Геолог читает историю Земли и историю морей по тем породам, которые мы ежедневно видим. В общежитии они носят привычное название «камни».
Неопытному глазу многие камни кажутся одинаковыми, но это не так. Если к ним присмотреться ближе, то легко можно заметить, что одни из них плотные, ломаются кусками; другие пилятся, как, например, известняки на некоторых карьерах; третьи мягкие, легко рассыпаются; четвертые, как, например, песок, сыпучие, передвигающиеся при ветре с одного места на другое.
Все они — продукты разрушающей и созидающей деятельности моря и рек.
Море постоянным прибоем разрушает берега, размельчает прибрежные породы и хоронит их на дне, распределяя частицы по их величине и тяжести. Более тяжелая часть их остается ближе к берегу, более легкая уносится дальше от берега или переносится в другое место вдоль берега. Большие глыбы остаются на месте, образуя скалистые берега, подводные камни, шхеры и буруны.
Реки относят материал пород, слагающих их берега, иногда на десятки, сотни километров. Они отлагают его в руслах, в устьях и в море.
Морские осадки бывают и другого происхождения. Есть такие морские животные, например — кораллы, которые живут огромными колониями, возводят подводные и надводные постройки — коралловые рифы, образующие иногда целые атолловые острова. Эти рифы постепенно разрушаются и измельчаются морем. Другие животные, как моллюски, умирая, оставляют известковистые раковины, массовые скопления которых с течением времени могут дать твердую породу — известняк. Все эти породы являются также морскими осадками различных зон моря. Осадки часто распознаются и именуются по тому материалу, из которого они образовались, например коралловый и раковинные известняки.
Море по глубине делится на четыре зоны: литоральную, неритовую, батиальную и абиссальную. В каждой из зон отлагаются свойственные ей осадки — от мелководных до глубоководных, или от крупных до чрезвычайно мелких по величине частиц. Берег, возвышающийся над уровнем моря, составляет граничную зону между материком и морем.
На узкой береговой полосе постоянно набегающее на берег море образует береговой вал. Здесь обычно отлагаются и обрабатываются морскими волнами крепкие породы — валуны, постепенно превращаемые в гальки, песок. Скалистые берега дают скопления каменных глыб. Если море отступает, этот материал остается на месте, и по нему можно определить линию берега.
С течением времени эти крепкие обломочные материалы заносятся песком, илом, слеживаются, цементируются и дают начало породам, которые в геологии
называются конгломератами. Конгломераты указывают местонахождение древней литоральной, или прибрежной, зоны моря. Она обычно занимает узкую полосу вдоль берега.
Следующая от берега зона — неритовая, или шельф — характеризуется наибольшим развитием жизни морских животных и водорослей. Сюда легко проникают солнечные лучи, здесь светло и тепло. Глубина моря этой зоны от 0 (у берега) до 200—400 м; обычная ширина ее от нескольких десятков метров до 60—70 км. У северных берегов Сибири она достигает 600 км. В этой зоне море отлагает мелкозернистые пески и глины, известняки, мергели, доломиты.
Далее морское дно понижается до глубины 1000 м, образуя так называемый континентальный порог. Здесь отлагаются продукты разрушения тех же пород, что и в предыдущей зоне, но более измельченные и легкие для переноса.
За континентальным порогом простирается батиальная зона, куда слабо проникает свет и где живут животные, приспособленные к темноте. Здесь отлагаются тонкозернистые пески, глины и илы.
Батиальная зона сменяется абиссальной, достигающей 3000 м глубины, где отлагается тонкий ил, образующийся главным образом из раковин микроскопических животных — корненожек. В этой зоне царствует относительная тишина и темнота. Животные, населяющие эту зону, обладают способностью излучать свет и выдерживать высокое давление воды.
Глубже 3000 м располагаются океанические впадины или пучины океана. Впадины Тихого океана достигают 11 000 м.
Морские животные, умирая, падают на дно и быстро хоронятся под осадками. Вследствие отсутствия воздуха организмы не разлагаются под водой, как это происходит на суше. С течением времени подземными минерализованными водами эти остатки животных растворяются, а получившиеся пустоты, как своего рода формы, заполняются солями, содержащимися в тех же подземных водах, чаще всего углекислым кальцием. При этом заполнение происходит настолько плотно и полно, что на стенках отпечатываются мельчайшие подробности строения животных — поры, выступы, шипы и, конечно, форма животного, какой она была в момент погребения. Так получаются окаменелости, отпечатки и ядра. Окаменелостью называется животное или любая его часть, где органическое вещество тела животного или скелета замещено каким-либо минералом или породой. Отпечатками называются следы прикосновения животного или растения к поверхности морского осадка, когда сохраняется только внешний вид. Ядрами называются слепки в породе формы животного. Ядра бывают наружные и внутренние. Наружное ядро — слепок внешней формы, а внутреннее — внутренних частей животного.
Морские осадки, находимые нами на суше, окаменелости, заключенные в них, являются для геологов теми летописными материалами, по которым определяется возраст и читается история морей и суши. Это памятники далекого прошлого.
Находимые в пластах окаменелости позволили ученым восстановить общий облик животного и растительного мира прошлого. Накопленный большой фактический материал в виде окаменелостей позволил восстановить историю развития жизни на Земле,
Так, самая древняя эра — архейская — была временем, когда жизни на Земле, повидимому, не было. Мы не находим в изверженных породах этой эры ее признаков.
Немногие осадочные породы не содержат никаких окаменелостей.
В морских отложениях протерозойской эры (ее название происходит от двух греческих слов: «протос» — простой и «зоа» — жизнь) мы находим первые окаменелости — следы простейших морских животных и растений. Их очень немного и принадлежат они двустворчатым моллюскам, плеченогим, ракообразным, иглокожим и губкам. Найдены следы ползания кольчатых червей. Вот и все. Но эта находки свидетельствуют о том, что жизнь в протерозойскую эру уже существовала на земле.
Жизнь в течение первых двух эр, длившихся не менее 1,5 миллиарда лет, была довольно примитивной. Ископаемые организмы, сохранившиеся от последующих эр — палеозойской, мезозойской и кайнозойской — рисуют яркую, хотя и не полную, картину развития жизни на Земле. Больше того, разнообразие растительного и животного миров, в их непрерывном развитии, умирании старых и появлении новых форм, позволяет разбить эти эры на более короткие отрезки времени — периоды. Каждый период характеризуется своим особым обликом органического мира, когда одни группы животных и растений преобладают над другими, другие сходят со сцены, третьи приходят. Эти изменения в облике, характере и составе животного и растительного миров отразились в сохранившихся ископаемых.
Кембрийский период в истории Земли был характерен тем, что в океанах и морях того времени жили очень своеобразные раки (трилобиты) и родственные кораллам животные (археоциаты); огромные скопления последних дали начало археоциатовым известнякам Сибири. Кроме того, осадки кембрийского моря известны у нас в СССР на побережье Финского залива близ Ленинграда, на Кольском полуострове и в других местах. Продолжительность кембрия исчисляется приблизительно в 80 миллионов лет.
Силурийский период дает картину более широкого и совершенного развития 0|рганического мира. Уже ветречаются известковые водоросли — сифонеи, губки, кораллы, морские лилии, трилобиты и панцырные рыбы. Среди кораллов особое место занимала замечательная группа граптолитов — планктонных животных, приспособленных к плаванию по течению. Умирая и падая на дно, они слагали огромные толщи осадков, которые дошли до нас в виде черных граптолитовых сланцев. Из раков в силурийских морях, помимо трилобитов, жили гигантские раки — мечехвосты, эвриптерусы и птерихтисы, достигавшие метра в длину. Но самой замечательной группой из позвоночных были панцырные рыбы. Продолжительность силурийского периода исчисляется примерно в 120 миллионов лет.
Девонский период, сменивший силурийский, вначале еще сохраняет черты последнего. Но постепенно теплый и влажный климат силура сменяется жарким. Огромные пустыни образуются в северном полушарии. Море часто наступает на материки, а затем оставляет их. На месте
отступивших морей долгое время держатся огромные лагунные бассейны, в которых морские животные вынуждены жить в часто меняющихся условиях избытка или, наоборот, недостатка воды (углубление и обмеление бассейна). Эти изменения вызывали необходимость приспособления животных; появились амфибии, двоякодышащие рыбы. Считают, что в это время из водорослей образовались первые наземные растения. В осадках девонских морей можно встретить примитивные папоротникообразные. На отложениях прибрежных пляжей сохранились следы четвероногих животных — амфибий, бродивших по берегу в поисках пищи или отдыхавших здесь. В лагунах жили многочисленные панцырные рыбы, в реках водились двоякодышащие рыбы, в морях — акулы. Обильно населяли теплые воды морей кораллы, брахиоподы или плеченогие — животные, напоминающие по внешнему виду моллюсков. Они имели двустворчатую раковину. Наконец, заметную роль играли моллюски, главным образом головоногие — аммониты.
От этого периода сохранились огромные территории в Гренландии; в Англии, Норвегии и Швеции, занятые так называемым девонским красным песчаником, отлагавшимся в обширных лагунах девонского времени. Песчаник часто переполнен остатками девонских панцырных рыб — коккостеусов. Продолжительность девонского периода составляет около 55 миллионов лет.
Каменноугольный период с его тропическим климатом был временем расцвета органической жизни и на суше и в море. Тропики занимали все северное полушарие.
Огромные озера простирались между гор, в низменных частях стояли болота. По берегам озер и болот росли чешуйчатоствольные деревья — лепидодендроны и сигиллярии, достигавшие 20 м высоты и 2 м трещины. Леса этого периода изобиловали папоротниками, хвощами, каламитами. Вся эта влаголюбивая флора заполняла болотистые побережья. Древесина, скоплявшаяся в громадном количестве по берегам озер и морей и погребенная в прибрежных осадках, послужила материалом для образования каменного угля. Отсюда и название периода — каменноугольный.
Животный мир лесов каменноугольного времени был очень богатым. Особое место в нем занимали земноводные. В это же время появились первые пресмыкающиеся — рептилии.
В морях широкое распространение получили из рыб — акулы, из простейших животных — корненожки (фораминиферы), кораллы, слагавшие рифы, морские лилии, их скопления скелетов которых образовались пласты известняков. Некоторые брахиоподы, как гигантелла, достигали больших размеров. Продолжительность каменноугольного периода составляет около 55 миллионов лет. Однако Крым не отражает в своем строении описанной части истории земного шара, так как территория, которую он занимал в это время, находилась под уровнем океана. Несомненно, что в океане отлагались осадки, море было населено всеми теми представителями, о которых сказано выше, но в Крыму мы не находим осадков этих морей. Повидимому, они глубоко скрыты под более молодыми, сохранившимися в Крыму морскими осадками, являющимися достоверными свидетелями прошлого, как бы памятниками геологической истории полуострова.