Иван Ефремов - Тафономия и геологическая летопись

     Неповторимость условий седиментации древнейших материковых отложений рассматривается в работах одного из виднейших антиактуа листов — Кайзера (Kaiser 1933). По его мнению, для наиболее древних периодов истории жизни, когда Земля еще не имела растительного покрова (кембрий, силур, девон), явления выветривания пород на поверхности континентов должны были иметь существенно иной характер. Эти беспредельные древние пустыни обусловливали обширное распространение быстрого физического выветривания. Под воздействием сильных и частых дождей могли развиваться обширные грязевые потоки (сели) с нагромождением грубообломочного материала. Подобная древняя пустыня, в противовес современной, была областью выноса; при отсутствии гумуса почвенные воды должны были быть щелочными и, следовательно, химизм грунтов был совершенно иным — гидролиз и растворение при быстроте сноса играли незначительную роль. В результате тонкозернистые кластические отложения, мелко размолотые физическим выветриванием, оказывались химически едва изменившимися. Таковыми можно считать древнепалео-зойские слоистые глины и глинистые сланцы со значительным содержанием щелочей — продукт разрушения кристаллических сланцев. Кайзер рассматривает их как эолово-водные осадки альфитического характера. Граувакки этот же автор считает несколько раз переотложенным щебнем древней пустыни.

Аркозовые песчаники палеозоя являются массами пустынных песков, снесенных водами в моря или озера. Положение, развиваемое Кайзером, что отсутствие растительного покрова в раннепалеозойское время обусловливало более сильное выветривание, является по существу примитивно актуалистическим, так как исходит из современного состояния атмосферных процессов. Современные осадки и вихревые движения атмосферы обязаны резкой разнице температур между полюсом и экватором при наличии оледеневших полярных областей.

Напротив, в геологическом прошлом мы отмечаем преобладание периодов с отсутствием полярных льдов. Периоды оледенений были сравнительно очень короткими при огромной общей длительности времени. Поэтому гораздо более вероятно, что большая часть отложений образовалась при климате более ровном, чем современный климат нашей планеты. По Зандбергу (Sandberg 1932), восстановление условий древней пустыни, обусловленной не климатическими причинами, на основании современных сухих климатов является непоследовательностью, так как эти условия также решаются на основе чистого актуализма, вдобавок еще примененного неправильно. При изображении древних пустынь следует иметь в виду современные влажные области, лишенные растительности, какие имеются сейчас в высоких широтах, или тропические высокогорья, где, несмотря на обилие дождей и туманов, растительность не имеет возможности развиваться. Если бы условия в подобных областях современности не могли быть сопоставлены с условиями древней пустыни, тогда только мог бы быть признан негодным принцип актуализма. По мнению Зандберга, наоборот, при таком сравнении выявляется удивительное сходство. Равным образом спорным является предполагаемый щелочной характер грунтов, поскольку при энергичном выветривании роль минеральных кислот должна была соответственно увеличиваться.

Наконец, совершенно неясной является тектоническая характеристика областей древнего осадконакопления, рассматриваемых Кайзером. Очевидно, что весьма существенным для характеристики процессов накопления указанных осадков является их образование в платформенных или геосинклинальных областях.

Таким образом, при критике актуализма многие впадают в серьезные ошибки вследствие недостаточно продуманного подбора аналогичных прошлому условий современности. Подобная критика как нельзя лучше показывает всю недостаточность нашего знакомства с современными условиями седиментации. Равным образом, еще в первых главах мы отметили некоторые соображения, касающиеся возможности раннего развития растительного покрова на палеозойских материках, и этот вопрос еще далеко не решен окончательно. Во всяком случае, с большей долей вероятности можно принять, что в период времени, нас интересующий, т. е. с момента развития наземной фауны, достаточно обильной для того, чтобы захороняться в геологической летописи, растительный покров уже существовал, тем более в девоне, осадки которого анализируются Кайзером. Что касается собственно процессов захоронения наземной фауны, то оно несомненно зависело от предполагаемого развития древних пустынь, которые если и существовали, то в гораздо более ранние периоды геологического времени. Я не буду останавливаться на антиактуалистических воззрениях, касающихся или крупных изменений состава атмосферы или изменений внеземного, космического порядка — все они или оказались отвергнутыми современным фактическим материалом или не могут быть проверены вообще никакими имеющимися в нашем распоряжении данными. Изменение характера солнечной радиации или, особенно, соотношения световых волн разной длины, дающих, по Вильзеру (Wilser 1931), то минимумы, то максимумы ультрафиолетового излучения, на земной поверхности во всяком случае происходит в пределах, если и обусловливающих некоторое влияние на развитие органического мира, то уже не в таких, чтобы существенно влиять на седиментацию, иначе самое существование жизни могло бы вовсе прекратиться.

Гораздо более серьезным затруднением для актуализма является истолкование тектонических явлений. Если размах и размеры многих процессов осадконакопления могут быть объяснены как сумма небольших, но многочисленных явлений, действовавших в течение очень длительного времени, то такое объяснение не всегда приложимо к процессам тектоники. Крупные сбросы и глыбовые надвиги, например, не всегда поддаются этого рода истолкованию и, возможно, являются результатом действия огромных сил в сравнительно короткие периоды — сил, аналогов которым мы не находим в слишком незначительной по длительности наблюдаемой человеком истории земной поверхности. Тектонические процессы очень тесно связаны с процессами осадконакопления и поэтому анализ, например, скорости осадконакопления, будет, в силу вышесказанного, представлять огромные трудности. В общем, по-видимому, следует признать, что принцип актуализма в изучении геологических явлений прошлого обещает наибольший успех при известной осторожности его применения. Что касается процессов образования местонахождений, вопросов гибели и динамики животного населения, условий обитания и т. д., то вследствие значительно более узкого поля деятельности актуалистический сравнительный метод изучения является основным. Борьба между актуалистическим методом в геологии и палеонтологии и ортодоксальным антиактуализмом несомненно будет продолжаться и в дальнейшем развитии этих наук. Взаимодействие обоих направлений значительно углубит наше познание прошлого и проявит неизбежные ошибки в методике и оценке полученных фактов.

По всем соображениям, обстановки древней седиментации имели свои особенности не столько в основных закономерностях образования осадочных пород, сколько в сложных комбинациях факторов, определяющих тонкие черты осадков. Такие комбинации могли возникать во времени много раз, отличаясь друг от друга в известных чертах и не повторяясь в дальнейшем. Особенности каждой комбинации факторов отражены в облике возникшей в результате их породы, но почти всегда не улавливаются примитивной методикой исследования. В этом смысле неповторимость многих осадков прошлого наверное имеет место. Если мы с долей вероятности можем говорить о вымерших типах ландшафтов, то установление вымерших типов осадков гораздо более затруднительно.

Изложенное весьма ограничивает применение принципа геологической неповторимости, но также ставит предел и использованию принципа актуализма. Для тафономии, основываясь на приведенных соображениях, мы можем принять следующие положения:

1. Непосредственное изучение современных геологических процессов и, главным образом, седиментации имеет решающее значение для воссоздания общих условий образования данного типа породы. Эти общие условия для тафономии особенно важны в своей гидродинамической части: помимо общей скорости осадконакопления — скорость потоков, дальность переноса, область и направление сноса и т. п.

2. Неповторимые, специфические для данного отрезка времени, условия генезиса пород всегда будут более мелкими, второстепенными факторами по сравнению с основными (главным образом гидродинамическими), общими для всех геологических периодов с середины палеозоя до современности и определяющими основной тип породы.

3. Для выявления специфических "неповторимых" условий образования породы нужны детальные исследования, могущие уловить в строении породы те тонкие черты, ее характеризующие, которые являются отражением особенностей древней обстановки седиментации. В настоящее время малая детальность цитологических исследований осадочных пород и малое число точных наблюдений над современными осадками не позволяют с достоверностью говорить об особенностях древних пород.

Таким образом, мы пришли к заключению о необходимости актуалистических исследований для познания процессов образования осадков в прошлом. Не требует доказательств признание важности того же метода для познания деструктивных процессов на поверхности материков. Изучение распределения и характера областей сноса, скорости разрушения осадков на субаэральной поверхности, количественные определения сноса в различных зонах материка и тому подобные вопросы — все это важнейшие для литолеймономии актуалистические исследования.

Равным образом, совершенно необходимы актуалистические исследования и для выяснения детальной экологии наземной флоры и фауны, без которых мы не можем быть уверенными в точной оценке непосредственных документов палеонтологии.

Однако во всей совокупности актуалистических исследований, касающихся и осадков, и живых форм, и ландшафтов современности, совершенно необходим правильный выбор объектов исследования. Без соблюдения этого условия, как мы видели выше, неизбежны ошибки или неудовлетворительные результаты при первых же попытках приложения фактов, добытых из современности, к анализу документов прошлого. Примером хорошо продуманного подбора фациальных обстановок и современности и прошлого и правильного использования актуалистического метода может служить работа Страхова (1947) о железорудных фациях в истории Земли, представляющая большой интерес для всякого, приступающего к анализу физико-географических обстановок седиментации прошлых геологических эпох.