По холодным следам

Древние изделия людей — это «археологические часы». По ним специалист с большой точностью определяет археологическую эпоху, к которой они относятся. Недостаток «археологических часов» в том, что они показывают относительный возраст: моложе или древнее слой, но не отвечают на вопрос: каков же абсолютный возраст слоев (то есть возраст, выраженный в годах)?

Существуют «литологические часы», определяющие геологический возраст по особенностям накопления осадков. Морены определенно указывают на ледниковый период. А количество морен, залегающих одна над другой, указывает на число оледенений.

И тут свои трудности и неточности. Особенно когда речь идет о моренах; нередко донная морена одного и того же ледника расслаивается на два или три горизонта, которые легко принять за отложения разного возраста.

В конце прошлого века шведский геолог Де-Геер обнаружил слои четвертичных пород, чередующиеся последовательно, как листки календаря. Эти слои откладывались в приледниковых озерах.

Весной в паводок реки несут в озера грубые осадки — песок, гравий. Сила потоков постепенно слабеет, и осадки становятся все более тонкими: пыль, супесь. После летнего расцвета жизни осенью откладываются органические остатки. А зимой медленно осаждается тончайшая муть, образуя слой глины.

Так повторяется из года в год. Получается слоеный пирог, где один определенный слой — один год. Подсчитаешь количество таких слоев, узнаешь, как давно они образовались. Можно упростить подсчет. Если имеется слоистая толща мощностью пять метров, а в каждом сантиметре разреза насчитывается в среднем два годовых слоя, то во всей толще: два помножить на пятьсот — тысяча годовых слоев.

Таким способом Де-Геер пересчитал слоёчки глин в котлованах послеледниковых озер. Получилось двенадцать тысяч слоев. Значит, озера образовались двенадцать тысяч лет назад: тогда эта местность (юг Швеции) освободилась ото льда.

Подобные «литологические часы» словно секундная стрелка наших обычных часов. Они отмеряют крохотные интервалы геологического времени (годы!).

Конечно, можно использовать в «литологических часах» слои, отмечающие более крупные отрезки времени: например, отложения донных морен. Но в таком случае мы сразу же теряем возможность определять возраст в годах. Грубая слоистость донной морены не связана с определенными интервалами времени. Нередко тоненький слой морены накапливается тысячи лет, а более мощный слой — в несколько раз быстрее.

Имеются и «геоморфологические часы». Это уже знакомые нам речные и морские террасы. Нередко они располагаются в строгом порядке и прослеживаются на сотни километров. Однако они показывают только относительный возраст.

Сравнительно недавно получили геологи «радиоактивные часы», которые по продуктам радиоактивного распада или по соотношению изотопов позволяют определять возраст слоев в годах (об этих часах пойдет у нас речь позже).

Казалось бы, если объединить вместе показания разных часов, история четырехликого периода необычайно прояснится.

Попробовали все сопоставить и… ничего не получилось.

Показания «геологических часов» оказались совершенно разными.

Появление и вымирание холодолюбивых животных доказывает как будто, что была одна мощная волна холода, породившая ледники.

Развитие древних людей и орудий труда происходило несколькими ступенями и, кажется, нисколько не соответствовало нарастанию волны холода и сопровождающим ее изменениям в живом мире.

Количество террас на реках или морских побережьях неодинаково. Можно сказать, у каждой реки свои «террасовые часы». Иногда показания их сходятся, но чаще — нет.

А «часы слоев»? В них исправно действует только «секундная стрелка» — годовая тонкая слоистость. Так можно отсчитать сотни, тысячи лет. А далее слои пропадают и начинается чередование ледниковых пород… Одним словом, очень неудобно пользоваться часами с одной лишь секундной стрелкой.

Как будто природа специально приберегает до поры до времени ответы на некоторые нелегкие свои загадки! И как только ученые доказали былое оледенение, обосновали ледниковую теорию и собирались уже отдохнуть от затянувшихся споров, выяснилось нечто такое, что заставило вновь изумляться, искать, спорить и сомневаться.

Сколько их?

Как мы уже знаем, во второй половине прошлого века были опубликованы три работы, обосновавшие идею ледникового периода.

Джон Гейки в своем труде использовал преимущественно геологические данные. Он изучил слои моренных глин и подстилающих их песков. Оказалось, что в некоторых районах обнаруживаются два слоя донной морены. А между ними — слои песка, глины и торфа.

Получился как бы бутерброд: сверху и снизу — донные морены, создания льда, а в середине — торфяники, продукт жизни.

Первой мыслью было: глыбы льда, текущие по равнинам, сдирали словно гигантской теркой торфяники, передвигали их на новые места и здесь оставляли, перемешав с моренами.

Но и слои ледникового и слои теплого времени залегали горизонтально. Строение торфяников показывало, что они не сминались ледником, не волочились и не сгруживались как попало. Они залегали ровными слоями среди таких же слоистых песков.

Для Гейки сомнений не оставалось: каждый слой морены соответствует самостоятельному оледенению. Два слоя морены — два оледенения. Торфяники между ними — доказательство теплого межледниковья.

Подобные «двухслойные» морены были вскоре обнаружены в Швейцарии, Германии, Америке и России.

В конце прошлого века известный русский геолог Александр Петрович Павлов, обнаружив в Приалатырском крае два горизонта морен, пришел к мнению, что это свидетельствует о двух былых оледенениях. То же подтвердил Криштофович, знаток древних животных и растений.

Южнее Калуги, на берегу реки Оки, возле Лихвина, был обнаружен под слоем морены торф. В нем оказалось много остатков растений. Изучение этих остатков, начатое в конце прошлого века, продолжается до настоящего времени.

В лихвинском разрезе выделяется шесть основных слоев. Снизу — пески с валунами, среди которых имеются пришельцы с Кольского полуострова. На песках лежат слои глины и суглинка: зеленовато-серые, черные, темно-серые, голубые. Они осаждались в озере. В этих слоях были найдены листья бука и древесина тиса, а также отпечатки пресноводных рыб.

Выше залегают глины с прослоями песка (здесь обнаружена чешуя окуня) и пылеватые, подобные спрессованной пудре, суглинки, в которых найдены кости мамонта и волосатого носорога. Эти слои сверху перекрывает донная морена, содержащая многочисленные валуны. А на морене залегают пески и пылеватые суглинки со следами древних почв.