Происхождение. Как Земля создала нас - Льюис Дартнелл

Лучше всего меловые отложения видны на южном побережье, где он породил завораживающие взгляд Белые скалы Дувра. Затем он продолжается под Ла-Маншем и тянется через Францию, где высятся точно такие же белые скалы, зеркальное отражение дуврских, и залегает под винодельческими регионами Шампани, Шабли и Сансерре. Туннель под Ла-Маншем, по которому мчатся скоростные поезда из Фолкстона в Кале и обратно, – это 50 километров, прокопанных в слое известкового мергеля (глинисто-карбонатных отложений), мягкого, но водонепроницаемого. Как мы уже знаем из главы 2, меловый мост, который некогда физически соединял Британию с материковой Европой, был смыт в результате катастрофического наводнения.

В некоторых меловых залежах находят прекрасно сохранившиеся окаменелости. Например, на юго-западе Англии, на Юрском побережье, где море быстро размывает аргиллитовые породы, которым 190 миллионов лет, можно прекрасно провести день, прогуливаясь вдоль разрушающихся утесов в поисках спиральных аммонитов, продолговатых, как пуля, белемнитов или хрупких окаменелых морских звезд. Однако неверно говорить, что громадные слои мела содержат в себе окаменелости: в сущности, они сами и есть окаменелости. Белые скалы Дувра – это стометровая глыба органической породы.

Более крупные ископаемые, которые видны, если рассмотреть кусок мела под микроскопом, – это многокамерные раковины фораминифер примерно миллиметр в поперечнике: такие же одноклеточные морские организмы, от которых остались гигантские нуммулиты в известняковых блоках, составляющих пирамиду Хеопса. Однако основная масса мела состоит из очень тонкой белой пыли. Прибавим увеличения и вглядимся в эти пылинки сквозь мощный электронный микроскоп – и мы убедимся, что и они обладают сложной структурой органических раковин, которую ни с чем не перепутаешь. Эти частицы бывают самой разной формы, но, пожалуй, самые примечательные – фрагменты крошечных шариков, поверхность которых перекрывается, словно чешуйками, круглыми пластинками вроде тарелочек с волнистыми краями. Это миниатюрная броня кокколитофоридов – микроскопических одноклеточных водорослей, которые находят среди плавучего планктона в пронизанных солнцем поверхностных водах.

Эти обширные залежи карбонатных пород возникли в конце мелового периода, приблизительно 100–66 миллионов лет назад. То были времена очень высокого уровня моря – примерно на 300 метров выше современного. Почти половина площади нынешней континентальной суши в то время была под водой. Океан Тетис покрывал почти всю Европу и Юго-Восточную Азию, и его широкие ответвления просторными проливами протягивались через центр Северной Америки и в глубь Северной Африки.

Уровень Мирового океана был тогда так высок не только из-за жаркого климата конца мелового периода, который не давал образовываться ледяным шапкам на полюсах: подобное случалось на протяжении почти всей истории Земли. Дело в том, что в то время очень активно шел процесс разделения континентов. В конце пермского периода, за 200 миллионов лет до этого, когда все массивы суши на Земле сошлись в один гигантский сверхконтинент Пангею, уровень Мирового океана был чуть ли не на нижней отметке за последние полмиллиарда лет. Из-за высоких горных кряжей, возникших при столкновении и слиянии континентов, над поверхностью океанов поднималось больше континентальной массы. Но при дальнейшем разделении Пангеи сверхконтинент рассекли рифты. Сначала Пангея разорвалась примерно посередине, и Лавразия отошла от Гондваны. Затем образовался сначала Южный, а потом Северный Атлантический океан: новые рифты оторвали Африку от Южной Америки, а Северную Америку от Евразии. Новая, горячая океаническая кора, образовавшаяся в этих длинных рифтах, бурно вздымалась, образуя огромные подводные горные кряжи, и вытесняла морскую воду вокруг – как бывает, когда ложишься в ванну. Именно этот процесс планетарного масштаба и вызвал предельное повышение уровня Мирового океана в конце мелового периода[307]. Теплые моря залили обширные площади континентальной суши, создав великолепные условия для бурного размножения фораминифер и кокколитофор, а их крошечные ракушки и откладывались в виде толстых слоев осадочных известковых пород на морском дне – и превратились в мел.

В отличие от известняка, мел, мягкий и крошащийся, в целом не очень хорош как строительный материал. Зато его можно толочь и рассыпать по пахотной земле, чтобы снижать кислотность почвы, или готовить из него негашеную известь для цемента и самых разных химических процессов. Из формованных кусков глины можно делать обожженные кирпичи, но чтобы построить прочную стену, нужно их надежно скрепить. Для этой строительной алхимии мы научились применять мел и известняк. Эти породы из карбоната кальция толкут и обжигают в печи, чтобы они химически распались (в процессе высвободив углекислый газ), а затем смешивают с водой, чтобы получился полужидкий раствор. Таким образом, известняк не просто дает нам камень для строительства, но и служит клеем для скрепления других материалов. Цемент и бетон, в сущности, представляют собой искусственный камень: в виде раствора их можно выкладывать или заливать в любую желаемую форму, после чего они застывают и становятся твердыми, как скала.

Кроме того, в мелу встречаются конкреции кремня. В отличие от мягкого, белоснежного, почти химически чистого карбоната кальция, из которого состоит мел, кремень представляет собой твердые темные агрегаты кремния. Фораминиферы и кокколитофоры строят свои раковины из карбоната кальция, а остальной одноклеточный планктон, в том числе диатомеи и радиолярии, формирует твердые части своих организмов из кремния. Когда они умирают, их кремнистые панцири опускаются на морское дно и растворяются. В результате на морском дне образуется богатый кремнием вязкий ил, из которого затем и формируются округлые конкреции кремня в меловой породе.

Когда мягкий мел выветривается, прочные конкреции кремня обнажаются и остаются лежать на поверхности. Кремень играл невероятно важную роль в изготовлении орудий каменного века. Как и вулканический обсидиан, который, как мы знаем из главы 1, применялся для первых орудий труда в колыбели человечества – рифтовой долине, – кремень хорошо колется и дает очень острый край или острие, идеальные для разделки и свежевания добычи и выскабливания шкур, чтобы делать из них одежду, и для вырезания по дереву; из кремня получаются отличные ножи и наконечники стрел и копий. Но и в дальнейшем кремень не терял своего значения. Для изготовления стекла нужен высокочистый кварц, и кремень служит одним из его источников. Например, в 1674 году Джордж Рэвенскрофт применил кремни с юго-востока Англии для создания свинцового хрусталя[308]. Это сверкающее стекло соперничало с венецианским, где стеклодувы добывали кварц прокаливанием белой кварцевой гальки, которую брали из русла реки Тичино, стекающей со склонов Швейцарских Альп[309].