Иван Ефремов - Тафономия и геологическая летопись

    Другие карбоновые местонахождения США содержат малые количества остатков и плохо изучены. Из них имеет интерес местонахождение Кэн-нельтон в округе Бивер, в Пенсильвании. Здесь остатки животных находятся в тонком слое углистого сланца, образующем кровлю среднего Киттэнингского пласта угля. Вместе с редкими остатками мелких нектридий в сланце находятся остатки растений, насекомых, ракообразных и рыб. Интересно указание на находку в этом же сланце эвриптерид — ракоскорпионов, заслуживающее, однако, проверки. В местонахождении Кэннельтон мы видим ту же фацию мелководного захоронения листьев, насекомых и маленьких амфибий, как и в Мэзон-Крик, но без образования железистых конкреций. Заслуживает внимания, что горизонты глинистых сланцев встречаются и в других свитах верхнего карбона США, как, например, в Рок-Крик у Мэриона, округ Дуглас в Канзасе. Здесь в глинистых сланцах имеется такое же бесчисленное количество мелких конкреций глинистого железняка, как и в Мэзон-Крик, содержащих остатки растений, насекомых, пауков и раков. Остатков позвоночных не найдено, но, помня об их редкости в Мэзон-Крик, их вполне можно ожидать в дальнейшем. Вообще захоронение в железистых конкрециях нужно признать весьма распространенным в карбоне (блэкбенд в английских местонахождениях), что, видимо, стоит в прямой связи с консервацией органических остатков в кислотных водах углесодержащих фаций. Это обстоятельство нужно учесть при поисках фауны у нас в СССР, поразительно отсутствующей в наших огромных угольных бассейнах.

В верхах карбоновых угленосных толщ отмечается частый переход угленосных фаций в красноцветы по простиранию, тесно переплетающиеся с угольными слоями и с окружающими морскими фациями. Красноцветные толщи, известные под местным наименованием "Красных Слоев" (Red Beds), содержат большое число местонахождений наземных ПОЗЕОНОЧНЫХ. Аналогичную картину мы видели для европейских местонахождений, где поздние угленосные толщи переслаиваются и сразу же прикрываются красноцветными фациями нижнепермского типа. Это указывает на более тесную связь карбоновой угольной седиментации и пермской красно-цветной, чем это обычно принимается, при схематизированном разрыве карбона и нижней перми в целях удобства стратиграфии. Однако вопрос о действительных соотношениях угленосных фаций позднего карбона с красноцветами ранней перми выходит за пределы настоящей работы. Поэтому местонахождения красноцветных фаций будут нами рассмотрены в разделе пермских. Отметим только, что в некоторых случаях не исключена возможность синхронности отдельных угленосных свит "типичного карбона" с "типично пермскими красноцветами", являющимися фациальным обособлением карбоновой седиментации. Нахождение красноцветных фаций, крайне сходных с пермскими красными слоями, в миссисипском отделе карбона (Хинтон) подтверждает такую возможность.

За отсутствием местонахождений карбоновых наземных позвоночных в других странах нам остается рассмотреть находки наземных позвоночных — водных рептилий — в верхних слоях верхнего карбона Южных материков. Несомненно, что эти отложения уже очень близки к нижней границе перми, а в некоторых случаях, как, например, в Южной Америке, относятся к базальным слоям пермской системы. Поэтому мы отложим рассмотрение южных местонахождений до следующего раздела нашего обзора и бросим взгляд на общий характер местонахождений карбоновой флоры.

Угленосные толщи карбона, костеносные фации которых мы только что рассмотрели, являются крупнейшими местонахождениями остатков флоры. Однако в большинстве случаев растительные остатки в угольных пластах настолько изменены, что для добычи хорошо сохранившихся и полных остатков приходится искать среди угленосных толщ слои менее богатые органическим веществом, в которых условия сохранения растительных остатков более благоприятны. Это в большинстве случаев фации глинистых сланцев, железистых конкреций и известняков. Помимо богатых углем отложений растительные остатки встречаются и в других фациях карбона континентального происхождения, причем нередко имеют весьма хорошую сохранность. В большинстве случаев это отложения тех же угленосных бассейнов, но выраженные безугольными слоями, сменяющими угленосные толщи по простиранию или стратиграфической вертикали. В СССР известны местонахождения нижнекаменноугольной флоры, которая встречается гораздо реже верхнекаменноугольной. Из них назовем Подмосковный бассейн (прекрасной сохранности остатки в бумажном угле Товаркова и др. ), восточный склон Урала, Мугоджары, много местонахождений в Киргизской степи и Восточном Казахстане, в Минусинской котловине и т. д. Вне нашего Союза наибольшее число местонахождений нижнекаменноугольной флоры принадлежит арктической области (Гренландия, Медвежий остров, Свальбард), а также древним каменноугольным бассейнам Шотландии, Англии, Франции, Южнее, близ крайнего северо-востока Африки известно только одно Синайское местонахождение.

Распространение верхнекаменноугольных местонахождений гораздо шире и захватывает, помимо Советского Союза, Западной Европы и США, почти всю Азию — Сибирь, Китай, Индию, Индо-Китай и Зондские острова; Южную Америку, Австралию и Африку (в последних трех странах имеются отдельные местонахождения и нижнекаменноугольной флоры — в Перу, Боливии, Новом Южном Уэльсе и Южной Африке). Для нижнека-монноуголыюй флоры характерно ее поразительное однообразие во всех, даже весьма удаленных друг от друга географически, местонахождениях. Отчасти это обстоятельство стоит в прямой связи с однообразием фаций, в которых известны местонахождения нижнекаменноугольной флоры. Это отложения прибрежных низменностей, тесно связанные с морем, что отражается в постоянном переплетании их с морскими фациями и присутствии прослоев с типично морскими беспозвоночными даже внутри угольных пластов. Для верхнекаменноугольных местонахождений и, особенно, для переходных от карбона к перми проявляется более заметное разнообразие флоры, намечается климатическая зональность, появляются формы ксерофитного облика. На южных материках, в связи с развитием обширного оледенения в среднем и верхнем карбоне, в конце карбона развивается флора своеобразного гондванского типа. Эта флора считалась присущей южным материкам и противопоставлялась тропической лепидодендроновой флоре верхнего карбона северного полушария. Однако позднейшие исследования показали наличие фаций низменных болот тропического типа на южных материках. В этих отложениях была найдена типичная лепидодендроновая флора. Таковы находки в Бразилии среди верхнекаменноуголъных ледниковых отложений, в Боливии и Перу, находки субсигиллярий в Южной Африке. Равным образом, в нашем Союзе установлены целые флоры умеренно-климатического характера, даже преобладавшие в верхнекаменноугольное и нижнепермское время в Сибири. В этом отношении весьма интересны исследования А. Н. Криштофовича (1941), выяснившего распространение различных флор Сибири и установившего преобладание определенных типов растений в местонахождениях. Криштофович определенно говорит о развитии обширных кордаитовых лесов, образовывавших однообразную антарктическую "тайгу" на Гондване и подобную же "тайгу" в Сибири. Однако аналогия с тайгой не может рассматриваться как полная, так как, судя по условиям залегания остатков кордаитов в местонахождениях, эти растения скорее всего произрастали в обширных низменностях, правда, более высоких, чем низменности карбоновых лесов северного полушария.

    

Рис. 3. Расчищенная заросль пней лепидодендронов с корневыми системами, сохранившимися на подводной каменноугольной почве, в глинистых песчаниках верхнего карбона. Окрестности Глазго в Шотландии.

    Характерной особенностью многих карбоновых местонахождений флоры (как, впрочем, и вообще всякой ископаемой флоры) является то, что в одном и том же местонахождении почти никогда не сохраняются все растения целиком. В тонких глинистых осадках обычно хорошо сохраняются отпечатки листьев, но не стволы или ветви. Тонкие ветви, плоды и почки хорошо сохраняются в известковистых породах, в то время как стволы, толстые ветви и пни находятся преимущественно в песчаниках. Случаи автохтонии ископаемых растений в песчаниках весьма редки; в большинстве случаев это окоренные бревна — продукты довольно далекого переноса. Подобное распределение остатков растений в местонахождениях весьма затрудняет исследования, ибо трудно представить себе растения в целом. Распределение остатков растений в местонахождениях зависит и от преимущественного сохранения тех или других частей растений в данном осадке и от распределения их в бассейнах седиментации. В угленосных слоях бассейна Отен известны целые прослои, составленные исключительно листьями кордаитов, залегающими подобно лиственному покрову в наших лесах с опадающими листьями. В пресноводных бассейнах внутри карбоновых лесов также преимущественно сохранились листья и вайи, опадавшие с деревьев в воду и погружавшиеся в илистые осадки, в то время как от самих деревьев не осталось и следа.

В красноцветных толщах самых верхов карбона и начала перми подавляющая часть растительных остатков представлена окремнелыми стволами, отсутствующими обычно в других фациях. Другие, более мелкие части растений в песчанистых осадках сохраняются обычно только у ксерофитных форм с их жесткими наружными покровами. Точно в соответствии с этим мы видим появление ксерофитных форм в красноцветных фациях верхов карбона. Подобная флористическая смена в местонахождениях обычно и принимается за таковую в действительности, тем более что характер фаций как бы отвечает вполне преобладанию ксерофитных форм. Поэтому открытие в тех же горизонтах фаций иного типа, в которых оказывается сохранившаяся болотная растительность карбоновых лесов, зачастую приводит к недоумениям. При учете особенностей распределения частей растений в местонахождениях флоры, нахождение окоренных стволов в песчаниках без всяких других растительных остатков само по себе не может еще свидетельствовать об отсутствии растительности в данной фации или области.