Иван Ефремов - Тафономия и геологическая летопись

    

Как уже отмечалось выше, изученность местонахождений находится на очень низком уровне вследствие удивительного пренебрежения этими важнейшими документами геологической летописи. Так, почти совершенно отсутствуют наблюдения над распределением и сохранностью остатков во вмещающих породах по большинству наиболее крупных местонахождений.

Геологическое и литологическое изучение костеносных толщ, как правило, произведено в отрыве от изучения самих местонахождений, Поэтому данные геологических исследований далеко не всегда могут быть увязаны с местонахождениями. Еще более затруднительным является сопряжение имеющихся литологических данных с непосредственно костеносными породами, так как по странному стечению обстоятельств именно эти породы почти нигде не подвергались литологическим исследованиям. По-видимому, геологи считали костеносные слои уже достаточно охарактеризованными наличием органических остатков и подвергали более подробному исследованию другие, "немые" свиты.

Несколько лучше обстоит дело с местонахождениями флор, вследствие наличия в них промышленных скоплений углей, и с местонахождениями четвертичного времени. Трудности четвертичной стратиграфии заставили применять весьма детальное изучение последних.

По совокупности перечисленных причин накопленный по местонахождениям континентальных фаций материал отрывочен, неравноценен и зачастую несопоставим. Поэтому в настоящий момент не имеется возможности дать столь необходимую для тафономии сводку анализа всех основных местонахождений наземных флор и фаун.

В этой главе мы лишь разберем основные черты важнейших местонахождений палеозоя по системам, что даст возможность выявить некоторые закономерности сохранения органических остатков в континентальных толщах в первичной формулировке, соответствующей еще малому накоплению точных фактов.

    1. Силур

    Наиболее древними местонахождениями позвоночных, известными до сих пор, являются местонахождения остатков панцирных рыб нижнего силура (ордовика), которых известно небольшое число, причем в наиболее детально изученных областях Европы и Северной Америки. В пределах других континентов нижнесилурийские местонахождения еще не найдены, что отнюдь не исключает возможности их открытия в дальнейшем. Однако ничтожное распространение нижнесилурийских рыбных местонахождений в комплексе осадочных свит современных материков все равно остается несомненным.

В Европе нижнесилурийские местонахождения встречены только в пределах СССР. Это известные глауконитовые пески Прибалтики, в которых изредка встречаются зубообразные остатки кожного панциря, вероятно принадлежащие (по мнению Д. В. Обручева) рыбам типа телодонтид.

Глауконитовые пески рассматриваются в настоящее время как мелководные морские отложения прибрежных фаций трансгрессирующего моря.

В Северной Америке известны более богатые местонахождения. В песчаниках Хардинг в Колорадо и соответствующих им стратиграфически и фациально слоях Биг Хорн, Дженнисон и Охайо Сити (Колорадо) встречаются скопления разрозненных щитков и чешуи наружного скелета древнейших панцирных рыб: Astraspis, Eryptychius и зубообразные чешуи типа Thelodus. Песчаники Хардинг — белые сахаровидные песчаники, залегающие несогласно на докембрийских слоях и покрывающиеся известняками с типичной нижнесилурийской фауной морских беспозвоночных.

Вместе с остатками рыб костеносный слой содержит большое количество морских беспозвоночных. Нижний костеносный песчаник представляет собою отложение береговой линии трансгрессирующего моря. Выше лежит слой более плотного, сильно известковистого песчаника с морскими беспозвоночными, чешуями рыб и множеством ходов червей. Еще выше следуют грубозернистые пески, содержащие фрагменты наиболее крупных остатков панцирных рыб. В целом, перечисленные местонахождения представляют собою морские литоральные образования. Остатки рыб, по мнению большинства исследователей, принесены пресноводными потоками или вынесены сильными течениями из эстуариев, как то показывают верхние пески Хардинг.

В более высоких, нежели ордовичские, горизонтах силура найдено много больше местонахождений несколько иного характера.

Довольно значительные скопления остатков панцирных рыб найдены в СССР в Прибалтике (о. Сааремаа), в Сибири — на Енисее (Курейка) и в последнее время в бассейне р. Колымы. Крупные местонахождения известны в Англии (Лудлоу, Пентленд), Норвегии, Шпицбергене, Северной Америке (Отисвилл, в ниагарской серии в Пенсильвании, Нерепис Хилл в Нью Брунсвике и т. д. ).

Костеносные слои довольно разнообразны и представлены песчаниками, глинистыми сланцами, известняками, реже доломитами и даже конгломератами. Распространен тип английских местонахождений Лудлоу, где остатки панцирей рыб залегают послойными скоплениями разрозненных фрагментов, образуя костяные "брекчии" или "бонебед". В более верхних горизонтах типа Сааремаа или Даунтона (Пентленд) встречаются полные скелеты и отпечатки прекрасной сохранности, свидетельствующие об отсутствии посмертных перемещений остатков и образовании местонахождений непосредственно в области гибели рыб.

Остаткам рыб почти во всех местонахождениях сопутствуют гигантские ракоскорпионы (эвриптериды), нередко в весьма значительных количествах, часто встречаются ходы червей. В Лудлоу обнаружены и остатки наземных беспозвоночных (скорпион Palaeophonus и многоножка Archidesmus). Однако наиболее интересно то, что, за очень редкими исключениями, костеносные слои всех этих местонахождений не содержат остатков морских беспозвоночных, хотя и переплетаются с морскими известняками, буквально переполненными раковинами беспозвоночных.

На о. Сааремаа костеносный пласт залегает между двумя слоями известняка с обильной морской фауной, но не содержит ее сам.

Панцирные рыбы принадлежат к разным группам: цефаласпидам, птераспидам и анаспидам, остатки представителей которых зачастую смешаны в одном и том же костеносном прослое.

Свиты слоев, в которых залегают костеносные прослои, являются несомненно отложениями моря, иногда довольно глубокого. Так, группа английских и норвежских местонахождений находится в области грампианской геосинклинали, в то время как другие образовывались в области эпиконтинентальных (платформенных) морей. Несмотря на различный характер осадочных толщ, вмещающих местонахождения верхнего силура, у всех последних есть общие объединяющие их черты. Костеносные фации тесно связаны с типично морскими осадками, но в то же время по своему происхождению несомненно являются продуктами дальних выносов материковых вод, вклинивающихся как в геосинклинальные области, так и в прибрежные районы мелких платформенных морей. Это обстоятельство обычно служит доказательством пресноводного происхождения рыб, но может быть, как это будет показано в дальнейшем, истолковано и принципиально другим образом.

Если мы обратимся к местонахождениям флоры силура, то также увидим, что настоящих континентальных фаций в силуре неизвестно. Остатки несомненно наземной флоры, притом довольно высоко организованной, находятся в условиях, сходных с условиями залегания остатков панцирных рыб в морских отложениях, как, например, местонахождение о. Готланда в Швеции с Psilophyton hedei.

Более богатое местонахождение в провинции Виктория в Австралии содержит остатки высокоорганизованных наземных форм — Barangwanatia, Jarravia и еще одной формы типа Hostimella. Остатки растений залегают в темных глинистых и песчано-глинистых сланцах вместе с многочисленными граптолитами среди морской толщи. Местонахождение, по-видимому, образовалось в сравнительно удаленной от материка зоне моря, путем далекого переноса растительных остатков.

    2. Девон

    В девонских отложениях мы впервые встречаем местонахождения наземных позвоночных. Если при рассмотрении силурийских местонахождений мы могли только обращаться к местонахождениям рыб и говорить о большей или меньшей близости костеносных фаций к прибрежно-материковой зоне, то в девоне характер местонахождений позвоночных значительно изменяется и, одновременно, сильно возрастает количество известных местонахождений.

Распространение костеносных отложений с остатками рыб в девоне настолько широко, что эти формы приобретают крупное стратиграфическое значение и девонская система справедливо называется веком рыб. Количество остатков рыб, захороненных в девонских местонахождениях, нередко достигает поражающей величины. Так, в известных горизонтах среднего и верхнего девона на Русской платформе, в Ленинградской, Псковской и Новгородской областях и в Прибалтике встречаются довольно мощные слои, переполненные остатками панцирных щитов рыб, захороненных в количестве сотен тысяч особей.

В девоне впервые распространяются своеобразные костеносные фации, представленные красноцветными и серыми слюдистыми песчаниками, песчано-глинистыми сланцами и, реже, конгломератами, слагающими мощные и распространенные серии пород континентального типа — эврилитемы^[1], известные под именем древнего красного песчаника или олдреда. Эти отложения, трактовавшиеся ранее как наземные и даже пустынные, но всем последним данным являются осадками лагунных, прибрежно-морских фаций, располагавшихся в непосредственной близости каледонских горных сооружений в зонах устойчивого опускания. Условия, в которых отлагались эти осадки, сравнимы с условиями предгорных впадин, с той существенной особенностью, что область впадины располагалась в пределах окраины морского бассейна и представляла собою цепь мелких лагун, открытых свободному доступу больших масс сносимых с материка осадков.

Фациям древнего красного песчаника принадлежит значительная доля всех девонских местонахождений панцирных рыб.

¹ Эврилитема — мощная серия, разнообразная по мелким фациям, но отложенная одной геотектонической области, в один период осадконакопления.