Иван Ефремов - Тафономия и геологическая летопись

    Другие богатые местонахождения наземной флоры также залегают в толщах древнего красного песчаника, но принадлежат уже к верхнему девону. Таковы большие скопления отпечатков и стволиков в песчано-глинистых сланцах Земли Эллесмира и Медвежьего острова.

В СССР известно несколько местонахождений девонских наземных растений. Однако в большинстве случаев это незначительные скопления разрозненных растительных остатков, большей частью отпечатков. Таковы отдельные нахождения девонской флоры на Урале, в Воронежской области, в Казахстане и в Минусинской котловине. Растения, принадлежащие к родам Asteroxylon, Psilophyton, Leptophloeum и Duisbergia, залегают преимущественно в глинистых сланцах среди терригенных толщ песчаников и глин, отложенных в прибрежно-морских условиях, на что указывают прослои с фауной брахиопод и кораллов.

В девонских отложениях Кузнецкого бассейна известны пласты углей (сапромикситов), сложенные остатками псилофитов. Эти угли залегают в свите красных и серых песчаников и глинистых сланцев, переслаивающихся с известняками. В известняках и сланцах богатая фауна морских брахиопод.

Верхнедевонская наземная флора известна в СССР в Донецком бассейне, на Урале, по Енисею и в других местах. Остатки растений залегают в условиях, подобных описанным выше для древнедевонской флоры.

В других странах местонахождения флоры верхнего девона распространены от востока Северной Америки до Китая. Все они отличаются той же характерной связью с морскими отложениями, хотя и залегают в терригенных толщах. Состав флоры верхнего девона значительно богаче, чем нижнедевонской. Мы находим в ней папоротники, плауны, хвощи и птеридоспермы, многие формы которых развились уже в крупные деревья. Для девонской флоры характерно ее большое разнообразие в географически удаленных районах.

    3. Карбон

    Наши сведения о наземной жизни древних материков каменноугольного периода значительно возрастают. Если для более ранних эпох для общего суждения о местонахождениях того времени нам пришлось обратиться к фауне рыб, как единственно известных позвоночных, обитавших в наибольшем приближении к материкам, то для карбона имеется уже достаточное количество материала, чтобы судить о наземной фауне позвоночных.

Поэтому с карбона мы переходим к нашей непосредственной задаче — рассмотрению местонахождений наземных позвоночных, оставляя рыб вне поля зрения настоящей работы, посвященной тафономии материков палеозоя.

Для каменноугольного периода характерно обширное развитие угленосных толщ, мощные серии которых получают распространение почти по всей поверхности земного шара. Эти толщи по условиям своего образования принадлежат двум основным типам, конечно, при наличии многочисленных переходных образований.

Оба типа своим возникновением обязаны геотектоническим особенностям областей осадконакопления угленосных толщ.

К первому типу принадлежат паралические угленосные толщи, характерные наличием сравнительно маломощных, но весьма многочисленных угольных пластов, залегающих в эврилитеме весьма большой мощности, порядка нескольких километров. Паралические угленосные толщи отлагались в условиях долговременных и закономерных пульсаций земной коры, типичных для геосинклинальных областей.

Другой тип угленосных толщ — лимнические толщи — характеризуется небольшим количеством весьма мощных угольных пластов в маломощных вмещающих свитах. Это — платформенные бассейны, образовавшиеся в областях опускания с иным ритмом, нежели в геосинклинальных областях.

Большинство наиболее крупных угленосных эврилитем карбона принадлежит к паралическому типу. Равным образом, почти все известные в настоящее время местонахождения наземных позвоночных в угленосных толщах карбона залегают в паралических толщах. Это обстоятельство, как мы увидим далее, не является случайным.

Кроме угленосных толщ, в карбоне мы встречаем континентальные образования и неугленосного характера, образовавшиеся, по-видимому, в условиях крупных предгорных впадин, с накоплением мощных серий осадков красноцветного типа, нередко связанных с эффузивными сериями. В качестве примера назовем нижнюю непродуктивную толщу Кузнецкого бассейна, песчано-конгломератовую свиту Минусинской котловины, сходные толщи Северо-восточного Казахстана и Киргизских степей, нижнюю свиту серии Талчир в Индии, замбезийский песчаник Африки, конгломераты Потсвилл в США и т. д.

Однако нигде еще в подобных образованиях не обнаружено местонахождений наземных позвоночных. Отчасти это стоит в связи с несравненно меньшей изученностью непродуктивных континентальных толщ по сравнению с угленосными, подвергающимися вскрытию в целях промышленной разработки.

Кроме угленосных отложений, нам известны местонахождения древнейших четвероногих еще в одном типе отложений, пользующемся в карбоне весьма широким распространением — в связанных с тиллитами ледниковых формациях южных материков, относящихся уже к концу карбона.

В иных фациях остатки наземных позвоночных не обнаружены.

Местонахождения наземных позвоночных нижнего карбона крайне редки и пользуются очень незначительным географическим распространением. Весьма интересно, что географически они связаны именно с теми областями окраины каледонской горной суши — Эрии, в которых в девоне отлагались мощные толщи своеобразных фаций древнего красного песчаника и где было открыто первое и единственное местонахождение девонских наземных позвоночных. За исключением одного местонахождения, недавно открытого в США, фауна наземных позвоночных нижнего карбона известна только из угленосных толщ Шотландии и Северной Англии (бассейны Нортумберлэнд, Кумберлэнд, северо-восточные районы Стаффордшира). Угленосные толщи паралического типа в начале своего отложения обнаруживают как бы некоторую преемственность девонской седиментации. Осадки в своем распространении приурочены к тем же самым областям лагун древнего красного песчаника.

Нижние горизонты характеризуются прослоями красноцветных пород, присутствием гипса и соли и покровами эффузивов. Интересно также присутствие в некоторых слоях отпечатков дождевых капель, указывающее на периодические пересыхания бассейнов. Угленосные фации сосредоточены в верхних горизонтах (мидлосские битуминозные сланцы), которые к северу замещаются песчаниками, а к югу и западу быстро выклиниваются, распространяясь только к востоку, где уходят под морское дно.

Благодаря сравнительно хорошей изученности угольных районов нет необходимости давать подробное описание угленосных свит (связанных с местонахождениями), содержащих остатки наземных позвоночных карбона.

Местонахождения нижнего карбона, равно как и подавляющее большинство местонахождений верхнего карбона, представляют собою линзы, почти никогда не залегающие в самих угольных пластах, а всегда в их кровле или почве. Равным образом, костеносные породы обычно не состоят из чистого угля или битуминозного сланца, а всегда содержат значительные примеси глинистых, карбонатных или железистых компонентов.

В других случаях остатки четвероногих находятся в своеобразных "каналах" — лентообразных линзах, заполненных глинисто-песчанистыми осадками и прорезающих угольные слои. В таких местонахождениях остатки четвероногих имеют наилучшую сохранность и сопровождаются раковинами пресноводных моллюсков и, реже, остатками насекомых, многоножек и паукообразных.

По приведенному распределению местонахождений в угленосных фациях можно заключить, что условия осаждения самих углей неблагоприятны для сохранения остатков животных. Необходимы другие обстановки седиментации, чтобы скопления животных остатков могли фоесилизироваться и образовать местонахождения. Эти другие условия мы видим в костеносных линзах, представлявших изолированные озерки или большие лужи, в которых благодаря поступлению и задержке в них известковых или железистых соединений нейтрализовалась разрушительная кислотность вод, характерная для углеобразующих осадков. В полном соответствии с этим мы видим, что растительные остатки хорошей сохранности встречаются в угленосных толщах только в подобных же условиях. "Каналы", или, вернее, длинные лентообразные линзы, содержащие остатки позвоночных, обязаны своим происхождением временным руслам пресных вод, затоплявших область углеобразования, видимо находившуюся в непосредственной близости дельты. В этом случае останки животных захоронялись в плотных осадках, промытых пресной, не кислотной водой.

Для нижнекарбоновых местонахождений Шотландии и Северной Англии характерно захоронение в плоских линзах углистых сланцев со стяжениями черного железняка (блэк-бенд). Как это уже отмечалось для ихтиостегид девона, в нижнем карбоне как бы внезапно появляются крупные, зачастую уже весьма специализованные формы эмболомерных стегоцефалов (Loxomma, Pholidogaster, Spaticephalus и др.). Остатки их захоронены целыми скелетами или связанными комплексами частей скелетов вместе с остатками крупных рыб из группы кистеперых. Реже встречаются разрозненные остатки акуловых (Watson 1926).

В одном из местонахождений найдено бедро довольно крупного пресмыкающегося, по-видимому из группы котилозавров — единственного известного в нижнем карбоне представителя этого класса.