Происхождение. Как Земля создала нас

Крупнейшие каменноугольные бассейны в период возникновения сверхконтинента Пангея

Изображение создано автором этой книги в программе Mathematica 11.0 на основании данных из Ulmishek (1999) Plate 3, Veevers (2004), Thomas (2013) (Figure 3.2), а также British Geological Society (http://earthwise.bgs.ac.uk/index.php/Regional_structure_of_the_Carboniferous,_Southern_Uplands).

Как мы уже знаем, столкновение континентов не просто воздвигает цепи высоких гор, но и создает вдоль них низменности, поскольку там земная кора прогибается вниз. Хороший пример – бассейн Ганга, проходящий у подножия Гималайских гор и сформировавшийся при столкновении Индийской и Евразийской тектонических плит; в этом бассейне протекают реки Инд и Ганг, берущие начало в горах и сбегающие к морю.

Подобные бассейны вдоль горных хребтов создавались и при столкновении тектонических плит в каменноугольный период, и именно там располагались огромные площади низинных болот, подверженные периодическому затоплению, в результате чего там и сохранился торф, который не контактировал с воздухом. Однако чтобы угольные залежи возникли и не подвергались эрозии в дальнейшем, при продолжении цикла формирования осадочных пород, нужен бассейн, который к тому же постоянно опускается. Вот почему процесс формирования Пангеи сыграл в тот период такую важную роль: столкновения континентов обеспечивали опускание бассейнов примерно в том же темпе, в каком накапливался уголь, что и обеспечило создание невероятно толстых угольных пластов.

Так случайное совпадение нескольких факторов, действовавших в одно и то же время в одном и том же месте, и сделало каменноугольный период уникальным временем в истории Земли, когда возникли массивные залежи угля, от которых мы теперь зависим. Континент Пангея активно строился, границы сталкивающихся плит по воле случая проходили примерно в тропиках, отчего возникли низкие бассейны в предгорьях, а в этих бассейнах сложилась экосистема влажных низинных болот, чей теплый климат создал все условия для роста деревьев. Эти лесистые болота периодически затапливались из-за внезапного повышения уровня моря, поскольку именно тогда ледниковые и межледниковые периоды сменяли друг друга довольно часто, поэтому торф оказывался под слоями осадочных пород и хорошо сохранялся, к тому же бассейны постоянно опускались, и новые слои не подвергались эрозии. А движущей силой для всего этого служил процесс тектоники плит. И пусть и в дальнейшем случались периоды формирования угля в разных точках планеты, однако таких продуктивных, как каменноугольный период во времена возникновения Пангеи, больше не было[612].

Вот какое совпадение нескольких факторов планетарного масштаба разожгло пламя Промышленной революции. Без колоссальных угольных залежей каменноугольного периода технологическое развитие человечества остановилось бы триста лет назад. Мы до сих пор применяли бы водяные колеса и ветряки и пахали поля плугами на конной тяге.

Каменноугольная политика

Есть множество причин, по которым Промышленная революция началась в Британии. Там было мало дерева, а следовательно, древесного угля, поэтому цены на него росли, и это поощряло использование по возможности в качестве топлива каменного угля. Экономика рабочей силы в Британии отдавала предпочтение станкам, а не ремесленникам, чей труд обходился дорого, поскольку машины, хотя и требовали первоначального капитала, были производительнее, а для их обслуживания требовалось меньше рабочих. К тому же Британская империя ввозила из Америки, а затем и из Индии дешевый хлопок, что поощряло всевозможные инновации, позволявшие быстрее производить текстиль из волокон. Получается, что хотя в Британии внедряли станки, которые приходили на смену ручному труду, сырье, которое двигало весь этот процесс, например хлопок, было получено рабским трудом на заокеанских полях.

Но еще Британия вытащила геологический счастливый билет в виде гор, где залегал легкодоступный высококачественный каменный уголь, который только и ждал, когда его добудут и он станет буквально топливом для индустриализации. К сороковым годам XIX века британские угольные копи давали столько энергии, что если бы вместо каменного был древесный уголь, потребовалось бы сжигать 60 тысяч квадратных километров лесов[613], треть всей территории страны, причем ежегодно.