Если мы зададим этот вопрос геологу, он расскажет нам об одном из древних периодов жизни Земли, который называется каменноугольным. В каменноугольный период — около 250 миллионов лет назад — распределение моря и суши на земной поверхности было иным, чем сейчас. Неглубокое теплое море заливало тогда территорию Московской области. Остатки погибающих морских животных, обладавших известковой раковинкой, падали на дно, и в течение сотен тысячелетий из этих раковинок образовались пласты плотного ракушечного известняка. Затем земная кора в этом месте медленно поднялась, море отступило, и его дно стало сушей.
Каменноугольный период длился десятки миллионов лет. Учёные дали этому периоду название «каменноугольный» потому, что в течение его на Земле во многих местах образовались залежи каменного угля.
В народном хозяйстве каменный уголь играет исключительно важную роль. Днем и ночью идут по стальным магистралям страны железнодорожные составы, везущие уголь на фабрики и заводы, к пристаням и электростанциям. Жарким огнем пылает уголь в топках. На нем работают электростанции, им отапливают здания, его энергия движет паровозы и пароходы. Прокаливая каменный уголь без доступа воздуха, из него удаляют газы и смолы и получают лёгкий, пористый кокс. Кокс служит топливом для доменных печей, в которых из железной руды выплавляют чугун. А из каменноугольной смолы, полученной при коксовании, вырабатывают сульфидин, аспирин и другие лекарства, эссенции для духов и конфет, взрывчатые вещества, пластмассы и множество других ценных веществ.
Мы знаем, что обыкновенный уголь образуется при сгорании растений. Химик скажет нам, что при высокой температуре растительная ткань разрушается, сгорает и содержащийся в ней элемент углерод выделяется в виде угля. Но что представляет собой каменный уголь?
Он тоже образовался из растений, живших когда-то на Земле. Только эти растения не горели, они иным путем превратились в уголь. В шахтах, где добывают каменный уголь, нередко находят в его пластах отпечатки листьев древних растений в том положении, в каком они некогда росли.
Отпечатки ископаемых растений каменноугольного периода.
Тут сразу возникает ряд вопросов. Ведь каменный уголь добывают в шахтах, пласты его залегают нередко на глубине сотен метров. Как же растения попали на такую глубину? Не могли же под землей расти целые леса!
Почему эти растения не сгнили, а сохранились до нашего времени в виде каменного угля? И каким образом учёные узнали, что растения каменноугольного периода жили на Земле именно около 200–260 миллионов лет назад, а не раньше и не позже?
Не будем торопиться с ответами на эти вопросы. Коллекции музея заинтересовали нас, и мы продолжим нашу экспедицию по залам музея. Но знакомиться с коллекциями надо по плану, в определенном порядке, чтобы история Земли и жизни на ней развернулась перед нами в стройной последовательности.
Окаменелый ствол дерева, обнаруженный в шахте.
Проходя по залам музея, мы с вами совершим путешествие в прошлое, в мир прежних геологических эпох. Давно исчезнувшие материки поднимутся перед нашим мысленным взором из океанских пучин. На них засверкают огни древних вулканов, озаряя скалистую поверхность первобытной Земли. Мы увидим, как море станет колыбелью жизни, возникшей на Земле на определенной ступени её развития. Мы узнаем законы, по которым происходит развитие жизни, развитие бесконечно разнообразного мира растений и животных, населявших некогда Землю. А в конце путешествия мы узнаем, как появился на Земле человек.
Но прежде чем начать путешествие во времени, познакомимся с могучими природными силами, формирующими и изменяющими лик Земли. Великие перемены совершались и совершаются в природе, и нам следует узнать их причины.
Неизменной и незыблемой кажется нам земная поверхность. Правда, мы наблюдаем, как реки подмывают берега и постепенно изменяют свои русла, в горах происходят обвалы, песчаные дюны на морском берегу передвигаются под напором ветров, земная кора колеблется и раскалывается трещинами в тех местах, где происходят землетрясения. Но могучие вершины горных хребтов, огромные массивы континентов кажутся нам несокрушимыми не поддающимися влиянию времени.
Это происходит потому, что мы наблюдаем природу в течение короткого времени. Мы видим лишь небольшие изменения, производимые повседневной работой текучих вод, дождя, ветра и мороза.
Но геологические периоды жизни Земли охватывают десятки и сотни миллионов лет. Работа сил природы, совершающаяся в течение столь огромных промежутков времени, приводит к большим результатам и неузнаваемо изменяет поверхность Земли.
Множество гор покрывает поверхность Земли. В суровом величии поднимаются к небу снеговые вершины горных хребтов. Скалистые обрывы сменяются пологими склонами, одетыми зеленью. Стремительные реки шумят в ущельях. И повсюду в горах можно видеть у их скалистых подножий каменные россыпи. Гребни Крымских гор обрываются к морю отвесными стенами. Вдоль этих красноватых и серых скал лежит множество камней. Словно каменная река, спускается широкая россыпь к морю возле горы Аю-Даг. Какие же силы оторвали эти камни от родных скал?
Разрушают горы ветер, смена температур и вода.
Ветер несет твердые частицы, которые ударяются о поверхность горной породы. На поверхности скал появляются углубления и ямы различной величины, а с течением времени образуются ниши и пещеры.
Камень в горах то нагревается солнечными лучами, то охлаждается леденящим ветром. От быстрой смены тепла и холода скалы трескаются. В трещины проникает влага воздуха, дождевая вода.
Вода растворяет горные породы. Кроме того, замерзая во время морозов и увеличивая при этом свой объём, вода давит с большой силой на стенки трещин и раскалывает камень.
Особенно велика работа текучих вод. Бурно мчатся горные реки. В течение сотен тысячелетий они прорезают в горных породах теснины и ущелья, то есть узкие долины, глубиной нередко в сотни метров. Такова, например, живописная теснина Дарьяла на Кавказе, в которой течет река Терек.
В тех местностях, где бывает много дождей, атмосферные воды, стекая со склонов долин, размывают их, и склоны постепенно делаются все более пологими.
Самые твердые горные породы не могут устоять перед совместным воздействием воздуха и воды.
Всем известен твёрдый красивый камень гранит.
Рассмотрите поверхность его излома. Вы увидите множество различно окрашенных зерен, плотно слипшихся друг с другом. Красные непрозрачные зерна перемешаны с полупрозрачными серыми зернышками и очень мелкими блестяще-чёрными листочками. Это различные минералы, из которых состоит гранит. Красный минерал называется полевым шпатом, полупрозрачные серые зернышки — кварц, а черные мелкие листочки — слюда. Больше всего в граните полевого шпата. Он придает граниту красный цвет. Часто встречаются также серые граниты. В них полевой шпат имеет белый цвет.
Вода с течением времени разрушает гранит. Постепенно вымывается полевой шпат, выпадают одно за другим зернышки кварца и слюда. Тысячи веков может сопротивляться внешним воздействиям гранитная скала, но рано или поздно она будет разрушена. Горные потоки уносят на равнины частицы размытых пород, перетирая и измельчая их.
Там, где течение реки замедляется, частицы оседают на дно. Скорее других осядут более тяжелые зерна кварца, образуя песчаные речные наносы. Измельченные частицы полевого шпата и слюды река несет дальше в виде глинистой мути. Эта муть осядет лишь в спокойной воде, большей частью на дне озер и морей, куда она сносится реками. Так воздух и вода превращают постепенно гранитные скалы в глину и песок.
Непрерывно размывают почву и реки, текущие по равнинам. Взгляните на карту: как извилисто русло любой реки, какие петли делает она на своём пути! Объясняется это тем, что водный поток отклоняется то вправо, то влево различными препятствиями и неровностями поверхности, по которой он течет. Образующиеся извилины непрерывно увеличиваются, так как течение реки под действием центробежной силы подмывает вогнутый берег. Однако речные воды производят не только разрушительную, но и созидательную работу: унося песок, глину и другие материалы с возвышенных мест, они отлагают их во впадинах и низинах. Везде, где река замедляет течение, возникают мели, острова, береговые террасы. Из наносных материалов — галечников, песков и глин — сложены широкие речные террасы Волги, Камы, Печоры.
Нередко реки заносят своими отложениями даже морские заливы, которые становятся в конце концов сушей. Великая Китайская равнина, расположенная между Пекином и Ханчжоу, была в прошлом морским бассейном. Река Хуанхэ заполнила этот бассейн своими отложениями. А часть Бельгии, территория Нидерландов и низины Западной Германии представляют собой обширную наносную равнину, созданную из отложений, принесенных водами Рейна, Мааса и других рек.
