ельфа? Все, что теперь требовалось, – рассчитать время разрыва после землетрясения и расстояние от «растяжек» до эпицентра, а затем нанести их на диаграмму (рис. 15.5). В итоге на графике получилась плавная кривая, и наклон ее демонстрирует скорость подводного оползня на разных участках, когда он пронесся на расстояние 600 км вниз по мелководному шельфу в глубоководную зону океана. Наверху, где склон был самым крутым, оползень двигался со скоростью 25 м в секунду (90 км в час). По мере того, как поток замедлялся в более глубоких водах, где дно становилось пологим, скорость упала до 9 м в секунду (32 км в час), а затем до 7 м в секунду (25 км в час). Практически сохраняя этот темп, оползень скользил еще много часов – даже когда океанское дно уже не имело уклона, потому что из-за колоссального импульса, приданного гравитацией, поток мог двигаться и по плоскости многие километры.
Рис. 15.5 Схема событий при землетрясении 1929 г. у Большой Ньюфаундлендской банки и скорость турбидитного потока, повредившего 12 трансатлантических кабелей. Составлено по нескольким источникам
В 1952 г. Хейзен описал этот поразительный природный эксперимент в области геологии и опубликовал статью в соавторстве со своим руководителем – основателем Обсерватории Ламонт Морисом «Доком» Юингом. Наконец-то была разгадана тайна таинственной сортированной слоистости архейских пород, возраст которых превышает 2,5 млрд лет, – благодаря целеустремленному голландскому экспериментатору и случайному эксперименту, поставленному природой с помощью смертоносного землетрясения. Наука иногда работает удивительным и загадочным образом.
16. Тропические ледники и земля-снежокДиамиктиты
Я думаю о теории космического Снежка. Через несколько миллионов лет Солнце выгорит и притяжение уменьшится. Земля превратится в гигантский снежок и устремится в космос. Когда такое произойдет, будет уже неважно, уберу ли я этого парня.
Австралийская головоломка
Геология в Австралии может быть как благословением, так и проблемой. Среди плюсов – тот факт, что большая часть этого континента представляет собой сухую пустыню или кустарниковую степь, поэтому здесь множество обнажений горных пород. На континенте очень мало растительности – в отличие от более влажных регионов планеты, где растения, покрывавшие почти всю сушу, мешали первым британским геологам (главы 4–7) и другим ученым, занявшимся изысканиями после них. Я провел основную часть своей геологической карьеры в пустынях и бедлендах[63], потому что только в таких местах есть подходящие обнажения, где можно найти окаменелости. А минус в том, что Австралия – большой, стабильный блок континентальной коры, в истории которого было сравнительно немного крупных столкновений или процессов горообразования, рождавших осадочные бассейны и разрушавших горные породы, а за последние 250 млн лет этого и вовсе не происходило. Осадочные отложения на большей части Австралии совсем маломощные и не выдержанные, поэтому они не подходят для изучения длинных последовательностей горных пород и окаменелостей – в отличие от многих других регионов мира.
Некоторые части геологической летописи в Австралии отсутствуют или почти отсутствуют. Хорошо представлена лишь последовательность отложений для большей части докембрия, например, строматолиты (глава 13) и железистые кварциты (глава 14), а особенно подходят для наблюдения здесь породы верхнего докембрия, о которых и пойдет речь. Большинство палеозойских подразделений Австралии относительно тонки, и в них по сравнению со многими другими континентами мало окаменелостей. В летописи австралийского мезозоя найдется несколько ярких пятен, однако нет той мощной пачки пластов, богатых окаменелостями динозавров, которые прослеживаются в Северной и Южной Америке, Евразии и Африке. К кайнозою тектоническая активность почти полностью прекратилась, поэтому здесь очень мало слоев с ископаемыми млекопитающими, и в целом летопись кайнозойских окаменелостей относительно бедна. Исключением служат необычные отложения заповедника Риверслей в штате Квинсленд. Его окаменелости соответствуют миоцену и состоят в основном из ископаемых млекопитающих и других наземных животных, упавших в карстовые воронки в известняке.
Тем не менее австралийские геологи делали все, что могли. Многие ученые изучали докембрийские полосчатые железистые кварциты, окаменелости мягкотелых позднего протерозоя в хребте Флиндерс или удивительно хорошо сохранившихся девонских рыб формации Гоугоу.
Один из таких геологов – легендарный сэр Дуглас Моусон (1882–1958), который также известен как исследователь Антарктики (рис. 16.1). Он начал свою карьеру, изучая горные породы в Меланезии, а позже в Новом Южном Уэльсе; затем в 1907 г. присоединился к экспедиции сэра Эрнеста Шеклтона в Антарктиду, где оставался более двух лет – большинство членов отряда к тому времени уже вернулись. Моусон первым взошел на Эребус, второй по высоте вулкан Антарктиды (3794 м). Он, кроме того, один из первых людей, побывавших на Южном магнитном полюсе. К счастью, геолог отказался в 1910 г. присоединиться к злополучной экспедиции Роберта Скотта к Южному полюсу. Скотт со спутниками добрались до полюса только через месяц после норвежца Руаля Амундсена, а затем вся его группа погибла при возвращении.
Рис. 16.1 Фотографии Дугласа Моусона. (А) Моусон опирается на сани в начале Австралийской антарктической экспедиции в 1912 г. (В) Моусон, все еще страдающий от обморожения и недоедания, через неделю после одиночного возвращения из разведочного похода в феврале 1913 г. Источник: Wikimedia Сommons
Вместо этого Моусон в 1911 г. организовал и возглавил Австралийскую антарктическую экспедицию, которая нанесла на карту и изучила большую часть Восточной Антарктиды. В одном из разведочных походов участвовали, кроме Моусона, англичанин Белграв Ниннис и швейцарец Ксавье Мерц. Через месяц Ниннис провалился в трещину вместе с нартами, где лежали запасы продовольствия для людей и собак, так что из-за недостатка еды Моусону с Мерцем пришлось возвращаться на базу, питаясь мясом оставшихся собак. Оба страдали от гипервитаминоза А, поскольку съели слишком много собачьей печени. Мерц умер в пути, а Моусон в одиночку преодолел в холод полтораста километров, при этом однажды упал в расселину и повис на веревке от саней. Он вспоминал, что успел сказать себе: «Это уже конец», поскольку ждал, что сани соскользнут в пропасть, но они остановились, и полярник сумел выбраться на поверхность. Состояние Моусона все ухудшалось, на ногах в местах обморожений стала сходить кожа. Когда он сумел добраться до базы, где оставалось несколько человек из других партий, оказалось, что экспедиционное судно только что ушло. С капитаном связались по радио, но сильный ветер не позволил экипажу вернуться. Так Моусон остался еще на одну зимовку и в итоге провел в Антарктиде почти три года. Дэвид Робертс изложил эту историю в книге «Один во льдах: Величайшая история выживания в истории путешествий» (Alone on the Ice: The Greatest Survival Story in the History of Exploration). Сам Моусон в книге «Родина снежных бурь» (The Home of the Bizzard) описывает свое изматывающее путешествие, в том числе пронизывающий ветер на мысе Денисона: скорость его составляла в среднем около 100 км в час – с порывами до 350 км в час.
Оправившись от пережитого, Моусон помогал в поисках тел и дневников участников злополучной экспедиции Скотта. Во время Первой мировой войны он служил в британской армии, а в 1919 г. вернулся в Австралию и оставался профессором геологии в Аделаидском университете до выхода на пенсию в 1952 г. Бо́льшую часть своей карьеры он занимался картированием и изучением геологии Австралии, особенно хребта Флиндерс в Южной Австралии, который теперь известен своими верхнепротерозойскими породами и древними видимыми макроскопическими окаменелостями странных существ, составлявших так называемую эдиакарскую биоту. Однако тяга к исследованиям Антарктики была у него в крови, и в 1929–1931 гг. он возглавил совместную британо-австрало-новозеландскую антарктическую экспедицию, в результате которой была определена Австралийская антарктическая территория. Моусон умер в 1958 г. в возрасте 76 лет – не в какой-нибудь ледяной пустыне, а от старости в собственной постели. Геолога считают одним из величайших исследователей и ученых Австралии, одно время его портрет изображали на австралийской 100-долларовой банкноте, а его имя носят многие места Австралии и Антарктиды.
Благодаря своему многолетнему опыту работы на антарктическом континенте Моусон был прекрасно знаком с ледяными щитами и ледниковыми отложениями. В породах верхнего докембрия хребта Флиндерс и в других местах Южной Австралии он обнаружил мощные отложения так называемого ледникового тилла (рис. 16.2). Тилл (морена) представляет собой неупорядоченную и нестратифицированную массу валунов, гравия, песка и глинисто-алевритового материала, которую оставляет фронт ледника, когда лед начинает таять. Эти отложения весьма характерны, поскольку другие источники не производят ничего подобного, и поэтому в геологической летописи они служат признаком древнего оледенения. Однако многие геологи предпочитают использовать термин «диамиктит» (от древнегреческих слов, означающих «тщательно перемешанный»), а иногда слово «тиллоид» – как уклончивый способ описания пород с такой текстурой, не указывающий прямо, что они ледниковые. Вслед за Оскаром Куллингом (работа 1934 г.) и Уолтером Хаучином Моусон пришел к выводу, что тиллоиды – свидетельство какого-то глобального ледникового явления в позднем протерозое, поскольку древние ледниковые отложения в Австралии находились недалеко от современного экватора. Но к концу 1950-х – началу 1960-х гг. геологи стали отвергать эту идею, поскольку тектоника плит показала, что Австралия и другие континенты с течением времени перемещались на большие расстояния. Австралийские докембрийские ледниковые отложения предположительно могли появиться в то время, когда континент находился ближе к Южному полюсу. По иронии судьбы сегодня нам известно, что Австралия в то время находилась прямо на экваторе, то есть даже в более жарком климате, чем считал Моусон, так что его доказательства были надежнее, чем думали другие специалисты.