Иван Ефремов - Тафономия и геологическая летопись

    В третьем десятилетии нашего века в геологии наблюдалось течение против вульгарного актуализма, ранее широко распространенного в геологических исследованиях. Видные геологи подвергли критике принцип актуализма (Кайзер, Бубнов 1935, Куммеров, Саломон-Кальви 1918, 1926, 1933 и др.) и пытались показать, что ряд геологических процессов древних периодов земной истории не имеет аналогов в современности. Разумеется, если говорить о развитии фаций как о смене качественно различных явлений и появлении существенно новых фаций, подобно эволюции жизни, мы неминуемо должны придти к пониманию того, что ряд явлений далекого геологического прошлого был неповторим и отличен от явлений современности. Однако необходимо подчеркнуть, что весьма важным в этой проблеме является вопрос о размерах или степени этих неповторимых явлений.

В критике принципа актуализма мы сталкиваемся также с упрощенным представлением о неповторимости прошлых явлений, которого следует избегать нисколько не менее, чем вульгарного актуализма. Более того, возможность ошибок в такой трактовке принципа геологической неповторимости значительно больше, чем при пользовании упрощенным актуализмом.

Основой этих ошибочных представлений отчасти является то же самое игнорирование деструкции во времени, утеря временной перспективы, о которых мы говорили выше. Так, многие новейшие исследователи выдвигают положение об усложнении рельефа земного шара в течение геологических эпох, опираясь на общеизвестный факт различной распространенности сходных континентальных фаций в разные геологические периоды. Для древних периодов характерна широкая распространенность сравнительно небольшого числа фаций, для более поздних — увеличение числа и разнообразия фаций за счет сокращения их пространственных размеров. Нетрудно видеть, что указанные соотношения являются точным следствием литолеймономической закономерности сохранения крупных и вы падения мелких фаций из геологической летописи материков. Равным образом, не может быть убедительной ссылка на отсутствие в современности некоторых ископаемых фации. Исходя из периодичности осадкообразования, мы должны рассматривать современное осадкообразование как развивающийся процесс, могущий в дальнейшем дать типы осадков, подобные "неповторимым" ископаемым фациям. Учение о неповторимости геологических процессов прошлого нуждается в ограничениях, определяющих степень различия процессов прошлого и настоящего. Рассмотрим теоретические предпосылки этих ограничений.

Прежде всего нужно отметить, что для интересующего нас отрезка геологической истории Земли (середина палеозоя — современность) мы не имеем никаких определенных доказательств существенного отличия фазовых условии физико-географической обстановки на поверхности Земли от современных. Более того, существование сложных и высокоорганизованных наземных животных, обладающих строением, весьма мало отличающимся от современных в кардинальных системах органов, безусловно доказывает, что условия внешней среды на поверхности Земли в своем среднем выражении соответствовали современным. Наземные организмы, такие, как позвоночные, насекомые или прогрессивные типы растений, являются очень чувствительными индикаторами общих условий внешней среды. Изучив строение этих организмов, выяснив типы приспособлений в адаптивных радиациях различных эпох, мы вправе утверждать, что такие факторы, как средние пределы температуры, условия солнечного освещения и характер радиации, давление атмосферы, гравитационная сила, скорость вращения Земли, количество воды и т. д., колебались лишь в крайне незначительных пределах в течение сотен миллионов лет геологической истории наземной фауны. Поэтому общий ход процессов осадкообразования и ряд основных типов осадочных пород в общих своих чертах однозначны во всех геологических эпохах интересующего нас отрезка времени. Это соображение особенно важно для анализа происхождения основного "скелета" каждой осадочной (за исключением чисто химических) породы — кластического седиментационного материала и, следовательно, попавших в нее органических остатков. Вот почему закономерности современного осадкообразования имеют для тафономии решающее значение несмотря на громадные периоды геологического времени. В этом же смысле должны быть ограничены антиактуалистические направления.

Несколько сложнее обстоит дело с вопросом о сингенетичных выделениях в осадочных породах. Но и тут можно указать, что многие древние осадочные породы, трактующиеся немецкими антиактуалистами как типы неповторимых осадочных отложений, на самом деле являются типами фаций, закономерно повторяющимися в связи с определенными тектоническими процессами. Таковы, например, медистые песчаники Приуралья — обогащенные медью дельтовые отложения Приуральской пермской эврилитемы. Привнос меди в осадочные породы явился результатом разрушения огромной полосы медных месторождений в момент деструкции определенной зоны Уральского хребта. В местных тектонических условиях разрушение медных месторождений совпало с накоплением продуктов этого разрушения в Приуральской пермской эврилитеме — типичной ультрафации, в которой медные соединения и сохранились. Подобные же соотношения, только с более далеким выносом медных соединений, мы видим в медистых сланцах Мансфельда, обычно трактующихся как "вымерший" тип осадков.

Суммируя рассмотренные выше положения, мы приходим к выводу о том, что различия процессов осадконакопления в разные геологические эпохи, в смысле гидродинамических основ седиментации и основных процессов диагенеза не могут быть признаны неповторимыми. Нужно думать, что в сравнительно мелких особенностях разновременных седиментации могли иметь место неповторимые различия. Однако очевидно, что эти различия могут быть отражены лишь в тонких чертах строения осадочной породы па общем фоне значительного сходства типов пород. В качестве примера могут быть названы десятки типов глинисто-песчаных пород из дельтовых отложений самого различного возраста; черные глины небольших пресных водоемов и глубоких бухт с повышенной соленостью — те и другие крайне сходные с ископаемыми черными глинами олигоцена и верхней юры. Одно перечисление примеров такого большого сходства могло бы занять много страниц, охватив подавляющее число изученных типов осадков. Основные черты, так сказать, кластический "скелет" осадочной породы, определяющие тип осадка в пределах нашего пока еще грубого изучения, повторяются в огромном количестве пород. Все это свидетельствует о многократном повторении основных комбинаций факторов седиментации и литогенеза, о том, что условия, определяющие для нас тип породы, распространены в самых различных обстановках седиментации, внешне различаясь лишь количественно.

Поэтому для выявления неповторимых процессов древней седиментации необходимо гораздо более детальное изучение осадочных пород, чем применяющееся до сих пор. Нужно думать, что для выяснения особенностей генезиса породы решающее значение имеет состав сингенетических выделений осадочных пород, а не основной кластический или биогенный материал, который отражает преимущественно лишь условия переноса или, более редко, денудации исходных пород.

В вопросе об оценке степени влияния климатических особенностей прошлого времени на характер осадкообразования также нужно думать, что эти особенности не могли оказать глубокого влияния на основные процессы осадконакопления.

В своей критике антиактуализма в палеоклиматологии Кернер (Кеrner-Marilaun 1934) пишет: "Пока дело касается крупных климатических факторов, нет, по-видимому, оснований отклонить актуалистический подход. Нельзя забывать, что отрезок геологического времени, охватывающий историю фауны и флоры в геологической летописи, несмотря на огромную длительность является лишь небольшой частью периода существования Земли как планеты и солнца. Поэтому имевшие место перемены не могли быть значительны и трудно предполагать даже для кембрия условия отложений, значительно отличающиеся от современных, например, более сильное механическое выветривание вследствие более горячего солнца. Также не имеется прочной опоры для утверждения, что водные массы и соотношение составных частей воздуха могли бы значительно отличаться от современных в древнем палеозое".

В настоящее время морские отложения имеют свой характерный отпечаток влияния полярных холодных вод вследствие того, что большие пространства дна океанов открыты для их доступа. При ином расположении форм рельефа в прошлом могли образовываться океанические отложения другого, чем современные, характера. Если в прошлом имелось иное распределение суши с другими формами материков, то мог возникнуть обильный приток теплых вод в полярные области, устраняющий образование ледяных масс. Равным образом, очертания материков, как установлено современными исследованиями, весьма влияют на распределение воздушных потоков и морских течений. Так, заостренные окончания южных материков, вдающихся в океан, обусловливают наличие постоянных и сильных ветров и недаром носят у моряков название "бурных мысов". Континент, подобный Гондване верхнего палеозоя, распространявшийся по широте от Австралии через Южную Африку до Южной Америки, должен был быть причиной сильного похолодания в южном полярном бассейне, обусловив для лежащего от него на юг моря низкие температуры. Все эти отличные от современных обстоятельства, разумеется, могли оказывать существенное влияние на распределение флоры и фауны и различных типов осадков по поверхности Земли, иными словами, затруднять наши попытки анализа общих физико-географических условий. Однако различиями географического распределения многообразных фаций и биотопов в сравнении с современностью, для совершенно конкретной задачи анализа процесса образования местонахождений (как необходимой первой ступени накопления материала для более широких построений) можно практически пренебречь. Огромные пробелы нашего познания характерных черт строения земной поверхности в прошлом не позволяют ограничиваться хотя бы и весьма остроумными общими соображениями. Научная точность "общих" палеогеографических схем и палеоклиматологических сопоставлений еще весьма низка, поскольку всегда выполняется на основе широкого экстраполирования из ничтожной суммы известных фактов.

Исследование основных процессов образования осадочных пород в каждом конкретном случае накопления осадков местонахождения заставляет исходить только из гораздо более узкого и вполне конкретного сравнительного материала сходного типа современной седиментации, вне общих климатологических и географических характеристик. Поэтому в общем правильное суждение Куммерова (Kummerov 1932) о ненормальности современных климатических условий не может быть безоговорочно принято для сравнительного анализа осадков прошлого и современности, поскольку мы живем в еще не окончившейся вполне ледниковой эпохе.