КОСМОСЪ.
правитьКАРТИНЫ ПРИРОДЫ.
правитьОбозрѣвъ дѣятельность земли относительно ея теплоты, электромагнетическаго напряженія, свѣтовыхъ истеченій при полюсахъ и явленій движенія, — обращаемся къ ея творнымъ (stoffartigen) произведеніямъ. Изъ нѣдръ земли истекаютъ: водяные пары и углекислый газъ, большею частію безъ всякой примѣси азота; обугленный водородный, сѣрноводородный газъ и сѣрные пары, — рѣже сѣрнистая и гидрохлоровая кислота.
Изъ всѣхъ воздушныхъ ключей важнѣе прочихъ истеченія угольной кислоты, являющіяся вездѣ послѣднимъ движеніемъ вулканической дѣятельности. Въ давнопрошедшія эпохи, когда эти процессы дѣйствовали несравненно-сильнѣе, растительное царство достигло, конечно, роскошнѣйшей полноты своего развитія, и потому могло доставить матеріалъ для неисчерпаемыхъ слоевъ каменнаго угля. Въ тотъ же ранній періодъ истекло изъ нѣдръ земли и огромное количество углетвора, содержащагося въ известковыхъ горахъ и составляющаго (въ твердомъ видѣ) около восьмой части ихъ по объему. Угольная кислота, непринятая землями, была поглощена растеніями, и атмосферѣ досталась только незначительная, безвредная для животныхъ, часть ея.
Изъ нѣдръ земли выходятъ при совершенно-одинаковыхъ физическихъ условіяхъ: газы, капельныя жидкости, илъ и расплавленныя земли. Температура и химическія свойства всѣхъ этихъ произведеніи зависятъ отъ мѣстности ихъ происхожденія. Средняя температура водяныхъ источниковъ меньше температуры атмосферы, если вода приходитъ сверху; теплота ея увеличивается съ глубиною земныхъ слоевъ. По причинъ этой смѣси водъ двухъ происхожденіи, чрезвычайно-трудно опредѣлить изогеотермическія линіи. Температура источниковъ зависитъ отъ чрезвычайно-сложныхъ причинъ: отъ температуры земнаго слоя, изъ котораго они вытекаютъ, теплоемкости почвы, количества и температуры метеорной воды.
Холодные источники могутъ обозначать среднюю температуру воздуха только въ томъ случаѣ, когда они, не смѣшиваясь ни съ истекающею изъ значительной глубины, ни съ ниспадающею съ горныхъ высотъ водою, протекли большое пространство подъ поверхностью земли (въ нашихъ широтахъ между 40 и 60 футами, въ поясѣ экватора на 1 футъ глубины), — на которыхъ начинается неизмѣняемость температуры.
Горячіе источники вытекаютъ изъ разнороднѣйшихъ горъ: самые горячіе изъ постоянныхъ являются даже далеко отъ всякихъ вулкановъ. Такъ, на-примѣръ, Agiias calientes de las Trincheras, имѣя 90°,3, вытекаютъ изъ гранита. Глубина, изъ которой должна подниматься вода такой теплоты, 6,700 фут. (½ геогр. мили). Замѣчательно, что самые горячіе изъ постоянныхъ источниковъ (отъ 95° до 97°) всего менѣе содержатъ въ себѣ растворенныхъ минеральныхъ творовъ, и температура ихъ вообще не такъ постоянна, какъ температура источниковъ отъ 50° до 74°. Горячій ключъ Las Trincheras возвысился въ 23 года отъ 90° до 97°.
Маленькіе иловые вулканы (Salsen, oder Schlammvulkane) составляютъ переходъ отъ водяныхъ источниковъ къ изрыгающимъ лаву горамъ, и производятъ вулканическія горныя породы, такъ-какъ изъ водяныхъ источниковъ осѣдаетъ известнякъ.
Появленіе иловыхъ вулкановъ сопровождается землетрясеніемъ, подземнымъ громомъ, возвышеніемъ уровня большаго пространства земли, высокимъ, но недолго-продолжающимся огненнымъ столбомъ. Таковъ первый, недолгій періодъ ихъ существованія; второй, неизмѣнный въ-продолженіе тысячелѣтій, — очень-мирный. Такъ, на-примѣръ, вулканы Джирдженти въ Сициліи болѣе 1,500 лѣтъ уже представляютъ собою купу кеглевидныхъ холмовъ, вышиною въ 8, 10 и до 30 футовъ. Изъ нихъ вытекаетъ илъ, обыкновенно холодный, и испаряются газы различнаго свойства: водотворъ съ нефтью, угольная кислота и почти чистый азотъ.
Послѣ перваго взрыва образованія, иловые вулканы дѣйствуютъ постоянно, но слабо, и сообщеніе съ глубокими слоями земли, какъ показываетъ низкая температура истеченій, прервано. Совсѣмъ-иначе бываетъ въ настоящихъ вулканахъ, — и должно тщательно различать различныя степени силы вулканическихъ явленій: землетрясеніе, горячіе водяные или газовые источники, иловые вулканы, поднятіе колоколоподобныхъ нераскрытыхъ трахитовыхъ горъ, раскрытіе этихъ горъ въ кратеръ, конечное появленіе постояннаго вулкана.
Эластическіе нары внутри земли возвышаютъ поверхность ея или въ нераскрытыя массы, или въ раскрытыя, такъ-что внутренняя сторона образуетъ отвѣсныя стѣны. Возникая со дна моря, такой кратеръ опредѣляетъ физіономію острова, и часто одна сторона кольцеобразнаго жерла разрушена. Происхожденіе такого кратера не зависитъ отъ даннаго рода горныхъ породъ, и сила паровъ, прорвавшая тяготѣющую надъ ними массу, не образуетъ вулкана; массы спадаются обратно и затворяютъ сообщеніе съ нѣдрами земли. Настоящій вулканъ образуется только, когда это сообщеніе сохранено, и реакція внутренности на поверхность земли можетъ, прекратившись на цѣлыя столѣтія, проявляться опять съ новою силою.
Огнедышащая гора не есть накопленіе истекающей лавы; вѣроятнѣе, что она образуется внезапнымъ поднятіемъ массы, и степень поднимающей силы равна высотѣ вулкана, достигающей отъ обыкновенной вышины холма до 18,000 футовъ. Мнѣ кажется, что высота имѣетъ сильное вліяніе на болѣе или менѣе частое повтореніе изверженій, тѣмъ болѣе рѣдкихъ, чѣмъ выше вулканъ. Стоитъ обратить только вниманіе на слѣдующій рядъ: Стромболи (2,173 фут.), почти ежедневно шумящій Гвакамайо, Везувій (3,637 ф.), Этна (10,200 ф.), Тенерифскій Пикъ (11,424 ф.), и Котопахи (17,892 ф.). Если корень этихъ вулкановъ находится на такой же глубинъ, то потребно гораздо-больше силъ, чтобъ поднять расплавленныя массы на высоту въ 6 и 8 разъ большую. Стромболи кипитъ безпрерывно, тогда-какъ изверженія колоссовъ въ Андахъ отдѣлены другъ отъ друга цѣлыми столѣтіями.
Съ этими условіями тѣсно связано и мѣсто, изъ котораго истекаетъ лава. У многихъ вулкановъ изверженія изъ кратеровъ очень-рѣдкіі, а проявляются большею частью въ боковыхъ щеляхъ, гдѣ стѣны горы представляютъ наименѣе сопротивленія. На этихъ щеляхъ возникаютъ иногда конусы, большія, обозначающія направленіе щели, или маленькія, покрывающія цѣлые участки, колоколо и улееподобныя.
Вулканы, находящіеся, подобно вулканамъ Андовъ, на плоской возвышенности въ 9—12 тысячь футовъ надъ моремъ, не извергаютъ потоковъ лавы, что, можетъ-быть, зависитъ именно отъ ихъ положенія.
Кратеръ образуетъ глубокую, часто доступную человѣку чашеобразную долину, съ вѣчно-измѣняющимся дномъ. Большая или меньшая глубина кратера у многихъ вулкановъ есть признакъ болѣе или менѣе близкаго изверженія; въ этой долинѣ являются щели и круглыя отверстія, дно подымается или опускается, и на немъ возникаютъ иногда кеглеобразныя возвышенія, выглядывающія изъ-за краевъ жерла. Отверстія этихъ кеглей не должно смѣшивать съ самимъ кратеромъ. Въ жерлахъ, недоступныхъ по глубинѣ своей и отвѣсности стѣнъ, верхушки этихъ внутреннихъ горъ видны сверху, покрытыя сѣрнымъ паромъ. Въ промежуткѣ двухъ изверженій въ кратерѣ или вовсе не бываетъ никакихъ свѣтящихся явленій, или на днѣ его образуются шлаковые холмы, изъ которыхъ вытекаютъ ярко-раскаленныя массы, и къ которымъ можно приближаться совершенно-безопасно. Истекая же въ самый кратеръ, лава большею частью не разрушаетъ его закраинъ, а если и разрушитъ, то течетъ такъ спокойно, что долину жерла можно посѣщать въ самый періодъ изверженія. Вообще, края жерла не такъ измѣнчивы, какъ можно бы предполагать.
Вулканы, возвышающіеся далеко за черту вѣчныхъ снѣговъ, представляютъ особенныя явленія. Во время изверженія, снѣга таютъ и производятъ наводненія; при спокойномъ состояніи вулкана, они дѣйствуютъ инфильтраціей въ щели трахита. Полости въ горъ дѣлаются бассейнами, состоящими, около Квито, въ связи съ горными ручьями. Здѣсь особенно плодятся рыбы этихъ ручьевъ, и извергаются во время дѣйствія вулкана. Въ ночи съ 19 на 20 іюня 1698 года, когда вершина (18,000 Фут.) горы Каргуапразо завалилась, такъ-что отъ краевъ кратера остались только два огромныхъ рога, илъ, наполненный мертвыми рыбами, покрылъ поле на двѣ квадратныхъ мили вокругъ.
Эти изверженія воды и ила въ Андахъ нельзя собственно причислить къ вулканическимъ явленіямъ; здѣсь видна только связь съ изверженіемъ, точно такъ же, какъ въ явленіи вулканической грозы, когда водяной паръ, выходя изъ жерла, и охлаждаясь въ высотѣ, образуетъ около огненнаго столба тучу, и когда громъ вулканической грозы ясно различается отъ грохота внутри вулкана.
Что касается до творовыхъ произведеній вулкановъ, то подземныя силы разлагаютъ ихъ и образуютъ новыя соединенія, двигая въ то же время разогрѣтыя массы. Горная порода, вытекшая длинными и узкими полосами изъ вулканическаго жерла, называется лава. Породы, сквозь которыя вулканы только прорываются, часто являются заключенными въ произведеніяхъ огня. Въ числѣ произведеній нынѣшнихъ вулкановъ находятся пять металловъ: желѣзо, мѣдь, свинецъ, мышьякъ и селенъ.
Минералогическій составъ лавъ бываетъ различенъ, смотря по натурѣ кристаллическаго камня, изъ котораго состоитъ вулканъ, смотря по высотѣ точки изверженія и температурѣ внутренности. Стекловидныя вулканическія произведенія въ нѣкоторыхъ вулканахъ вовсе не являются, въ другихъ только изъ самого кратера, или вообще на значительной высотѣ.
Изъ возстающихъ изъ вулкана паровъ, большая часть — чистый водяной паръ, который, сгущаясь, образуетъ иногда источникъ. Токъ, замѣченный изъ боковой щели Везувія 26 октября 1822 года, былъ не вода, а сухая зола, образовавшаяся изъ стертой въ пыль лавы. Появленіе пепла ознаменовываетъ каждое окончаніе большаго изверженія, а то, что описываютъ обыкновенно какъ пламя, конечно не есть воспламененный водородный газъ, а просто отраженіе свѣта. Мы не рѣшаемъ однако же, что такое пламя, являющееся иногда при изверженіяхъ береговыхъ вулкановъ или незадолго до образованія вулканическаго острова.
Вопросъ: что собственно въ вулканахъ горитъ, что возбуждаетъ теплоту, — основывается на томъ предразсудкѣ, что будто вулканы необходимо должны быть неразрывно связаны съ существованіемъ огнепитательныхъ творовъ. На этомъ предположеніи было построено много химическихъ ипотезъ, но теперь онѣ оставлены. Средняя плотность земли (5,44), въ сравненіи съ удѣльнымъ вѣсомъ калія (0,865) и натрія (0,972) или землистыхъ металловъ (1,2), недостатокъ водотворнаго газа въ воздухообразныхъ истеченіяхъ изъ трещинъ кратера, — наконецъ много химическихъ соображеніи явно противорѣчивъ прежнимъ догадкамъ Дэви, отъ которыхъ самъ онъ отказался. Причина глубокой и далеко-распространяющейся дѣятельности вулкановъ не можетъ заключаться въ химическомъ сродствѣ и соприкосновеніи мѣстно-распространенныхъ творовъ; новѣйшая геогнозія ищетъ ее въ увеличивающейся въ глубину планеты теплотѣ. Рядомъ съ вѣрнымъ знаніемъ существуетъ предположеніе и мнѣніе. Философское естествознаніе стремится возвыситься надъ тѣсною потребностью простаго естествоописанія, и любопытствующему духу человѣка должно быть позволено переноситься изъ настоящаго въ прошедшее, предугадывать то, что не можетъ быть еще узнано навѣрно, и радоваться старымъ, вѣчно въ новыхъ образахъ являющимся миѳамъ геогнозіи.
Распредѣленіе вулкановъ по поверхности земли, независимо отъ всѣхъ климатическихъ измѣненій, очень-рѣзко раздѣляется на два рода: центральные и линейные вулканы. Первые образуютъ центры многихъ, почти равномѣрно во всѣ стороны дѣйствующихъ, изверженій; вторые расположены рядомъ, недалеко другъ отъ друга, и, въ свою очередь, тоже бываютъ двухъ родовъ: или они возвышаются кеглевидными островами со дна моря, и параллельно сопровождаются большею частью цѣпью горъ первичнаго образованія, — или они стоятъ на высочайшемъ гребнѣ этого самого хребта, образуя его верхушки. Такъ, напр. Тенерифскій-Пикъ есть центральный вулканъ, средоточіе цѣлой вулканической группы. Напротивъ того, длинная, бѣгущая стѣною цѣпь Андовъ, отъ Южнаго Хили до сѳверозападнаго берега Америки, представляетъ разительнѣйшій примѣръ линейныхъ вулкановъ на материкѣ.
Эти вулканы новаго материка находятся частью, гдѣ они близко другъ друга, во взаимной зависимости; вулканическая дѣятельность въ-продолженіи цѣлыхъ столѣтій движется по извѣстнымъ направленіямъ, и крайніе члены такихъ группъ или рядовъ связаны между собою подземнымъ сообщеніемъ. Вулканы на мехиканской возвышенности (Оризаба, Попокатепетль, Хорулло, Колима), лежащіе по одному направленію между 18° 59' и 19° 12' сѣв. шир.; обозначаютъ, кажется, поперечную трещину отъ моря до моря. Вулканъ Хорулло появился 29 сентября 1789 года какъ-разъ на этой линіи.
Географическое распредѣленіе вулкановъ, неутратившихъ своей дѣятельности въ историческія времена, — большое число береговыхъ вулкановъ и вулканическихъ острововъ, такъ же, какъ и повторяющіеся время-отъ-времени изверженія на днѣ морей — породили мнѣніе, что вулканическая дѣятельность состоитъ въ связи съ близостью моря, и не можетъ продолжаться безъ этого условія. Въ новѣйшія времена, для подтвержденія этого мнѣнія предположили даже, что морская вода вторгается въ очагъ вулкана, т. е. въ глубоколежащіе слои земли. Но тутъ все покоится, кажется, на слѣдующихъ вопросахъ: происходитъ ли огромная масса водяныхъ паровъ, выходящихъ изъ вулкановъ, отъ соленой морской, или отъ прѣсной метеорической воды? При различной глубинѣ вулканическаго очага (на-пр. на 88,000 футовъ, гдѣ экспансивная сила водянаго пара равняется почти 2,800 атмосферамъ) — можетъ ли экспансивная сила паровъ уравновѣшивать гидростатическое давленіе моря и дать ему при извѣстныхъ условіяхъ свободный доступъ къ очагу? Зависитъ ли спокойное состояніе вулкановъ отъ закрытія каналовъ, прежнихъ проводниковъ морской и метеорической воды, или не находится ли недостатокъ пламени и выдыхаемаго водорода въ прямомъ противорѣчіи съ предположеніемъ большихъ массъ разложенной воды?
Разрѣшеніе этихъ вопросовъ не принадлежитъ къ опыту картины природы, и мы ограничиваемся фактами въ географическомъ распредѣленіи вулкановъ. Въ Америкѣ — Хорулло, Попокатепетль и де-ла-Фрагуа отстоятъ отъ моря на 20, 33 и 39 географическихъ миль. Въ центральной Азіи, большой вулканическій хребетъ Тіан-Шанъ (Небесныя Горы) находится почти въ равномъ разстояніи (370—382 мили) отъ Ледовитаго Моря и Индійскаго Океана. Пе-Шанъ отъ Каспійскаго Моря 340 миль, отъ озеръ Иссикула и Балкаша 43 и 52 мили. Замѣчательно, что изъ четырехъ, большихъ параллельныхъ хребтовъ, идущихъ по Азіи съ востока на западъ, оказываются огнедышащими не наружные, а внутренніе (Тіан-Шанъ и Куен-Люнъ), отстоящіе отъ моря на 400 и 180 миль. Эти факты дѣлаютъ вѣроятнымъ, что близость моря и вторженіе водъ въ очагъ вулкана не безусловно необходимы для изверженія подземнаго огня.
Дѣйствующіе теперь вулканы образовались въ такую позднюю эпоху, что верхніе мѣловые слои и всѣ третичныя формаціи тогда уже существовали. Прекращеніе вулканической дѣятельности бываетъ или частное, такъ-что подземный огонь ищетъ въ той же цѣпи горъ другаго выхода; или всеобщее, какъ, на-примѣръ, въ Оверни. Каждый періодъ вулканической дѣятельности, отъ ея начала до конца, охарактеризованъ особенными произведеніями: сначала являются пламенные шлаки, течетъ трахитовая, пироксеновая и обсидіановая лава, выбрасывается туфовая зола и освобождается большое количество, большею частію чистыхъ водяныхъ паровъ) потомъ сольфатары, смѣшанные съ сѣрноводороднымъ газомъ и угольною кислотою) наконецъ, при совершенномъ охлажденіи, только углекислыя испаренія.
На вулканизмъ, т. е. реакцію внутренности планеты на ея поверхность, долго смотрѣли, какъ на отдѣльный феноменъ, и только въ наше время увидѣли въ вулканизмѣ силу, образующую новыя и измѣняющую старыя горныя породы. Болѣе глубокій взглядъ на вулканы ведетъ насъ по двоякому пути: къ минералогической части геогнозіи (ученію о строеніи и послѣдовательности земныхъ слоевъ), и къ образованію материковъ и группъ острововъ (ученіе о географической формѣ и очеркахъ земель).
Слѣдя за явленіями образованія и измѣненія горныхъ породъ, происходящими передъ нашими глазами, мы видимъ четвероякій процессъ появленія горныхъ породъ: 1) породы, выдвинутыя изъ нѣдръ земли, вулканически-расплавленныя, или плутонически-выдвинутыя въ болье или менѣе тягучемъ (zähen) состояніи. 2) Горные осадки изъ жидкостей, въ которыхъ малѣйшія частицы были растворены или плавали, и потомъ осѣли на поверхности земной коры. 3) Превращенныя (метаморфозированныя) породы, измѣненныя въ своей внутренней ткани и расположеніи слоевъ или соприкосновеніемъ и близостью вулканически или плутонически выдвинутыхъ (эндогенныхъ) породъ, или, что случается чаще, измѣненные парообразною сублимаціей творовъ, сопровождающею жидко-горячее появленіе извѣстныхъ массъ изверженія.
4) Конгломераты, состоящіе изъ механически-раздѣленныхъ массъ трехъ предъидущихъ родовъ.
Явленіе образованія этихъ породъ можно считать только слабымъ отблескомъ того, что происходило при болѣе интензивной дѣятельности земной жизни въ хаотическомъ состояніи первыхъ временъ, при совершенно другихъ условіяхъ давленія и высшей температуръ. Теперь, на пространствѣ, какова Европа, едва осталось четыре отверстія (вулкана); но прежде, на болѣе тонкой, растрескавшейся, вверхъ и внизъ колеблющейся земной корь были почти-вездѣ пути сообщенія атмосферы съ расплавленною внутренностью планеты. Газы, истекая изъ глубокихъ нѣдръ, и пронося съ собою различные химическіе творы, оживляли плутоническіе процессы. И осадковыя формаціи (Sediment-Formationen) даютъ только слабое понятіе о происхожденіи наносныхъ горъ (Flötz-Formationen). Сложныя горныя породы суть опредѣленныя скопленія извѣстныхъ, ориктогностически простыхъ ископаемыхъ. Вулканическіе процессы образуютъ еще и теперь, передъ нашими глазами, новыя, иначе группированныя, хотя и составленныя изъ тѣхъ же элементовъ горныя породы, — и независимость ихъ отъ географическихъ условій поражаетъ наблюдателя.
Приступая ближе къ разсматриванію четырехъ формъ происхожденія горъ, мы находимъ въ эндогенныхъ породахъ слѣдующія главныя группы, какъ непосредственныя произведенія подземной дѣятельности:
Гранитъ и сіенитъ очень различной древности; гранитъ часто бываетъ новѣйшаго происхожденія и прорѣзываетъ сіенитъ жилами, — слѣдовательно, въ немъ заключалась подъемлющая сила.
Кварцъ-порфиры, также часто жилистаго устройства. Такъ-называемая матка (Grundmasse) бываетъ большею частію мелко-зернистая смѣсь тѣхъ же элементовъ, которые выступаютъ большими вросшими кристаллами. Въ гранитоподобномъ порфирѣ, очень-бѣдномъ кварцомъ, фельдшпатовая матка почти зернисто-листовата.
Діориты, зернистыя скопленія бѣлаго альбита и черновато-зеленой роговой обманки, образованные въ діоритъ порфиры, если есть матка болѣе-плотнаго строенія.
Гиперстенфельсъ, — зернистая смѣсь лабрадора съ гиперсгеномъ.
Евфотидъ и змѣевикъ, содержащій въ себѣ иногда авттовые и уралитовые кристаллы..
Мелафтръ, и авттовые, уралитовые и олигоклазовые порфиры.
Базальтъ съ оливиномъ, фополитъ, трахитъ и долеритъ.
Что касается до втораго класса горныхъ осадковъ, то еслибъ выдвинутыя изъ нѣдръ земли массы не измѣнили этихъ формацій, то поверхность нашей планеты состояла бы изъ однообразно-лежащихъ другъ на другѣ горизонтальныхъ слоевъ, и материки представляли бы отъ полюса до полюса однообразный видъ степей. Но такое состояніе не могло быть продолжительнымъ даже и въ первоначальныя времена.
Слои осадковъ осѣли изъ капельныхъ жидкостей, въ которыхъ были растворены химически или механически. Вообще осѣданіе отдѣлившихся изъ химическаго соединенія частицъ есть уже механическій процессъ, и этотъ взглядъ имѣетъ свою важность, что касается до облеканія органическихъ тѣлъ. Древнѣйшіе осадки, вѣроятно, образовались изъ 6олѣе или менѣе теплыхъ водъ, когда теплота земной коры была еще очень-значительна. Въ этомъ отношеніи и образованіе осадочныхъ слоевъ совершилось не безъ плутоническаго вліянія. Но эти слои отвердѣли, кажется, подъ сильнымъ давленіемъ, а не остыли, подобно эндогеннымъ, выдвинутымъ массамъ.
Осадочные слои суть: сланецъ, каменно-угольные пласты, известняки, травертинъ и пласты инфузорій.
Если мы не упоминаемъ сейчасъ же вслѣдъ за осадками объ аггломератахъ и формаціяхъ песчаника, то это потому, что они, кромѣ обломковъ эндогенныхъ и осадочныхъ породъ, содержатъ въ себѣ и гнейсъ, слюду и другія метаморфическія массы. Темный процессъ и дѣйствіе этой метаморфозы должны составлять третій классъ формацій.
Эндогенныя массы дѣйствуютъ., какъ мы ужо замѣтили, не только динамически, по и химически, образуя новыя горныя породы, гнейсъ, слюду и зернистый известнякъ. Вѣра въ такую метаморфозу утвердилась только съ-тѣхъ-поръ, какъ посчастливилось шагъ-за-шагомъ прослѣдить ея фазы.
Тщательныя наблюденія, обнимающія большія горныя пространства, доказываютъ, что эндогенныя массы являются не дикою, произвольною силою. Въ отдаленнѣйшихъ частяхъ міра, часто видимъ, что гранитъ, базальтъ или діоритъ, равномѣрно производятъ свое метаморфическое дѣйствіе на другія породы. Но, вмѣстѣ съ такимъ единствомъ дѣйствія, въ самыхъ эндогенныхъ массахъ видимъ мы чрезвычайно различные характеры. Интенсивная теплота, конечно, дѣйствовала во всѣхъ этихъ явленіяхъ; но степень жидкости была весьма различна въ гранитѣ и базальтѣ. Здѣсь мѣсто обратить вниманіе читателя на то, что, по взглядамъ новѣйшей геологіи, эта метаморфоза есть не просто явленіе соприкосновенія, но что она генетически обнимаетъ все, что сопровождало выступленіе какой-нибудь эндогенной массы. Не только соприкосновеніе, но даже близость такой массы производитъ измѣненія въ окрѣплости, зернистости, кристаллизаціи породъ.
Всѣ эндогенныя массы внѣдряются, развѣтвляясь на жилы, въ осадочные слои или въ другія эндогенныя же породы. Но разница между плутоническими и вулканическими горными породами особенно-важна. Породы, производимыя теперешнею дѣятельностью вулкановъ, являются въ лентообразныхъ потокахъ. Базальтъ часто находили, преслѣдуя его въ глубину, кончающимся въ тонкія вѣтви. Вытекая изъ узкихъ отверстій, базальтъ прорываетъ песчаникъ и распространяется къ верху, какъ шляпка гриба. Совсѣмъ не то происходитъ съ гранитомъ, сіенитомъ, кварцомъ, порфиромъ, серпентиномъ, и всѣми не-слоистыми горными породами, названными плутоническими. Онѣ выступили не въ расплавленномъ, а только въ тягуче-мягкомъ состояніи, и не изъ узкихъ расщелинъ, по изъ широкихъ, долино-подобныхъ отверстій. Онѣ не вытекли, а выдвинуты, и распространены не потоками, наподобіе лавы, а большими массами.
Опыты надъ измѣненіями строенія и химическаго свойства горныхъ породъ отъ огня показали, что вулканическія массы даютъ, смотря по различной степени давленія, подъ которымъ расплавливаются, и по продолжительности охлажденія, — при скоромъ охлажденіи черное стекло съ раковистымъ изломомъ, при медленномъ каменистую массу зернистаго, кристаллическаго строенія. Въ такомъ случаѣ, кристаллы образуются частію въ полостяхъ, частію облеченные маткою. Одинъ и тотъ же матеріалъ доставляетъ различнѣйшія произведенія. Углекислая известковая земля, расплавленная подъ сильнымъ давленіемъ, не теряетъ своей угольной кислоты, и охладѣвшая масса становится зернистымъ известнякомъ, салинскимъ мраморомъ. Такъ совершается кристаллизація сухимъ путемъ; мокрый производитъ известковый шпатъ и арагопитъ, первый при меньшей, второй при большей температурь. По различію температуры и окрѣпающія части располагаются иначе; измѣняется и самая форма кристалла. Мельчайшія частицы получаютъ при этомъ подвижность (Verschiebbarkeit), не будучи въ жидкомъ состояніи.
Прикосновеніе и плутоническое вліяніе гранита дѣлаютъ глинистый сланецъ зернистымъ и превращаютъ его въ гранитоподобную массу. Весь гнейсъ между Ледовитымъ Моремъ и Финскимъ Заливомъ произошелъ отъ вліянія гранита; такъ точно и въ Альпахъ гранитъ превращаетъ мергель сперва въ слюду, потомъ въ гнейсъ.
Какъ яшма есть произведеніе вулканическаго вліянія авгит-порфира, такъ зернистый мраморъ можно почитать за осадочный слой, измѣненный земною теплотою и близостью горячихъ эндогенныхъ массъ. Часто эти массы измѣняютъ плотную известь только въ извѣстной, близкой къ соприкосновенію полосѣ, какъ, на-примѣръ, въ Ирландіи (Бельфастъ), гдѣ базальтовыя жилы прорѣзываютъ мѣлъ. Другаго рода превращеніе, когда всѣ слои плотнаго известняка измѣнены вліяніемъ гранита, сіенита или діорит-порфира въ зернистый известнякъ.
Да позволено будетъ особенно упомянуть здѣсь о паросскомъ и каррарскомъ мраморѣ. Вліяніе гранита проявляется или въ непосредственномъ соприкосновеніи, какъ въ Пиренеяхъ, или, какъ на материкѣ Греціи и Архипелагѣ Эгейскаго-Моря, черезъ посредствующіе слои гнейса и слюды. И то и другое предполагаетъ одновременный, но разнородный процессъ превращенія породы. Въ Аттикѣ, Эвбеѣ и Пелопоннесѣ замѣтили, что лежащій на слюдѣ известнякъ тѣмъ прекраснѣе и кристалличнѣе, чѣмъ чище слюда, т. е. чѣмъ меньше въ ней глины. Каррарскій мраморъ есть измѣненный плутоническими силами слой мѣловаго песчаника (raacigno). Образуется ли зернистый известнякъ на извѣстныхъ точкахъ и въ нѣдрахъ земли, жилами, наполняя трещины и прорываясь наружу сквозь гнейсъ и сіенитъ, этого я рѣшить не смѣю.
Изъ всѣхъ явленій, производимыхъ вліяніемъ эндогенныхъ массъ, всего замѣчательнѣе метаморфоза доломитовыхъ массъ, превращеніе известняка, исходящее изъ ущелинъ, разрѣзывающихъ его по всѣмъ направленіямъ. Полости вездѣ покрыты ромбоидами биттершпата; даже все строеніе состоитъ изъ зернистаго накопленія доломитовыхъ ромбоидовъ. Листы только кое-гдѣ, враздробь, находятся въ новообразованной породѣ, пересыпанной обломками змѣевика. Объяснить, какъ тамъ, гдѣ доломитъ слоями лежитъ между известнякомъ, превращеніе произошло безъ соприкосновенія съ эндогенными породами, — какими путями дошло сюда плутоническое вліяніе, это дѣло будущихъ изъисканій. Если на далекомъ пространствѣ земли два явленія — выступленіе мелафира и кристаллически-химическое измѣненіе плотнаго известняка всегда сопровождаютъ другъ друга, — то тамъ, гдѣ второе явленіе дѣлается видимымъ безъ перваго, можно предполагать, что кажущееся противорѣчіе заключается въ неисполненіи извѣстныхъ, сопровождающихъ сокрытую главную причину условій.
Упомянемъ теперь о третьей метаморфозѣ плотной углекислой извести, приписываемой вулканически-извергнувшимся въ первоначальныя времена сѣрнокислымъ парамъ. Превращеніе извести въ гипсъ родственно съ втѣсненіемъ каменной соли и сѣры, осѣдшей изъ содержащихъ ее водяныхъ паровъ. И гдѣ только есть такія явленія, все указываетъ на вліяніе подземныхъ силъ на осадочные слои древняго моря.
Огромныя массы чистаго кварца, характеризующія Анды Южной-Америки, загадочнаго происхожденія; они покоятся то на порфирѣ, несодержащемъ въ себѣ кварца, то на діоритъ. Въ Бразиліи, въ алмазныхъ округахъ Мивас-Гераеса и св. Павла, плутоническія силы развили на жилахъ долорита простую или жельзистую слюду въ кварцѣ-итаколумитѣ. Алмазы въ Граммагоа находятся въ слояхъ твердой кремнистой кислоты; иногда облечены въ листочки слюды, какъ гранаты.
Къ замѣчательнѣйшимъ явленіямъ соприкосновенія принадлежитъ, наконецъ, и образованіе гранатовъ въ глинистомъ сланцѣ при соприкосновеніи съ базальтомъ и долоритомъ, такъ же, какъ появленіе большаго количества прекрасныхъ и разнородныхъ кристалловъ (гранатовъ, везувіана, авгита и цейланита) на стѣнкахъ соприкосновенія эндогенныхъ и осадочныхъ породъ. Вулканическія силы образуютъ передъ нашими глазами жилы въ отвердѣвшихъ уже побочныхъ породахъ; во время же давно-прошедшихъ переворотовъ на земной корь, жилы камня и рудъ могли появляться подобнымъ образомъ вездѣ, гдѣ крѣпкая, но еще тонкая кора планеты, часто потрясаемая дрожаніемъ земли, разсѣдающаяся и трескающаяся отъ перемѣны объема при охлажденіи, представляла много путей сообщенія со внутренностью, и отверстій для выхода паровъ, напитанныхъ землистыми и металлическими творами.
Геологическія ипотезы получили неожиданный свѣтъ отъ счастливой мысли сравнить образованіе шлаковъ въ плавильныхъ печахъ съ происхожденіемъ натуральныхъ минераловъ и искусственно составить эти послѣдніе изъ ихъ элементовъ. Важнѣйшая часть минераловъ найдена уже кристаллически между искусственно-произведенными минералами. Но должно отличить нечаянно-образовавшіяся въ шлакахъ отъ умышленно-произведенныхъ химиками. Къ первымъ принадлежатъ: полевой шпатъ, слюда, авгитъ, обманка, октаэдры магнитнаго желѣза и металлическій титанъ; ко вторымъ: гранатъ, пдокразъ, рубинъ, оливинъ и авгитъ. Эти ископаемыя составляютъ главнѣйшіе элементы гранита, гнейса и слюды, базальта, домерита и многихъ порфировъ. Искусственное произведеніе полеваго шпата и слюды особенно важно для теоріи образованія гнейса чрезъ метаморфозу глинистаго сланца, содержащаго въ себѣ составныя части гранита, не исключая и кали.
Остается упомянуть о четвертой формѣ происхожденія горныхъ породъ, объ аггломератахъ, напоминающихъ собою претерпѣнныя земною поверхностью разрушенія, но вмѣстѣ съ тѣмъ и процессы цементаціи. Аггломераты, въ пространнѣйшемъ смыслѣ слова, являютъ характеръ двоякаго происхожденія. Составляющіе ихъ матеріалы не только снесены волнами моря или прѣсной воды; бываютъ аггломераты, въ образованіи которыхъ вода не принимала никакого участія. Когда базальтовые острова или трахитовыя горы возникаютъ на трещинахъ, то отъ тренія выступающихъ массъ о стѣны этихъ трещинъ базальтъ и трахитъ окружаются аггломератами собственной массы. Въ песчаникахъ многихъ формацій зерна, изъ которыхъ они составлены, больше разъединены треніемъ выступающей массы, нежели движеніемъ сосѣдняго моря. Существованіе такихъ аггломератовъ тренія свидѣтельствуетъ о силѣ, съ какою выдвигаются эндогенныя массы на поверхность земли. Тогда воды овладѣваютъ лишенными связи зернами и разстилаютъ ихъ слоями по покрываемому ими основанію.
Обращая вниманіе на географическое распредѣленіе горныхъ породъ, мы видимъ, что наиболѣе-распространенный химическій хворъ есть кремнистая кислота; за ней слѣдуетъ углекислая известь, потомъ соединенія кремнистой кислоты съ глиною, кали и натромъ, съ известковою землею, магнезіей и желѣзною окисью.. Если то, что мы называемъ горными породами, суть опредѣленныя скопленія небольшаго числа ископаемыхъ, къ которымъ, какъ паразиты, присоединяются еще другія, также опредѣленныя; если въ эндогенныхъ массахъ, въ гранить, присоединеніе кварца, полеваго шпата и слюды составляетъ нѣчто существенное, то эти минералы, отдѣльно или попарно, идутъ и въ другихъ слояхъ.
Древность формацій узнается по взаимному расположенію осадочныхъ слоевъ аггрегатовъ и измѣненныхъ породъ, по натурѣ формъ (Gebilde), до которыхъ вознеслись эндогенныя массы, и, всего вѣрнѣе, по присутствію органическихъ остатковъ и разнообразію ихъ строенія. Приложеніе ботаническихъ и зоологическихъ признаковъ къ опредѣленію древности горъ, хронометрика земли обозначаетъ одну изъ блистательнѣйшихъ эпохъ новѣйшей геогнозіи.
Слои, содержащіе въ себѣ окаменѣлости, представляютъ намъ флоры и фавны прошедшихъ тысячелѣтій. Опускаясь слой за слоемъ внизъ, мы углубляемся въ даль вѣковъ. Предъ нами являются исчезнувшая растительная и животная жизнь. Далеко распространенные перевороты земли, возникновеніе большихъ горныхъ хребтовъ, обозначаютъ погибель старыхъ и появленіе новыхъ организмовъ. Немногіе изъ старыхъ являются еще нѣсколько времени между новыми, и мы, ори ограниченности нашего знанія о зарожденіи (das Werden), называемъ историческія явленія измѣненія организмовъ новыми созданіями. Иногда формы погибшихъ организмовъ сохранились совершенно до малѣйшихъ тканей и членовъ, иногда животное оставило только слѣдъ свой.
Аналитическое изученіе древней растительной и животной жизни имѣетъ двоякое направленіе. Одно, чисто-морфологическое, занимается преимущественно Физіологіею организмовъ; другое, геогностическое, разсматриваетъ ископаемые остатки въ-отношеніи ихъ къ расположенію слоевъ и относительной древности осадочныхъ формацій. Первое долго было преобладающимъ направленіемъ, вело даже къ ошибочнымъ заключеніямъ. Во всѣхъ погибшихъ организмахъ хотѣло видѣть еще живущія. Камнеръ, Зёммерингъ и Блуменбахъ первые пролили свѣтъ на эту часть; но настоящимъ геогностичсскимъ взглядомъ на ученіе объ окаменелостяхъ обязаны мы Кювье и Броньяру.
Зависимость физіологической постепенности отъ древности формаціи, мало заключаемая въ распредѣленіи остатковъ безпозвоночныхъ, очень-правильно проявляется въ позвоночныхъ. Древнѣйшія изъ нихъ рыбы; за ними слѣдуютъ, переходя отъ нижнихъ къ верхнимъ формаціямъ, пресмыкающіяся и млекопитающія.
Относительная древность организмовъ, опредѣленная расположеніемъ горныхъ слоевъ, повела къ важнымъ результатамъ касательно отношенія погибшихъ родовъ и породъ къ еще живымъ. Всѣ наблюденія доказываютъ, что флоры и фавны тѣмъ-болѣе отличны отъ теперешнихъ формъ растеній и животныхъ, чѣмъ глубже, т. е. древнѣе осадочная формація. Что касается до нумерическаго отношенія, то Агасси, изслѣдовавшій 1,700 родовъ ископаемыхъ рыбъ, и полагающій число извѣстныхъ живыхъ родовъ до 8,000, нашелъ только одну рыбку, специфически тожественную съ живущею теперь. Онъ прибавляетъ, что въ нижнихъ третичныхъ формаціяхъ треть ископаемыхъ рыбъ принадлежитъ совершенно исчезнувшимъ родамъ, и что въ мѣлу нельзя найдти ни-одного теперь живаго рода рыбъ.
Хотя въ древнѣйшихъ формаціяхъ находятся безраздѣльно многоразличнѣйшіе порядки безпозвоночныхъ, однакоже, во многихъ отдѣльныхъ группахъ того же порядка, открыли опредѣленные законы. Гдѣ перемѣшано много родовъ, тамъ не только часто заключается опредѣленная послѣдовательность организмовъ по слоямъ формаціи, но даже въ подчиненныхъ слояхъ той же формаціи замѣтили присовокупленіе извѣстныхъ родовъ и видовъ.
Горные слои, отличающіеся опредѣленными родами окаменѣлостей, образуютъ геогностическій горизонтъ, но которому геогностъ можетъ оріентироваться и находить вѣрныя указанія на тожественность, относительную древность формацій, періодическое возвращеніе извѣстныхъ слоевъ, ихъ параллелизмъ или совершенное исчезновеніе.
Теперь мы должны коснуться другой части исторіи органической жизни: эпохъ растительности, флоръ, измѣняющихся съ величиною суши и измѣненіями атмосферы. Въ древнѣйшихъ переходныхъ слояхъ есть только морскія клѣтчатки; сосудистыя растенія и нѣсколько тайнобрачныхъ формъ замѣчены уже въ девонскихъ слояхъ. Ничто, повидимому, не доказываетъ, что растительная жизнь пробудилась на землѣ прежде животной, что послѣдняя условлена первою. Самое существованіе человѣческихъ племенъ въ Сѣверныхъ полярныхъ странахъ, гдѣ они живутъ единственно рыбой, указываетъ на возможность существовать и обходиться безъ всякой растительности. Богатѣйшіе остатки растеній находимъ мы въ формаціяхъ каменнаго угля, — флора, изъ которой извѣстно уже до 400 породъ. Разность характера растительности, роскошно развившейся на сухихъ возвышенныхъ частяхъ стараго краснаго песчаника, — отъ растительности настоящаго времени, сохраняется и въ позднѣйшемъ періодѣ вегетаціи до послѣднихъ слоевъ мѣла; но при большой чужевидности формъ, каменно-угольная флора показываетъ разительное однообразное распространеніе однихъ и тѣхъ же родовъ во всѣхъ частяхъ тогдашней земной поверхности: въ Новой-Голландіи, Канадѣ, Гренландіи и Мельвилевыхъ-Островахъ.
Растительность прошедшихъ временъ представляетъ преимущественно такія формы, которыя родствомъ своимъ съ многими семействами теперешняго міра напоминаютъ о томъ, что съ нею погибли многіе посредствующіе члены степеней органическаго развитіи. Чтобъ составить себѣ понятіе о полнотѣ растительности давно-минувшихъ временъ и накопленной теченіями массѣ растительныхъ матеріаловъ, вѣроятно мокрымъ путемъ превращенныхъ въ уголь, — должно вспомнить, что въ сарбрюкскихъ угольныхъ горахъ лежатъ одинъ на другомъ 120 пластовъ угля, не считая многихъ меньшихъ, толщиною до одного фута. Что есть пласты угля въ 30 и даже въ 50 футовъ толщины, тогда-какъ въ лѣсистой полосѣ нашего умѣреннаго пояса, уголь, содержащійся въ лѣсныхъ деревьяхъ опредѣленнаго пространства, покрылъ бы это пространство въ 100 лѣтъ только слоемъ въ 7 линій толщины. Близь устья Миссисипи, и въ такъ-называемыхъ лѣсныхъ горахъ сибирскаго Ледовитаго-Моря, еще и теперь сносится рѣками и морскимъ теченіемъ столько древесныхъ стволовъ, что слои этихъ пловучихъ деревъ могутъ намекать на событія, бывшія когда-то причиною образованія пластовъ каменнаго угля. Къ-тому же, эти пласты обязаны, конечно, значительною частью матеріала небольшимъ древеснымъ стволамъ и мелкимъ травамъ я тайнобрачнымъ.
Замѣчу въ заключеніе, что для геологіи дѣло чрезвычайно-важное сравнивать теперешнее распредѣленіе растеній но поверхности земли съ распредѣленіемъ флоры первоначальныхъ временъ, и что умѣренный поясъ южнаго полушарія представляетъ для такого изученія поучительнѣйшіе примѣры.