Иван Ефремов - Тафономия и геологическая летопись

    Совершенно отсутствуют осадки мелких бассейнов, озер, небольших дельт (известны только громадные дельты, подобные дельте жернового песчаника в карбоне Англии), не говоря уже о еще менее протяженных пространственно и менее мощных типах поверхностных континентальных фаций.

Внутри указанных огромных эврилитем существуют разнотипные фации, слагающие отдельные пачки и слои, однако все эти фации неиз-м е н н о подчинены одной и той же крупной обстановке осадконакопления. Именно поэтому так беспомощны поиски более высоких континентальных фаций среди подобных толщ, основанные, например, на выделении дельтовых участков среди лагунных образований и установлении направления приноса седиментационного материала.

Еще одной замечательной чертой древнейших континентальных отложений является то, что все эти крупные эврилитемы принадлежат к весьма низким (по отношению к уровню моря) физико-географическим обстановкам. Крупные впадины — вместилища палеозойского осадконакопления континентального типа — всегда располагаются на окраине материков и всегда связаны с морем, что отражено в непосредственном проникновении морских слоев внутрь континентальных свит этих эврилитем. Отложения областей осадконакопления другого типа, хотя бы и крупных, но расположенных глубоко внутри материка, какими могут быть, например, межгорные впадины внутри горных стран, неизвестны или чрезвычайно редки в палеозое.

Таким образом, мы видим, что от континентальных отложений палеозойских материков сохранились не только самые крупные зоны осадконакопления, но из всех последних только такие, которые расположены в окраинных, низких, близких к уровню моря, областях материков. В мезозое мы встречаем отложения других типов осадконакопления или из более глубоких областей материка, или менее крупных зон осадконакопления из окраинных и низких материковых районов. В кайнозое мы уже не раз отмечали постепенное возрастание разнообразия материковых фаций, связанных с отложением осадков глубоко внутри материка, но и становящихся все более мелкими в смысле пространственного протяжения и мощности.

Изложенное приводит нас к весьма интересному выводу: во времени, к процессах деструкции материков прошлого, преимущественно сохраняются лишь отложения крупнейших зон осадконакопления, связанные с наиболее крупными тектоническими элементами, выраженными в отрицательных формах рельефа. Величина области осадконакопления, отраженная в конечном продукте ее существования — мощной осадочной эврилитеме, — зависит, конечно, от пространственно-временного протяжения процесса отложения осадков, выражающегося г* распространении и мощности данного типа осадков. Временное протяжение процесса осадконакопления может быть и не столь значительным при условии большой эффективности отложения — быстрого и энергичного накопления осадков.

Последний способ образования мощных осадочных толщ чрезвычайно благоприятен для захоронения фауны и образования многочисленных местонахождений, однако требует сопряжения с областью энергичной деструкции и поэтому чаще встречается во внутриматериковых районах н системах горных сооружений. Вместе с тем, по-видимому, будет доказано, что ряд костеносных эврилитем палеозоя и мезозоя возник именно благодаря приближению горных хребтов к прибрежным областям материков и ускоренному осадконакоплению в низких обстановках седиментации, для которых, как правило, типично сравнительно медленное отложение, не способствующее сохранению остатков наземных животных.

Области осадконакопления с малой протяженностью и малой длительностью существования (при средней скорости осадконакопления) не могут образовать мощных и пространных толщ континентальных осадков и поэтому нацело разрушаются во времени, выпадая из геологической летописи. Эта закономерность вполне соответствует анализу деструкции во времени с точки зрения теории вероятностей. Здесь действует закон больших чисел, приобретающий совершенно особенное значение в миллионах веков геологического времени.

Принцип преимущественного сохранения крупных фаций (определим, во избежание неправильных представлений, фацию как физико-географическую обстановку осадконакопления, сопряженную с тектоногенезом данной области и выраженную в геологической летописи комплексом осадочных пород) в истории Земли был до последних лет слабо отражен в геологической мысли и впервые ясно сформулирован советскими тектонистами. С другой стороны, к пониманию тех же закономерностей подошел Пустовалов (1940), на основе анализа исторического развития фаций осветивший закономерную периодичность осадкообразования в истории земли.

Размеры сохраняющихся в геологической летописи континентальных фаций относительны и изменяются для каждого уровня геологического времени.

Другой стороной той же особенности сохранения континентальных осадков во времени, еще не получившей до сих пор ясного освещения, является закономерное выпадение из летописи фаций, связанных с возвышенными над уровнем моря областями материка. Выяснение характера этого процесса есть непосредственная задача исследований деструкции поверхности материков в настоящее время и в прошлые геологические эпохи. Изучение деструкции материков настоящего времени и является актуалистическим направлением исследований по литолеймономии, но, к сожалению, еще крайне мало разработано. Геоморфология, которая должна была накопить большой материал в этом направлении, подобно геологии, занимается конструктивной стороной геоморфологических процессов — формами рельефа.

Разберем некоторые положения, проистекающие как из особенностей сохранения фаций в геологическом времени, так и из особенностей деструкции фаций на поверхности материков.

Крупные и однообразные фации, сохраняющиеся от материков верхнего палеозоя (от нижнего палеозоя вообще не сохранилось континентальных фаций), располагаются в огромных и низких тектонических элементах рельефа. В более поздние геологические периоды возрастает число и разнообразие континентальных фаций, достигающее максимума в самых верхах кайнозоя. Это возрастание числа и разнообразия фаций идет рука об руку с уменьшением их размеров, поскольку все наиболее крупные фации позднетретичного времени, которые должны преимущественно сохраниться в последующих после нашего времени миллионах лет геологической деструкции, находятся ныне в погруженном, недоступном деструкции ( а также и исследованию) состоянии. Такой характер нашей геологической летописи известен давно, почти с первых шагов геологии, но истолковывался обычно односторонне как различие древних процессов осадконакопления в сравнении с более поздними. Нельзя, разумеется, отрицать, что в различные периоды истории Земли происходили существенные изменения общего характера седиментации, связанные с геотектоническим развитием лика Земли. Однако не только эти изменения определили содержание геологической летописи, но и закономерности литолеймономии — сохранения осадков во времени и деструкции.

Приведенное выше преимущественное сохранение мелких и поверхностных континентальных фаций в верхнем палеозое может быть хорошо дополнено сравнением ледниковых отложений в верхнем палеозое и четвертичном периоде. В то время как от верхнего палеозоя нам известны только отложения исполинских морен в береговой полосе материков, переплетающихся с морскими осадками, от четвертичного времени сохраняются все мелкие подразделения ледниковых фаций. Весьма вероятно, что фации, подобные палеозойским тиллитам, в четвертичное время существовали (и существуют в настоящий момент) вокруг Антарктического материка, однако их осадки скрыты глубоко под водой моря и нигде не вскрываются на поверхности.

Крайне характерно, что связь верхнекарбоновых тиллитов с морскими осадками обычно трактуется как доказательство особых условии карбонового оледенения, а именно наличия низких материков. Это объяснение, однако, стоит в серьезном противоречии с возможностью образования покровных ледников на низких материках, для допущения которого приходится обращаться к перемещению полюсов, материков и т. д. Между тем, с точки зрения литолеймономии, наличие только связанных с мором тиллитов именно и является вполне закономерным. Вся поверхность высокого материка с его ледниковыми фациями нацело выпала из геологической летописи в условиях закономерной деструкции высоких областей. Уцелели же только те ледниковые фации, которые располагались в окраинных и наиболее низких частях материка, т. е. тиллиты. Необходимая для развития мощного оледенения значительная высота материков карбона и, скажем, кембрия, противоречит имеющимся в летописи фациям. Однако именно в этом противоречии и проявляются общие закономерности литолеймономии, ибо поверхности возвышенных материков необходимо должны исчезнуть из геологической летописи палеозоя со всем комплексом своих фаций. Такое сохранение карбоновых ледниковых фаций совершенно точно соответствует типам фаций других континентальных осадков, имеющихся в геологической летописи от того же уровня времени.

То же самое можно сказать о древних почвах, денудационных поверхностях, морских берегах и т. п. В палеозое нам встречаются только весьма редкие остатки морских берегов в виде абразионных поверхностей с залегающими на них грубыми морскими осадками, или же подводные почвы карбоновых лесов. В мезозое участки древних денудационных поверхностей, принадлежавших уже низменным участкам материка, встречаются несколько чаще, равно как и следы животных. Известны редкие находки разрушенных остатков материковых почв, которые встречаются гораздо чаще в верхнем кайнозое, равно как и ряд других ископаемых поверхностных образований (ископаемые карсты, трещины и т. д. ), свидетельствующих о несомненном сохранении участков материковой поверхности. Выпадение из летописи древних почв подчинено тем же особенностям, какие мы намечали выше для континентальных осадков. Однако оно еще более тесно связано с зональной деструкцией осадков и с зональным сохранением их на поверхности материка, которые мы разберем несколько позже.