Иван Ефремов - Тафономия и геологическая летопись

    В целом, южноафриканская эврилитема Карроо представляла собою огромную область пермского осадконакопления, отличающуюся в существенных чертах от ранее описанных нами областей красноцветов СССР и США. Замечательно, что область осадконакопления Карроо находится также в зоне громадного предгорного прогиба — ortiefe, между цепями гондванид, возникшими в результате герцинского горообразования из гсосинклинальной области Самфрау с юга и востока, и древней южноафриканской платформой с севера и запада. Однако в отличие от аналогичных черт Приуральской эврилитемы все возвышенности и платформа Южной Африки находились в сильно пониженном состоянии после нагрузки ледниковым покровом недавнего оледенения. Существенно иными были и климатические условия, а также отсутствие близости моря уже на ранних стадиях пермского осадкообразования в Карроо. В то же время, обширное пространство пониженной области обусловливало отсутствие характерных для Приуралья фаций предгорного типа (пермские конгломераты I зоны), отлагавшихся в непосредственной близости к морским осадкам, определяя широкое распространение тонкозернистых илистых, богатых органическим веществом фаций, подобных лагунным или эстуариевым, хотя и отлагавшихся в континентальной впадине. Равным образом, медленность захоронения в Карроо стоит в прямой связи с меньшей интенсивностью отложения осадков. Однако в целом осадконакопление в Южной Африке было гораздо более мощно и устойчиво, чем, например, в СССР. Суммарная мощность пермских костеносных отложений Карроо около 3000м, а считая с триасовыми осадками — до 4000 м. Если исключить серию Экка, в которой остатки позвоночных крайне редки, то все же мощность костеносных отложений Карроо превышает таковую нашей Приуральской эврилитемы почти в три раза. Характерна также для Карроо непрерывность осадконакопления на протяжении огромного отрезка геологического времени.

    

Фото 2. Скопление скелетов стегоцефалов Micropholis в маленькой линзе темного мергеля, залегающей в углублении на поверхности напластования нижележащей толщи. Триасовые отложения формации Карроо в Южной Африке. Уменьшено в 2 раза.

    Отложения нижних зон Карроо бедны железом, карбонатами и солями, но обогащены органическим углистым веществом. Песчаники в изобилии содержат неразложенный полевой шпат. Однообразные темноцветные породы весьма похожи на осадки верхних слоев серии Двика, непосредственно сменившие во времени ледниковые тиллиты. По-видимому, после исчезновения материковых льдов, морены которых уцелели лишь в краевых частях материка, в пределах морской прибрежой зоны осталась гигантская низменность, ограниченная с юга и с севера возвышенностями гондванид и окраиной африканского щита.

В эпоху Двика эта низменность была покрыта лагунами, в какой-то мере еще сообщавшимися с морем. Местонахождения мезозавров, рыб и морских беспозвоночных относятся именно к этому моменту.

Холодный и влажный климат, не способствовавший быстрому распаду органических веществ, создал условия для их накопления в лагунах и бухтах и широкого развития сероводородного заражения, распространившегося на все области окраины бывшего оледенения от Африки до Южной Америки вдоль геосинклинали Самфрау. Подобный характер седиментации существовал очень долгое время, судя по огромным массам иловых осадков, накопившихся в области седиментации Двина. Далее, к началу эпохи Экка, непосредственная связь с морем нарушилась, исполинская низменность превратилась в необычайно низкую континентальную впадину — сеть озер, связанных временными разливами, — гигантскую равнину, затопляемую глубоко и постоянно. В пределах равнины существовали леса — частью еще карбонового типа — с лепидодендронами и сигилляриями, в то время как в отдельных, менее заболоченных участках развивалась растительность гондванской (глоссоптериевой) флоры.

Однообразные илистые темные осадки времени Экка и нижних зон Бофорта весьма напоминают обширные илистые поля в низменностях прибрежий холодных широт современности. Присутствие железистых соединений только в закисной форме вместе с неразложенным органическим веществом указывает также на очень влажный и прохладный климат, уже априорно подсказываемый связью с гондванским оледенением. Вверх по стратиграфической вертикали постепенно появляются пестроцветные породы, указывающие на периодическое наличие химического выветривания и разложения пород в области сноса. Однако вначале эти периоды были весьма короткими. В верхних слоях перми Бофорта красные породы уже значительно развиты, хотя еще не являются доминирующими. По-видимому, интервалы между холодными и влажными периодами становятся уже значительными, массы вод уменьшаются и затопления, по-видимому, уже не столь глубоки и обширны. В триасовых зонах серии Бофорт характер пород с преобладанием красных и желтых — светлых — цветов указывает на значительное изменение климата в сторону его потепления и осушения. Слоистость пород более беспорядочная, чем в пермских зонах, преимущественно в мелких комплексах. Значительные толщи песчаников также указывают на усиление денудации и окончательное превращение низменности в межгорную депрессию, продолжающую изостатическое опускание, временами с более резкими оседаниями. Характерно, что появление песчаников в разрезе верхов Бофорта совпадает с захоронением водных животных, в количествах больших, чем в нижних зонах. Это свидетельствует о том, что отложение песчаников означало или большую гибель именно водных форм или же более благоприятные условия их развития. Недостаточная изученность местонахождений Карроо не дает возможности решить эту дилемму. Во всяком случае, необходимо подчеркнуть, что пермские тетраподы в Приуральской эврилитеме преимущественно захоронялись в песчаниках. В Карроо формы с такими же адаптациями, близко родственные русским, захоронялись преимущественно в тонкозернистых осадках. Это служит указанием на противоположный ход процессов захоронения в этих двух важнейших областях развития местонахождений наземных позвоночных, особенности которых мы еще себе очень неясно представляем.

К концу отложения формации Карроо (Molteno) обширная депрессия окончательно обращается в межгорную впадину, наполненную осадками, на поверхности которой развиваются дельты небольших рек. Богатая растительность, давшая угольные залежи, свидетельствует о том, что болотные обстановки продолжают существовать и в это позднее время и, следовательно, говорить о значительном повышении области не приходится. Еще позднее отлагаются Красные Слои (Red Beds) и, наконец, Пещеристые песчаники (Cave Sandstones) — мощные отложения, частью эоловые, почти белого цвета. Несомненно, низина Карроо в этот период превратилась в настоящую пустыню. С концом отложения пещеристых песчаников совпадает развитие вулканической деятельности и прекращение осадконакопления на главкой площади равнины Карроо.

Обширное распространение осадков Карроо захватывает помимо Южной Африки еще значительную часть бассейна Конго (слои Луалаба, Лубилаш и др. ) и Восточную Африку (Танганьика, Ниассалэнд). Повсюду эти осадки отличаются характерным присутствием местонахождений позвоночных. Отложения Карроо в Конго еще очень плохо исследованы, находки позвоночных еще очень отрывочны и редки, поэтому мы не будем рассматривать их в настоящей работе.

Наиболее подробно изучены местонахождения грабена Рухуху в Танганьике, в округе Сонгеа (Nowack 1937). Выходящая здесь мощная толща осадков представлена породами того же типа, как и в Южной Африке. Над базальными песчаниками и конгломератами залегает угленосная толща, местами с промышленными углями, по возрасту относящаяся к средней части серии Экка. Выше идет свита мергелей и тонкозернистых песчаников с растительными остатками верхней части Экка, так называемые слои Рухуху. Между залегающей выше свитой песчаников Кингори и свитой Рухуху находится горизонт мергелей, песчаников и конгломератов с обширным распространением костеносных прослоев — нижний костеносный горизонт. Мощность горизонта до 100 м. Свита песчаников Кингори, свыше 300 м мощностью, представлена равномернозернистыми глыбовыми песчаниками, залегающими мощными слоями. Возраст свиты Кингори определяется как соответствующий верхнему Бофорту, т. е. частично триасовый. Выше залегает свита Манда — песчаники и мергели, около 140 м мощностью, — костеносная в своей верхней части — верхний костеносный горизонт, соответствующий триасовым толщам Мольтено и Красным Слоям серии Штормберг в Южной Африке. Хотя оба костеносных горизонта были названы английскими исследователями бонебедами (костяной брекчией), при более детальных исследованиях выяснилось, что это название не соответствует действительности, как, впрочем, и весьма многие "бонебеды" английских геологов, совершенно не искушенных в изучении местонахождений. Остатки наземных позвоночных встречаются спорадически в мощных прослоях, где кости рассеяны в массе породы. Местами встречаются обогащенные костями участки и линзы, причем эти скопления разбросаны как по простиранию, так попадаются и на различных стратиграфических уровнях. Другие прослои и линзы костеносного горизонта, в целом весьма мощного, не содержат почти никаких остатков. Такое распределение остатков наземных позвоночных весьма типично и часто встречается в континентальных толщах. Нечего и говорить, что оно совершенно не подходит под понятие "бонебеда", т. е. тонкого, стратиграфически постоянного слоя, переполненного обломочными остатками костей, — типа захоронения, характерного для морских литоральных фаций. Нижний костеносный горизонт грабена Рухуху выражен темными, сравнительно мягкими мергелями, которые вмещают линзы темных грубозернистых твердых песчаников, напластованные беспорядочно и встречающиеся на разных уровнях. Мощности линзовидных прослоев песчаника варьируют в широких пределах, от нескольких сантиметров до многих метров, нередко песчаники переходят в конгломераты. Линзы песчаников образуют далеко распространяющиеся "хвосты" — тонкие прослои между мергельными пачками. Кости начинают встречаться очень редкими единичными находками на уровне 25 м вверх по стратиграфической вертикали, от основания нижнего костеносного горизонта: массивных грубозернистых песчаников с окремнелыми древесными стволами, мощностью около 10 м, залегающих на кровле свиты Рухуху. Интересно дальнейшее вертикальное распределение остатков (по одной из раскопок у Кингори): 32-й метр, считая снизу вверх, дал двадцать восемь находок, 38-й — около шести (считая и групповые скопления), между 40 и 45-м метрами найдено 18 остатков, между 45 и 55-м ничего не найдено, от 55 до 63-го метра сделана 41 находка, на следующих 10 м вверх снова ничего не найдено. От 73 до 77-го метра собрана 31 группа костей. От 77-го метра до 100-го (конец разреза в данном пункте) кости встречаются очень редко — только на уровне 87-го (разрозненные остатки крупных дицинодонтов) и 98-го метров, где встречаются неопределимые обломки отдельных костей.