А теперь о кремневых отложениях.
Их «жизненный путь» тоже начинался с «полуфабриката» — с кремнезема, или двуокиси кремния, растворенной в воде. Продукт этот образовывался на суше при разрушении горных пород и доставлялся в море реками. Еще кремнезем попадал туда же в виде вулканического пепла. И еще — из подводных вулканов.
Имелись в морях и живые организмы, умевшие извлекать кремневые минералы из воды и строить из них остовы для своих тел. Однако эти существа, в противоположность «производителям кальцита», предпочитали обитать в холодной воде. Противоположно кальциту вели себя и обломки кремневых построек. В холодной воде они оседали на дно и накапливались в виде кремневого ила, а в теплой — растворялись…
Ты уже догадался, какие важные сведения мы получили, познакомившись поближе с камнями Тепловского карьера?
Ну конечно же… Показания наших «приборов» — окаменелостей — верны! Ведь совершенно ясно, что если на дне Московского моря в этих местах образовывались в основном известковые илы, то вода тут 300 миллионов лет тому назад определенно была теплой. Примерно такой, как сегодня где-нибудь в Гвинейском заливе, около берегов Индии или Кубы, то есть в тропиках.
Но чем же это можно объяснить?
ТАК ПОЧЕМУ ЖЕ У НАС БЫЛИ ТРОПИКИ?
Не удивительно, что в таком трудном деле, как расшифровка событий истории Земли, у специалистов имеются различные мнения по ряду вопросов.
А. С. Монин. Популярная история Земли
Изучая земные слои в различных уголках планеты, геологи давно заметили, что сведения, сообщаемые «каменными документами» по поводу того, где раньше было тепло, а где холодно, содержат, на наш сегодняшний взгляд, немало несуразностей.
Так, например, в недрах арктического острова Шпицберген хранятся пласты каменного угля, остатки тропических лесов. А в Экваториальной Африке встречаются следы гигантских ледников, характерных для полярных областей.
Сначала это пытались объяснить только тем, что климат на всей нашей планете в прошлом временами становился то теплее, то холоднее. Выдвигались и другие причины. Допустим, Солнце иногда могло светить слабее из-за снижений его собственной температуры, а следовательно, в такие периоды должно было уменьшаться и нагревание Земли. Или на пути между Солнцем и нашей планетой порой могли оказываться облака космической пыли, поглощавшие часть лучистой энергии. Или такую преграду создавали клубы дыма и пепла в эпохи особо интенсивных извержений вулканов на Земле.
Периодические охлаждения, по мнению некоторых ученых, могли вызывать и временные затухания различных процессов в недрах нашей планеты. И даже уменьшения по каким-то причинам численности живых существ на ее поверхности. И в тех и других случаях сокращалось бы поступление в атмосферу водяных паров и углекислого газа, а стало быть, становилось более тонким «одеяло», защищающее Землю от потерь тепла.
Однако, вчитываясь в «каменные документы» внимательнее, геологи обнаружили, что на нашей планете в прошлом не просто становилось то теплее, то холоднее. Арктические и экваториальные зоны как бы постоянно перемещались. И в отдельных местах то стояла жара, то морозы.
250 миллионов лет тому назад Индию покрывали льды, а в Гренландии стояла экваториальная жара. Спустя 100 миллионов лет и там и тут климат стал почти одинаковым, субтропическим. А в наше время, ты знаешь, в Индии жарко, а мощным слоем льда покрыта Гренландия!
И это тоже ученые пытались как-то объяснить. Ну, скажем, были предположения, что временами возникали мощные морские течения или воздушные потоки, которые выносили тепло с экватора к полюсам. Высказывались мнения о том, что, вторгаясь в пределы континентов, древние моря заметно смягчали климат в северных районах, а уходя, делали его более суровым. Известны попытки объяснить смену климатов тем, что время от времени земная ось меняла свое положение, отклоняясь на 90 градусов, и тогда будто бы в полярных районах становилось жарко, как на экваторе, и наоборот.
Вполне возможно, что в прошлом на климат всей планеты и отдельных ее мест влияли и вулканы, и морские течения, и перемены в расположении воды и суши. Но главной причиной того, что в одном и том же месте становилось то очень жарко, то холодно, сегодня принято считать ту, на «которую еще в 1912 году указал выдающийся немецкий ученый-геофизик Альфред Вегенер.
Сначала, когда он выдвинул свое предположение, оно показалось многим не менее фантастическим, чем идея об изменениях наклона земной оси. Еще бы! Ученый утверждал, что перемены климатов связаны с тем, что в прошлом… континенты перемещались по поверхности Земли, а стало быть, то оказывались около полюсов, то в умеренных широтах, то на экваторе!
Это была очень смелая гипотеза. Ведь люди привыкли считать, что наша планета покрыта прочной земной корой, а континенты — наиболее надежные ее участки. И вдруг… они — «плывут»!
О том, какие научные сражения разворачивались в свое время вокруг вегенеровской «теории дрейфа материков», какие доводы приводились против нее, какие факты помогли ее поддержать, как с помощью этой теории удалось решить многочисленные загадки из истории Земли, написано в наше время уже немало книг. Ты их можешь прочитать. Я же сейчас лишь отмечу, что в наши дни несколько усовершенствованная идея А. Вегенера принята подавляющим большинством ученых.
В нескольких словах — ее суть. Земная кора состоит из девяти основных огромных кусков, называемых литосферными плитами. Скользя по поверхности более глубоких слоев, они могут, под действием внутренних сил планеты, перемещаться по собственным маршрутам. На этих плитах «плывут» континенты, моря и части океанов.
Там, где две плиты отодвигаются одна от другой, возникают участки новой земной коры, образуются понижения, которые часто занимают океанские воды. В местах же столкновения плит громоздятся горные хребты. Иногда одна из сталкивающихся плит начинает пододвигаться под другую, и тогда древние породы, слагающие ее, опускаются в недра Земли, где и переплавляются. Места таких «пододвиганий» отмечены на поверхности земли цепочками действующих вулканов и характерны частыми землетрясениями.
Все процессы, происходящие на поверхности нашей планеты, так «ли иначе связаны с движением литосферных плит. Восстановив по различным приметам пути этих глыб земной. коры в прошлом, ученые смогли представить себе, как возникали и раскалывались на части континенты, как расширяли свои владения новые океаны и «закрывались» старые, как возникали горные хребты и менялись климаты, вызывая изменения в живой природе планеты.
В настоящее время ученые даже сумели составить карты, на которых изображено, как выглядела наша планета в различные моменты ее истории. Одна из таких карт, показывающая Землю в середине каменноугольного периода, для нас с тобой сейчас представляет особый интерес…
УДИВИТЕЛЬНАЯ КАРТА
Тает пред умственным взором
Мгла векового тумана.
Сумрак безмерных глубин…
В. Брюсов
На этой карте Земля выглядит совсем не такой, как мы ее привыкли видеть на школьных «полушариях» или глобусах. Присмотрись…
Суша представлена всего двумя материками. Один из них — Еврамерика — почти весь расположен севернее экватора, другой — Гондвана — южнее. Из первого со временем получатся Европа и Северная Америка, которые обозначены пунктиром, а из второго — Южная Америка, Африка, Австралия, большая часть Азии и ее Индостанский полуостров.
И океан на планете в середине карбона был, по сути дела, один. Правда иногда водное пространство, разделявшее континенты, тоже считают океаном и называют его — Тетис. Согласно античным легендам, это имя супруги властителя всех соленых вод — Океана.
Было на планете 300 миллионов лет тому назад и несколько крупных островов, в будущем они стали Сибирью, Казахстаном, Китаем и частью Западной Европы.
Теперь давай отыщем на карте тот клочок земной тверди, где мы с тобой живем сейчас. Ориентируясь до пунктирам, мы. найдем его, как и подсказывали нам окаменелости, на окраине континента, временно залитого морской водой! А это море — обширный океанский залив! И находится это место действительно почти на самом экваторе!
Вот и ответ на вопрос, почему в середине каменноугольного периода у нас была тропическая жара, о которой нам сообщили окаменелости и горные породы Тепловского карьера. Выходит, что за 300 миллионов лет, прошедших с тех пор, наши края вместе с огромной литосферной плитой переместились более чем на 3 тысячи километров к северу и оказались в средних широтах!
Кстати, вместе с этой плитой мы и сейчас продолжаем «дрейфовать», но не замечаем этого, так как в год гигантская каменная глыба смещается всего на какой-то сантиметр. Однако за миллион лет это составит уже 10 километров. Ну а, скажем, за 300 миллионов лет — 3 тысячи…
Сейчас литосферная плита, везущая на себе современную Евразию, «плывет» не на юг, а, как показывают точнейшие измерения, вращается по часовой стрелке, слегка смещаясь к востоку. Однако кто знает, 300 миллионов лет — срок очень большой. За это время направление движения глыбы может и измениться. И тогда наши края вновь могут оказаться в тропиках!
Ну, а теперь давай посмотрим на другую карту, где восточная оконечность древнего материка Еврамерики изображена в более крупном масштабе…
«ПОЛЕТ» НАД МОСКОВСКИМ МОРЕМ
…Но, с высоты полета, бездны
Открыты мне — былых веков:
Судьбы мне виден ход железный
И вопль умолкших голосов.
В. Брюсов
Пунктирными линиями на этой карте обозначены современные реки, озера, моря европейской части СССР. Ими же и границы нашей Саратовской области. А сплошной линией обведена территория, которую 300 миллионов лет тому назад занимало Московское море.
Обрати внимание на размеры этого древнего бассейна. Они впечатляют: 2500 километров с юга на север, свыше 1500 с запада на восток.
И еще заметь: суша у этого моря, берег, была только с одной стороны, с западной, а с остальных — вода. На север это приполярная часть огромного океана, омывавшего почти со всех сторон Еврамерику и Гондвану, на юг — океан Тетис, который, как мы уже говорили, разделял эти континенты и тянулся вдоль экватора. На севере в середине карбона льдов не было до самого полюса, на юге полярная часть Гондваны несла на себе мощные ледники и снежные поля.
Восточная сторона Московского моря тоже открывалась в океан, но там, где мелководья сменялись океанскими глубинами, была цепочка скалистых островов, постоянно окутанных дымом и паром, освещенных огнем лавовых потоков, содрогающихся от грохота взрывов и землетрясений.
Буйство вулканических сил на этой границе Московского моря было вызвано тем, что с востока к Еврамерике постепенно приближался огромный остров. Он еще был далеко, но литосферная плита, на которой «плыла» будущая Сибирь, в недрах Земли уже столкнулась с основанием материка. Одна гигантская каменная глыба стала «подныривать» под другую.
Переплавленные глубинным жаром горные породы, превратившись в магму, начали подниматься по трещинам вверх и изливаться на дно моря, а затем и на поверхность поднявшихся из соленых пучин островов, образовавшихся из остывших лавовых потоков.
Происходили эти события примерно там, где спустя какое-то время начали подниматься к небу острые вершины молодых Уральских гор.
Грохотали вулканы тогда и чуть южнее, где к Еврамерике «причаливал» еще один большой «остров» — нынешний Казахстан.
Западная граница Московского моря отличалась от его восточных рубежей тишиной. Здесь не было ни огнедышащих гор, ни дробящих земную твердь землетрясений. Даже волны во время самых сильных штормов не бились тут о берег. Подсеченные мелями и зарослями морских трав, они теряли свою буйную силу и рассыпались пеной задолго до подхода к береговой линии. Впрочем, и сам-то раздел между водой и сушей едва ли был тут очень уж четко виден. Дело в том, что море с запада окаймляла широкая полоса болот, заросших древними хвощами — каламитами, плаунами-лепидодендронами и сигилляриями, а также разнообразными папоротниками.
Первые, как это хорошо отображено в их названии («калямос» — тростник), были похожи на гигантские тростники, вторые («лепидос» — чешуя, «дендрос» — дерево) имели кору, словно покрытую чешуей, а у третьих — кора была словно проштампована шестиугольными печатями («сигиллум» — печать).
Здесь, в гигантских болотах, было царство стегоцефалов и разнообразных насекомых, пауков, многоножек.
Только в трех местах лежавшая к западу от моря суша немного приподнималась. Там, где сейчас Украина, Воронежская область и Карелия. С этих возвышенностей неторопливо стекали ленивые реки и речки, теряясь затем в прибрежных болотах.
Та половина Московского моря, что прилегала к низине, была мелководной. Соленые воды часто уходили, освобождая место болотам и лесам, а затем возвращались. В восточных владениях они держались прочно, так как глубина там достигала нескольких сотен метров.
Место, где сегодня расположена Саратовская область, 300 миллионов лет тому назад находилось почти в центре древнего морского бассейна, на краю его мелководной части. Можем предположить пока, а убедиться в том у нас еще будет случай, что и здесь, на месте нынешней Тепловки, в течение московского века вода и суша не раз сменяли друг друга. Что же касается тех известняков, которые мы сейчас видим в карьере, то это след какого-то из разливов Московского моря, когда его берег в очередной раз отодвинулся к западу. И весьма далеко, можно предположить — на несколько сот километров. Недаром с суши течения не приносили сюда не только песка, но и сколько-нибудь значительного количества глины, а потому на дно здесь оседали только кальцитовые остатки живых существ, превратившиеся со временем в известняки.
АТЛАС, ИЗВЕСТНЫЙ НЕМНОГИМ
Я готов не колеблясь выдвинуть оптимистический тезис: нет такого объекта, события сколь угодно отдаленного прошлого Земли, реконструкция которого принципиально, заведомо невозможна…
С. В. Мейен
Ну, вот мы и совершили «полет» над Московским морем!
Сделать это нам помогли замечательные карты, составленные учеными-геологами. Но спрашивается, а им-то как удалось нарисовать «портреты» Земли, на которых она изображена такой, какой была в разные моменты ее биографии? Ведь, скажем, изобразить современный материк или океан в принципе не так уж и сложно. Его можно просто сфотографировать из космоса. Или даже никуда не взлетать, а ходить по земле или плавать по воде и все, что видишь, наносить на бумагу. В определенном масштабе, конечно…
Именно так уже несколько веков тому назад люди сумели как бы увидеть свою планету со стороны, «от края и до края» сразу. Задолго до постройки первых самолетов и космических кораблей.
Но одно дело изображать на бумаге то, что ты видишь. А ведь морей, лесов, гор и пустынь прошлого уже давным-давно не существует, как же их нанести на карту? Пожалуй, об этом мы теперь с тобой можем догадаться.
Действительно, того, что когда-то было на планете, сейчас уже нет. Но сведения обо всем этом хранятся в ее недрах. Мы это поняли, знакомясь с камнями и окаменелостями карьера. Значит, отыскивая и изучая ископаемые документы какого-то геологического века, скажем того же московского, в разных местах планеты, можно понять, где в то время была суша, где моря, где вулканы, леса, болота со стегоцефалами? А уж зная все это, не так трудно будет и нарисовать, как выглядела 300 миллионов лет тому назад Земля и отдельные ее районы?