Иван Ефремов - Тафономия и геологическая летопись

     Примером можно взять дельтовые верхнепермские отложения Западного Приуралья — медистые песчаники и другие фации. Углубленное изучение петрографии слагающих эту толщу пород вместе с изучением наземных позвоночных приводит к представлению об обилии вод, стекавших со снежных Уральских гор и образовавших мощный пояс дельтовых осадков. Однако остатки флоры из этих же местонахождений показывают ее явственно ксерофитный характер, что и заставляло палеоботаников высказываться о сухости климата во время отложения медистых песчаников. Тафономическое изучение этого противоречия показало, что большинство растительных остатков обладает очень плохой сохранностью и истерто до степени растительного детрита. Наилучшей сохранностью обладают сравнительно редкие остатки ксерофитов. Сохранность ксерофитов стоит в прямой связи с прочностью их наружных покровов, обеспечивающих сохранение частей растения, в то время как более нежные водолюбивые растения или разложились, или были истерты при переносе. Таким образом, растения из более близких к области сноса районов захоронения или из областей сноса не сохранились. Ксерофиты, росшие на субаэральных участках дельты, нередко образующих небольшие площади полупустынного характера, сохранились и, попадая при размывах и наводнениях в захоронение, придавали флоре явственно ксерофильный оттенок. Значение тафономии для решения конкретных вопросов палео-климатологии, подобных только что приведенному, трудно переоценить. Наличие гипса и соли в древних отложениях обычно всегда принималось за доказательство пустынного, засушливого климата. Однако изучение современных явлений в некоторых случаях указывает на отложение гипса и соли среди вполне пригодных для обитания климатических обеталовок. Так, известно происходящее в настоящее время отложение соли и гипса на коралловых атоллах Мальден и Джервен, находяшихся у экватора в условиях влажного морского климата. Необходимое для отложения гипса сильнее испарение вызывается особыми комбинациями пассатных ветров, обеспечивающими отсутствие дождей на островах. В северном конце Калифорнийского залива, в Imperial Valley, дельта Колорадо отрезает угол залива, который заполнен в настоящее время солью. Обильная животная и растительная жизнь и масса пресной воды находятся, таким образом, в самой непосредственной близости к накопляющей соль лагуне. Подобные случаи могли иметь место и в прошлом, поэтому для более точных палеоклиматических исследований наличие отдельных соляных или гипсовых массивов сравнительно небольшого размера еще не является убедительным и тут на помощь должна придти тафономия местонахождений данного района.

Палеоклиматология и палеогеография материков наиболее древних эпох наземной жизни затруднена уничтожением инфрафаций во времени, поэтому всякое решение подобных вопросов должно производиться путем всестороннего учета основных закономерностей сохранения осадочных толщ во времени и закономерностей образования местонахождений. Отдельные куски поясов ультрафаций материков, разорванных и значительно стертых последующими денудациями, при изучении заключенной в них наземной фауны и флоры могут создавать впечатление разорванных ареалов обитания (в случае правильной синхронизации). Неправильная синхронизация приведет к представлениям о реликтовых или мигрирующих на огромные расстояния фаунах. Фауны пермских рептилий гондванского типа (зверообразных), ярким выразителем которых является южноафриканская фауна Карроо, могут являться иллюстрацией сказанному. Богатые местонахождения гондванской фауны, найденные помимо Африки еще в СССР, Южной Америке и Индии, считались возникшими в результате миграции. Огромные расстояния до 100 градусов широты, существовавшие по палеогеографическим схемам на пути моря, не принимались во внимание. Последующие находки гондванской фауны в Центральной и Восточной Африке, в Центральной Азии (Синцзянь) и в Южной Сибири (Кузбасс), в Китае и Индостане значительно расширили первоначальные "островки" обитания и показали, что мы в действительности имеем дело с фауной очень широкого распространения, приуроченной к крупному климатическому поясу — умеренной зоне пермского периода. Дальнейшие находки в будущем, несомненно, покажут еще более широкое распространение гондванской фауны.

Отсутствие местонахождений в промежуточных географических областях с точки зрения тафономии не только не свидетельствует о разрывах ареалов обитания, но, наоборот, может служить указанием на непрерывность этого ареала. Основная арена жизни наземной фауны — суб-аэральная поверхность материка — не сохраняется во времени, остается "пустотой" и только ультрафации по ту и по другую сторону материка содержат местонахождения фауны, принадлежащей зачастую одной и той же зоогеографической области. Последнее особенно характерно для палеозоя и мезозоя ввиду гораздо меньшей резкости климатических зон древних периодов в сравнении с современностью, являющейся еще не закончившейся ледниковой эпохой. Закономерности сохранения континентальных осадочных толщ и остатков наземных флоры и фауны во времени заставляют по-новому пересмотреть вопрос о древнейших материках и их связях между собою. Рассмотрение этих вопросов не является задачей настоящей работы, но все же необходимо отметить, что закономерности образования геологической летописи в общем говорят против эпейрофорезов или передвижения материков на земной поверхности. Многие факты, как бы свидетельствовавшие о наличии эпейрофорезов, могут быть объяснены с точки зрения закономерностей литолеймономии, а палео-климатические данные получат существенно новое освещение после детального анализа условий образования местонахождений фауны и флоры. Крупные оледенения верхнего карбона, свидетельствующие о сравнительно холодном и влажном климате начала перми, по характеру распространения ледниковых ультрафаций — тиллитов — более похожи на оледенения высокогорий или высоких горных плато, чем на охватывающие всевозможные области полярные оледенения. Действительно, тиллитовые фации обладают поясным расположением и образовались, по-видимому, при непосредственном спускании ледников к морю и нагромождении моренного материала ниже базиса эрозии. Подобный характер тиллитовых фаций точно соответствует закономерности сохранения близких к базису эрозии ультра-фаций и показывает, с одной стороны, на крупные размеры происходившего процесса, а с другой, на то, что тиллиты являются частями поясов ультрафаций материков своего времени. Пермокарбоновые тиллиты геологическими исследованиями последних лет начинают обнаруживаться в различных местах северного полушария, как, например, у нас в СССР — на Урале и в Восточном Казахстане (хр. Саур). Нужно думать, что дальнейшие исследования покажут еще более широкое распространение пермо-карбоновых тиллитов. Если принять во внимание географическое расположение крайних точек нахождения следов пермокарбонового оледенения — пятьдесят градусов к северу и пятьдесят к югу от экватора, — то придется придти к предположению об оледенениях высокогорного характера, широко распространенных на земной поверхности при наличии высоких поднятий материков на границе перми и карбона. В тех случаях, когда возвышенные участки материков подходили близко к морю, т. е. происходило резкое сужение зон сохранения материковых фаций, льды больших ледников спускались прямо в море, отлагая ультрафации тиллитов. Эти ультрафации сохранились во времени, образуя разорванные участки, зачастую с трудно объяснимым с точки зрения всеобщего оледенения распространением. Тиллиты менее крупных ледников даже и в случае расположения в зоне сохранения, т, е. ниже базиса эрозии или в пределах, близких к нему, подвергались закономерному уничтожению во времени или же сохранению в виде сравнительно небольших участков, которые будут теперь обнаруживаться при детальных геологических исследованиях. Во всяком случае, пересмотр данных об оледенениях пермо-карбона с точки зрения литолеймономии представляет большой интерес и имеет большое значение для анализа эволюции наземной фауны. В настоящее время можно считать доказанным, что разнообразная и многочисленная фауна гондванских зверообразных рептилий, давшая в процессе своей эволюции переход к высшему классу наземных позвоночных — млекопитающим и выработавшая тип теплокровного животного, развивалась именно в зоне распространения пермокарбоновых оледенений. Влияние особенностей климата этой эпохи на эволюцию наземных позвоночных несомненно. Поэтому изучение крайне сложного вопроса об оледенениях пермокарбона при помощи литолеймономии и тафономии настоятельно необходимо.

Во всех без исключения задачах, с которыми сталкивается палеонтология в деле реконструкций древнейшей наземной жизни, условий обитания, географии и климатологии прошлого, чрезвычайно сильно сказывается наше нетерпимо слабое знакомство с огромным разнообразием экологических ниш и фациальных обстановок осадконакопления современности.

Так, мы совсем еще не можем различать сходные по характеру, но различные по генезису осадки. Поэтому, пока многообразие современных осадков для нас сильно преуменьшено вследствие отсутствия достаточных данных, различные ископаемые осадки также кажутся нам "все на одно лицо". Грубость господствующих методов изучения осадков определяет упрощенный подход к расшифровке их генезиса, так портящий большинство палеогеографических и палеоклиматологических построений.

Тафономия и литолеймономия, поскольку они оперируют с историческим развитием и тонкими особенностями формирования осадков, совершенно не могут обойтись без проверки своих данных методом актуализма — дальнейшим изучением современных процессов осадконакопления и современной деструкции осадков на материках. Однако, поскольку обе эти отрасли исторической геологии и палеонтологии имеют дело с судьбами документов геологической летописи во времени, и времени очень древнем, необходимо считаться с принципом неповторимости, специфичности геологических процессов в различные периоды истории Земли и жизни.

Для теоретических исследований, базирующихся на актуалистических методах, этот принцип кажется весьма сужающим возможность применения актуалистических данных для древнейших периодов геологической истории. Поэтому на разборе принципа неповторимости мы остановимся несколько подробнее.