…Если насчет названия предмета все согласны, то надо разъяснить, что именно обозначается этим; если насчет этого тоже согласятся, то только тогда будет дозволено приступить к беседе.
…Если форма, сообразно фундаментальному специфическому бытию, состоит из простой неизменной сущности, не только логически в понятии и основании, но также физически в природе, то с необходимостью следует, что она заключается в непрерывной способности материи, каковая есть возможность, не отличимая от действительности.
Эта книга — о земной поверхности, наружной поверхности нашей планеты, как в большом, так и в малом связанной самым неразрывным образом со своими бесконечно разнообразными надстройками, созданными и природой и человеком. Поверхность Земли — это ее лицо, обращенное в космос. Космические исследования двух последних десятилетий показали, что черты земного лика не только неповторимы, но и не имеют сколько-нибудь подобных себе во. всей Солнечной системе, во всяком случае среди внутренних планет типа «Земля». Земная поверхность не только материальна, но и овеществлена тем, что разделяет собой разные физические среды, наполненные земным веществом. И эта поверхность от места к месту изменяет свое положение в пространстве, цна состоит как бы из отдельных, хотя и связанных одна с другой, форм разных размеров и очертаний. Совокупность таких форм, взятых, скажем, для всей нашей планеты, для одного материка, страны, местности, участка называется их рельефом.
Рельеф земной поверхности дан человеку в первоначальном и простейшем опыте, проверенном всем множеством поколений. Не без труда даются ребенку первые шаги по ровному месту в ту пору детства, когда он впервые поднялся с четверенек в согласии с природой и, как помним, — с мифологической загадкой о том, что способ опоры человека на землю меняется с возрастом, загаданной Сфинксом и решенной Эдипом. И одинаково трудно, конечно, ребенку ступить и вверх и вниз на первую ступеньку.
Нет сомнений, что вначале рельеф воспринимался человеком, как и предшествовавшим ему обезьяно-человеком, как нечто целое, неразрывное со всей природной средой. Думается, что опытное знание рельефа — одно из первых человеческих знаний, поначалу чисто житейское, практическое и, вероятно, ушедшее в этом смысле недалеко вперед от инстинктивного уменья, каким обладают, например, горные козлы и серпы. Такое виртуозное уменье, по-видимому, никогда не достигалось человеком и не то что в каменном веке, но и в современном атомном. (Этим вовсе не брошена тень на отважнейший и, возможно, наиболее романтический вид спорта — альпинизм как особый продукт цивилизации.)
Неровности земной поверхности, те самые формы рельефа, на которых мы будем настойчиво задерживать внимание читателя, изначально воспринимались человеком и как благо и как зло, как удобства и неудобства. Они воспринимались и как препятствия, и как убежища, как сторожевые пункты, засады, охотничьи ямы. И хотя зависимость современного человечества от рельефа земной поверхности ослабела, она все же весьма велика, а порой определяет не только личные поступки людей, но и целые государственные мероприятия.
Для многих людей рельеф является первой зрительной реакцией на незнакомую местность. Сейчас мы рассматриваем рельеф какой-либо местности как важнейший компонент природной среды, как основу всякого ландшафта, на которой надстраиваются все другие элементы этой среды.
Появление на Земле человека как биологического вида, датируемое в настоящее время 2–3 млн. лет назад, совпало с одной, возможно, самой грандиозной революцией в природе — с крупнейшими перестройками земной коры и созданием во многих местах планеты альпийского, т. е. очень высокого и очень резко расчлененного рельефа, возникновением высочайших горных цепей и межгорных провалов, с преобразованием предгорных равнин. Совпадение пика или одного из пиков альпийского переустройства Земли с появлением на ней гоминида не могло быть случайностью. Появление обезьяно-человека, а затем и человека было подготовлено всем предыдущим, охватывающим миллионы лет развитием высших млекопитающих. И все же оно произошло именно тогда, в позднем эоплейстоцене. Ученым предстоит выполнить большую работу, прежде чем будут поняты конкретно связи этих величайших событий на Земле. Но и тогда останется, несомненно, еще много нерешенных вопросов антропогенеза. Можно лишь предположить, что «сотворение» природой человека и далеко не сразу наступивши определение его исключительного места в земном мире произошло по достижении качественно совершенно иных, чем это было в доэоплейстоценовое время, биоэнергетических возможностей в биосфере.
Как известно, географические условия оказывали значительное влияние и на дальнейшее развитие человечества, хотя и не были для него решающим фактором. Какую же роль в этом весьма неравномерном развитии человеческого общества (все знают, что еще в начале XXI кое-где на Земле продолжался каменный век, в нашей стране — на Чукотке) мог сыграть рельеф, ну, скажем две его противоположности — горный и равнинный? Всем известно, что образ жизни обитателей равнин и горд во многом различается. Вместе с тем в жизни кочевых народов прошлого сама борьба за существование (состояние и положение пастбищ в первую очередь) вынуждав кочевников проводить со своими стадами часть времен года на равнинах, а часть — в горах. Так, например, был да и остается сейчас во многих районах Центрально Азии и даже в Европе — в Шотландии. Вместе с тем общинно-родовое и пришедшее ему на смену рабовладельческое общество сменялись в одной и той же последов тельности и в горных и в равнинных странах. А если вообще говорить о влиянии географических условий в развитие человеческого общества, то на первое место должен быть поставлен, конечно, климат. Думаете, не случайно самые древние цивилизации как в Старом, так и в Новом свете возникали в средиземноморьях с и оптимальным климатом. На это уже давно обращалось внимание. Но если это так, то ведь и сам климат зависит от многих переменных и многих относительно постоянных факторов, к которым не в последнюю очередь относится и рельеф суши. А в этом случае обращает на себя внимание тот факт, что непосредственное горное окружение средиземноморий и в восточном и в западном полушариях имеет умеренно контрастный и умеренно высокий рельеф. Наконец, обращаясь к местоположению самых древних цивилизаций, мы видим, что, с одной стороны, они развивались на берегах или вблизи берегов больших рек, орошающих великие равнины, — Нила, Тигра и Евфрата, Инда и Ганга, Хуанхэ и Янцзы, а с другой стороны, европейские и малоазиатские античные цивилизации достигали наивысшего расцвета на гористых островах и полуостровах. И еще — цивилизация инков достигла своего зенита в высоких Андах, а культура древних майя расцвела и погибла на низменном полуострове Юкотан.
Из всего этого с несомненностью следует, что рельеф не фактор в истории возникновения цивилизаций, но, безусловно, фактор в специфике их развития. Рельеф, особенно в своих противоположных проявлениях, т. е. горный и равнинный, безусловно, накладывает свой отпечаток не только на образ жизни людей, их быт, их привычки, способы их труда, специфику хозяйства, но и на духовный склад, на психику людей. Лучше всего это можно было бы показать на примерах из литературы, архитектуры, религии древних народов, но это выходит за рамки задач этой книги, да и возможностей самого автора.
В технике роль естественного рельефа земной поверхности всегда была, конечно, очень велика, и она особенно возросла в наш сверхтехнический XX век. Среди особенно трудных схваток технической мысли и практики с рельефом в XIX в. можно назвать сооружение Суэцкого капала, проходку Симплонского тоннеля, постройку Кругобайкальской железной дороги. Гигантский размах транспортного, энергетического, промышленного, гражданского строительства наших дней заставил считаться с естественным рельефом земной поверхности как с одним из главных условий, подлежащим компетенций инженерной геологии или инженерной геоморфологии. Вместе с тем резко возросли и продолжают возрастать возможности технического воздействия на рельеф — его Изменения в нужном для строительства направлении. Тем не менее рельеф нередко ставит непреодолимые преграды для осуществления экономически заманчивых проектов.
Если, как мы видели выше, рельеф — это постояли существующая часть окружающей нас природной обстановки, всегда игравшая и продолжающая играть чрезвычайно важную роль в жизни человечества, то она и только меняется от места к месту, по меняется и во времени, т. е. развивается. Следовательно, формы земно: поверхности можно и должно рассматривать как предмет науки. Этой цели и служит геоморфология, содержание которой, как и значение, впрочем, все еще недостаточна ясно, хотя «в самых общих выражениях» и общепринято.
Что же такое геоморфология? Весьма любопытно, что этот вопрос, естественный для всех, кто интересуется со временными достижениями разных наук о природе, кто читает популярные научные журналы, иногда задают себе не они, а сами геоморфологи, специалисты в этой области научного знания, — те, кому уж во всяком случае нужно бы знать, чем и зачем они занимаются. И случается, что бойко и сразу отвечая на такой вопрос непосвященным сами геоморфологи не могут решить его для себя с полной откровенностью и ясностью. В чем же дело? Зачем существует такая наука и ее «жрецы», ее воины, истолкователи, более того, зачем существуют и у нас и за рубежом целые геоморфологические общества, вузовские кафедры, комиссии, отделы научно-исследовательских институтов? Значит, не так уж просто обстоит дело с наукой, носящей такое звучное, из двух греческих корней состоящее название («геа» — земля, «морфо» — форма).
Начнем с принятого в самых серьезных учебниках, монографиях, статьях определения сущности геоморфологии: это наука о формах земной поверхности, их происхождении и развитии, иначе говоря, наука о формах, типах рельефа Земли, их происхождении и изменении. В таком виде и с такой солидной репутацией геоморфология входит в качестве относительно полноправного (есть такое мнение) или вполне полноправного (таково мнение других) члена в «семейство» наук о Земле. Это семейство, как и почти всякое другое семейство, состоит из «старших» и «младших», его члены имеют разный возраст, но в то же время, и в этом отличие семейства наук о Земле, как и семейств, состоящих из других, например технических, наук, главы над всеми членами, единого всеми принятого и над всеми стоящего авторитета здесь нет и быть не может. Каков же персональный состав наук о Земле и как получилось, что в такой семье нет главы? Чтобы ответить на такой вопрос, нужно обратиться к истории.
Возникновение науки вообще, как и возникновение отдельных наук, специализирующихся на изучении каких-либо сходных предметов или явлений, как мы давно знаем, было связано с практическими потребностями общества, уровнем его социально-экономического развития, степенью вовлечения в человеческую деятельность естественных производительных сил, т. е. всем тем, что входит в понятие и содержание цивилизации. Великие цивилизации прошлого были колыбелями многих наук и одной из них, выросшей прежде всего из необходимости общения с соседними народами (притом далеко не одного «соседского», доброжелательного, а сплошь да рядом как раз недружелюбного — завоевательного), стала география. Все началось с попыток «изображать» Землю с помощью карт, конечно крайне примитивных, и описаний, естественно крайне наивных, но содержащих уже некоторый конкретный материал. То и другое древние греки (ионийцы) называли «объездами», что соответствовало их представлению о плоской круглой Земле, со всех сторон омываемой Океаном. Сам же Океан в сознании греков эпохи Гомера, т. е. в VIII–IX вв. до н. э., был рекой, затем превратившейся в море и окружавшей со всех сторон обитаемую землю, по-гречески ойкумену. В «объездах» уже содержались сведения о горах, низменностях, долинах рек, крайне важные для военных походов и торговых сношений. И чем дальше, тем больше и подробнее становились эти описания, хотя в течение многих веков, по существу до начала нашей эры, древних мыслителей больше всего интересовал вопрос; какова форма всей Земли? Но уже у великого грека Страбона, у римского философа Сенеки (I в. н. э.) было множество мыслей, относящихся к строению земной поверхности, иными словами, к ее рельефу, например, к соотношению древних и современных (времени жизни этих авторов) береговых линий, разделяющих сушу и море, и т. д. В средние века география почти не развивалась, скорее, даже отстала от того, что было известно древним. Громадный толчок ее развитию дал расцвет европейского торгового капитализма, вызвавший ряд далеких путешествий и составивший эпоху великих географических открытий. В современном же (или почти современном) виде география, Иначе говоря землеведение, оформилась только в конце XVIII — начале и первой половине XIX столетий. И все это время в самой географии зрели и прорастали семена других, будущих наук, как мы говорим теперь, наук географического цикла. Прародительница всех паук о Земле, носящая свое название более двух тысяч лет — со времен Эротасфена (III в. до н. э.), география передала своим наследницам, вернее, большинству из них и свой герб в виде префикса «гео». В самом деле, геология, геофизика, география, геодинамика, геодезия, геохимия, геоботаника, геогнозия (так называлась прежде геология, образуясь из корней «геа» — Земля и «гнозис» — познание) — все начинается с «гео». Ну, конечно, в этот список входит и геоморфология, о которой идет речь в нашей книге. Кроме того, в настоящее время существует и развивается немало наук безусловно географического цикла, не имеющих префикса «гео». Это климатология, метеорология, океанология, гидрология, потамология, гляциология, мерзлотоведение и другие, причем интересно, что одно из натурфилософских сочинений Аристотеля, включавшее в себя рассуждения о воздушных явлениях, уже называлось им «Метеорелогика».
Заметим здесь, что не все согласны с гем, что прародительницей геологии тоже была география, что первая из них возникла и затем развивалась самостоятельно начиная с древнейших времен. Можно, действительно, привести в пользу такого мнения некоторые данные.
Во-первых, мыслители эпохи античности знали, а иногда и довольно правильно объясняли многие геологические явления. Более того, поиски и добыча руд для выплавки из них металлов начались в еще более глубокой древности — в начале бронзового века — и, значит, практические навыки, основанные, несомненно, на наблюдении каких-то закономерностей (где же лучше искать!), можно счесть за основополагающие для геологии, за ее начало. Впрочем, как это ни привлекательно, начало бронзового века (тогда уже знали и добывали золото, позже — серебро и еще позже — олово) все же не следует, пожалуй, рассматривать как начало отсчета для «возраста» геологии. Это были начатки горного дела, или искусства поисков и добычи руд металлов. И если на то пошло, то умение людей каменного века находить для изготовления своих орудий особенно подходящие камни, т. е. горные породы, тоже следовало бы отнести к начаткам практической геологии, а умельцев находить такие породы (яшмы, роговики, халцедон и его разновидности, кремни, нефрит, вулканические стекла и т. д.) считать первыми геологами, жившими на земле десятки и первые сотни тысяч лет назад. С такой точки зрения ведь можно пойти и дальше, но не назад, в глубь истории, а вперед, в будущее, и считать, что каменный век, несмотря на производство более дешевых (дешевых и в прямом смысле, и в смысле эстетическом) заменителей, продолжается как бы в обогащенном металлами виде и до наших дней.
Во-вторых, в эти самые наши дни принято как-то различать, а следовательно, и противопоставлять одна другой науки географического и геологического циклов, лучше сказать — подсемейств семейства наук о Земле. Неслучайно, хотя в известной мере традиционно, география и геология входят в разные отделения наук о Земле в системе Академии наук СССР.
Всех этих вопросов (что старше — география или геология, и т. д.) мы здесь касаемся потому, что нас занимают, собственно, не они, а геоморфология: можно ли считать, что у нее есть свои собственные исторические корни или она выросла на почве специализации отдельных отраслей географии? Дело в том, что еще недавно геологи и представители физической географии спорили, чему же принадлежит геоморфология: географии — говорили одни, геологии — утверждали другие. До острых дискуссий эти споры, правда, не доходили, но все же вполне официально геоморфология наших дней признана ветвью почти или вполне (очень трудно определить это «вполне») физической географии. Так сказать, организационно. Договорились даже до того, что есть, мол, две геоморфологии — геологического и географического уклона, что каждая из них перед собой ставит и решает задачи разного плана. А все дело в том, что и геологии и географии приходится всерьез заниматься изучением явлений и, следовательно, решением задач собственно геоморфологических, связанных непосредственно с изучением форм самой земной поверхности.
Сейчас можно с одинаковым успехом представить себе два «дерева» наук о Земле: первое, очень ветвистое, ствол которого образует физическая география (ее ветви мы примерно перечислили выше), и второе, геологическое, выросшее в истории много позднее, причем сейчас это Дерево тоже ветвистое. Мы же думаем, что геология выросла где-то из середины географического ствола и уже потом пышно разветвилась. Из сплетенных ветвей того и другого ствола путем чудесной прививки вышел молодой побег — геоморфология. И сейчас, действительно, можно уверенно сказать, что физическая география изучает то, что находится на земной поверхности, притом естественно, а не создано человеком, а также саму земную поверхность. Геология же исследует со своей точки зрения земную поверхность и все, что расположено ниже ее, в недрах нашей планеты. Геоморфология исследует земную поверхность с точки зрения формы и отношений ее неровностей (как увидим ниже, менявшихся в геологической истории) с воздушно-водной наружной оболочкой Земли, с одной стороны, и с твердой оболочкой, или земной корой, — с другой.
Теперь, после экскурсии в историю наук о Земле, вернемся к вопросу: что такое геоморфология? В словарях, учебниках, научных трудах мы находим конкретные ответы. Они не совсем одинаковы, но все правильно передают суть дела. Возьмем два определения. Первое: геоморфология — наука о рельефе земной поверхности, ее внешних признаках (морфология), происхождении (генезисе) и закономерностях развития («Энциклопедический словарь географических терминов»). Второе, самое новое в советской учебной литературе: геоморфология — наука о строении, происхождении, истории развития и современной динамике рельефа земной поверхности (из нового вузовского учебника «Общая геоморфология» О. К. Леонтьева и Г. И. Рычагова). В нем надо пояснить только слово «динамика». Здесь оно значит: преобразование или изменение при воздействии внешних и внутренних сил природы (вулканов, землетрясений, ледников, текучих вод и т. д.). В этом же учебнике подчеркивается, что рельеф — это совокупность неровностей земной поверхности разного масштаба, т. е. размера, и что каждая неровность не абстракция, не геометрия, а явление природы, наделенное не только формой, но и содержанием, наполнением, каким являются горные породы — от твердых, как правило древних, до мягких, рыхлых, как правило более молодых. Но на горную породу геологи совершенно правильно смотрят с разных сторон, и только сумма полученных таким образом наблюдений позволяет видеть в горной породе и вещество с определенными физическими и химическими свойствами, и некоторое тело или часть тела, имеющего определенные, выясненные или неопределенные, еще не выясненные очертания, и создание также совершенно определенной физико-географической обстановки геологического прошлого и, наконец, явление или удостоверение своего времени, т. е. возраст породы, ее принадлежность к одному из периодов или эр, последовательность которых давно установлена, а абсолютная длительность оценивается с помощью современных физических методов в десятки и сотни миллионов лет.
Вся эта драгоценная информация, которую извлекают из горных пород геологи, должна еще быть дополнена сведениями о соотношении разных горных пород и образуемых ими тел в пространстве и во времени. Нелегкая, как видим, задача! Но она все же решается, и часто с большим успехом, и таким образом геоморфолог обычно знает, каким материалом сложена та или иная форма рельефа, знает либо от геологов, в том числе и из составленных ими карт, либо изучает этот материал сам, что, конечно, требует серьезной (и учебными планами вузов предусмотренной) подготовки. Так вот, само собой разумеется, что всякие, и самые малые формы рельефа, такие, как знаки ветровой или водной ряби, и самые крупные его формы, такие, как целые горные цепи, наполнены геологическим материалом и этот материал влияет на внешние очертания, на форму той или иной неровности. Но если так, то определенным горным породам, их семействам, или совокупностям, должны бы соответствовать и совершенно определенные по своим очертаниям формы рельефа — большие и малые. Отчасти так оно и есть, но, оказывается, не всегда и нередко в малой доле, а это значит, что из разного «геологического теста» могут получаться и сходные и совсем несходные по виду неровности земной поверхности. Почему? Потому что из одного материала даже руки человека-скульптора могут изготовить разные вещи, например бюсты разных людей, но и из разного материала, например из мрамора, гранита, гипса, глины, тот же мастер может создать скульптурные портреты одного и того же человека. Они будут сходны во многом, а все-таки будут отличаться, и, помимо разной техники, именно тем, что материал сам по себе вносит в работу скульптора, будут отличаться, как говорят, свойствами своей фактуры. Отсюда, конечно, идет изречение: «Глина придает скульптуре жизнь, гипс — смерть, мрамор — вечность».
Тот факт, что вещественный, геологический состав форм рельефа в разной степени влияет на очертания форм земной поверхности (это свойство горных пород называется литоморфностыо, от греческих слов «литое» — камень, «морфе» — форма), объясняется чрезвычайно просто тем, что сами-то неровности создаются разными силами, что они имеют разный «возраст» и, так сказать, износ, что они создавались, как правило, постепенно и продолжают быстро или медленно развиваться в современную эпоху. Иными словами, происхождение неровностей Земли может быть простым и сложным, длительным и кратковременным, связанным с действием одной или многих сил, называемых обычно факторами рельефообразования.
Мы привыкли различать во всех вещах и в явлениях природы, в частности, их форму и содержание, знаем, что однородным, к одной группе относящимся явлениям свойственны и специфические для них формы. В геоморфологии сама наука как будто нацелена на изучение неровностей, или форм, отличающихся от плоскости. Ведь неровности сами по себе — это некоторое свойство, особенность вещей, но не сами вещи. Как же разобраться во всем этом?
Кроме геоморфологии, есть еще многие другие морфологические науки (морфология языков, животных, растений и т. д.), все они, во-первых, служат разделению и классификации каких-то в чем-то, однако, однородных вещей, а во-вторых, помогают уяснить роль самих форм в выполнении вещами каких-то внутренних и внешних функций, отношений, связей. Вот почему глубокое знание формы вещей, внешне манифестирующей себя и прежде всего обращающей на себя наше внимание, служит могучим средством диагностики самих вещей и явлений. Слово «диагностика», столь принятое в медицине, связано с ней не случайно. Вспомним, что начало начал медицины — анатомия человека — вполне морфологическая наука. Множество форм в природе породило и множество морфологических наук. Одна из них — геоморфология. Из всего сказанного ясно, что наблюдение, изучение, в необходимых случаях измерение различных форм различных явлений и вещей в общем познании их сути играет, так сказать, подсобную, служебную роль. Но в таком выводе не все правильно. Ведь форма и содержание существуют всегда в каком-то подвижном единстве, они не могут быть оторваны одна от другого без абстракции, т. е. особого приема, метода мышления, а в действительности в природе могут только сосуществовать.
Попробуем для сравнения еще раз обратиться к скульптуре — одному из самых возвышенных пластических искусств. Разве на первое место в ней выдвигается материальное, вещественное содержание, а не содержание совсем иное, не просто заключение в форму, а слитое с ней в то, что мы называем произведением искусства? Разве мраморные Венера Милосская или Давид Микеланджело демонстрируют свойства самого мрамора, а не что-то еще, несравненно более важное и значительное? В образном, опирающемся на внешность явлений познании мира, т. е. в искусстве, форма выступает, следовательно, как ведущее начало по отношению к материалу (в этом случае к мрамору), как ведущее начало по отношению к нашему представлению о греческой богине любви и красоты и о библейском убийце великана Голиафа.
Так как же поступать с формами рельефа — неровностями земной поверхности, что искать в их изучении? Житейски понятие о «неровности» самоочевидно, казалось бы, и нечего ломать зря копья. До недавнего времени не ставился такой вопрос, и геоморфологи пользуются понятием о форме, как оно дано, например, в академическом «Словаре русского языка», а именно: форма вообще — это «синоним очертаний, контуров, внешних границ предмета, определяющих его внешний облик, наружный вид», а формы рельефа — это «части земной поверхности, определенных очертаний и определенного происхождения». Все ли здесь ясно? Не совсем. Взятая сама по себе, без содержания, форма превращается в математическое либо философское понятие. Полезно вспомнить и о них.
С философской точки зрения форма — это внутренняя организация содержания, охватывающая систему устойчивых связей предмета. Устойчивость и активность формы по сравнению с вещественным составом предмета подчеркивалась одним из величайших философов древности — Платоном (V в. до н. э.), считавшим, однако, что, кроме обычного, житейского понимания формы («морфе»), надо еще различать более широкое понятие — «эйдос» — как реальную определенность тела, как целостность, несводимую к пространственно-геометрическим соотношениям элементов или частей, составляющих вещь. Не только исторически интересны в этом отношении и суждение о форме немецкого философа Г. Ф. Гегеля. Как и Платон, он был идеалистом, но, как мы знаем, ему привад лежат столь глубокие мысли, что им отдал должное] использовал в своем философском учении и К. Маркс Следуя Платону, Гегель придерживался широкого пони мания формы, как «эйдоса», слова, не имеющего синоним в русском языке. Лучше всего для этого подходят такие слова и понятия, как «прообраз», «облик», «лик». В обычном нашем представлении в таких понятиях все же до минирует внешняя сторона. У Гегеля это некая всепроникающая форма, единство соотношений частей, организующее тело и извне и внутри. Он подчеркивал, что форма есть устойчивая связь частей целого, что форме противопоказано состояние покоя, так как сама она есть беспокойство, движение, деятельность. Мысль о том, что форма организует тело как извне, так и внутри, привели Гегеля к заключению о том, что у всех явлений существует форма внутренняя и форма внешняя. Взаимоотношения этих двух форм иллюстрировались Гегелем на примерах кристаллов. Свою мысль пояснял он и примером «Илиады» — поэмы величайшего поэта классической древности Гомера. Ведь «Илиада» — книга того или иного размера, изготовленная в том или ином переплете и т. д. Но ведь не это важно в «Илиаде»! Главное и устойчивое — внутренняя художественная форма поэмы, ставшей началом начал всей европейской поэзии и вообще европейской литературы.
В современном естествознании форме (эйдосу Платона или Gestalt Гегеля) как системе устойчивых связей частей целого ближе всего соответствует понятие «структура», возможно, лучше было бы говорить о структуре, как внутренней форме тел (явлений) и, в свою очередь о форме как о внешней их структуре.
Мы остановились на этих довольно отвлеченных и возможно, довольно трудных вопросах, но поступить иначе не могли, так как в геоморфологии изучаются формы рельефа не как простые неровности земной поверхности различные только по внешним очертаниям и размерам но и как объекты, заслуживающие научного рассмотрение сами по себе своей внешней и внутренней структурой не исчерпывающейся, как мы видим, свойствами вещественного геологического материала, но и обладающей многим другим. Как неровности различных размеров и очертаний (и только!) формы земной поверхности, пожалуй, не заслуживали бы даже изучения их специальной наукой, входящей в семью наук о Земле и тем самым, как давно принято говорить, в семью естественно-исторических наук, в которой акцент на историю имеет очень глубокий смысл.
Попробуем задержаться еще немного и ненадолго на «общих вопросах» геоморфологии. Только что в нашей книге в философских — определениях формы речь шла о вещах, т. е. о любых явлениях, предметах. А с чем мы имеем дело в геоморфологии? Можно сказать, что именно с ними со всеми. Оттенки этих понятий в отвлеченном смысле вообще не имеют особого значения, недаром и философы в своих, подчас очень сложных рассуждениях легко заменяют их одни другими. Но о каком теле в геоморфологии может идти речь? Ответим: конечно, о теле Земли, нашей родной планеты, нашей «альма-матер», или о любой ее части, если эта часть кнаружи ограничена какой-то долей земной поверхности.
И еще одно замечание. Формы рельефа уходят в недра Земли своими геологическими, а не геоморфологическими корнями. Ниже поверхности Земли, на которую как бы опираются отдельные формы рельефа или в которую они как бы впиваются, вторгаются (впадины, долины, овраги, рытвины, углубления всякого рода, размера и происхождения), они уже перестают существовать. Поэтому, строго говоря, это не замкнутые, не изолированные в пространстве вещественные тела, а «полутела», органически, намертво связанные с общей земной поверхностью и, что особенно важно, с историей развития этой поверхности в течение веков, тысячелетий, сотен тысячелетий и даже миллионов лет.
И последнее. Нет и не может быть изолированных, отдельных в полном смысле и независимых от прочих их окружающих, неровностей земной поверхности. Все они переходят друг в друга, в своих соседок, переходят либо постепенно, либо резко, а тот или иной способ перехода — один из интереснейших вопросов, который ставит перед собой геоморфология. Даже одинокий холм или курган, стоящий на плоской равнине, геоморфологически не изолирован, не одинок, так как окружающее холм равнинное пространство — это тоже своего рода неровность и по отношению к холму, и к своим, может быть, весьма уда-лонным границам, и даже, хотя в почти неуловимой сто пени, к поверхности геоида — истинной физической фигуры Земли.
Итак, читатель имел возможность убедиться в том; что своеобразные явления природы — неровности земной поверхности (и, как увидим далее, их типичные совокупности) — вещи далеко не столь простые, как это кажете; на первый взгляд. Они самоочевидны только для простейшего житейского опыта и, так сказать, для практического употребления. К этому добавим, и это решает вопрос важности геоморфологии как науки, что рельеф — та часть природной среды, на которой развиваются, непрерывно с ней взаимодействуя, все другие ее части или элементы Все земные, да и не только земные ландшафты (вспомним о других планетах и их спутниках) как бы опираются на рельеф, зависят от него, как от своей материальной основы, живут и изменяются вместе с ним. Поэтому мы уверены в том, что науке о рельефе земной поверхности принадлежит среди других наук о Земле весьма почетное место и что дальнейшее развитие геоморфологии важно для всех естественно-исторических наук.
Нам предстоит, раз уж мы задались такой целью, по-знакомиться со скульпторами и скульптурами Земли, посмотреть на земную кору не только сбоку, не только сверху, но и снизу. Возможно ли это? На художественные скульптуры смотрят обычно сбоку — это знает каждый посетитель музеев. Точно так же люди, создания сухопутные, привыкли видеть перед собой со стороны, сбоку неровности Земли, ее рельеф. Прошло только двести лет с той поры, когда человек впервые смог взглянуть с первых аэростатов прямо вниз. Авиация и космонавтика наших дней беспредельно расширили эту возможность. Но смотреть снизу… Физически это невозможно, с помощью геологии — можно и должно попытаться. Как же это сделать? Ведь в громадную толщу камня даже сверхглубокие буровые скважины проникли пока до глубины всего 11 км, а сам человек даже и на эту глубину попасть не может. Больше того, вряд ли это случится когда-либо в. обозримом будущем, да и сама толща земной коры непрозрачна для обыкновенных световых лучей. Вместе с тем при помощи геофизических методов с довольно высокой точностью удалось «поймать» нижнюю границу земной коры и тем самым отделить кору от остальной части наружной каменной оболочки нашей планеты, называемой литосферой (по гречески — сферой камин). Значит, мысленно мы можем взглянуть на рельеф нижней поверхности земной коры также и снизу.
Схема соотношений рельефа земной поверхности и мощности земной. коры
1 — мантия; 2–3 — земная кора: 2 — нижняя часть — базальтовая, 3— верхняя часть — осадочно-метаморфические породы и граниты; 4 — осадки
Эту границу называют поверхностью или разделом Мохоровичича в честь югославского ученого, открывшего ее путем изучения записей землетрясений — сейсмограмм, сокращенно — разделом Мохо или чаще всего — разделом М. И вот, очутившись как бы по волшебству где-нибудь в низах литосферы и увидев таким же волшебным способом поверхность М снизу, мы бы, конечно, изумились: в самых общих чертах «нижний» рельеф земной коры зеркально подобен ее верхнему, наружному рельефу. Иначе говоря, земная кора над материками имеет выпуклости, а под океанами — вогнутости, т. е. в целом она утолщается под материками и утоньшается под океанами. На обширных материковых равнинах кора толще, чем под океанами, но тоньше, чем под горными областями на материках. Конечно, это лишь самая общая картина, в деталях рельеф раздела М в литосфере намного сложнее. Но все же, откуда эта грубая, но вполне отчетливая «зеркальность» верхнего и нижнего рельефов земной коры? Ответить на этот вопрос в нескольких словах трудно, но все же попытаемся, пользуясь при этом готовыми и много раз проверенными данными геологии и геофизики.
Земная кора в своих верхних и наружных частях сложена главным образом породами с плотностью 2,7 г/см3, а в нижних частях — с плотностью 2,9 г/см3. Ниже коры, т. е. ниже раздела М, находится до глубин 100–150 км часть литосферы, где плотность пород еще выше — 3,3 г/см3, возможно и более. Получается, что сравнительно легкая земная кора лежит на более тяжелом субстрате, где господствуют очень высокие температуры и давления, где меняется и вязкость вещества. Все это делает субстрат способным к очень медленному течению. Ко всей этой на современном уровне наших знаний достоверной ситуации подходит модель тяжелой жидкости, на которой плавает твердое и более легкое тело. Если оно почему-либо становится легче, то всплывает еще выше, если тяжелеет — погружается в жидкость глубже. Перед нами — действие закона Архимеда. Таким образом, земная кора как бы плавает на своем медленно-текучем тяжелом субстрате и здесь также действуют архимедовы силы. Так как кора тонка под океанами, она погружается в подстилающий субстрат на меньшую величину, толстая кора, материков погружается соответственно глубже. Этим поддерживается равновесие земной коры, называемое изостазией. Нарушение этого равновесия по той или иной причине вызывает стремление к компенсации таких нарушений путем поднятия, выталкивания земной коры вверх, либо к ее погружению. Все сказанное не является простой догадкой, Это важное достояние науки, которое, безусловно, имеет силу и для других планет, обладающих сравнительно легкой корой. Только с помощью изостазии, очевидно, можно объяснить тот факт, что ускорение силы тяжести на земном шаре примерно одинаково и в океанах и на суше. Кстати, общая «зеркальность» рельефа нижней и верхней границ земной коры установлена и другими методами, прежде всего сейсмологическими, позволившими «отбить» границу М по изменению скоростей упругих сейсмических волн. Материки как утолщения земной коры, грубо напоминающие своей формой гигантские двояковыпуклые линзы легкого вещества, и океаны — не менее обширные двояковогнутые линзы более тяжелой земной коры — это, как теперь выяснено, неизбежный результат развития Земли как планеты в течение 4 млрд. лет.
Поскольку мы остановились на рельефе нижней поверхности земной коры и притом были вынуждены коснуться некоторых других вопросов, напомним, каковы же в общих чертах строение и состав нашей планеты, находящие в той или иной степени отражение в чертах ее лица.
Внутреннее строение (оболочки, или геосферы) земного шара
Гипсографическая кривая земной поверхности
Амплитуда высот суши и глубин океана составляет 20 км. В этих пределах в современную эпоху развивается рельеф Земли
Ниже литосферы располагается мощная оболочка или шаровой слой, называемый геологами мантией. Она имеет силикатный состав и по физическим свойствам делится на верхнюю и нижнюю. В верхней мантии находится слой пониженных скоростей сейсмических волн, температура там близка к точке плавления силикатов, вязкость соответственно ниже, давление огромно. Этот слой именуется астеносферой, т. е. ослабленной сферой, вещество которой, хотя и не жидкое, обладает медленной текучестью. Ниже мы увидим, что очень многие ученые считают возможным горизонтальное скольжение по этой астеносфере гигантских литосферных (т. е. захватывающих и кору) плит или геоблоков, видя в таком движении главную причину тектонических движений, включая сюда коренные преобразования самой земной поверхности — ее рельефа.
Нижняя мантия, также силикатного состава, но более богатая железом, сменяется центральной массой — земным ядром. Его плотность очень велика — около 10–12 г/см3, Ядро состоит из двух частей: наружной, где, несмотря на невообразимо большие давления, вещество находится в жидком состоянии, и внутренней — твердой. Добавим здесь, что вопрос о физическом состоянии и химическом составе земного ядра остается до сих пор не решенным окончательно, чему, конечно, нельзя удивляться, поскольку даже при применении косвенных геофизических методов, а также данных о составе метеоритов и изучения других планет сделать это крайне трудно[1]. А теперь вернемся к нашей главной теме.
Формально рельеф есть совокупность выпуклостей и вогнутостей, переходящих друг в друга по художественному плану в искусстве, по жестко детерминированной связи вещей и явлений — в природе. Лад чем же возвышаются выпуклости рельефа Земли и соответственно во что упираются его вогнутости? Когда наука имела дело фактически только с рельефом суши, исходным уровнем, или началом отсчета, был уровень мирового океана. В наши дни, когда рельеф дна морей и океанов изучен гораздо лучше и оказался не менее сложным, с бесчисленными перепадами относительно высот, удобнее было бы отсчитывать все высоты и на суше и в океане от основания гипсографической кривой. Тогда полный размах высот этой кривой, от дна самых больших морских пучин до вершины Эвереста, составил бы наибольшую толщину «морфосферы», т. е. слоя планеты, где идут и где только могут идти геоморфологические процессы.
Мы взяли слово «морфосфера» в кавычки потому, что практически оно почти не употребляется. Почему же? Ведь мы можем считать, что весь глобальный рельеф Земли (на языке скульпторов — «горельеф», т. е. высокий рельеф в отличие от низкого, называемого «барельефом») как бы опирается на поверхность, лежащую ниже уровня океана и, значит, сфероида на 11034 м на отметке глубочайшей в мире Марианской впадины в Тихом океане, но… Но ведь такая условная поверхность «обнажена» только в одном месте — на дне этой впадины, а в остальной части земного шара скрыта в недрах под каменной толщей земной коры и физически ничем не примечательна Поэтому, несмотря на полную мощность воображаемой «морфосферы», равную размаху всей гипсографической кривой, т. е. около 20 км, и соизмеримую с мощностью самой земной коры (в среднем около 30 км), нет, по-видимому, оснований выделять такую сферу на равных правах с другими геосферами Земли.
Поскольку мы коснулись количественных показателей глобального рельефа Земли, скажем о некоторых других его параметрах, хотя они и содержатся в общем виде в самой гипсографической кривой: Мировой океан занимает 361.1 млн. км2, или 70,8 % поверхности Земли, суша — 149.1 млн км2, или соответственно 29,2 %. Собственно ложе Мирового океана занимает сравнительно немного — около 10 % поверхности Земли, подводные окраины материков — около 14 %, а срединно-океанические хребты — около 10 %. Равнинные части суши составляют около 64 % площади материков, а горные — около 36 %. Из всех этих цифр видно, что, по существу, мы не имеем в пределах нашей планеты никакого уровня в качестве «достойного» начала отсчета высот и соответственно глубин. Современный уровень такого отсчета — уровень мирового океана — для скульптурного рельефа твердой земной коры, как показывает та же гипсографическая кривая, условен и искусственен. С этой точки зрения несомненные преимущества имел бы средний уровень абиссальных равнин океана. Однако если вдуматься в нашу задачу: представить себе наружный рельеф твердой земной коры, все еще несравненно лучше изученный на материках, чем в морях и океанах, то понятия о «геоморфологическом слое», «морфосфере» и каком-то неподвижном уровне отсчета для оценки размаха скульптурных деталей поверхности Земли окажутся для нас не столь уж необходимыми.
До сих пор мы говорили о разных частных формах. Земли, но вспомним о том, что все и всяческие формы рельефа как бы наложены, прилеплены к общей форме Земли, так сказать, к ее «небесному» телу. И что же? Оказывается, что и здесь дело далеко не просто. Мы привыкли говорить о земном шаре, но еще великий Ньютон доказал, что из-за вращения вокруг своей оси Земля сплюснута на обоих полюсах и утолщена в экваториальной части. Значит, для Земли более подходящей фигурой является двухосный (поскольку полярный и экваториальный радиусы Земли не равны между собой) эллипсоид вращения, или сфероид. Признавая, что эта форма близка к истинной фигуре Земли, ученые пошли, однако, дальше. Они пришли к выводу, что истинная фигура Земли — это уровенная поверхность, повсюду перпендикулярная направлению отвеса. Ее назвали геоидом («землеподобным»). Поверхность геоида совпадает с невозмущенной ветровыми и иными волнами и приливо-отливными явлениями поверхностью океана; на материках поверхность геоида представили бы прорезающие сушу и идущие от моря каналы. Надо сказать, что все три фигуры, с которыми сравнивалась фигура Земли, довольно мало отличаются друг от друга, но при точных измерениях их различия оказываются существенными. Сравнительно недавно было обнаружено, что на самом деле двухосный эллипсоид вращения, с которым сравнивается Земля, является не двух-, а трехосным, т. е. Земля, кроме полярного, имеет еще небольшое экваториальное сжатие. А наблюдения из космоса позволили сказать еще повое слово: форму нашей планеты можно определить как кардиоид («сердцеподобный»), поскольку она больше сжата на южном и меньше — на северном полюсе.
Земля как космическое тело испытывает влияние многих как космических, так и внутренних сил, и все они в какой-то мере влияют на ее форму. Эта форма несводима ни к одной простой геометрической фигуре. Вот почему форма «тела» планеты — это но то, о чем мы до сих пор говорили, не сам по себе замкнутый «па себя» рельеф ее поверхности, неровности которого мы можем ощупать своими руками или почувствовать своими ногами. Совокупность этих неровностей, реальные выпуклости и вогнутости связаны с частными, глубинными или поверхностными причинами. Силы, создающие и поддерживающие фигуру Земли как целого, — явления иного, в конечном счете космического порядка.