Теория поднятия и теория накопления

Если бы мы поднялись на конус Везувия или заглянули в одну из глубоких трещин, обнажающих его внутренние части, то заметили бы, что этот конус образован теми массами, которые выбрасываются из кратера.

Рыхлые продукты—рапилли, вулканический песок и пепел—перемешаны с застывшими потоками лавы; они прорезаны во всех направлениях лавовыми жилами, которые заполнили трещины в боках горы. Мы уже видели, что во время умеренной деятельности вулкана происходит накопление изверженных масс, и конус постепенно растет: этим путем в очень короткое время возмещаются значительные потери, претерпеваемые вершиной во время сильных извержений. Части конуса, образовавшиеся на наших глазах, не отличаются от древнейших его частей ни материалом, из которого построены, ни его расположением; поэтому мы можем думать, что и весь конус образовался путем накопления продуктов извержений, начиная с 79 года.

Мы не имеем точных сведений об извержении Соммы в историческое время; но для нас несомненно, что этот полукруглый вал, окружающий конус Везувия, представляет остаток древнего кратера. Сомма также состоит из нагроможденных масс лавы, вулканического пепла, песку, шлаков и в расположении их обнаруживает большое сходство с внутренним конусом. Мы не находим здесь и следа горных пород, которые не имели бы связи с извержениями; массы, образующие Сомму, расположены именно так, как мы наблюдаем их на несомненных конусах накопления. Отсюда нетрудно представить и способ образования Соммы. Как уже сказано, это—древний кратер; внутри него вырос новый конус, в котором и сосредоточилась деятельность вулкана. Почти при каждом извержении новые лавы изливаются в Атрио дель Кавалло, и если только не случится страшного извержения, во время которого обрушатся вместе с вершиной и массы, загромождающие ущелье, то с течением времени последнее будет окончательно заполнено, новые продукты будут накопляться над ним, и Везувий сольется с Соммой в одну гору; ущелье, отделяющее их теперь, заменится террасой, подобной нынешнему Ле Пьяне.

В настоящее время почти все геологи рассматривают Везувий и Сомму, как результат накопления изверженных продуктов; этот взгляд распространяют обыкновенно и на все другие вулканы. Теория, объясняющая происхождение огнедышащих гор таким именно способом, носит название теория накопления; ей противоположна теория поднятия, принадлежащая Леопольду фон Буху и Александру Гумбольду и впоследствии доведенная до крайности Дюфренуа и Эли де Бомоном. Различные сторонники этой теории придавали ей иногда более широкое, иногда более узкое значение, но все они признают, что во время извержений не только выливаются расплавленные массы на земную поверхность, но также приподнимаются расположенные вокруг горные породы; последнему процессу они приписывают решающее значение в образовании рельефа вулканических областей. По теории поднятия образование огнедышащей горы начинается вздутием почвы и горных пород, залегающих на поверхности. Иногда, а по мнению некоторых сторонников теории очень часто, явление этим и ограничивается. Таким именно путем и возникли трахитовые, базальтовые и т. п. купола, в которых не видно и следов кратера, вулканического пепла, шлаков, лавовых потоков. Прекрасными примерами подобных образований могут служить огромные трахитовые горы южноамериканских Андов, как, напр., Чимборасо, а также Пюи де Дом в Средней Франции, Вультур у Мельфи в Италии и огромное число обнажений массивных пород третичногЬ возраста. В других случаях эти вздутия лопались и образовывали кольцевые горы, так называемые «кратеры поднятия». В центре последних постепенно образовался тот кратер, который непосредственно доставляет на дневную поверхность лаву и рыхлые продукты.

По этой теории Сомма рассматривалась, как кратер поднятия, конус же Везувия—отчасти как результат накопления, отчасти как второй кратер поднятия, выдвинувшийся внутри первого. Некоторые сторонники теории вообще не приписывали никакой существенной роли накоплению и объясняли происхождение всех вулканических гор поднятием; другие же, напр.

Гумбольдт в работе «Космос», не разделяли такого крайнего взгляда и допускали возможность образования конусов путем одного накопления.

Не говоря уже о частностях, трудно объяснимых поднятием, достаточно указать, что в прямом противоречии с разбираемой теорией находится следующий факт: почти все кольцевые валы состоят исключительно из вулканических горных пород, между тем в образовании кратера поднятия могли бы участвовать известняки, глинистые сланцы, песчаники в той же степени, как лавы и туфы. Это заставило последователей теории допустить, что в первый период охлаждения земли, когда еще

Рис 162. Колоколообразный лавовый конус на острове Бурбон (Реюньон) (по Пулету Скропу)

не было гор, первобытная кора покрылась трещинами, через которые вылились базальты, трахиты и другие, родственные им породы в виде обширных покровов. Последние были приподняты вулканическими силами и образовали кратеры огнедышащих гор. Но такое допущение объясняет только присутствие вулканических пород в кратерах, но не исключительное их преобладание; во всяком случае, должна была бы существовать резкая граница между первоначальными составными частями приподнятого кольца и новейшими вулканическими продуктами; но, как прекрасно доказал Гартун, такой границы на самом деле не существует.

Рис. 163. Гора Эгмонта в Новой Зеландии (по Гохштеттеру)

Лучшим доводом в пользу теории поднятия считали наклонное положение многих лавовых покровов и пластов, а также крутизну некоторых вулканических конусов, превосходящую естественный угол падения сыпучих тел; особенное значение придавали сильно наклоненным лавовым потокам, так как предполагалось, что жидкая магма не может удержаться и затвердеть на крутых склонах.

Эли де Бомон обратил большое внимание на этот факт и пытался доказать, что уже при наклоне в 4° лава не может держаться и что только в очень редких исключительных случаях она застывает при наклоне в 6°. Но в основании всех этих доводов лежала глубокая ошибка: человеческий глаз обыкновенно преувеличивает крутизну склонов, и в большинстве рисунков высота гор обозначена

Яве с наклоном в 37° или Ключевская сопка

Рис. 164. Схематический разрез вулкана (по Пулету Скропу)

не верно. Утверждая, что конусы вулканов вследствие своей крутизны не могли образоваться путем накопления, ученые основывались на измерениях, произведенных ими на рисунках южноамериканских вулканов. Точные данные, полученные в последнее время, показали, что измерения были не верны; Везувий со склонами в 31° принадлежит уже к числу очень крутых конусов, а такие горы, как Гунунг Сумбинг на на Камчатке с наклоном в 38° являются редким исключением; вулканов с наклоном в 40° вовсе не известно.

Что касается мнимой неспособности лавовых потоков застывать на крутых склонах, то соображения Эли де Бомона прямо опровергаются непосредственными наблюдениями. Уже в историческое время выброшено вулканами не мало таких потоков лавы, которые застыли, несмотря на их сильный наклон. В окрестностях Этны Ляйэлль наблюдал целый ряд таких случаев. Так, напр., один лавовый поток этого вулкана застыл под уголом в 35°; положение главной массы лавы, выделившей его, и туфов, по которым он двигался, исключают всякую мысль о возможности поднятия; на острове же Бурбон (Реюньон) в Индийском океане, известен лавовый столб, имеющий форму колокола: он образовался вследствие остывания лавы, медленно выделявшейся из бокки

(см. рИС. 162).

Рис. 165. Вулканический конус в Новой Зеландии, сидящий на горизонтальных

Против теории третичных пластах (по Пулету Скропу)

поднятия говорят и другие факты. Если бы горы, имеющие форму конусов и колоколов происходили вследствие поднятия горизонтально расположенных пород, то они сопровождались бы трещинами. Сторонники рассматриваемой теории пытались в известных случаях отыскать их, но безуспешно. Правда, многие конусообразные вулканы острова Явы покрыты трещинами, расходящимися во все стороны в виде лучей; подобные же явления Гохштеттер наблюдал в Новой Зеландии на горе Эгмонта (рис. 163) и в некоторых других местах. Но если бы эти трещины возникали вследствие поднятия, то они должны бы были расширяться кверху. Отсутствие этой особенности заставляет приписать их происхождение действию стекающей с вершины воды. То же следует сказать и о глубоких оврагах и

ущельях на наружных склонах вулкана, называемых барранкосами и особенно хорошо развитых на Канарских островах; впоследствии мы подробнее остановимся на этом явлении, теперь же заметим, что оно не имеет ничего общего с явлениями поднятия.

В появлении новых вулканов на глазах человека видели также довод в пользу теории поднятия. Сообщение Овидия о появлении огнедышащей горы на полуострове Мефань на северном берегу Пелопонеса, конечно, не может служить доказательством. Особенной известностью пользуется вулкан Хорулло в Мексике, внезапно появившийся среди цветущей равнины в ночь с 28-го на 29 сентября 1759 года. Окрестные жители рассказывают, что на их глазах земля вздулась в виде пузыря: в момент катастрофы они бежали на холм, поднимавшийся над равниной на 2260 м и отсюда видели, как образовывался вулкан. Конечно, здесь не может быть и речи о точных наблюдениях. Так называемый Мальпайс представляет лавовое поле, в современном состоянии которого нет никакого намека на возможность происходившего здесь поднятия.

Многие чрезвычайно важные наблюдения совершенно противоречат теории поднятия в ее крайнем выражении. Вулканы, повторные извержения которых не успели замаскировать характер напластования образующих их пород, обладают сравнительно простым строением: главная масса изверженных продуктов представляет пласты, падающие кнаружи во все стороны от центра; внутри же кратера слои туфов и пепла расположены обратно и падают к центру (см. рис. 164). Это «переклинальное» залегание рыхлых продуктов, как его называет Рихтио- фен, прекрасно выражено, между прочим, в Сольфатаре у Поццуольского залива. Оно легко объясняется накоплением: изверженные продукты, падая с краев кратера внутрь, естественно должны образовать склоны, которые с течением времени приобретут слоистое строение; наоборот, теория поднятия не может объяснить падение пластов внутри кратера к его центру.

Еще больше возражений разбираемой теории представляет тектоническое отношение кратера к соседним ему древнейшим породам. Так, например, Пулет Скроп наблюдал на Новой Зеландии чрезвычайно любопытный, хотя незначительный вулканический конус: он возвышается над горизонтально расположенными пластами третичной системы (рис. 165), которые не только не приподняты, но даже несколько наклонены по направлению к вулкану. Точно также Дуттон описывает вулкан среди каньонов реки Колорадо, стоящий на горизонтальных пластах (см. рис. 271). Не лишены значения и исследования Титце над огромным вулканом Демавендом в Персии, подымающимся приблизительно на 20 ООО ф. Он располагается в восточной части хребта Эльбурс, который тянется с востока на запад вдоль южного берега Каспийского моря. Вулкан этот не вносит никаких изменений в простирание и падение пластов, образующих хребет: кругом незаметно и следов поднятия, и подножием вулкана служат складчатые горы, ни в чем не измененные его появлением.

Мы видим таким образом, что все обычные появления вулканов вполне удовлетворительно объясняются теорией накопления и что с последней вполне согласуются фактические данные. Наоборот, теория поднятия не выдерживает строгой критики; при объяснении явлений она представляет много непреодолимых трудностей и в настоящее время отвергнута наукой. Впервые Юнихун и Дана заме- тили, что их наблюдения не согласуются с этой теорией, но только Ляйэлль, Константин Прево и Пулет Скроп решительно выступили против теории поднятия; они приобрели много сторонников, и их взгляды нашли широкое распространение. Конечно, признание того факта, что образование конусов вулканов происходит главным образом вследствие накопления, является несомненным успехом. Но соглашаясь с большинством геологов, мы не можем не заметить, что противники отвергнутой теории зашли слишком далеко в своем безусловном отрицании каких бы то ни было явлений поднятия при вулканических извержениях. Мы приведем здесь несколько фактов, которые покажут справедливость нашего замечания и напомнят, насколько всякий исследователь должен быть осторожен в своих крайних заключениях.

Пример несомненного поднятия был уже описан и правильно оценен Пу- летом Скропом, решительным противником теории Леопольда фон Буха. В Оверни находится древний кратер Пьи Шопин, окруженный полукруглым валом Пюи де ла Гутт так же, как Везувий окружен Соммой. Пюи Шопин обладает замечательною особенностью: в его строении принимают участие не только новейшие извержения породы, каковы трахиты и базальты, но также и древние граниты. С одной стороны горы виден только трахит, на других же склонах, обращенных к югу, юго-востоку и юго-западу, строение вулкана представляется сложным (рис. 166): на основании, состоящем из базальтов и базальтовых шлаков, покоится мощный слой гранита, прикрытый сверху трахитом; по Пулету Скропу гранит располагается между базальтом и трахитом, как «начинка в пироге». В некоторых местах трахит залегает и под гранитом. До сих пор еще не сделано удовлетворительного объяснения всех особенностей этого редкого явления; но всего вероятнее, что своеобразное расположение гранита указывает на местное поднятие огромной толщи древних пород, происшедшее при извержении Пюи Шопин.

Подобное же явление, но значительно резче выраженное, описывает Абих в своем замечательном сочинении об армянском плоскогорий. Недалеко от города Эрзерума стоит гора Паландокен, возвышающаяся над уровнем моря на 3147 м и над окрестной равниной на 1145 м. Огромный кратер ее состоит не только из новейших изверженных пород, и в его строении принимают также участие змеевик, хлоритовые сланцы, известняки и гипс. Все Зти породы обнаруживают явные следы резких нарушений и прикрыты сверху трахитами. По-видимому, и в этом случае следует предположить, что во время извержений происходили движения и поднятие древнейших пород.

Незадолго до подводного извержения у Пантеллярии в 1890-м и в 1891 г. берег этого вулканического острова поднялся на 0,8 м на протяжении целых 10 км. Явления, сопровождавшие поднятие, как мы увидим ниже, доказывают, что изменение высоты берега должно быть приписано вулканическим силам. Появлению Монте Нуово среди Флегрейских полей в 1538 году и извержению Везувия в 1861 г. также предшествовало вулканическое поднятие. Целый ряд других явлений, не исключая и так называемых лакколитов и др. интрусивных форм, показывает, что вулканическая магма, проходя через земную кору, производит на нее сильное давление. Явления этого рода разыгрываются на значительных глубинах в земной коре и будут описаны нами ниже: вулканы же образованы магмой, достигшей поверхности, представляют не что иное, как конусы накопления.

Исследование Везувия и его строения привело нас к рассмотрению общих вопросов, касающихся вулканической деятельности. Здесь мы прервем цепь наших рассуждений и снова вернемся к величественному вулкану Неаполитанского залива. Если мы оглянемся назад и представим себе в общих чертах историю Везувия, то заметим следующее: в течение нескольких тысячелетий деятельность его сосредоточивается в одном месте; иногда она нарушается периодами продолжительного покоя, иногда совершается непрерывно в течение многих лет; за периодами умеренной деятельности следуют иногда грозные извержения; вулкан выбрасывает лаву и рыхлые продукты; постепенно путем их накопления созидается гора. Во

Рис. 166. Пюи Шопин в Оверни, прорезанный гранитами (по Пулету Скропу)

Теория поднятия и теория накопления

Еще по теме Теория поднятия и теория накопления: