Во время периода самого высокого стояния воды в древнем море, уровень которого поднимался на 65–70 м над океаном, образовались слои рыхлых песков с шоколадно-бурой глиной.
Когда поднятие испытала северная окраина впадины, воды Каспия отступали не постепенно, а через длительные промежутки времени, в течение которых успевали образоваться дельты рек, отразившиеся на рельефе прилегающей к Каспию равнины.
На дне современного Каспия сохранились следы старых русел — Уральская бороздина, пропилы Волги, Кумы и Терека, а следы вторичного углубления мангышлакских оврагов, низовьев р. Урала и Волги также говорят об имевшем место поднятии северных: берегов Каспия в это время.
Затем воды моря отхлынули далеко на юг и снова возвратились. В то время уровень Каспия был на 14 м выше современного.
После длительной регрессии новое наступление моря сопровождалось поднятием уровня Каспия на 15 м против современного, после чего уровень его стал постепенно понижаться и дошел до современного состояния. Таковы главнейшие этапы геологической истории Каспийского моря в последний (четвертичный) период жизни земли.
Чем же можно объяснить колебания уровня Каспийского моря в исторический период и даже, точнее, в течение последней тысячи лет?
Ученые, считающие недоказанными поднятия Каспия в этот период более чем на 4,5–5,5 м, объясняют их колебаниями в количестве воды, приносимой реками в Каспий.
Но есть ряд геологов, которые считают, что последнее поднятие уровня Каспийского моря на 15 м выше современного происходило в историческое время. Этим они объясняют и исторические сведения о затоплении побережья Каспия в XII веке.
Конечно, такое резкое изменение уровня моря не может быть объяснено климатическими причинами. Среднее родовое поднятие уровня в течение XII–XIII вв. составляло 23 см, и для объяснения его пришлось бы предположить существование в недавнем: прошлом чрезвычайно резких изменений климата, чего не было на самом деле.
Сравнивая эпохи последовательной смены мокрых и сухих годов 35-летнего «брюкнеровского периода», для некоторых периодов мы не находим удовлетворительного соответствия с колебаниями уровня Каспийского моря.
Кроме того, изменения климата, вызывающие нарушение равновесия между притоком воды из рек и испарением ее с поверхности моря, должны были бы производить одновременные понижения или повышения уровня моря по всему побережью Каспия, чего не было в действительности. Наблюдения в Махачкале, Куули и Баку показывают, что уровень Каспия в этих трех пунктах в течение последних десятков лет менялся не одинаково. Для Махач-Калы и Куули, находящихся на противоположных берегах Каспия на расстоянии 740 км один от другого, установлена одновременность падений и повышений уровня воды. Район Баку, лежащий почти вдвое ближе от каждого из этих пунктов., имеет иногда другой ход изменений уровня моря. Это расхождение характера колебаний уровня каспия также не позволяет считать основной причиной их изменения количества воды, приносимой реками в Каспий.
Объяснение колебаний уровня Каспия нужно искать в геологических процессах — вековых поднятиях и опусканиях земной коры.
Геологические причины могли вызвать колебания уровня в весьма широких пределах. Ими могут быть объяснены колебания как на очень большой, так и на ограниченной небольшими участками поверхности земли, а также одновременные, но разного характера изменения уровня в разных точках побережья.
Вертикальные перемещения земной коры на больших пространствах, доступные непосредственному наблюдению, давно уже отмечены в разных странах. Впервые они были замечены на Скандинавском полуострове, берега которого поднимаются на высоту около 1 м в 100 лет. Такие движения земной коры по вертикали называются вековыми колебаниями суши.
Поднятия одних глыб и опускания других могут происходить и на небольших участках земли независимо друг от друга. Это наблюдается, например, на острове Капри в Средиземном море и на Молукских островах. Скорость поднятий и опусканий различна, и, например, остров Пальмаролла (в Тиррентском море) в течение 70 лет поднялся на 64 м.
По современным представлениям материки — это огромные каменные глыбы, плавающие в слое более тяжелой базальтовой магмы. Нижняя часть их уходит далеко в глубь расплавленной, вязкой магмы, а меньшая — наши горы и равнины — поднимается на несколько десятков километров над ее поверхностью. Вытесняя своим весом магму, континентальные глыбы находятся в состоянии равновесия (изостазия), которое может быть нарушено в случае дополнительной нагрузки или разгрузки какой-либо из плавающих глыб. Такая нагрузка может происходить, например, вследствие накопления осадков, приносимых реками в море.
При сопоставлении наблюдений поднятий и опусканий частей земной коры установлено, что страны, окружающие северный полюс, медленно поднимаются, а широкая полоса к югу от них опускается.
В последнюю ледниковую эпоху, которая окончилась около 25 000—30000 лет тому назад, северная часть Европы, Азии и Америки была покрыта мощными сплошными, льдами. Толщина слоя льдов была более 2 км. Подобный ледяной покров мы наблюдаем теперь в Гренландии. Под тяжестью льдов материковые глыбы погрузились тогда глубже в вязкую магму. Когда же лед начал таять, материки стали всплывать. Это поднятие, конечно, происходило очень медленно. Оно продолжается и в наше время. При этом, конечно, поднятие одних, глыб сопровождается опусканием других.
В некоторых случаях для медленных поднятий и опусканий поверхности земли установлена периодичность, укладывающаяся в рамки исторического времени. Так, например, близ г. Пупцуоли в Италии известны колонны древнего храма, просверленные на некоторой высоте морскими моллюсками — камнеточцами. Это говорит об опускании ниже уровня моря и последующем поднятии окрестностей Пуццуоли в течение 2000 лет, истекших со времени постройки храма.
Исторические сведения о поднятии берегов Каспия за последнюю тысячу лет можно было бы также объяснить подобными медленными колебаниями земной коры.
Другой причиной их могут быть горообразовательные процессы, происходящие в настоящее время на Кавказском перешейке. Молодой Кавказский хребет и его, продолжение через Апшеронский полуостров до Красноводска продолжает подниматься; о сдвигах толщ земной коры вдоль хребта говорят частые землетрясения; эти сдвиги, несомненно, не ограничиваются Кавказским горным хребтом, а захватывают и побережье Каспия.
На фоне медленных поднятий и опусканий больших пространств в районе Баку могут происходить еще местные поднятия и опускания, связанные с деятельностью многочисленных грязевых вулканов. Древний грязевой вулкан на Биби-Эйбате, открытый в 1883 г., должен был оказывать влияние на состояние уровня моря в районе Баилова мыса.
Некоторые, сравнительно небольшие колебания уровня моря происходят, конечно, и от изменения количества осадков, выпадающих в бассейнах Волги, Эмбы и Урала.
Все эти разнообразные влияния действуют то в одну сторону, то в противоположных направлениях. В результате они дают наблюдаемую картину колебаний уровня моря, основной характер которых на протяжении сотен лет определяется поднятиями и опусканиями берегов моря.
Другое дело, если мы будем говорить о промежутках времени, измеряемых десятками тысячелетий. После окончания ледникового периода, когда север Европы и Азии освободился от огромной массы покрывавших эти страны льдов, количество осадков, конечно, постепенно уменьшалось, и этим явлением можно было бы объяснить снижение уровня Каспийского моря на 26–30 м в течение последних тысячелетий с ежегодным понижением на 3 см. Но на фоне этого медленного, постепенного снижения наблюдались, как мы видели, другие колебания уровня Каспия, которые нельзя объяснить периодическими изменениями количества осадков.
Огромное озеро — Каспийское море — служит главнейшим путем для вывоза нефти из Баку; половина всего количества рыбы в нашей стране вылавливается в водах Каспия и Волги, а залив Кара-богаз-гол на восточном берегу моря служит неисчерпаемым источником получения глауберовой соли. На промыслах и судоходстве по Каспийскому морю, конечно, должны отражаться колебания его уровня, которые уже давно известны жителям его побережья.