Иван Ефремов - Тафономия и геологическая летопись

    Оба раздела работ тафономии по изучению основных закономерностей образования местонахождений в современном взаимодействии биосферы и литосферы сливаются в детальном изучении современных ландшафтов, аналогичных древним обстановкам образования местонахождений. Изучение современных ландшафтов под углом зрения тафономии дает существенно важные детали для реконструкций физико-географических и биотических обстановок прошлых геологических эпох.

Третий этап образования местонахождений — создание ориктоценоза путем фоссилизации органических остатков и диагенеза жидких осадков—не может в настоящее время целиком пользоваться сравнительным материалом современных наблюдений. Процессы диагенеза осадков происходят в еще недоступных для нас условиях погружения осадков под водой или под толщами рыхлых наслоений. Равным образом, процессы диагенеза протекают еще медленнее процессов континентального осадконакопления и зачастую могут быть недоступны нашим наблюдениям по условиям длительности времени. Поэтому получение сравнительного фактического материала из современности для третьего этапа образования местонахождений не может быть ограничено только непосредственным наблюдением, но должно расширить круг своих возможностей путем постановки экспериментальных исследований. Само собой разумеется, что для целого ряда наблюдений из области работ второго раздела постановка экспериментов также весьма необходима. Особое значение имеют эксперименты над гидродинамикой переноса, технически легко осуществимые в лотках и бассейнах, дающие непосредственные закономерности переноса в биостратономии различных типов органических остатков. Экспериментальные работы по изучению фоссилизации остатков не могут производиться в отрыве от наблюдений над судьбой остатков, как химических фракций, в естественных обстановках поверхности материков современности.

Сказанное определяет основное содержание работ третьего раздела.

    3. Наблюдения над закономерностями сохранения и фоссилизации животных и растительных остатков

а) Наблюдения над сохранением и разрушением органического вещества различного типа на субаэральной поверхности современных материков.

Различные авторы указывают весьма различные скорости разложения органического вещества в воздухе и в неглубокой воде. Это обстоятельство несомненно зависит от общих климатических условий данного места и характера зараженности микробами. Так, в обстановках сильной инсоляции могут наступать длительные стерилизующие условия, определяющие значительно большую длительность сохранения органического вещества. Однако та же инсоляция, предохраняя органическое вещество от бактериального разрушения, обусловливает быстрое разрушение костного жира, выбеливание кости а затем и разрушение коллагена. Процессы разрушения органического вещества на воздухе, в естественных обстановках, несомненно разнообразны и должны подвергнуться тщательному изучению.

б) Наблюдения над сохранением и разрушением органического вещества под водой и в поверхностных жидких осадках. Здесь мы также должны встретить разнообразные условия сохранения и разрушения органического вещества в зависимости от окислительной и восстановительной среды, наличия минеральных растворов или органических кислот и т. д.

в) Изучение особенностей химического состава органического вещества в разных типах животных и растений. Особенности химического состава могут оказывать существенное влияние на устойчивость разных органических веществ в различных условиях. Выделение типов органических веществ по устойчивости или, наоборот, быстрой разрушаемости. Эти работы представляют непосредственный переход к экспериментальным работам.

г) Опыты по сохранению и разрушению органического вещества в животных и растительных остатках в различных условиях концентрации минеральных солей, окисления, освещенности, в разных бактериальных средах и т. д.

д) Опыты по минерализации животных и растительных остатков в искусственно созданных условиях, аналогичных возможным условиям литификации осадочных пород. Помещение животных остатков в растворы минеральных солей при различных давлениях и температурах, в среде, соответствующей той или иной механической фракции осадков. Отсутствующая в подобных экспериментах длительность времени может быть до некоторой степени заменена повышенной концентрацией минеральных веществ или газов. Повышение концентрации в вычисленных соотношениях и при соблюдении соответствующих условий может вызвать ускорение процесса и тем самым как бы сжать необходимое для фоссилизации время.

е) Опыты по сохранению и разрушению фоссилизованных остатков в породах. Установление характера повреждения поверхности остатков и их дальнейшего разрушения при выщелачивании пород и процессах перемыва местонахождений. Помещение фоссилизованных остатков в циркулирующие растворы минеральных солей, органических кислот или газов, искусственно воспроизводящие процессы выщелачивания и перемыва местонахождений. Отсутствующая длительность времени и тут может быть искусственно получена путем вычисленных концентраций растворов или газов, а также повышением скорости циркуляции растворов.

Все перечисленные работы по изучению современных процессов третьего этапа образования местонахождений, вместе с экспериментальными работами, объясняют закономерности фоссилизации и образования ориктоценозов. Отметим, что детальные анализы процента сохранения органического вещества в фоссилизованных остатках в разных породах и разновременных местонахождениях приводят к возможности установления длительности отдельных промежутков геологического времени. Для этого необходимо накопление фактов о проценте органического вещества, сохраняющегося для определенных типов пород и в определенных условиях фоссилизации остатков.

    Оба источника — непосредственные и сравнительные материалы тафономических исследований — составляют весь круг вопросов, охватываемых тафономией. Накопление фактических материалов по литолеймономии геологической летописи в прошлом и в современности позволит в дальнейшем расширить наше познание в сторону не только регистрации, но и преодоления неполноты палеонтологической документации. Непосредственным приложением закономерностей сохранения континентальных осадков во времени, связанных неразрывно с закономерностями сохранения палеонтологических документов наземной жизни, будет вычисление общего соотношения захоронения и выпавших из летописи форм наземной жизни для разных уровней геологического времени. Общие подсчеты площадей и масс континентальных толщ и внутри них площадей захоронения дадут соотношение площадей захоронения с площадями осадконакопления. Определение соотношений уцелевших во времени ультрафаций и областей сноса древних материков позволит восстановить в общих чертах ареалы обитания древней наземной жизни и значительно дополнить палеозоогеографические представления, существующие в настоящее время. Выяснение среднего процента содержания остатков наземной флоры и фауны в массах ультра фаций и сравнение его с таковым для инфрафаций может дать представление о возможности дальнейших находок. Нa основании этих общих закономерностей литолеймономии мы сможем ставить дальнейшие поиски новых форм наземной флоры и фауны не вслепую, не случайно при геологических исследованиях, а сообразуясь с научно установленным распределением и фациальной характеристикой возможных местонахождений. Так, например, для поисков палеозойской фауны внутриматериковых областей мы должны сосредоточить свое внимание на поисках крупных внутриматериковых ультрафаций, каковыми могут быть отложения огромных депрессий типа бессточных или межгорных впадин, или великих аллювиальных равнин.