2 роки тому
Немає коментарів

Sorry, this entry is only available in
Російська
На жаль, цей запис доступний тільки на
Російська.
К сожалению, эта запись доступна только на
Російська.

For the sake of viewer convenience, the content is shown below in the alternative language. You may click the link to switch the active language.

Выше много говорилось о способности смерча перено­сить морских и пресноводных животных на сушу, песок и соль в такие места, где они обычным путем не должны накапливаться. Все это попадает в осадок. Осадок перек­рывается новыми отложениями, захороняется и становит­ся геологическим образованием. Потом геологи смотрят на него, недоумевают: как такое сочетание могло полу­читься, а подчас и делают ошибочные выводы.

Результаты воздействия смерчей на осадки обычно бывает трудно отличить от воздействия ураганов и бурь, которые оставляют более яркие следы. Поэтому рассмот­рим геологическую деятельность ветра в целом, которая почти исключительно связана с осадконакоплением. Иног­да она выражена в ничтожной примеси эолового материа­ла, но нередки случаи, когда эоловый материал слагает громадные толщи песков или лёссовые покровы, опреде­ляющие жизнь целых пародов.

Часто соль, приносимая ветрами, устанавливается в осадке тончайшими химическими анализами, но бывает и так, что эоловая соль образует довольно крупные место­рождения. Однако важнее даже не количественная сторо­на, а планетарная распространенность действия ветра.

Это явление, как правило, недооценивается геологами, а то и просто забывается. В своих объяснениях они прибегают обычно к помощи моря и тектоники: чуть что-нибудь новое — сразу говорят о морских отложениях и тектонических движениях. В природе же мы очень часто имеем дело с континентальными отложениями, содержа­щими морскую фауну, принесенную ветрами. Перерывы в отложениях, морские трансгрессии возникают не всегда благодаря тектоническим движениям, а вследствие подня­тия и опускания уровня моря во время ураганов и бурь. Нельзя забывать, что такие поднятия иногда достигают огромных размеров — 20 и даже 40 м. Найдя в разрезе соленосную или гипсоносную пачку, геологи нередко устанавливают аридный климат. На самом же деле это соль или гипс, принесенные пыльными бурями за сотни и тысячи километров.

Геологическая деятельность ураганов, бурь и ветров выражается в разрушении, переносе продуктов разруше­ния и образовании новых отложений.

Передвижение ветром — это могучая сила. На первый взгляд это положение кажется парадоксальным или прос­то неверным. Как может нежное дуновение ветерка определять образование большинства осадков? Ответ прост: во-первых, нежное дуновение действительно мало­существенно, но ужасающие ураганы, бури и смерчи — это страшная сила. Во-вторых, действие ветра связано не только с чистым воздухом, но и с воздухом, несущим раз­личные примеси и в первую очередь воду. Ветер, дейст­вующий с водой,— это тоже огромная сила.

Передвижение тел зависит от давления на них, а дав­ление определяется двумя условиями: скоростью движе­ния и удельным весом движущейся среды. Удельный вес чистого воздуха невелик, поэтому давление, производимое им, становится значительным только при очень больших скоростях. Если воздух содержит пыль или воду особен­но в больших количествах, удельный вес его резко воз­растает. Так же резко увеличивается и давление — иног­да в десятки раз. Фактически все передвижение произво­дится загрязненным воздухом, с большей или меньшей примесью различных частиц.

Среди последних наиболее важны два компонента: водяные и минеральные частицы. По количеству и рас­пространению резко преобладают жидкие частицы. Так же часто и почти повсеместно встречаются твердые части­цы, но их гораздо меньше. Классическими примерами воздуха, загрязненного твердыми частицами, являются пыльные и песчаные бури, мгла и дым. Наполнение воздуха водяными частицами вызывает образование обла­ков, максимальное содержание воды в кучево-дождевых.

В ураганах, бурях, смерчах и других вертикальных и горизонтальных вихрях воды настолько много, что иног­да трудно сказать, чего в них больше — воды или возду­ха, особенно по весу. Рыбы переносятся смерчевыми обла­ками на десятки километров и остаются живыми в тече­ние многих десятков минут; они живут, конечно, в воде: в одном воздухе они давно бы задохнулись.

Страшная разрушительная деятельность ураганов и смерчей, перед которыми не могут устоять даже камен­ные стены, объясняется тем, что в давлении принимает участие не только воздух, но и вода, иногда в громадных количествах.

Нередко пыльные бури сдирают слой почвы толщиной в несколько сантиметров. Это сдирание производится в основном не воздухом, а теми песчаными и пылеватыми частицами, которыми он насыщен.

Итак, ветер — это перенос не чистого воздуха, а смеси газообразных, жидких и твердых частиц. Обычно преоб­ладает воздух, но иногда, например в местах потоковых ливней, пальма первенства принадлежит воде. Во время особо сильных песчаных бурь количество песчинок и пы­линок в воздухе настолько велико, что людям и живот­ным, застигнутым бурей, становится тяжело дышать.

Очень важной работой, производимой совместно вет­ром и водой, является деятельность волн — абразия.

Передвижение больших предметов определяется в первую очередь их поверхностью сопротивления и во вторую — их весом. Ветер может поднять мост весом бо­лее 100 т и плавно опустить его в воду, но он не может поднять небольшой круглый камень.

В описаниях ураганов и смерчей нередки случаи, когда тяжелые предметы переносятся на сравнительно неболь­шие расстояния, если они обладают большой поверхно­стью сопротивления ветру. Примеры черепиц и их облом­ков, летающих по воздуху, многочисленны, но нет указа­ний на кирпичи, поднятые с земли.

Уникален случай, когда ураган Газель перенес с ост­рова Гаити на побережье Северной Америки (на расстоя­ние 1500 км) тяжелый деревянный бокал, зеленые коко­совые орехи и тяжелые раковины.

В пустынях самые сильные пыльные и песчаные бури не в состоянии передвигать сколько-нибудь значительные количества щебня. Передвижение песка сейчас хорошо изучено; есть несколько систем пескоуловителей, но нет ни одного щебнеуловителя. Путешественники, попадавшие в песчаные бури, описывают уколы от летящих крупных песчинок, но ни один из них не говорит об ударах летя­щим щебнем. Тем не менее случаи передвижения щебня и отдельных обломков существуют и среди масс эолово­го песка встречаются небольшие тонкие линзы грубообломочного материала. Чаще всего они лежат в пониже­ниях между буграми эоловых песков.

Своеобразной формой концентрации щебневого мате­риала является поверхность щебнево-глинистой пустыни. Концентрация щебня возникает не благодаря его перед­вижению, а благодаря уносу ветром всего более мелкого песчаного и пылеватого материала.

За последние десятилетия передвижение песка изуча­лось не раз, ему посвящены десятки работ. Удалось раз­веять массу мифов, но многое еще неясно. Исчезли ле­генды о песчаных бурях, о невероятных стенах песка, на­двигающихся на путешественников. Оказалось, что песча­ные бури на самом деле пыльные и что ужасающие сте­ны песка состоят из пыли. Развенчан миф о громадных количествах песка, уносимого из Сахары в Атлантику и через Средиземное море в Европу. Весь этот песок тоже оказался пылью. Установлено, что песчинки кварца, полевых шпатов и других минералов обладают ничтожной поверхностью сопротивления и почти не могут лететь в воздухе. Основная форма передвижения — скачки боль­ших или меньших размеров.

Только пластинки слюды легко подхватываются вет­ром и летят на большие расстояния вместе с пылью. Пластинки слюды очень часто концентрируются на поверх­ности напластования и на поверхностях перерыва. Пере­нос их нередко вызывал споры. Сейчас можно с полной определенностью сказать, что они принесены ветром.

Передвижение песчинок скачками вызывает ряд осо­бенностей их распространения. Кроме сильного ветра, должен быть твердый грунт, от которого песчинки могли бы отскакивать. Таким грунтом обычно бывают другие песчинки, поэтому песок часто распределяется сплошными, резко ограниченными массивами.

Любая глинистая, илистая или болотистая почва слу­жит преградой для движения песка, пока он постепенно не перекрывает ее. Водная преграда задерживает песок, и он концентрируется у ее берега. Береговые дюны обра­зуются не только ветром, дующим с моря, но и с суши. Ветер с моря уносит песок с пляжа, а ветер с суши снова приносит его на пляж. Скачки песчинок даже во время бурь не превышают нескольких метров, поэтому и пры­гать в море или большую реку дальше этого расстояния они не могут.

Надо сказать, что влияние скачкообразного передви­жения песчинок на форму и распределение песчаных мас­сивов пока еще недостаточно изучено. Все наши прежние построения основаны на предположении, что песок летит в воздухе, а этого не бывает — он только прыгает. Основ­ная загадка — постоянство границ больших песчаных массивов. Они почти не изменяются за сотни лет.

Песчинки средних размеров прыгают на несколько метров, пыль средних размеров свободно летит на десятки и сотни километров. Особый интерес представляет пе­редвижение частиц промежуточных размеров, которые меньше частиц песка средних размеров и больше частиц пыли средних размеров. Обычно их называют алевритом.

Точных, опытных наблюдений за передвижением этих частиц нет. Они или тонут в массе песка, или летят вме­сте с пылью. Теоретически они должны прыгать, как пес­чинки, по прыжки их будут гораздо больших размеров — в десятки, сотни, а может быть, и в тысячи метров. На­чало и конец прыжка у них будут такие же, как у песка. В средней же части они будут лететь, как пыль. Возмож­но, что в это время они и будут образовывать то, что пу­тешественники и моряки в Атлантике называют летящим песком, песчаной бурей.

Пыльные бури представляют собой грозное явление, нередко приносящее громадные убытки народному хозяй­ству. Они хорошо изучены. Подсчитано даже количество переносимого материала: оно достигает нескольких десят­ков кубических километров для одной бури, длящейся несколько дней.

Значительно менее изучен перенос пыли пыльными вихрями и смерчами. Каждое из этих образований, даже крупных размеров, переносит небольшие количества пыли, поэтому на них не обращают особого внимания. В течение длительного времени они повторяются тысячи, а может быть, и миллионы раз. Соответственно количест­во переносимой ими пыли также велико.

Особое значение перенос пыли бурями и вихрями име­ет в образовании озерных и болотных отложений, и в ча­стности угленосных и соленосных толщ.

В угленосных толщах примесь к углям алевритового и глинистого материала и образование прослоев алевритов и глин обычно объясняют деятельностью рек. Чаще всего это неверно. Громадные болота, места образования углей располагаются в обширных низинах и сплошь зарастают густым растительным покровом. Реки или обходят такие низины, или пересекают их, не затрагивая растительных массивов, или исчезают у их окраины. В большую, цент­ральную часть этих массивов материал, приносимый ре­ками, не проникает. Пыль и глинистые частицы при­носятся туда только ветром, и в частности пыльными бу­рями и вихрями.

Еще более значителен принос тонкозернистого мате­риала в горькосоленые озера, как правило встречающие­ся в аридных областях, В этих областях реки или отсутствуют, или пересыхают. Весь обломочный материал при­носится бурями и вихрями. Он слагает пачки и прослои глин и алевритов, а иногда тонкозернистых песчаников, чередующихся с прослоями чистых солей.

В периоды ослабления и прекращения ветров отлага­ются частые соли. Как только начинаются бури, озера за­носятся пылью и глиной — отлагаются алевриты и глины. Периодическое повторение бурь и затишья является при­чиной ритмической слоистости, столь характерной для озерных отложений.

Пыль переносится в воздухе на тысячи километров, но все же ее передвижение ограничено путями ураганов и бурь. Мгла, состоящая из тончайших глинистых частиц, находится в воздухе во взвешенном состоянии, и размеры и пути ее передвижения не ограничены. Ее распростра­нение планетарно.

Абсолютное весовое количество глинистых частиц во мгле ничтожно, но принос их неограничен и запасы неис­черпаемы. Накапливаясь в течение длительного времени, мгла может дать вполне осязаемый осадок. Этот осадок особенно важен там, где другие источники терригенного материала отсутствуют. К таким областям в первую оче­редь относятся поверхности морей и океанов, удаленные от берегов. В сложении осадков этих областей глинистые частицы мглы принимают заметное участие. Отмечалось оно для красной глубоководной глины и других абиссаль­ных осадков — глобигеринового, диатомового и синего илов.

Участие мглы в образовании глинистых осадков боль­ших озер и болот несомненно, а иногда может играть ве­дущую роль. В нормальных же осадках мгла рассеивает­ся среди других компонентов. Она заметна только тогда, когда эти компоненты отсутствуют или представлены в ничтожных количествах.

Интересной разновидностью пыли является красная пыль, выносимая ветрами из Африки и выпадающая пе­ред Альпами, а зачастую и севернее их. К. Г. Эренберг [Erenberg, 1849] показал, что она состоит из красной гли­нистой массы, мельчайших частиц кварца и преимущест­венно пресноводных микроорганизмов. Эта пыль окраши­вает дождь и снег, сильно действуя на воображение лю­дей. В прошлом подобные дожди называли «кровавыми». Два указания имеются в «Илиаде» Гомера. Многочислен­ные описания ураганов и сопровождавших их «кровавых» дождей содержатся в творениях римских писателей начиная с 461 г. до н. э. Еще более фантастические описания относятся к средним векам. Рассказы о «кровавых» дож­дях XVII и XVIII вв. становятся более реалистичными. Все эти явления фиксировались главным образом в За­падной и Центральной Европе, в Южной Англии, во Франции, Италии, Албании, а также в Сирии и Иране.

Широкое площадное распространение однотипных красных осадков, содержащих одинаковую микрофауну, пусть даже в виде тончайших прослойков, могло сыграть огромную роль для корреляции геологических разрезов, но, к сожалению, эта красная пыль быстро смывалась дождями и уловить ее в разрезах пока не удается. Боль­шее геологическое значение имеют споры и пыльца расте­ний, переносимых ветром на огромные расстояния. Раз­меры их обычно равны десяткам микрон, но транспорти­руются они лучше, чем минеральные частицы такого же размера, так как имеют меньший удельный вес, чем кварц и глина.

В монографии Д. Эрдтмана [Erdtman, 1943] описы­ваются наблюдения, производившиеся на палубе парохо­да, шедшего из Дании в Нью-Йорк. Споры и пыльца са­дились все время, в трех случаях образуя типичные спо­ровые дожди. Определение состава спор и пыльцы пока­зало размеры переноса: обычно несколько сот километров, в двух случаях 650 и около 1500 км.

Изучение торфа на Фарерских островах показало на­личие спор растений, растущих в Норвегии (580 км), Шотландии (420 км) и Исландии (430 км). Торф Грен­ландии заключает споры деревьев, преобладающих в Лаб­радоре (1000 км и более).

По сути говоря, все эти наблюдения излишни. Пере­нос пыли на расстояния в несколько тысяч километров — факт бесспорный и доказанный. Споры и пыльца облада­ют аэрозольной крупностью, значительно меньшей, чем обычные минеральные частицы пыли.

Пути вест-индских ураганов показывают, что афри­канские споры и пыльца свободно переносятся в Цент­ральную и Северную Америку, а американские формы транспортируются в Южную и Северную Европу. Указа­ние Эренберга о нахождении южноамериканских микро­организмов в красной пыли, осаждающейся в Европе, мо­жет быть вполне правильным.

Определения диатомей и данные о их распростране­нии, приведенные в работах Эренберга, были просмотре­ны с точки зрения современной науки специалистом по диатомеям. Он считает, что в основном определения и ма­териал о распространении, данные Эренбергом, подтверж­даются современными исследованиями. Большинство ди­атомей — космополитиые пресноводные формы или фор­мы, присущие Европе. Сравнительно мало морских форм. Для большинства форм, считавшихся Эренбергом южно­американскими, сейчас доказано космополитное распро­странение, но все же три вида и в настоящее время оста­ются южноамериканскими.

Загадочен состав фораминифер в красной ураганной пыли. Он необыкновенно однообразен и резко отличается от состава фораминифер как в верхнемеловых известня­ках Сахары, так и в песках пляжа Северной Африки. Более или менее часто встречаются только две группы: формы, близкие к Rotalia, и формы, близкие к Textu­laria.

Таким составом обладают только фораминиферы, жи­вущие в подземных водах Сахары и Каракумов. Нахожде­ние их в песках и пыли Северной Сахары вполне естест­венно и неизбежно. Это еще более подтверждает вывод, что основным источником пыли, несомой из Африки в Европу, являются пресноводные, солоноватоводные и на­земные голоценовые отложения обширных пустынных равнин Северной Африки. Они постоянно и непрерывно выдуваются ветром и дают неисчерпаемые количества пыли, переносимой в Европу на больших высотах.

Мы знаем эоловые отложения, в основном состоящие из терригенного, карбонатного, галогенного, кремнистого и органогенного материала, но мы не знаем отложений, которые в основном состояли бы из целых организмов, перенесенных ветром. Если можно так выразиться, «эоло­вые» организмы всегда встречаются в ограниченном ко­личестве в виде примеси ко всем типам эоловых отложе­ний. Они не являются породообразующим материалом. Очень редко количество их значительно, например в диа­томовой пыли.

Перенос смерчами организмов уже освещался ранее, поэтому сейчас можно ограничиться лишь краткой свод­кой.

Случаи переноса крупных животных — слонов, китов, больших рыб — неизвестны. Теоретически они возможны, но в пределах немногих метров.

Животные средних размеров (лошади, коровы, буйво­лы), а также люди поднимаются на метры и даже немно­гие десятки метров и переносятся на сотни метров, изредка на 2—3 км. В 1904 г. во время смерча под Москвой мальчик пролетел около 5 км.

Небольшие животные — куры, собаки, кошки — осо­бого внимания не привлекают, и их полеты регистрируют­ся редко. Известно, что они легко переносятся на не­сколько километров, возможно на 10—20 км.

Своеобразен и интересен перенос животных, могущих летать (птиц и насекомых), во внутренней полости ура­гана. Расстояние определяется длительностью способно­сти птицы или насекомого поддерживать себя в воздухе. Туча саранчи из Африки опустилась на судно, попавшее в «глаз бури» и находившееся в 2000 км от берега. Сот­ни стрекоз были перенесены более чем на 1000 км. Анало­гичные данные — порядка тысяч километров — приводят­ся и для птиц. Вместе с птицами и насекомыми перено­сятся и другие организмы, в частности микроорганизмы, способные долгое время находиться в воздухе во взве­шенном состоянии.

Перенос всегда идет в одном направлении, с юга на север, точнее, от экватора к полюсам по более или менее сложной кривой, соответствующей пути урагана. Для ха­рактеристики миграции направленность переноса имеет существенное значение.

Маленькие животные, размером не более 15—20 см и весом до 2—3 кг, переносятся легко и на расстояния от нескольких десятков километров до немногих сот кило­метров. Своеобразен перенос их смерчевыми облаками. Зарегистрированы переносы до 100—150 км, но возможен перенос и на 500 км и несколько больше, поскольку неко­торые смерчи и смерчевые облака проходят эти расстоя­ния.

Перенос отдельных животных и небольших их групп обычно остается незамеченным. Отмечаются, да и то не всегда, только массовые переносы, заканчивающиеся дождями с рыбами, лягушками, крабами, медузами, кры­сами. Такие дожди отнюдь не являются редкостью, а в геологических масштабах они представляют обычные, ча­сто повторяющиеся явления.

Нет сомнения, что ураганы с их гигантскими невооб­разимыми облачными вихрями и даже сильные бури и штормы переносят маленьких животных на многие сот­ни и даже тысячи километров. Когда мы находим остатки животных в отложениях, в которых им не полагается находиться, например морские раковины в наземных от­ложениях, мы с недоумением пожимаем плечами. На самом же деле это остатки животных, перенесенные вихря­ми в ураганах, смерчах и смерчевых облаках.

С растениями происходит то же, что и с животными. Благодаря большей поверхности сопротивления они под­нимаются легче и переносятся дальше, по падение их почти никогда не замечается. Известен лишь один дождь с ветками.

Несмотря на частую повторяемость, перенос макро-организмов в мировом масштабе редок и не нарушает об­щей картины их распределения. Такие переносы пред­ставляют исключения, но не общее правило. Совершенно иное наблюдается в отношении микроорганизмов. Их пе­ренос ветрами уже не исключение, а общее правило, имеющее большое значение.

По всей поверхности земного шара морские микро­организмы летят в глубь континентов на сотни и тысячи километров. Пресноводных диатомей находят в середине Атлантического океана. Перенос идет везде, и различие заключается только в количестве и дальности переноса. В средних широтах, особенно в областях путей ураганов и смерчей, поражают количество переносимых микроор­ганизмов и длительность переноса.

Без преувеличения можно сказать, что в таких обла­стях нахождение микроорганизмов в любых количествах не может служить для целей палеогеографии. Морские формы будут находиться в континентальных отложениях, пресноводные и наземные — в морских. Сообщества сме­шанного состава будут обычны.

В распределении эоловых микроорганизмов наблюда­ется существенная особенность — неравномерная кон­центрация. В одних прослоях они редки, в других встречаются в больших количествах. Это объясняется пе­риодичностью сильных ветров, несущих массы микроор­ганизмов. Во время ураганов, бурь и смерчей образую­щиеся прослойки будут переполнены эоловыми микроор­ганизмами. Во время затиший последние редки или отсут­ствуют.

Ритмичность осадконакопления сопровождается рит­мичностью появления животных и растений, переносимых ветрами.

Особенности эоловых отложений следующие:

1) резкое преобладание тонкозернистого материала с частицами не более 1 мм. Сравнительная редкость частиц от 1 до 10 мм и отсутствие обломков, крупных валунов и глыб. Последние изредка могут вноситься в эоловый материал путем обвалов, оползней и выветривания, а во время очень сильных ураганов — путем перекатывания;

2) резкое преобладание терригенного материала. Кар­бонаты и соли встречаются в подчиненном количестве, во вторичном залегании, в результате выдувания водных осадков. Кремнистые частицы очень редки и состоят из продуктов выдувания кремнистых пород и кремневых скелетных образований, преимущественно диатомей;

3) слоистость неясная, неправильная, косая, быстро меняющаяся, часто отсутствует или представлена тонки­ми горизонтальными прослойками, разделяющими несло­истую толщу на отдельные пачки. Прослои, прослежива­ющиеся на больших площадях, редки и весьма небольшой мощности. Они образуются только во время самых силь­ных ураганов и бурь;

4) ритмическое строение неясное и недостаточно изу­ченное. Периодическое повторение ураганов и бурь, каза­лось бы, должно вызывать ритмическое строение их от­ложений. Однако в наиболее распространенных отложе­ниях — эоловых песках и лёссе — ритмическое строение неясное, плохо выраженное, нарушенное.

На больших аллювиальных равнинах тонкозернистый материал, приносимый ураганом, немедленно перерабаты­вается текущими водами, в первую очередь дождевыми.

Все же возможность эолового происхождения некото­рых тонкозернистых, ритмически построенных немых толщ не исключена.

Транспортирование ветром и водой. Общепринято счи­тать, что абразия — это разрушение берегов суши мор­скими волнами, прибоем. Поэтому абразию рассматрива­ют как одну из форм деятельности моря. Формально это правильно, но по существу неточно.

Море само по себе никакой абразии не производит и не может производить. Достаточно прийти на берег моря во время полного штиля, чтобы убедиться в этом. Для абразии нужны волны, а волны создает ветер. Чем силь­нее ветер, тем больше абразия; наибольшей силы она до­стигает во время страшнейших ураганов. Абразия — со­вместное действие двух элементов земной поверхности: воды и ветра. При рассмотрении деятельности ураганов и бурь включение в нее абразии необходимо. Обычно об этом забывают.

Разрушительная деятельность гигантских ураганных и штормовых волн велика. Самые твердые утесы не могут устоять перед ней. Метр за метром они подмываются, падают в море, раздробляются и уносятся в виде гальки, песка и ила.

Это все происходит па наших глазах, но если мы обра­тимся к геологической истории длительностью в миллио­ны лет, то метры разрушения становятся километрами, а затем сотнями и даже тысячами километров. Возникают поразительные явления, которые мы называем трансгрес­сиями моря, великими уравнителями суши. Значение их трудно переоценить.

Абразия и связанная с ней аккумуляция детально описаны в известной монографии В. П. Зенковича «Ос­новы учения о развитии морских берегов» [1962]. Он пи­шет, что в процессе абразии берег подвергается ударам прибойных волн огромной силы, поэтому нередко размы­вы и разрушения клифов (крутых берегов) оказываются катастрофическими. Общеизвестны громадные разруше­ния портовых сооружений и набережных, которые волны производят во время прибоя. Многочисленные примеры этого рода можно найти во всех сводках по океанографии и геоморфологии.

Значительно реже описываются катастрофические раз­рушения естественных крутых и протяженных берегов во время сильных штормов, хотя они обычны на любом кру­том берегу, подвергающемуся воздействию волн. Однако главное значение в абразии берегов имеют не эти ката­строфические случаи, а непрерывное раздробление и ста­чивание коренных пород, которые волны любых размеров вместе с галькой производят у берега изо дня в день, из года в год.

Подобная сравнительная оценка деятельности штормо­вых и обычных волн требует проверки. Нет сомнения, что общая сумма разрушений, производимых бурями, больше суммы разрушений от обычных ветров. Штормы повторя­ются сравнительно часто.

Исключительно важные разрушения старых берегов и образование новых, аккумулятивных, описаны Зенкови­чем с большой полнотой и детальностью.

Все мы знаем Прикаспийскую низменность. Однооб­разная, желтовато-серая, гладкая, как стол, равнина про­стирается на сотни и тысячи километров. Скорый поезд идет по ней долгие часы, и все время перед глазами степь. Совсем недавно, десятки тысяч лет назад, здесь простиралось безбрежное синее море — древний Каспий. Его волны, бушевавшие на нем бури и создали великую равнину.

Прикаспийская равнина переходит без перерыва в еще большие пространства, занятые сейчас пустынями Кара­кумы и Кызылкумы. Изучение отложений, слагающих их основание, показало, что оно состоит из осадков морей, сравнительно недавно занимавших эти равнины.

Плоское дно моря сменилось обширными аллювиальны­ми равнинами. На них тот же ветер, который гнал волны моря, образовал волны песков, барханы, громаднейшие песчаные массивы. Древняя неровная суша с хорошо раз­витым рельефом была срезана трансгрессией моря, абра­зивной деятельностью его волн.

Общее поднятие сменило море сушей, уже абрадиро­ванной равниной. Громадные реки пересекали ее поверх­ность. Русла их непрерывно меняли свое положение, ме­андрируя по поверхности равнин. Реки приносили и отла­гали громадные количества рыхлых тонкозернистых песчано-пылеватых осадков, довольно равномерно распре­деляя их по всей поверхности равнин. Обилие осадков вызывало появление богатого растительного покрова. По­этому деятельность ураганов и бурь была сравнительно слабой. Они образовывали небольшие скопления речных дюн и обогащали почвы пылеватым материалом.

Наступила третья, современная, эпоха. Благодаря ок­раинным тектоническим движениям вся область пустынь превратилась в обширнейшую бессточную впадину с ба­зисами эрозии в Каспийском и Аральском морях, Балха­ше и Алаколе. Осадки резко уменьшились, и вся впади­на превратилась в пустыню, по окраинам — в полупусты­ню. Пыльные бури стали основным фактором переноса осадков, сменив морские волны и равнинные реки.

В первую эпоху преобладала вода — море, во вторую тоже вода — реки, но уже ветер начал играть существен­ную роль в переносе осадков. В третью эпоху значение воды — больших рек — стало минимальным и на первое место выдвинулись бури и ураганы.

Буквально такая же последовательность отмечена в Сахаре. И там центральная часть абрадирована морем, остатки фауны которого и сейчас живут в подземных со­лоноватых водах, циркулирующих в песках. Море смени­лось цветущей аллювиальной равниной, па которой по­явились первые селения и города. Около 2000 лет назад эта равнина высохла, реки исчезли, кроме Нигера, и воз­никла современная пустыня.

Трудно восстановить историю воздушных потоков, циркулирующих в течение этих трех эпох, Они достигали значительной силы в первую, морскую, эпоху, возможно, ослабли во вторую, дождливую, и снова начали свирепст­вовать в третью, пустынную эпоху. Пока еще нет науки «историческая метеорология», но нет сомнения, что она скоро будет и, скорее всего, как часть палеогеографии.

В краткой, но содержательной и интересной работе профессора географии Кембриджского университета Дж. Стирса [Steers, 1966] описываются основные типы берегов Англии и Уэльса. Анализируя условия их образо­вания, он выделяет два типа берегов — обрывистые и низменные. В первом преобладает разрушение, во вто­ром — накопление. Последний тип более распространен, и в настоящее время площадь Великобритании постепен­но увеличивается.

Влияние штормов и ураганов Стирс специально не рассматривает, но в ряде мест подчеркивает громадное значение волн, создаваемых сильными штормами. Кро­ме волн, сильные штормы образуют местные кратковре­менные течения. Эти течения, исключительно большой силы, важны для переноса и перераспределения мелкозер­нистых песчаных и глинистых отложений, особенно вдоль низменных берегов.

Штормовые волны у берегов Англии достигают ко­лоссальной высоты (12 м), длины и силы. У обрывистых берегов они перекрывают пляж, достигают подножия об­рывов и разрушают их. В качестве примера можно приве­сти высокие обрывы вдоль южного берега Англии, сло­женные массивами белого мела.

Подчеркивая, что берег моря постоянно и непрерывно изменяется, Стирс пишет: «В спокойную погоду эти изме­нения незначительны, но шторм перемывает весь берег, а иногда совсем уносит и песок, и гальку… Тогда обна­жается основание, на котором они лежали, платформа, образованная эрозией».

Абразия свойственна, конечно, не только берегам Анг­лии. Она наблюдается вдоль всех обрывистых берегов, там, где образуется зона пляжа.

Абразия обрывистых берегов с зоной пляжа — один из примеров, бесспорно показывающих ошибочность мнения о том, что основные разрушения берега производятся не­большими волнами, которые действуют медленно, но в те­чение длительного срока. В данном случае сколько бы они ни действовали, никакой абразии произвести они не могут.

Нельзя, конечно, отрицать наличие абразии неболь­шими волнами там, где обрывы прямо уходят в море и пляж отсутствует, но и в этих, более редких случаях не­ясно, что важнее и значительнее — длительное и медлен­ное действие небольших волн или катастрофическое воз­действие штормовых гигантов. Есть все основания счи­тать, что последнее.

Переходя к низменным берегам, Стирс отмечает, что и здесь громадные штормовые волны производят такие изменения, которые недоступны для обычного прибоя, сколько бы он ни действовал. Особенно велики эти изме­нения у баров, перемычек, обособляющих лагуны и бере­говые болота от открытого моря. Даже знаменитая галеч­ная перемычка Чезил-бенк, совершенно недоступная для обычного прибоя, перекрывается штормовыми волнами, и морская вода с морской фауной прорывается в берего­вые болота на громадных площадях.

Эти прорывы интересны тем, что они создают своеоб­разную смену солоноватоводных отложений отложениями с морской фауной. Подобная смена представляет типич­ную трансгрессию, правда ограниченных размеров. Эту трансгрессию можно назвать эолово-морской. В ископае­мом состоянии она отличается от настоящей трансгрессии только небольшой площадью распространения и неболь­шой мощностью осадков.

Не менее важно явление, отмеченное Стирсом и пока еще не получившее должного внимания. Штормовые ветры с их необыкновенной скоростью создают не только гигантские волны, но и не менее удивительные береговые течения. Они обладают ограниченным распространением, соответствующим ширине зоны действия шторма. Штор­мовые течения кратковременны и исчезают после прекра­щения шторма. Сила и скорость их громадны: они пере­носят вдоль берега колоссальные количества ила, песка и гальки. Штормовые течения тесно связаны с движениями воды, сопровождающими штормовые волны, но часто име­ют другое, иногда перпендикулярное направление.

Штормовые течения не изучены, и даже самое суще­ствование их доказывается лишь исключительно больши­ми перемещениями рыхлых осадков, которые происходят во время штормов и ураганов. Нередко эти перемещения настолько значительны, что карты береговой полосы, осо­бенно батиметрические, показывающие глубины, стано­вятся неверными. Их составляют заново.

Стирс пишет: «Проходящая волна часто поднимает пе­сок вверх с морского дна. Если в это время существует течение вдоль берега, то часть этого песка будет перене­сена в сторону. В тихую погоду этот перенос незначите­лен, но при сильном ветре и особенно при буре и боль­ших волнах большое количество песка, возможно и более грубого материала, поднимается вверх и переносится вбок течениями. Таким путем могут быть передвинуты неве­роятные количества материала».

В своих работах Стирс неоднократно подчеркивает громадное значение ураганов и бурь в абразии берегов морей. В ряде случаев абразия происходит во время бурь и отсутствует в тихую погоду. Эти указания заслуживают серьезного внимания и заставляют пересмотреть точку зрения, согласно которой основная абразия связана с не­большими, нормальными ветрами и волнами.

Трансгрессия и бури. Трансгрессии представляют одно из распространенных явлений. Они невозможны без абра­зии, а абразия невозможна без бурь. Следовательно, в об­разовании трансгрессии бури и ураганы играют весьма существенную роль.

В геологической и географической литературе транс­грессии и абразии относят к деятельности моря. Это пра­вильно, но только частично. Одного моря и одной воды не­достаточно — необходимы волны.

Трансгрессии считают результатом длительного дей­ствия небольших, едва заметных явлений, т. е. эволюци­онным процессом. Это, конечно, неверно. Трансгрессия создается крупными, необычайными катастрофическими явлениями — ураганами и бурями. Только их много­кратное повторение может быть причиной трансгрессии, причиной разрушения, перемещения и переотложения громадных масс самых различных пород. Как показали детальные наблюдения вдоль берегов Англии, размеры срезания высокого обрывистого берега достигают 1,8 м ежегодно, а местами даже 3,9 м. Эти цифры имеют мест­ное значение. Часто они меньше, но иногда значительно больше. Максимальные значения приводятся для абразии штормовой волной бури 1953 г., которая у города Лоу­стофта за сутки срезала обрыв высотой 12 м, сложенный ледниковыми песками, на 12 м, а там, где этот обрыв имел высоту 2 м, он был срезан на 2,7 м. Эти данные тем более поразительны, что они являются результатом деятельности, одной, правда весьма сильной, бури.

Для этих же рыхлых обрывистых берегов наблюдения за 25 лет (1925—1950) дали средние величины 0,9—3 и даже 5 м в год.

Несколько севернее, на берегу Северного моря, также в ледниковых отложениях абразия наблюдалась с 1852 по 1952 г. Обрывистый берег срезался со средней ско­ростью 0,3—2,75 м, чаще порядка 1—2 м в год, или 1— 2 км в тысячелетие. Соответственно трансгрессия, кото­рая проникает в глубь континента на 300 км, требует для своего образования 150—300 тыс. лет. Срок достаточно значительный даже для геологических масштабов. Он оп­ределяет длительность перерывов в седиментации, свя­занных с трансгрессиями, сопровождающимися абразией. Стратиграфия в этом отношении дает очень мало. Ана­лиз же длительности трансгрессии вносит существенный вклад.

К сожалению, диапазон, в котором колеблются эти данные, чрезвычайно велик. Приведенные выше циф­ры — это лишь небольшая часть возможностей. Другие цифры могут быть значительно больше, если абрадируются массивы очень твердых пород. Наблюдения над та­кими современными массивами показали, что они иног­да почти не разрушаются многие тысячелетия. В Уэльсе в пещерах, открывающихся к морю, были найдены остат­ки фауны возрастом не менее 20 тыс. лет. За этот боль­шой срок скалы, сложенные нижнекаменноугольными из­вестняками, фактически не разрушались.

С другой стороны, опускание низменных берегов зна­чительно ускоряет трансгрессии. Переходя в ингрессии, они почти не сопровождаются абразией. За сотни лет она проникает в глубь континента на десятки километров, особенно по широким долинам рек.

Касаясь значения абразии в трансгрессиях, К. Кинг [King, 1959] указывает и на то, что одновременно с мор­ской абразией идет наземная эрозия. Возможно, в ряде случаев основное нивелирование рельефа производится реками. На долю моря остается только конечное пригла­живание, выравнивание уже образованного реками пене­плена.

Это указание еще более усложняет изучение механиз­ма трансгрессии, но и то, что мы знаем, убеждает, что в этом сложном и разностороннем процессе абразия, произ­водимая ураганами и бурями, существенна и заслуживает пристального внимания.

Ураганы и землетрясения. Совпадение землетрясений и ураганов отмечалось неоднократно. Одна из величай­ших катастроф современности была вызвана ураганом 1923 г. в Японии и почти одновременно происшедшим землетрясением. И в Токио, и в Иокагаме ураган начался несколько раньше землетрясения. Землетрясение 1— 2 сентября вызвало разрушение домов и пожары. Ураган превратил эти пожары в стихийное бедствие. Погибло почти 100 тыс. человек, около 50 тыс. человек пропало без вести и почти 105 тыс. было ранено. Многие японские сейсмологи считали, что резкое понижение давления во время урагана было одним из факторов, начавших зем­летрясения. Подсчитано, что уменьшение давления на 50 мм рт. ст. снижает нагрузку на каждую квадратную милю на 2 млн. т. Наоборот, ураганная волна высотой 10 фут. увеличивает нагрузку на квадратную милю на 9 млн. т. Эти громадные изменения давления на земную кору действительно могут начать землетрясения.

Связь землетрясений и ураганов на берегах Тихого океана рассматривается в монографии С. Вишера [Visher, 1925]. Он считает, что в сейсмически неустойчивых об­ластях ураганы могут быть толчком к уже подготов­ленному землетрясению, «соломинкой, переломившей спи­ну верблюда». Он повторяет данные о том, что изменения давления, происходящие во время урагана, приводят к изменениям нагрузки в 2—3 млн. т на одну квадратную милю, происходящим в несколько часов.

Ураганная приливная волна вызывает давление в 7 млн. т на квадратную милю при высоте 2,5 м. Гигант­ские волны высотой 10—12 м производят давление во много раз большее. Их наступление и отступление, совпа­дающие с изменением давления, вызывают изменения в напряжениях внутри слоев земной коры, могущие быть причиной разрыва неустойчивых зон в сейсмических обла­стях, например в Японии.

Если связь сильных землетрясений и ураганов еще недостаточно ясна, то связь ураганов и микросейсм не­сомненна. Она привлекала к себе внимание ряда иссле­дователей. Краткая сводка данных и указания на литера­туру приведены в книге Р. Таннехилла [Tannehill, 1956]. Он пишет, что «изучение микросейсм в Атланти­ческом и Тихом океанах в связи с ураганами и тайфу­нами показало, что последние всегда вызывают увеличе­ние амплитуды микросейсм на вблизи расположенных сейсмологических станциях. Увеличение амплитуды прямо пропорционально размерам и силе ураганов. В некото­рых случаях сильные штормы удавалось находить на больших расстояниях, даже больше 1500 миль». Пока не­известно, каким образом ураганы усиливают микросейс­мы, и правильность предсказания не всегда наблюдается. Во всяком случае, в США влияние на микросейсмы рас­сматривается как один из способов предсказывания ура­ганов, хотя и второстепенного значения.

В советской литературе этому вопросу посвящена статья Е. Ф. Саваренского и соавторов. Он считает, что дальность определения циклонов и тайфунов достигает 2—3 тыс. км. Наблюдения систематически осуществляют­ся в ряде стран; они входят в систему метеорологической службы. Для этой цели в зарубежных странах организо­вано большое число микросейсмических станций.

В СССР наблюдения велись с двух станций — в Ле­нинграде и в Крыму. Они дали хорошие результаты.

Твердо установлено, что микросейсмы возникают при изменениях атмосферного давления над водными прост­ранствами и что эти изменения передаются в земную кору посредством волн. Особое значение имеют стоячие волны, образующиеся в центральной части ураганов и тайфунов.

Образование перерывов в разрезах. Страшная сила ура­ганов и сопровождающих их гигантских волн вызывает весьма существенные изменения в осадконакоплении в прибрежной зоне как моря, так и суши. Важно, что эти изменения распространяются на большие участки побе­режья, например на Мексиканский и Бенгальский зали­вы. Геологическое значение этих изменений велико, но мало изучено.

Имеется ряд указаний, что после сильных ураганов, сопровождающихся большими ураганными волнами, при­брежная зона, особенно у пологих равнинных берегов, значительно изменяет свой облик. Меняются очертания береговой линии. Там, где были песчаные перешейки, полуострова и острова, образуется море с глубинами в не­сколько метров. Замкнутые лагуны и прибрежные озера превращаются в открытые заливы моря. Существовавшие заливы углубляются. Громадные подводные песчаные валы и целые гряды дюн исчезают, перемещаясь в другое место. Наоборот, там, где было море, иногда большой глу­бины, возникают отмели и острова. Глубокие подводные русла рек заносятся песком и илом, становятся недоступ­ными для судоходства. На месте прибрежных озер и бо­лот появляются дюны значительной высоты, состоящие из песка с морской фауной. Ураганные волны, проникая да­леко в глубь суши, заносят песком и илом значительные участки аллювиальной равнины, иногда целые улицы и площади селений и городов. Береговые коралловые ри­фы подмываются и опрокидываются. Можно привести ряд других примеров подобных изменений.

В геологическом отношении у них сущность одна. На размытой неровной поверхности одних отложений отлага­ются другие, иногда противоположные. На месте илов и торфов отлагаются морские пески. Илы глубоких подвод­ных русел сменяются песком и галькой. И наоборот, на размытой поверхности песков перешейков и островов на­чинают отлагаться тонкозернистые пески и ил с мор­ской фауной. На размытой поверхности аллювия вдруг появляются линзовидные пласты песка и ила с морской фауной, вверху снова покрывающейся аллювием. Мелко­водные морские отложения сменяются резко и с размы­вом более глубоководными, и наоборот. Морские отложе­ния покрываются наземными, и еще чаще на наземные отложения с размывом ложатся морские.

В ископаемом состоянии все эти изменения получат одно объяснение: тектонические движения, поднятия и опускания, регрессии и трансгрессии. После урагана в подавляющем большинстве случаев морские отложения с размывом будут залегать на континентальных; в разрезах будет наблюдаться типичная трансгрессия или ингрессия. Реже, например, когда дюна передвинется и закроет часть дна морского залива, будут обратные взаимоотношения, и геолог с торжеством заявит: произошло поднятие и морские отложения сменились континентальными. На са­мом деле никаких тектонических движений не было. Все объясняется геологической деятельностью ураганов и ура­ганных волн.

Деятельность ураганов не ограничивается образовани­ем перерывов в осадконакоплении в береговой зоне. Весьма существенные изменения в осадконакоплении происходят вдали от берега моря, главным образом в реч­ных долинах и на их склонах. Эти изменения вызывают­ся сильными ливнями, сопровождающими ураганы, и на­воднениями, которые образуются после ливней.

Ураган «Флора», прошедший над островами Тобаго, Гаити и Куба в октябре 1963 г., надолго запомнится жителям. Всюду «Флора» сеяла смерть и разрушение. 1 октября ураган ударил по острову Тобаго. Скорость ветра в урагане достигала 60 м/с. За несколько часов остров превратился в груду развалин. Медленно двигаясь (со скоростью 20 км/ч), ураган пересек Карибское море и 3 октября бушевал на острове Гаити. Ветер, скорость которого превышала 70 м/с, опрокидывал тяжелые грузо­вики, передвигал строения вместе с находившимися в них людьми, сносил с лица земли целые селения, Гаити — го­ристый остров, изобилующий реками. Ливни, принесенные «Флорой», переполнили реки. Равнинные участки острова с многочисленными селениями оказались затопленными. Вода прибывала так быстро, что многие жители не могли спастись. Всего погибло около 5 тыс. человек и 100 тыс. остались без крова.

Покинув Гаити, «Флора» медленно двинулась к Кубе и 4 октября вступила в провинцию Орьенте на востоке острова. Скорость ветра достигала 40 м/с. Страшные лив­ни немедленно вызвали наводнения. Вечером 4 октября ураган достиг города Ольгин и наводнение охватило всю провинцию. Ураган шел очень медленно, со скоростью всего 2 км/ч, описывая петли над островом в течение 30 час. Скорость ветра все время была 50—60 м/с, и лив­ни не прекращались.

5 октября «Флора» двинулась на юг, наиболее плодо­родные земли были затоплены. Множество семей искали убежища в возвышенных районах. Изменив направление, ураган снова вступил в провинцию Орьенте. Все крупные города были отрезаны водой. Наводнение приняло катаст­рофический характер. Речная вода залила столицу про­винции, город Сантьяго-де-Куба. Многочисленные кресть­янские селения оказались отрезанными, и только часть жителей успела эвакуироваться.

7 октября «Флора» повернула на север. Уровень реки Ятибонико поднялся па 2 м; она разлилась так широко, что напоминала морской пролив. Уровень воды в реке Тана поднялся на 4,5 м. Над городом Камагуэй ураган бу­шевал несколько часов, заливая его потоками воды.

Утром 8 октября «Флора» наконец покинула Кубу, вызвав гибель тысячи людей и громаднейшие потери.

Ураганные ливни нередко вызывают оползни. 9 мая 1961 г. ливни, сопровождавшие тропический ураган, вы­звали большой оползень в Восточном Пакистане. Погибло 450 человек.

Подобных примеров множество. Они показывают, что катастрофические наводнения являются одним из послед­ствий тропических ураганов. Геологическое значение та­ких наводнений значительно: они несут большое количество песчано-глинистого материала, иногда щебневатого, более грубозернистого, чем обычные речные отложения. Эти грубозернистые породы будут перекрывать самые разнообразные отложения: речные, озерные, наземные. Образуется отчетливо выраженный перерыв, который бу­дет прослеживаться почти по всей поверхности Кубы на значительной площади. По мере спада наводнения грубо­зернистые породы будут постепенно сменяться более тон­козернистыми породами. Возникает четко выраженный ритм осадконакопления, имеющий громадное распростра­нение,— руководящий горизонт. Повторение ураганных наводнений вызовет повторение ритма.

***

Завершая рассказ о смерчах, хочется отметить, что происходят они все же сравнительно редко и не каждому в своей жизни случается наблюдать это удивительное яв­ление природы. Как уже говорилось, смерчей почти нет там, где постоянно холодно или жарко, т. е. в приполяр­ных и экваториальных областях. Мало их и в открытых океанах. Чаще они появляются у берегов при сравнитель­но тихой погоде. Все это подтверждает мнение о том, что причиной образования смерчей служит местный контраст температур. Он в свою очередь порождает потоки воздуха, пути которых составляют лишь первые десятки километ­ров.

Ураганы и бури хотя и случаются реже, но они охва­тывают площадь в 1000 раз более обширную, чем смерчи, и длятся гораздо дольше. Сильнее они влияют и на при­роду, оставляя заметный след в геологических пластах, чего нельзя сказать о смерчах.

Энергия ураганов огромна. Очень заманчиво использо­вать ее на пользу людям, превратив, хотя бы частично, разрушающую силу в созидающую.