Деятельность воды как геологического агента впервые выяснена Лайелем в ее настоящем объеме и значении. Он установил понятие о разрушающей и созидающей работе рек, морских течений, приливов и отливов; показал громадные размеры этих двух параллельных и соотносительных процессов, сопоставив разрозненные и рассеянные данные о количестве осадков, выносимых реками и потоками, о размывающей деятельности моря; установил законы образования осадков в озерах, дельтах, лиманах; выяснил геологическую роль ключей; провел параллель между древними осадочными породами и современными отложениями, обнаружив их сходство в мельчайших деталях строения. Показав, что древние осадочные отложения имеют тот же характер, что нынешние, и устранив таким образом представление о громадной напряженности водяных сил в древние эпохи, он этим самым обнаружил логическую несостоятельность теории катастроф. Ибо если громадные толщи осадочных пород, из которых построена земная кора, отложились медленно и постепенно в течение бесконечных веков, как ныне отлагаются осадки в морях и озерах, то и соответствующее этому процессу разрушение материков должно было совершаться так же медленно, как ныне.
Изучая продукты деятельности современных вулканов и сравнивая их с древними вулканическими породами, он показал, что те и другие представляют существенно однородный характер и свидетельствуют об одинаковом процессе – о местных вулканических действиях, совершавшихся с большими перерывами в течение долгих периодов. В противоположность господствовавшему учению (Леопольда фон Буха) о моментальном образовании вулканов вследствие поднятий и прорыва земной коры, он утверждал, что вулканический конус – Везувий, Этна и другие – результат бесчисленных извержений, груда концентрических покрышек, состоящих из слоев лавы, шлака и пепла, нагромоздившихся последовательно одна на другую. С такою же напряженностью действовали вулканические силы прошлых веков.
В вопросе об образовании горных цепей Лайель явился решительным противником Эли де Бомона, различавшего в истории земной коры периоды покоя и пароксизмов. В периоды пароксизмов возникало разом по нескольку горных цепей, причем цепи, поднятые одним и тем же переворотом, – параллельны. Один из недавних переворотов поднял Анды и с ними 270 вулканов разом. Эту теорию, появившуюся почти одновременно с «Основными началами», Лайель опроверг в третьем томе своей книги. В настоящее время она совершенно оставлена, и современная наука, объясняющая происхождение горных цепей медленным оседанием земной коры, возвращается к воззрениям Лайеля. Вообще, для огненных причин, действующих на земную кору, Лайель сделал то же, что и для водных: выяснил характер и объем их действия.
Сопоставив все известные в то время данные о вулканах, землетрясениях, поднятиях, оседаниях земной коры, он показал, какую громадную работу производят в общем итоге эти местные, часто слабые, иногда едва заметные действия. Обратившись затем к древним и новым вулканам, горным цепям и т. п., он обнаружил в этих памятниках следы таких же местных, слабых, медлительных факторов. Напротив, нигде ни в древнейших, ни в новых образованиях не найдем мы следов мгновенного и титанического действия, превосходящего по энергии и быстроте современные явления.
Вопрос о причинах вулканических извержений не был им решен, да и в настоящее время на этот счет существуют только более или менее остроумные гипотезы.
Но каковы бы ни были эти причины, способ их действия впервые правильно охарактеризован Лайелем. Он выражается в медленных поднятиях и оседаниях земной коры, в землетрясениях и извержениях – местных и настолько слабых, что самое грандиозное явление в этом роде – извержение Кракатау. Лиссабонское землетрясение совершенно пропадает в общей экономии природы и ничуть не нарушает ее обычного хода. Так действовали «огненные причины» с древнейших времен и только благодаря бесконечному времени действия приводили в итоге к образованию гигантских хребтов, погружению материков, выдвиганию новых – словом, к полному преобразованию земной поверхности.
Воззрения Лайеля шли вразрез с господствовавшей в то время плутонической теорией Буха, Гумбольдта и де Бомона, объяснявших многие явления «воздействием огненного жидкого ядра Земли на твердую оболочку», которая вспучивалась, поднималась, изгибалась под напором этой расплавленной массы.
Теория метаморфизма, зародыш которой мы находим у Гёттона, была разработана Лайелем и приведена в связь с его общей системой. Среди горных пород, составляющих земную кору, видную роль играют толщи кристаллических сланцев, обнаруживающих признаки огненной (кристаллическое слоение) и водяной (слоистость) работ. Согласно теории Лайеля, «возраст каждой метаморфической формации бывает двоякий: сначала мы должны сообразить период, когда она появилась как водяной осадок в виде ила, песка, мергеля или известняка, а потом – определить время, когда она получила кристаллическое строение. Сообразно с этим определением один и тот же пласт может быть весьма древний относительно времени своего осаждения и новый относительно того периода, в который он получил метаморфический характер». И в этом случае нет надобности приписывать прежде действовавшим силам особую энергию не в пример нынешней спокойной эпохе. Осадочные породы издревле и теперь менялись и меняются под влиянием плутонических агентов одинаковой напряженности. Но древние отложения дольше подвергались влиянию этих агентов, оттого и изменились сильнее. На первый взгляд эти сильные изменения кажутся результатом сильных причин; однако детальное изучение обнаруживает в них только итог большого числа действий, таких же, как нынешние.
Наконец, не менее полно и основательно исследовал Лайель вопрос о роли органических агентов в истории земной коры. Он уничтожил прежнее мнение о перерывах в истории органического мира – об уничтожении и возникновении целых фаун и флор, – доказав (для третичной эпохи), что при более тщательном исследовании мы открываем и здесь постепенность развития, гармонирующую с постепенным преобразованием неорганической среды. Правда, он был противником эволюционизма, защищая независимое происхождение видов, и проявил в этом вопросе странную непоследовательность, о которой мы еще будем говорить. Но это – вопрос биологический; для геологии важно было доказать, что население земного шара изменяется так же постепенно, как окружающая его среда, путем вымирания одних и появления новых видов; и в этом отношении Лайель впервые поставил вопрос на твердую почву. Далее, он обнаружил сходство нынешних и древних процессов погребения органических осадков в дельтах, морских и пресноводных отложениях, вулканическом пепле, наносном песке и проч. В этом отношении древние и нынешние образования представляют полную аналогию, свидетельствующую об одинаковых способах действия природы во все времена.
Климатическая теория, законы действия водяных и вулканических агентов, происхождение вулканов, набросок правильной теории горообразования, роль организмов в истории земной коры и связь между развитием органического и неорганического мира – вот главные пункты в работе Лайеля. Они охватывают и всю геологическую динамику – науку о способах действия геологических агентов, которую он, можно сказать, создал.
Что же, собственно, открыл Лайель? Ряд новых сил природы, таких как реки, ручьи, ключи, вулканы, морские течения и прочее, и прочее. Мы можем сказать, что он открыл их, так как современники его не подозревали действительного значения этих на вид знакомых и известных всякому агентов.
В своей громадной синтетической работе он, с одной стороны, выставил на вид грандиозность современных сил, с другой – умалил энергию древних. «Слабые» современные силы, действуя в течение бесконечных веков, нагромождают такие колоссальные памятники, как вулканические конусы Этны или Везувия, осадочные пласты в дельтах Ганга, Миссисипи и тому подобное. Колоссальные памятники древних эпох, со своей стороны, обнаруживают следы бесчисленных слабых действий, повторявшихся в течение миллионов лет. И там, и здесь – одинаковые результаты в силу одинаковых причин.