Одним из самых замечательных водопадов, иллюстрирующих процесс размыва скал, является водопад Эльза на реке Конго. Громадная масса воды низвергается вниз с одной террасы на другую, подмывая скалы, огромные глыбы которых одна за другой увлекаются потоком, на некоторое время задерживаются на уступах водопада, чтобы в конце концов быть унесенными водой вниз. Так кусок за куском разрушается каменная преграда; с течением времени от нее не останется и следов, и, если б река почему-либо иссякла или переменила русло, мы бы увидели здесь пример долины размыва, образованной в давно прошедшие времена.

Говоря о геологических агентах, нельзя обойти молчанием весьма важный из них — теплоту, о действии которой, и то лишь физической, было упомянуто вскользь. Но грандиозные химические процессы внутри Земли и ее коры ведь тесно связаны с теплотой. Землетрясения, извержения, преобразования во внутреннем строении горных пород, движение земной коры, вследствие охлаждения Земли — все это процессы, обязанные теплоте.

Геология как наука, имеющая все данные для прогрессивного развития, является всецело детищем XIX столетия. Постараемся познакомить читателей с основными результатами, к каким пришла геология в связи с палеонтологией.

Собранный геологический материал достиг громадных размеров, а возбуждаемые им вопросы требовали специального изучения. Так явилась необходимость разделить геологию на отдельные отрасли. Первый основной ее отдел занимается изучением современных геологических процессов, — некоторые не совсем точно называют его динамической, или физической, геологией. Вторым отделом является петрография, настолько обособленная отрасль геологии, что она имеет право на звание самостоятельной науки. Она изучает состав и свойства горных пород. Палеонтология, распадающаяся на фито- и зоопалеонтологию, исследует останки растений и животных отдаленного прошлого Земли, реставрирует их и отводит им место в общем ряду организмов. Четвертый отдел геологии называется стратиграфией, которая распадается на петрографическую и палеонтологическую. Эта важная отрасль геологии ставит целью изучение условий и законов образования пластов, причин нарушения их правильности, образования сдвигов и складок, рельефа (пластики) и внутреннего строения (тектоники) земной коры, процессов сохранения организмов в связи с местопребыванием. Наконец, пятым отделом, так сказать, синтезом геологических знаний является историческая геология. Она занимается классификацией геологических памятников во времени и идеальным реставрированием прошлых эпох земной жизни. Правда, до сих пор эта классификация еще не вполне установлена, так что каждый геолог вводит в нее свои деления, но со времени Лондонского геологического конгресса 1888 года определены, по крайней мере, некоторые ее основные, для всех обязательные принципы.

«Петрографические иероглифы». — Мощность пластов лаврентьевской системы. — Причина сдвигов. — География архейских образований. — Жизнь в допервичную эру. — Силурийский и девонский периоды. — Фауна и флора каменноугольного периода. — Образование каменного угля. — Пермский период.

Идеальный разрез земной коры составлен на основании многочисленных исследований и потому схематически довольно верен, но было бы, конечно, заблуждением считать его вполне отвечающим действительности. Многое в нем еще гипотетично, так как никто ведь не забирался так далеко в глубь Земли, — наши знания о ее нижних пластах основаны на их обнажениях. Кроме того, нужно иметь в виду, что один и тот же период в жизни Земли, как и в истории человечества, на разных континентах имеет свои особенности.

Допервичная группа делится на лаврентьевскую и гуронскую системы.[2] Господствующими породами этих систем являются внизу гнейсы, выше слюдяные сланцы, а в кембрии песчаники и кристаллические сланцы. Эти главнейшие породы заключают, конечно, много второстепенных. Геологи до сих пор не могут прийти к согласию относительно происхождения архейских образований: одни считают их вулканическими, другие — осадочными. Профессор Иностранцев назвал их «петрографическими иероглифами». Толщина, или «мощность», пластов допервичной группы, как и всяких других, не везде одинакова. Так, гнейс в Канаде имеет толщину в 10 000, в Баварии — 30 000, а во многих других местах только 2000 метров и менее.

Кроме изменений во внутренней структуре архейские, а также и последующие образования подверглись и чисто механическим изменениям. Если б у нас явилась возможность пласт за пластом обнажать земную кору, то мы легко могли бы увидеть, до какой степени все эти слои сдвинуты, скручены, изломаны и изогнуты. При виде этих беспорядочных земляных волн, этого хаоса, невольно возникает представление о лежавшем под ними гиганте, который в минуту ли гнева или горячечного бреда пытался сбросить с себя давивший его слой одеял; но это оказалось ему не под силу, и он только исковеркал, местами даже прорвал и вогнал куски одного покрывала в другое. Переводя это на более прозаический язык, повторяем, что большинство геологов считает причиной упомянутых изменений в естественном, горизонтальном положении пластов процесс сжатия Земли вследствие охлаждения.

Нижние слои архейской группы встречаются в Финляндии, на Урале, Олонецкой и Архангельской губерниях, а также в Днепровской гряде, кембрий же имеет свое развитие в Прибалтийском крае и Петербургской губернии. Здесь синяя кембрийская глина с лежащими на ней песчаниками, сланцами и позднейшими наносами служит основанием для Санкт-Петербурга.

Была ли в то время на Земле жизнь? Хотя переход от мира неорганического к органическому неуловим, тем не менее в слоях лаврентьевской системы и даже в нижних гуронской, имеющих столь очевидные следы огненного влияния, трудно найти не уничтоженные жаром органические останки. Впрочем, д-р Даусон в Канаде, а у нас Пузыревский нашли так называемый эозоон — «зарю» животной жизни, первоживотное. Лайель склоняется к мысли о сходстве этой находки с чем-то вроде кораллов, другие же исследователи приписывают эозоону минеральное происхождение. Что же касается кембрийских времен, то существование тогда жизни не подлежит сомнению. Палеонтологи насчитывают в отложениях кембрия более 11 000 видов морских ископаемых. Несомненно, что тогда еще царствовало море, хотя, конечно, местами обнажалась и земля. Климат в то время был страшно жаркий и всюду однообразный. На илистом или песчаном дне этого громадного моря копошились первые животные, среди которых преобладали простейшие, губки и полипы. В позднейшей эпохе кембрия значительную роль играли иглокожие: морские лилии — звезды, цистадеи. Из растений здесь были первые водоросли. К ним, по-видимому, относится загадочная ольдгамия. Из ракообразных весьма видное место занимали трилобиты. Эти животные имели гибкое тело, способное сгибаться в кольцо, вероятно для защиты. Копошась в иле, питаясь органическими остатками, они оставили многочисленные ходы и отпечатки в кембрийских породах. Найдены даже их яйца. Из моллюсков, кажется, были подобные кораблику. Жизнь была довольно развитая, для образования которой нужно было громадное прошлое, которое, вероятно, терялось во мраке первого периода архейской эры.