Мы уже знаем из этой главы, как древние египтяне и жители Междуречья возводили свои цивилизации из местных строительных материалов, которыми их обеспечивала земля под ногами. Точно так же, как в древних цивилизациях, дела обстоят и в современности. Рассмотрим, как подземный мир, которого мы обычно не видим, отражается на облике зданий по всей Британии – места, где была начерчена первая в мире геологическая карта целой страны.

Геология Британии отличается особым разнообразием: здесь есть обнажения пород практически из всех эпох истории Земли за последние 3 миллиарда лет. Тектонические сдвиги и эрозия со временем снова вывели на поверхность разные страты, залегающие сложными извилистыми полосами по всей стране. Распределение по возрасту пород прослеживается приблизительно с севера на юг – от древнейших в высокогорьях Шотландии до самых молодых образований, возникших в последние 65 миллионов лет, на юго-востоке страны. Крайне любопытно наблюдать, как местная геология в целом определяет характерные черты строений по всей Британии: мы видим черный гранит в городских зданиях Абердина и на фермах Дартмура, темно-желтый песчаник каменноугольного периода – в Эдинбурге и Йоркшире, золотистый юрский известняк – в деревнях Котсуолдса, а теплый красно-коричневый оттенок обожженной глины – в кирпичах и черепице в Лондоне и его окрестностях. Издревле мы берем то, что лежит у нас под ногами, и используем для своих нужд, и геологу достаточно взглянуть на фотографию традиционного строения, чтобы точно определить, в какой части Британии она сделана.

Геологическая карта Британских островов

Изображение создано автором этой книги в программе Mathematica 11.0 на основании карты UK geological map (www.bgs.ac.uk/discoveringGeology/geologyOfBritain/makeamap/map.html) с любезного разрешения British Geological Survey.

Там, где не было подходящего местного камня, приходилось искать выход из положения. Из мела ничего не построишь – он мягкий, крошится и не выдерживает непогоды. Зато его иногда применяли в виде так называемого «кланча» – мягкого мергелистого известняка, в виде щебенки или глыб неправильной формы, или нарезали на блоки и выкладывали стены: так делали, например, в Восточной Англии, а также в Нормандии. Но в целом по всему меловому ландшафту приходилось искать замену. Многие сельские дома на меловых равнинах Суффолка и Норфолка строились на деревянных каркасах, которые оплетали прутьями и промазывали мокрой землей с соломой, а затем белили меловым раствором. Деревянные каркасы прочны и, если хорошо защищать их от влаги, способны простоять сотни лет. Поскольку на меловых равнинах не из чего делать черепицу, дома в таких географических регионах по традиции кроют тростником или длинной соломой, оставшейся после обмолота пшеницы. Поэтому, хотя такие домики на деревянных каркасах и под соломенными крышами стали символом настоящей английской деревеньки, на самом деле это отражает недостаток подходящего строительного камня в местной геологии.

С приходом Промышленной революции местные особенности строительства стали заметно размываться. Было налажено массовое производство кирпичей для строительства фабрик, заводов и жилья для рабочих в растущих городах, строительные материалы начали перевозить на значительно более дальние расстояния по каналам, а затем и по железной дороге. Сланец, который уже давно добывали из кембрийских пород в Сноудонии в Северном Уэльсе, насчитывающих полмиллиарда лет, стали применять в качестве кровельного материала по всей стране. Сланец – это горная порода с мелкозернистой структурой, сформировавшаяся из аргиллита на морском дне, который затем оказался под высоким давлением и подвергся метаморфозу. При этом все образующие его плоские частицы легли параллельно друг другу, поэтому умелый удар долотом раскалывает его на тонкие, идеально ровные пластины, которые прекрасно подходят для кровельных материалов. Валлийский сланец весь XIX век снабжал этими тонкими пластинами растущие промышленные города, и до наших дней его тонкие пластины кембрийского возраста покрывают крыши зданий по всей Британии.

Горные породы из разных регионов планеты сыграли важную роль в истории человечества не только как сырье для строительных проектов: геодинамические процессы во многом определили и развитие современных городов.

Если вы когда-нибудь бывали на Манхэттене или посещали его при помощи Google Earth, то помните, что там есть два крупных участка, застроенных величественными небоскребами: тесное скопление в главном финансовом районе на южной оконечности острова и Средний Манхэттен, где красуются Крайслер-билдинг, Эмпайр-стейт-билдинг и Рокфеллеровский центр. Между этими сверхвысотными зданиями пролегает полоса более низких строений. В конце шестидесятых годов прошлого века один геолог впервые предположил, что такое распределение зданий повторяет невидимую страту, скрытую глубоко под улицами острова. По всему городу наблюдаются обнажения темной твердой метаморфической породы, так называемого аспидного сланца, который когда-то был глиной или илом, но трансформировался под влиянием высочайших температур в глубинах земных недр; в обеденный перерыв ньюйоркцы часто сидят на таких камнях в Центральном парке и жуют бутерброды. Нью-йоркский аспидный сланец образовался под крупной горной грядой, которая проходила вдоль всей восточной территории США от побережья Лабрадора до самого Техаса, а дальше тянулась по Восточной Мексике и Шотландии – это было еще до образования Северного Атлантического океана: Гренвильское горообразование проходило посередине сверхконтинента, более древнего, чем Пангея, – так называемой Родинии. Около миллиарда лет назад континент Лаврентия столкнулся с двумя другими континентальными плитами, заставив их слиться, и в месте шва и возникли Гренвильские горы. Прошли эпохи, континенты разделялись и перестраивались в различные конфигурации, и медленная, но упорная эрозия полностью уничтожила горный хребет, так что в наши дни осталось только его основание.

Аспидный сланец в Нью-Йорке существует в пределах синклинали, подземного желоба, и сланцевые отложения подходят ближе к поверхности как на южной оконечности Манхэттена, так и в Среднем Манхэттене. Эта очень прочная метаморфическая основа прекрасно выдерживает колоссальный вес гигантских небоскребов. А посередине самой глубокой части синклинали залегают более мягкие породы, не так хорошо подходящие для строительства массивных зданий. Кроме того, в выборе места строительства небоскребов сыграли роль и социально-экономические факторы, например небоскребы строили в уже сложившихся коммерческих кварталах, но в целом небесная линия Манхэттена следует подземному геологическому строению острова: под районами с самыми высокими зданиями залегает самый твердый сланец. Невидимый подземный мир, разрушенный фундамент исключительно древней горной цепи, отражается над землей в виде величественных небоскребов в деловых районах – монументов не богам, но капитализму.

Лондон – в некотором смысле противоположность Манхэттену. Это не остров между двумя реками, а город, выстроенный на берегах реки. Однако геологическая обстановка у него похожая. Клиновидный Лондонский бассейн находится на дне синклинали, где слои породы также выгнулись – в данном случае это сделали те же самые тектонические силы, которые сформировали Альпы. В сущности, Лондонский бассейн – часть той же складчатой структуры поверхностных пород, что и антиклиналь Вельд-Артуа, которая когда-то образовывала сухопутный мост между Дувром и Кале, о чем мы говорили в главе 2. Синклиналь на Манхэттене подводит твердый метаморфический сланец близко к поверхности на юге и в центре острова, а Лондон и вся нижняя часть долины Темзы лежат на дне синклинальной впадины. Около 55 миллионов лет назад, когда в клиновидном углублении плескалось теплое мелкое море, синклиналь заполнилась слоем глины.

Лондонская глина никак не подходит для строительства высочайших зданий современности. Именно поэтому в Лондоне, в отличие от Нью-Йорка, так мало небоскребов: причина в толстом слое мягкой, как замазка, глины, на котором выстроен город. Небоскреб «Осколок» и Уан-Канада-Сквер в районе Кэнери-Уорф пришлось строить на очень глубоких и мощных фундаментах, которые должны выдержать такой вес. Зато толстый слой глины прекрасно подходит для строительства туннелей – глина достаточно мягка, чтобы бурить в ней проходы, и при этом образует прочную водонепроницаемую оболочку для туннеля.

В 1863 году в Лондоне была запущена первая линия метрополитена, а сегодня протяженность линий легендарной подземки составляет 400 километров, в ней 270 станций (правда, не все подземные). Кроме того, подземная география объясняет, почему север Лондона так хорошо охвачен подземкой, а на юге линий гораздо меньше. К югу от Темзы глиняный слой уходит глубоко под уровень тоннелей, и их приходится бурить в гораздо более плотных отложениях из песка и гравия. Лондонская глина также объясняет, почему в подземке так душно и жарко. Обычно в подземных пещерах свежо и прохладно, поэтому может показаться, что здесь какой-то парадокс. На самом деле, когда туннели только копали, температура глины составляла около 14 °C, и первоначально подземку рекламировали как место, где прохладно даже в жаркий летний день. Но прошло больше 100 лет, и стены туннелей накопили тепло, испускаемое двигателями и тормозами поездов, не говоря уже о миллионах пассажиров. А поскольку плотная глина – превосходный теплоизолятор, это тепло не находит выхода.

Поэтому, хотя первые настоящие города на планете были построены из высушенных на солнце саманных кирпичей на илистых равнинах Междуречья, залежи глины и сегодня управляют развитием мегаполисов – разветвленная лондонская подземка против величественных нью-йоркских небоскребов.

А теперь перейдем от того, как геологические процессы обеспечили нам природный материал для строительства городов и цивилизаций, к тому, как человечество научилось добывать из камней материалы для орудий и техники, при помощи которых мы преобразили свой мир.