Иван Ефремов - Тафономия и геологическая летопись

    д) Характер породы, вмещающей захороненные остатки. Грубозернистые осадки не только обусловливают истирание органических остатков во время захоронения, но и в процессах литификации способствуют деструкции тонких и нежных органических остатков. Исследования Пейна (Paine 1937) показали, что сохранность ископаемой кости зависит прежде всего от вмещающей породы. Влияние геологического возраста устанавливается лишь на породах одного типа, но отнюдь не в общем порядке. Например, кость в грубом пермском песчанике сильнее изменена, чем в третичном конгломерате. В девонском тонкозернистом сланце сохранность кости и органического вещества в ней значительно лучше, чем в указанных выше примерах. В очень многих случаях в кости сохраняется бесструктурный коллофан. Химические осадки типа галогенных солей, гипсов или доломитов обычно совсем не сохраняют попадающие в них органические остатки, нацело разрушая органическое вещество без замещения его минеральными солями.

е) Характер цемента (вернее — сингенетичных выделений) осадочной породы, определяемый составом и концентрацией минеральных растворов в период литификации жидких осадков. Достаточная концентрация минеральных солей в жидком осадке обеспечивает быструю и прочную минерализацию костей или других органических остатков. Наоборот, бедность минеральными солями ведет к медленной фоссилизапии и цементации породы, благодаря чему возникает возможность последующего разрушения слабо минерализованных остатков или их разрушения в процессах уплотнения и дегидратации жидкого осадка.

ж) Общий характер осадка и его судьбы в процессах диагенеза, позволяющие осадку сохранить почти не литифицированный облик несмотря на очень большую древность отложения, как, например, уже упоминавшиеся кембрийские синие глины, нижнесилурийские и пермские пески и т. д. Процессы диагенеза этих пород еще совсем не исследованы, но во всяком случае подобные осадки сохраняют в великолепном состоянии хорошо минерализованные остатки фауны и флоры.

з) Вторичные процессы внутри вмещающих остатки пород местонахождений. Эти процессы могут вести к полному растворению минерализованных остатков фауны и флоры, но могут в более редких случаях приводить к еще более сильной минерализации путем метасоматоза. Таковы случаи вторичного окремнения, ожелезнения, омарганцевания и других форм вторичной минерализации органических остатков.

    

Рис. 33. Выборочность захоронения по фоссилизации.

    Вышеизложенные факторы, определяющие в общих чертах характер фоссилизации захороненных остатков наземной флоры и фауны, являются вместе с тем и отбирающими факторами третьего этапа образования местонахождений (рис. 33). Каждый из факторов образует как бы решетку, пропускающую в дальнейшую фоссилизацию органические остатки одного типа и уничтожающую остатки другого типа. Из изложенного выше очевидно, что замедленная скорость литификации может привести к уничтожению всей захороненной фауны и флоры, но может и отобрать, сохранив, наиболее поздно захороненные остатки. В случае постепенного накопления остатков животных водными потоками или другими факторами (зыбучие пески, болота) в области захоронения фактор скорости фоссилизации может иметь важное отбирающее значение, сохранив в составе фауны местонахождения наиболее поздно захороненные остатки. В большинстве случаев описываемый фактор имеет универсальное значение. Второй фактор — влияние субаэральных реагентов (климат места захоронения) — может иметь значение для отсекания органических остатков в верхней зоне местонахождения, отложенных наиболее поздно, в конце этапа захоронения. Если окончание этапа захоронения происходит вследствие убывания силы транспортирующего потока, как, например, в конце паводков, то при помощи этого фактора могут быть выборочно уничтожены (особенно со спадом воды) наиболее мелкие формы захороняемой фауны. Эти формы, ранее выносившиеся при больших скоростях потока, должны отлагаться при падении его скорости в верхних слоях отложенных осадков и могут подвергнуться деструкции, выборочно уничтожившей мелких представителей захороненной фауны. Очень важным фактором выборочности по фоссилизации является свежесть органических остатков. В любом скоплении остатков, подвергающихся захоронению и фоссилизации, могут быть остатки разной степени разложения, разное время пробывшие в условиях субаэрального выветривания. Фоссилизация может охватить свежие остатки, оставив более разложившиеся, с малым количеством органического вещества, остатки, плохо или совсем не минерализованные. В дальнейшем бытие осадочных пород плохо фоссилизованные остатки в большинстве случаев уничтожаются. Как правило, выборочность по свежести остатков имеет значение для отбора адаптации захороненных форм. Остатки форм, обитавших в удаленных от зоны захоронения ареалах, в огромном большинстве случаев попадут в осадок менее свежими, чем остатки форм, близких к области захоронения и седиментации. Поэтому в образовании местонахождений часто имеет место отсекание форм из удаленных ареалов обитания путем выборочности по фоссилизации. Другие факторы выборочности третьего этапа образования местонахождений не столь значительны и проявляются в частных случаях процессов литификации. Зерно породы, степень уплотнения осадков, характер и насыщенность сингенетичных выделений, равно как и позднейшие процессы выщелачивания имеют универсальное значение для фоссилизованных остатков. Однако в некоторых случаях повышенная крупность зерна породы может определить сохранение крупных остатков (кости) с выборочной деструкцией мелких (насекомые, растения). Сильное уплотнение осадка при крайнем своем выражении может вызвать деструкцию, наоборот, крупных объектов, сохранив мелкие и особенно плоские (листья, крылья насекомых). Состав сингенетичных выделений породы и степень их насыщенности в период диагенеза определяет, в случае бедности минеральными солями, деструкцию выветренных органических остатков при удовлетворительной сохранности свежих. В этих же условиях подвергаются разрушению растительные остатки и раковины, в то время как более сильно влияющие химически на цементацию животные остатки сохраняются. Процессы выщелачивания при более слабом своем выражении могут определить выборочность деструкции слабо минерализованных или мелких остатков, сохранив крупные или хорошо минерализованные.

Совокупность факторов фоссилизации безусловно влияет на состав фауны в местонахождении, окончательно определяя его в третьем заключительном этапе генетического цикла местонахождения. Поэтому для тафономии важно изучение процессов фоссилизации как одного из основных факторов, определяющих неполноту геологической летописи.

    Общие выводы

    Рассмотренные нами основные факторы образования местонахождений, конечно лишь в грубом приближении отражают бесконечную сложность действительных процессов. Однако даже предварительное ознакомление с этими процессами дает возможность сделать два важнейших вывода, очень существенных для познания действительного богатства наземной жизни в древние геологические периоды.

Мы видим, что для образования доступного нашему изучению местонахождения необходим ряд совпадений в разнородных процессах как биосферы, так и литосферы. Только в последовательной совокупности этих совпадений могут возникнуть богатые и потому замечаемые нами местонахождения наземной фауны и флоры. Общая схема последовательности и совокупности совпадений представлена на рис. 34. Если несмотря на всю сложность совпадений, необходимых для образования местонахождений, мы все же нередко находим крупные местонахождения наземной фауны, то этот факт непреложно свидетельствует об огромном богатстве подлинно существовавшей древней фауны того времени. Наличие крупных местонахождений наземных позвоночных в верхнем палеозое говорит нам о том, что численность и разнообразие наземной фауны были уже в то время очень велики. Всякая находка крупного местонахождения, хотя бы содержащего немногие и однообразные формы, неоспоримо свидетельствует о большом богатстве наземной фауны в данный отрезок времени, ибо каждое образовавшееся местонахождение имеет за собой огромное число несостоявшихся совпадений. Поэтому, коль скоро мы находим в древнейших наземных отложениях большие местонахождения, — все прежние предположения о слабом развитии, бедности наземной фауны должны быть признаны неверными и перенесены на еще более древние горизонты. С другой стороны, отсутствие тех или иных форм в местонахождениях, даже отсутствие целых классов, не дает нам права судить об их более позднем появлении и предполагать их действительное отсутствие в фауне данного возраста. Для достоверности этих заключений сначала должен быть решен вопрос о наличии или отсутствии в данной группе отсутствующих в местонахождении форм, типичных для захоронения адаптации, и проведен общий тафономический анализ всех местонахождений данного отрезка времени.

    

Рис. 34. Схема общего цикла образования местонахождений.

    Всякая группа наземных форм, составляющая фауну какого-либо отрезка геологического времени, может попасть в захоронение и появиться в местонахождениях лишь при достижении определенного количественного расцвета и определенной плотности населения. В свете этих представлений становятся совершенно понятными преобладающие в геологической летописи случаи внезапного массового появления "новых фаун" в богатых местонахождениях, фаун, не имеющих "корней" в более древних слоях.