Земля после нас: Что расскажут камни о наследии человека?

Эмпирическое правило (которое может помниться по школьным урокам географии) гласило, что там, где перестают действовать физические силы, способные переносить отложения (речное течение, волны и приливы), осуществляется естественная сортировка материала, и вдали от берега оказываются лишь самые легкие и мелкие илистые и глинистые частицы, которые в конечном итоге оседают на больших глубинах.

Впрочем, изучение конкретных напластований лишь частично подтвердило эту концепцию. Некоторые из обнаруженных отложений — очень мелкозернистые сланцы и аргиллиты, не имевшие следов воздействия волн и приливов и содержавшие морские окаменелости, — вполне соответствовали этой схеме. Среди этих окаменелостей оказалось мало знакомых береговых или прибрежных видов: в основном это были странные хрупкие организмы, как будто указывавшие на тихие и спокойные условия обитания. Вполне логично было предположить, что подобные осадочные слои сформировались на больших глубинах, на дне давно исчезнувших древних морей, вдали от суши (хотя возникал другой вопрос: как глубоководные напластования были подняты и очутились на суше?). Такие прослои сланца, очень похожего на глубоководный, в настоящее время выходят на поверхность на Южно-Шотландской возвышенности и в Аппалачах. Есть прекрасные образцы в Польских Судетах.

Но существуют огромные (куда больших размеров) области, где эти слои перемежаются мощными пластами грубозернистого песчаника. Например, подобное геологическое строение характерно для большей части Уэльса и Южной Шотландии, а также обширных районов в альпийских и аппалачских хребтах. Эти песчаники кажутся совершенно чуждыми вдалеке от берега и на большой глубине: разве можно настолько далеко перенести такие массы грубого материала? Судя по всему, здесь поработали течения: песчаники обычно включают в себя участки сохранившейся ряби, подобной той, которую можно увидеть на дне реки, а иногда в них содержатся ископаемые раковины мелководных видов моллюсков. Так, может быть, уровень моря в этих районах ощутимо и неоднократно поднимался и опускался? Однако никаких свидетельств работы волн или приливов — сил, которые действуют только на мелководье, — не находилось. Картинка не складывалась, и это волновало все научное сообщество, потому что подобных пластов в составе наземных ландшафтов слишком много.

Ответ на эту загадку появился в истории науки довольно поздно, и эта задержка — свидетельство огромных трудностей, с которыми сталкивались люди при проникновении под поверхность водной толщи, покрывающей большую часть Земли. Разгадка обнаружилась в импровизированной ванне, а помогли давние воспоминания о таинственном разрушительном событии, произошедшем несколько десятилетий назад. Итак, у побережья Ньюфаундленда по морскому дну были проложены телефонные кабели, соединившие Северную Америку и Европу. 18 октября 1929 года на побережье Ньюфаундленда произошло землетрясение. В течение нескольких часов после стихийного бедствия телефонные кабели вышли из строя — один за другим. Когда их вытащили из моря, чтобы проверить, что произошло, выяснилось, что каждый кабель был разорван чудовищной силой, которая, казалось, стремительно перемещалась по морскому дну. Что это была за сила? Готового ответа не нашлось. Данное событие долго оставалось одной из многих тайн подводного мира.

Несколько лет спустя голландский геолог Филипп Кюнен поставил эксперимент в подобии садового корыта, чтобы узнать, что происходит, когда осадок и вода смешиваются на склоне. Этот эксперимент вы можете повторить сами: приготовьте в стакане жидкую смесь воды, грязи и песка и, одновременно помешивая, вылейте ее на имеющую легкий уклон стенку ванны, наполненной водой. Смесь превратится в темную колышущуюся массу, движущуюся к дну ванны, и устремится вниз по стенке, а затем постепенно замедлится на ровном дне. Это мутьевой (турбидитовый) поток. Хотя он состоит из двух весьма различных вещей — твердых минеральных частиц и жидкости, но в реальности ведет себя как единое вещество, жидкость, становящаяся более плотной и вязкой пропорционально количеству и типу содержащихся в ней взвешенных частиц осадка.

В конце концов (лучше всего это видно, если у вас длинная ванна) поток замедлится настолько, что осадок — сначала песок, затем грязь — начнет оседать на дне ванны тонким градуированным слоем. Это сложное и довольно загадочное явление, и за ним интересно наблюдать: поток постоянно меняет форму и выглядит почти как живое существо в движении. Он приводится в действие силой тяжести, как и вода в текущей реке; наносы удерживаются в жидкости во взвешенном состоянии турбулентными вихрями, возникающими в потоке, так же как листья во время бури удерживаются в воздухе порывами ветра.