столкновении друг с другом и растяжение, когда они разделяются. Такие новаторские идеи, изложенные в теории контракции, прямо противоречили теории униформизма, поддерживаемой Лайелем, о медленных и постоянных процессах.

Исходный материал для горных систем должен был откуда-то взяться. Соответственно, теория геосинклиналей, выдвинутая американским геологом Джеймсом Холлом, объединила теорию перманентности Даны с представлениями об осадочных бассейнах. Холл предположил, что большие бассейны, образовавшиеся в местах прогиба коры и наполненные осадками, в конце концов в результате сжатия или скольжения блоков земной коры поднимались, образуя горные цепи. Эти бассейны получили неуклюжие названия: геосинклинали, миогеосинклинали и эугеосинклинали. Тем не менее некоторые из этих слов, подобно устойчивым к выветриванию породам, сохранились в геологической литературе.

Рис. 5.1. Физическая карта Америки, Африки и Атлантического океана, 1849 г., 24 × 28 см, масштаб не указан (Woodbridge, 1838; из коллекции карт Дэвида Рамзи; с любезного разрешения Центра карт Дэвида Рамзи, библиотеки Стэнфордского университета. https://purl.stanford.edu/zh174hj7174)

В теории контракции имелось несколько проблем и несоответствий. Если она была верна, тогда все горы должны были сформироваться в одно время и быть одинакового возраста, а геологи не могли это подтвердить. Более того, температуры внутри Земли должны были бы понижаться, но данные указывали на повышение температуры по мере увеличения глубины – на существование геотермического градиента, порождаемого энергией ядра Земли и распадом радиоактивных элементов. Теория контракции не могла объяснить распределение зон землетрясений и зон, где землетрясений не бывает. Кроме того, ученым давно было известно, что большие массивы гор, благодаря своему гравитационному притяжению, вызывают отклонение свинцового отвеса от его истинной вертикальной оси. Валлийский землемер и географ сэр Джордж Эверест, в честь которого названа гора, провел такое исследование при выполнении геологической съемки для Британской империи в Индии и Гималаях. Расчеты Джорджа Эвереста показали, что отвес отклоняется не настолько далеко, как ожидалось, исходя из массы одноименной горы. Ученый сделал вывод, что гора Эверест, должно быть, имеет меньшую плотность, чем предполагалось, а ее основание находится глубоко в коре, поддерживая ее массу. Но если бы континентальные массы были менее плотными, чем океаническая кора, тогда кора в районе гор не могла бы погружаться и превращаться в океаническую кору, и наоборот. Это был еще один гвоздь в крышку гроба теории контракции.

Эдуард Зюсс стал знаменит благодаря предположению о том, что наблюдаемые сегодня континенты в далеком прошлом, вероятно, были объединены в один континент. Зюсс назвал континент Гондваной в честь пластов осадочных пород верхнего карбона и нижнего мела, расположенных в исторической области Гондвана в Индии. Непрерывная последовательность горных пород включала залежи угля и примечательные растения глоссоптерисы, Glossopteris, – род ископаемых голосеменных, – которые сыграли значительную роль в развитии теории тектоники плит. Глоссоптериды, Glossopteridales, порядок вымерших растений, к которому относятся глоссоптерисы, обнаруживаются в «угольных болотах» с карбона до конца пермского периода (рис. 5.2). Зюсс публиковал полученные данные в своем главном труде «Лик Земли» (Das antlitz der Erde) начиная с 1883 г., последний том вышел в 1909 г.[226], и в том же году был опубликован его перевод на английский язык[227].

Рис. 5.2. Листья ископаемого растения глоссоптерис из пластов пермского периода в Австралии (поле обзора 12,4 см в ширину). (James St. John, 2014)

Глоссоптерисы были распространены не только в горных породах исторической области Гондваны, но и, по меньшей мере, на трех других континентах, помимо Индостанского субконтинента, – в Австралии, Южной Африке и Южной Америке, – как в 1905 г. отметил профессор Кембриджского университета, специалист по палеоботанике Эдвард Александр Ньюэлл Арбер[228]. Полуостров Индостан был частью Гондваны в конце палеозоя и отделился во время распада Пангеи, начавшегося около 130 млн лет назад. Индостанский субконтинент откололся от Гондваны и начал двигаться в сторону Азии со скоростью 20 см в год и, наконец, столкнулся с Евразией, в результате чего возникли Гималаи. Арбер упоминал Гондвану Зюсса на своей карте, изображающей северные и южные виды глоссоптерисов.

Исследование Антарктиды, экспедиция «Терра Нова» и тектоника плит

Исследователи Антарктиды сыграли особенно важную роль в истории открытия полного комплекса глоссоптерисов, подтверждающих существование суперконтинента Пангеи и в конечном итоге дрейфа континентов, а затем и тектоники плит. Пангея («вся земля», от греч. πᾶν – всё и γαῖα – земля) – суперконтинент, существовавший в конце пермского периода. Открытие было сделано на основе данных, полученных во время трагической экспедиции Роберта Фолкона Скотта на корабле «Терра Нова». На обратном пути группы Скотта от Южного полюса в 1912 г. Эдвард Уилсон (группа знала его под именем «дядя Билл», и в дневниках Скотт называет его Биллом), ведущий ученый-геолог в составе экспедиции, обнаружил ископаемые остатки южного вида глоссоптериса рядом с ледником Бирдмора в угольных пластах с прослоями песчаника Бикона (рис. 5.3).

Рис. 5.3. Карта Британской антарктической экспедиции Роберта Фолкона Скотта, главный маршрут к Южному полюсу. Картограф неизвестен, ок. 1930 г., Национальная библиотека Шотландии (оригинал карты в Scott, 1913. P. 418)

Рис. 5.4. Члены экспедиции «Терра Нова» на лыжах тянут санки с провизией на Южном полюсе, январь 1912 г. (Библиотека Конгресса, 1912; фотография Герберта Г. Понтинга)

Несмотря на то что собаки и пони, входившие в снаряжение экспедиции, давно погибли и команде приходилось идти пешком на снегоступах и на лыжах и тащить сани, Уилсон с коллегами собрали 17 кг геологических образцов и ископаемых из формаций (рис. 5.4). Скотт отмечал в своем дневнике:

…Я решил разбить лагерь, чтобы остаток дня посвятить геологическим исследованиям.

Было очень интересно. Мы очутились под отвесными скалами из интенсивно выветривающегося песчаника с ясно проступающими пластами угля. Уилсон своими зоркими глазами разглядел на угле несколько отпечатков растений. Между прочим, он отколол кусок угля с прекрасно вырисованными на нем листьями, а также несколько кусков с отлично сохранившимися отпечатками толстых стеблей, показывающих клеточное строение. В одном месте мы видели слепок маленьких волн в песке. Сегодня добыли кусок известняка с отпечатками. Жаль только, что нельзя себе представить, откуда этот камень. Он, очевидно, редкий, так как подобных образцов мало встречается в морене. Попадается довольно много чистого белого кварца[229][230].

Песчаник Бикона с промежуточными слоями угля и сланца представляет собой почти горизонтально залегающее отложение, которое формировалось как в периоды с сухим, полуаридным климатом, так и во времена с влажными условиями болот. Зерна песка в формации Бикон округлые и имеют морщинистые отметины, указывающие на выветренные отложения дюн. Выветривание, упомянутое в цитате Скотта, – это явление, которое наблюдается при физическом воздействии воды или в результате химических реакций, вызывающих разрушение горных пород.

Скотт и участники его команды, отправившейся