Иван Ефремов - Тафономия и геологическая летопись

    

Обзор главнейших местонахождений наземных позвоночных, проделанный нами в предыдущей главе, показал, что древнейшие области захоронения наземных позвоночных, совпадающие с областями осадконакопления, представлены весьма однообразными фациями, тесно связанными с морем и занимающими очень низкое расположение по отношению к уровню моря в окраинных, прибрежных частях материков. Только в более поздних геологических периодах мы встречаем местонахождения, залегающие в типично континентальных фациях. Но и эти образования принадлежат к крупным и низким (по отношению к уровню моря) областям осадконакопления, в которых связь костеносных слоев с остатками субаэральной поверхности древней суши встречается чрезвычайно редко. Разнообразие поверхностных континентальных фаций, содержащих местонахождения наземных позвоночных, встречается только в четвертичном периоде — самом позднем отрезке геологического времени, уже весьма приближенном к настоящему времени.

В исторической геологии уже давно известен факт отсутствия континентальных осадков в отложениях древнейших периодов истории земли. Это обстоятельство можно было бы предвидеть и чисто теоретически, исходя из основной противоположности моря и суши, как областей накопления и сноса.

Оставляя в стороне докембрийские толщи, как еще плохо изученные, отметим для кембрия полное отсутствие отложений, могущих быть названными континентальными осадками. Известные тиллиты Австралии принадлежат тем же фациям морских моренных отложений, как и позднейшие тиллиты карбонового оледенения Гондваны. В силуре мы также не знаем достоверных континентальных отложений, кроме лагунных, соленосных и гипсоносных глин. Дальнейшее развитие континентальных фаций в палеозое изложено выше.

Обычное (и, нужно сказать, совершенно формальное) объяснение отсутствия континентальных фаций в геологической летописи материков, принятое среди геологов, занимающихся континентальными отложениями, сводится к тому, что мы не умеем еще различать континентальных отложений среди мощных свит древних осадков.

Подобное утверждение противоречит действительно имеющимся соотношениям, показываемым историей местонахождений наземных позвоночных — единственных точных индикаторов фациальных обстановок прошлого. Эта история показывает нам вполне закономерное проникновение областей захоронения все глубже внутрь материков по мере продвижения вверх по стратиграфической вертикали.

Однако в то же время экзотические формы древнейших фаун и флор доказывают нам наличие таких зон обитания и, следовательно, таких континентальных областей, которые ничем не отражены в геологической летописи распространенных осадков. Таким образом, мы приходим к представлению о закономерном отсутствии в геологической летописи ряда материковых фаций, несомненно существовавших на данных уровнях геологического времени, но не сохранившихся во времени. В таком случае постепенное проникновение наземных позвоночных в глубь материка, казалось бы, вполне подтвержденное фактическим материалом геологической летописи, оказывается, с одной стороны, запаздывающим против имевшего место в действительности процесса и, с другой стороны, всецело подчиненным сохранению осадков определенного типа.

Поэтому для тафономии чрезвычайно важным является познание закономерностей сохранения континентальных толщ во времени, осуществляемое через исследование отложений, вмещающих местонахождения.

Действительно, всякий геологический процесс, созидающий толщи осадков как результат тектонического развития земной коры, неизбежно и всегда имеет и обратное действие — разрушение, деструкцию определенных областей земной поверхности по ту сторону областей осадконакопления. Геология, как правило, занималась с большим успехом изучением конструктивной стороны геологических процессов, оставляя в стороне деструктивную сторону.

Всякому знакомому с исторической геологией известно, что чем древнее те или другие отложения, тем меньшее количество фактов о геологических процессах того времени дают они в совокупности имеющегося материала. Но далеко не всякому известно, что эти отсутствующие в летописи данные представляют собою не случайно уничтоженные обрывки, а что исчезновение страниц геологической летописи идет закономерным путем. Познав эти закономерности, мы можем установить, какие именно листы вырваны деструкцией во времени, ибо рука времени действует избирательно.

Деструктивная сторона геологических процессов действует преимущественно на субаэральной поверхности материка и направлена прежде всего па уничтожение этой поверхности, а затем тех осадков, которые отложились в его возвышенных над уровнем моря областях, так как основная сила разрушения, помимо атмосферных агентов, это — сила тяжести, сопряженная с действием текучих вод. Поэтому именно поверхности материков подвергаются первоочередной деструкции в геологических процессах и эта деструкция идет тем интенсивнее, чем выше над общим базисом эрозии — морем — расположены денудируемые области материка. Уже исходя из этого очевидного сопоставления, мы можем предположить разнокачественный ход деструктивных процессов в различных областях материков, приводящий к более быстрому уничтожению одних фаций по сравнению с другими.

Огромная длительность геологического времени тоже представляет собою фактор, чрезвычайно существенный для оценки мощности деструктивных процессов. Силы геологических процессов, действующих в деструктивном направлении, увеличиваются во много раз при действии в течение больших отрезков времени. Время, сопряженное с деструкцией, неизбежно действующей всегда на поверхности земли как вторая противоположная сторона всякого созидающего геологического процесса, является также могущественнейшим фактором. Однако именно время весьма слабо исследовано геологией, несмотря на то, что геология и палеонтологии,

кроме астрономии, — науки, постоянно имеющие дело с временем огромной, невообразимой длительности. Представление о времени в геологической мысли обычно является весьма примитивным. Для иллюстрации распространенных ошибок в оценке процессов, протекающих с большой длительностью, не лишне будет вспомнить мысли, высказанные еще академиком Бэром, что масштаб, применяемый человеком для измерений и оценки различных явлений природы во времени, находится в соответствии только с продолжительностью человеческой жизни и отнюдь не является абсолютным. Картины геологических процессов существенно изменялись бы, если бы жизнь человека, их представляющего, была замедлена и удлинена или ускорена и укорочена в тысячу раз.

В течение сотен миллионов лет, протекших с момента появления наземной жизни, геологическая летопись формировалась в бесконечной смене противоположных процессов конструкции и деструкции, размыва и накопления осадков. Эти процессы чередовались как по временной координате, так и по пространственной. Иными словами, соответственные зоны не только следовали одна за другой, но и изменяли свое расположение на поверхности земли. При этом часть уже отложенных осадков уничтожалась последующими размывами, часть — погружалась в глубокие зоны земной коры, подвергаясь метаморфизму и анатексису, в том и другом случае выпадая из палеонтологически документированной летописи. С другой стороны, обширные площади развития древних осадков остаются погруженными под мощными толщами позднейших отложений или под уровнем моря. И в этом случае процессы изменения лика Земли во времени выводят огромные массы осадочных образований из поля нашего зрения.

Для того чтобы разобраться в сложной истории формирования геологической летописи древних материков, необходимо обратить серьезное внимание на исследование процессов деструкции материковых поверхностей во времени, для выяснения закономерного преимущественного сохранения в геологической летописи одних типов осадков перед другими. Тем самым мы подойдем к познанию закономерностей формирования геологической летописи континентов, как суммы сохранившихся до нашего времени континентальных осадков, и к объяснению отсутствия ряда фаций в имеющихся документах этой летописи.

Нетрудно видеть, что в этом случае историческая геология становится перед комплексом вопросов, аналогичным разрабатывающимся тафономией.

Если тафономия ставит конечным итогом познание закономерностей сохранения органических остатков в осадочных толщах, то историческая геология должна стать перед вопросом познания закономерностей сохранения самих осадочных толщ в процессах изменений поверхности Земли во времени.

Это аналогичное тафономии в палеонтологии направление исторической геологии может быть названо литолеймономией^[1], т. е. познанием закономерностей сохранения осадков, рассматривая известные нам в геологической летописи отложения как остатки действительно распространенных ранее осадочных комплексов, уцелевшие закономерным путем в деструктивных процессах во времени. В совершенно полном соответствии, объекты, изучаемые тафономией, также являются не более как остатками когда-то обширных и многообразных накоплений органических продуктов флоры и фауны на поверхности древних материков. Тафономическое изучение процессов захоронения органических остатков необходимо должно быть сопряжено с литолеймономией, иначе не могут быть поняты конечные результаты формирования геологической летописи, уже не из местонахождений, но из отложений, их вмещающих.

Рассмотрим некоторые положения литолеймономии, проистекающие из проделанного нами выше обзора местонахождений.

Прежде всего бросается в глаза одна закономерность, явственно выступающая из имеющегося материала геологической летописи континентальных осадков. Все древнейшие континентальные отложения встречаются в виде весьма мощных толщ, костеносных эврилитем, отложенных в крупнейших областях осадконакопления. Для палеозоя — это огромные впадины типа "фортифе", находящиеся между прекратившими свое существование после орогении геоксинклиналями и окраинами континентальных платформ. Таковы: эврилитема Карроо между гондванидами и Южноафриканской платформой, эврилитема Приуралья между уралидами и Русской платформой, эврилитема Красных Слоев в США и т. д. В других случаях это — огромные угленосные эврилитемы, связанные с зонами прогибов на окраинах геосинклиналей или гигантскими мегасинклиналями — плоскими, но обширными прогибами платформенных геотектонических элементов. Наконец, это отложения больших впадин, развивавшихся как конечная фаза орогении в складчатых зонах, которые распадались на ряд различным образом приподнятых или опущенных глыбовых участков.

¹ От греческих слов: λθоς — камень, порода; λεμμα — остаток; vóμoς — закон.