5 лет назад
Нету коментариев

Вероятно, нет такого учебника геологии, в котором бы не упо­минался Ниагарский водопад. Он считается прототипом водопа­дов, что, правда, не совсем правильно; во всяком случае, с точки зрения геолога, он не сложный, один из самых многоводных и уже поэтому один из самых внушительных. Собственно, это не один, а два водопада. Здесь, как и на более широких водопадах Игуасу или Виктория, государственная граница проходит по сере­дине реки, так что различают больший, канадский (Хорсшу-Фолс — Подковный водопад), и меньший, американский, водо­пады. На американской стороне расположен город Ниагара-Фолс, а несколько выше по течению, у озера Эри,— Буффало (рис. 7.1; 7.2).

Обзорная карта реки Ниагара и климадиаграмма

Обзорная карта реки Ниагара и климадиаграмма

Первым европейцем, увидевшим и описавшим водопад, был бельгийский монах Луи Хеннепен, который участвовал в экспе­диции Ла Салля в 1678 г. «Конечно,— пишет он,— Италия и Шве­ция гордятся несколькими такими творениями природы, но это лишь бледное подобие того, о чем мы хотим сообщить». Сегодня Ниагарский водопад по числу посетивших его далеко превосхо­дит все водопады мира. Ведь он находится в густонаселенной местности с разветвленной сетью автомобильных дорог. Уже в начале прошлого столе­тия он был широко изве­стной достопримечатель­ностью. Существует даже путеводитель для экскур­сантов, изданный в 1836 г., в котором содержатся вся­кого рода полезные советы («Рекомендуем взять с со­бой зонтик, чтобы защи­титься от брызг водопа­да»). Марк Твен в сарка­стической заметке «Один день у Ниагары» (1869 г.) описывает туристский бум вокруг водопада. Хотя уже тогда через реку не­далеко от водопадов был перекинут железный мост, они, несомненно, произ­водили впечатление девст­венного уголка природы, чего нельзя сказать об их нынешнем виде. Вдоль ав­тострад между Буффало и Ниагара-Фолс местами натыканы один мотель ря­дом с другим. А кричащие рекламные щиты с надпи­сями вроде: «Горячие со­сиски Мартина» или «Пер­вый внутриматериковый океан в мире» (аквариум с морской водой в городе Ниагара-Фолс) — разве не вызовут они у евро­пейцев снисходительной улыбки своей наивностью? (С другой стороны, не покажется ли чужестранцу по меньшей мере странной обстановка вечером в какой-ни­будь пивной Мюнхена?)

Блокдиаграмма каньона Ниагара

Блокдиаграмма каньона Ниагара

Река Ниагара — мощная, но короткая — всего 55 км — вод­ная артерия. Она соединяет озера Эри и Онтарио, но в конечном итоге по ней осуществляется сток не только озера Эри, но и трех других Великих озер (Гурон, Мичиган, Верхнее). У Буффало река вытекает из озера Эри, зеркало воды которого имеет отметку 174 м над уровнем моря. Течение реки, вначале стремительное, замедляется у острова Гранд-Айленд, разделяющего поток на два рукава. Ниже острова река достигает 4 км в ширину. Вскоре тече­ние снова становится бурным; на стремнинах падение реки на корот­ком отрезке превышает 16 м. На крутом изгибе с запада на восток русло реки снова разделяет остров, называемый Козьим, за кото­рым уже гремят американский (ширина 330 м, высота 47 м) и левее него канадский (ширина 915 м, высота 44 м) водопады (рис. 7.3). Через канадскую часть низвергается около 9/10 общей массы воды. Несколько ниже стены водопада долина резко сужи­вается до нескольких сотен метров, принимая вид каньона. Здесь снова начинается участок пенистых порогов и стремнин, протягивающийся почти до Льюистона. Огромные массы воды, которые с бешеной скоростью река несет по каньону, выглядят особенно эффектно у порогов Уирлпул, где поток втиснут в скаль­ное ложе шириной всего 90 м. Поверхность потока принимает здесь в поперечном сечении отчетливо выпуклую форму. Длина каньона между водопадами и Льюистоном около И км. Незабы­ваемое впечатление оставляет полет над водопадами на небольшом вертолете, не в последнюю очередь потому, что с высоты скрады­вается их малоприятное окружение со зданиями и башнями для осмотра — взору открывается только переливающаяся голубизна реки и белая пена грохочущего водопада.

Снимок с самолета

Снимок с самолета

Поскольку зеркало озера Эри находится на 75 м выше уровня моря, падение реки Ниагара почти точно равно 100 м, из которых на водопады приходится около 45 м. Оставшиеся 55 м падения распределяются между порогами и стремнинами. Среднее паде­ние реки за пределами водопадов около 1 м на километр.
На языке ирокезов слово «ниагара» означает гремящая вода. Оглушительный грохот низвергающейся воды (в среднем около 6000 м3 в секунду) действительно потрясает. Несколько лет назад еще можно было получить «осязаемое» представление о чудовищ­ной мощи падающей воды, пройдя по тропе под нависающим пла­стом породы между скальной стеной и кипящей упругой стеной водопада. В одном из старых путеводителей сказано, что для такой прогулки нужны «крепкие нервы», но что ее «совершают и дамы». Сегодня для этого нужны не крепкие нервы, а только полтора доллара. За такую плату вас подведут близко к основа­нию водопада, но не под него.
Однако совсем не обязательно залезать под самый водопад, чтобы даже несведущему в геологии наблюдателю стало понятно, сколь огромна разрушающая сила низвергающейся воды. Прояв­ляется она прежде всего в том, что там, где водопад бьет в скали­стое ложе, образовалась глубокая впадина (канадская часть водо­пада). В основании американской части Ниагарского водопада видно нагромождение огромных скальных обломков, обвалившихся сверху. Поэтому все рискованные попытки спуститься по водопаду в различного рода бочкообразных сосудах предпри­нимались только в канадской его части. Большое значение для полного «использования» природной энергии падающей воды имеет геологическое строение скальной стены; и в этом отношении Ниагарский водопад может служить превосходным примером (рис. 7.4).

Разрез толщи пород под Ниагарским водопадом

Разрез толщи пород под Ниагарским водопадом

Дело в том, что верхнюю кромку стены образует пласт твердой породы — 25-метровая толща известняка силурийского возраста, а под ним залегают более мягкие слои сланца и песчаника. Эти-то слои вода разрушает и размывает прежде всего. Под козырь­ком из твердой породы образуется ниша (по ней и была раньше проложена тропа); нависающий известняковый козырек перио­дически обрушивается, и водопад постепенно отступает. Таким образом на Ниагаре можно прекрасно наблюдать пятящуюся (отступающую, регрессивную) эрозию водопада.
На примере канадского Подковного водопада можно видеть, что верхняя кромка скального обрыва иногда принимает форму дуги, так как скорость течения воды, а следовательно, и ее разрушающая сила в середине реки наибольшие. Конечно, в дейст­вительности условия здесь гораздо сложнее: подковообразный водопад возник в конце крутой излучины реки, где действовали также разные другие течения.
Величину пятящейся эрозии удается измерить, правда, не за один год, а в течение нескольких столетий или десятилетий. На рис. 7.5 показано отступание канадского водопада за опреде­ленный промежуток времени. Величина отступания в среднем за год составила, например, за период 1842 — 1905 гг. для канад­ского водопада 1,28 м, а для американского, вероятно, только 6 см. Уже первые естествоиспытатели, изучавшие Ниагарский водопад, пошли дальше и попытались вычислить, сколько же времени потребовалось реке, чтобы врезать весь 11-километровый каньон ниже водопада. Цифра, полученная одним американским исследователем в 1790 г., кажется невероятной: 55 440 лет! Нужно еще учесть, что определена она в то время, когда геологическое летоисчисление едва вышло за рамки библейской истории сотво­рения мира. В числе первых исследователей нужно назвать также знаменитого английского геолога Ч. Лайеля, путешество­вавшего по Северной Америке в 1841 — 1842 гг. Он определил, что каньон образовался приблизительно за 35 тыс. лет. Ниагару и Ниагарский водопад совершенно справедливо называли гигант­скими водяными часами. Позднее выяснилось, что такого рода расчеты не могут быть точными, ибо они основаны на предполо­жении, что отступание кромки водопада в течение длительного времени происходит равномерно. Но такое предположение необоснованно: «часы» то уходят вперед, то отстают. Это объясняется тем, что выше Уирлпула каньон на коротком участке «заложен» вдоль древней погребенной долины, в рыхлых наносах которой отступающая эрозия протекала быстрее — отсюда легко также понять, почему у Уирлпула каньон делает резкий изгиб, стано­вится ясным и образование изгиба («Уирлпул» означает водо­ворот!). Различная мощность пласта породы, создающего водо­пад, не могла не отразиться на интенсивности эрозии так же, как неодинаковая водоносность реки: сток из озера Гурон временами направлялся в реку Миссисипи, и река Ниагара становилась менее полноводной. Дж. Спенсер в 1907 г. произвел новое вычис­ление времени, потребовавшегося для образования каньона, причем принял во внимание все эти различные факторы. Его подсчет дал 39 тыс. лет.

Отступание бровки канадской части водопада

Отступание бровки канадской части водопада

Образование реки Ниагара тесно связано с последним оледе­нением. Пока огромный североамериканский материковый лед­ник, наступавший с севера, занимал область Великих озер, сток из озера Эри не мог происходить по нынешнему пути. Лишь после того, как из-подо льда освободился крутой склон у Лью­истона, возник первый Ниагарский водопад, который затем в течение тысячелетий перемещался вверх по течению реки, оставляя за собой каньонообразную долину. Отступание ледника знаменовало собой конец ледникового периода. Таким образом, приведенное выше вычисление давало одновременно представле­ние о приблизительной длительности послеледникового времени. В этом заключалось важное общее значение рассуждений. В наши дни, пользуясь более точными методами, длительность послелед­никового периода можно установить точнее. Радиоуглеродным методом получена цифра 12 тыс. лет. Но и первые оценки дали представление о порядке величины, в геологическом масштабе времени достаточно правильное.
Было бы странно, если бы практичные американцы не исполь­зовали такое место в промышленных целях, ведь индустриаль­ные центры существовали здесь до того, как возникла мысль о необходимости охраны природы. Конечно, учитывая огромные массы воды, забор ее промышленными предприятиями невелик, но мосты, дома и заводы не могут не портить общей картины. Чего стоят одни похожие на телевизионные башни площадки для осмотра, буквально угнетающие некогда величественный ландшафт. Если сравнить между собой три самых больших на земле водопада — Ниагарский, Игуасу и Замбези, то по не­обычайной живописности и привлекательности на первом месте оказался бы, конечно, Ниагарский водопад, если бы только его можно было себе представить без окружающей Северной Америки XX века с ее безобразными строениями.