Иван Ефремов - Фауна наземных позвоночных в пермских медистых песчаниках Западного Приуралья

    

Интересно, что в верхних горизонтах Каргалинских рудников форма рудных тел существенно изменяется с ленточной на полукольцсобразную или полулунную. Таковы, например, выработанные рудные тела Кармалинского рудника (рис. 81), Верхнеордынского и др. Получается впечатление, что рудные тела такого типа окаймляют какие-то округлые зоны, подобные конусам выноса, и, возможно, были образованы в восстановительных условиях застойных вод. Подтверждением такого воззрения может служить факт, что некоторые руды подобных тел представлены так называемой "чубаркой" — конгломератом из гальки известковистых красных глин, "вапов", с цементом песчаника, чрезвычайно распространенным в медистых песчаниках и вообще в наших пермских красноцветах. Однако соответственно зеленовато-серому цвету оруденелого песчаника и галька красного вапа принимает светлый зеленоватосерый, характерный для рудных мергелей цвет. Поэтому нужно думать, что здесь обогащению конгломератов медистыми соединениями способствовало наличие застойных, богатых органическим веществом вод, создававших восстановительную среду.

    

Рис. 81. Контуры выработанных рудных тел верхнего горизонта Карагалинского рудника из группы Каргалинских рудников Чкаловской области.

    а — масштаб для местности; b — масштаб для рудного тела (в метрах).

Такое обогащение носит иной характер, чем в нижележащих горизонтах, и может быть осуществлено за счет дальних выносов спокойных вод, не могущих более доставлять тяжелые и крупные остатки позвоночных или стволов деревьев (последние, пройдя дальний путь в воде, отяжелевали). Отсюда следует, что в верхних горизонтах должно чаще встречаться оруденение без костей позвоночных, но вряд ли кости, не сопутствуются меденосностью, хотя бы и слабой.

Намеченная картина процессов захоронения фауны медистых песчаников не может претендовать на всесторонний охват явления, а следовательно, и на должную точность. Слишком отрывочен и неравноценен имеющийся тафономический материал.

Обратим внимание еще на одну важную особенность захоронения фауны медистых песчаников: превосходную сохранность подавляющего большинства костей. Гладкая, блестящая и плотная, сохранившая мельчайшие детали своего рельефа поверхность костей, особенно пресмыкающихся, служит неоспоримым свидетельством того, что кости не могли подвергаться сколько-нибудь длительное время разрушающему воздействию атмосферных агентов или проточной воды с песком. Очень быстрое захоронение костей неизбежный вывод из характера их сохранности.

С другой стороны, кости пресмыкающихся, которые находятся в медистых песчаниках всегда в разрозненном состоянии, явно подвергались передвижению в зоне осадконакопления после того, как скелеты распадались па отдельные кости. Отсутствие окатывания или истирания костей говорит о том, что передвижение было коротким. Кроме того, приблизительно одинаковое распределение и захоронение костей рептилий в различных местах меденосной толщи, при отсутствии окатанного костного материала, свидетельствуют об образовании тафоценозов из однозначных по характеру остатков, принадлежавших пресмыкающимся, обитавшим в одном и том же крупном биотопе и обладавшим сходным приспособлением к окружающей среде. Единственным членом тафоценоза удаленного происхождения являются обтертые бревна стволы деревьев. Действительно, почти все пресмыкающиеся принадлежат к дейноцефалам более сухопутного облика, нежели ишеевские, и менее сухопутным, нежели южноафриканские. Явно речные обитатели — лабиринтодонты, за исключением сухопутных зигозавров, захороняются по-иному, поступая в заиленные рукава в виде пловучих трупов, уже распадавшихся на отдельные части, но все еще представлявших наиболее легко и далеко транспортируемые остатки, вместе с рыбами, насекомыми и филлоподами. Большое количество крупных копролитов, очевидно, принесено сюда же на плаву, как и все другие органические остатки.

В итоге область захоронения фауны медистых песчаников отличается следующей совокупностью особенностей, только ей присущей:

1) близостью к области сноса, находившейся в типично материковой обстановке;

2) коротким путем переноса остатков наземных позвоночных;

3) очень быстрым захоронением животных остатков, не подвергавшихся никаким эпигенетическим воздействиям, следовательно, захоронением в устойчивой ультрафации, с быстрым отложением осадков;

4) энергичной фоссилизацией (минерализацией) с оруденением органических остатков, в том числе и костей.

Такая область захоронения должна была находиться в непосредственной близости к окраине поднимавшейся горной страны, при совпадении низменного прибрежья с опускающимся предгорным прогибом. Развитая, но короткая гидрографическая сеть, возможно обязанная своим существованием вечным снегам Урала, обусловливала обилие жизни на низменном побережье, по всей вероятности представлявшем собою огромный пояс болот с протоками и озерками, покрытых богатой растительностью. Отложения медистых песчаников представляют собою внешний, по отношению к морю, край этой низменности, подводную зону осадконакопления дельтового типа, куда поступали органические остатки, выносившиеся с прибрежных болот, а также из более глубоких зон материка предгорий, откуда сплывали древесные стволы и поступали медистые растворы.

Из предгорной же зоны сносились ксерофитные остатки растений. Болотная растительность с мягкой тканью истиралась очень быстро за тот короткий путь, который она проходила от прибрежья до места захоронения.

В относительно более близких к области сноса и, очевидно, неглубоких районах (Башкирия) отложения медистых песчаников, при энергичном притоке аэрированных вод сквозь нагроможденные грубые осадки, древесные стволы и кости, существовали окислительные условия, вызывавшие частичное обугливание не только тонких и мелких растительных остатков, но и больших стволов и костей.

В удаленных от области сноса и более глубоких частях бассейна седиментации (Каргалинские рудники) зачастую устанавливались зоны местного сероводородного заражения или же восстановительные условия, в которых происходило обогащение медных солей, отложение закисного железа и битуминозных черных глин.

Эта меридиональная цепь сомкнутых и врезанных в нижележащие рыхлые осадки дельтовых отложении, в общем параллельная Уралу, остатки которой представляют собою медистые песчаники, разумеется, не может быть полностью отождествлена с современными дельтами. Отложения медистых песчаников дельтовые лишь постольку, поскольку отложены под водою в огромной зоне устойчивого осадконакопления пресноводными потоками переменной силы, представляющими собою переплетение струй разной скорости.

Детальное изучение медистых песчаников, очевидно, покажет в будущем, что отдельные их массивы или даже крупные русла разобщены типичными морскими осадками с морской фауной. В этом случае понимание их, как выдвинутых в море отложений подводных русел и дельтовых окраин, выдвинутых тем дальше, чем больше была сила материковых потоков (поднятие и эрозия Уральской горной страны), найдет свое дальнейшее обоснование.

Фауна медистых песчаников по своему недалекому переносу и очень быстрому захоронению должна была обитать непосредственно в зоне предгорного прогиба, на низменном побережье, а не в глубине материка. Постоянно живущие в воде речные обитатели — земноводные и рыбы, очевидно, поднимались и выше по рекам, сплавляясь обратно в зону захоронения плавающими трупами.

Таким образом, изучение тафономии фауны медистых песчаников позволяет прийти к заключению, что область ее обитания находилась на краю обширной зоны осадконакопления предгорного прогиба Уральского горного сооружения. Некоторым подобием в современности могла бы служить, скажем, наша Ленкоранская прибрежная низменность, между берегом Каспия и Талышским хребтом, если бы она была еще сильнее заболочена и увеличена до соответствующих масштабов. Приблизительные подсчеты, конечно, весьма неточные, позволяют предположить ширину этой болотной низменности в среднем около 100 км.

В зарослях, на полузатопленной болотной почве, животная жизнь была очень богата об этом свидетельствует хотя бы огромное количество копролитов, попадавших в зону осадконакопления. Периодические паводки сносили остатки погибших животных в русла крупных потоков, в которых они очень быстро достигали зоны осадконакопления, и погребались в осадках, нагромождавшихся в подводных руслах — каналах. Плавающие остатки, поступавшие из крупных речек, задерживались последними вместе с наиболее тонкозернистыми осадками и в период паводка выносились в море далеко вглубь зоны осадконакопления.

Сравнение области захоронения фауны медистых песчаников с другими крупными областями захоронения пермских наземных позвоночных в Красных Слоях нижней перми Северной Америки и верхней перми формации Карроо в Южной Африке выявляет специфические отличия захоронения фауны медистых песчаников. Лагунные отложения Красных Слоев характерны по большей части гнездовым залеганием целых скелетов или их частей, на границе двух слоев, в углублениях или карманах нижнего слоя.

Большая часть остатков четвероногих встречается в однородных, широко распространенных слоях красных глин, одинаковых как в костеносных гнездах, так и во всей остальной своей части, и очень бедных органическими остатками. Обычны скопления расчлененных скелетов, отчасти перемешанных на плоскости напластования тонких слоев красных глин. Кости окружены чехлами из сильно железистой крепкой глины. Песчаники в Красных Слоях распространены широкими напластованиями, похожими на песчаники верхнего отдела Каргалинской меденосной толщи. В таких песчаниках кости тетрапод встречаются лишь крайне редко и всегда отдельными элементами скелета. Также в виде разрозненных костей, но более часто встречаются позвоночные в ленточных линзах песчаников или очень тонких конгломератов явно руслового происхождения. Эти русла отличаются слабым врезом, частыми размывами, и анастомозами, но содержат остатки очень разнообразных наземных позвоночных.

Более редки захоронения позвоночных в светлых серых глинах, вообще мало распространенных в Красных Слоях. Здесь встречаются иногда взаимосвязанные части скелетов и черепа, но никогда не бывает концентраций костей, как в красных глинах.

Интересно, что серые глины содержат обугленные остатки растений, некоторое количество гипса и примазки меднорудных минералов. Таким образом, серые глины Красных Слоев по способу образования, по-видимому, аналогичны некоторым серым глинам медистых песчаников Приуралья.

Общий тип залегания и состава пород Красных Слоев говорит об их большем, чем у наших медистых песчаников, удалении от области сноса и поступления остатков земноводных и пресмыкающихся в виде далеко унесенных пловучих трупов. Обилие окисного железа, отсутствие органического детрита или обугленных растительных остатков также подтверждают захоронение фауны в удалении от области ее обитания, в своеобразных лагунно-морских условиях области, отделенной от моря преградой громадных барьерных рифов. Опускание области осадконакопления Красных Слоев, очевидно, более медленное, сила и скорость несущих потоков меньшая при гораздо большей длине их и, по-видимому, относительном постоянстве.

Гигантская область захоронения Карроо в Южной Африке сравнима с медистыми песчаниками по близкой фауне дейноцефалов, несколько более поздней и несущей черты большей "сухопутности". Темноцветные, тонкозернистые, богатые растительным детритом породы нижних зон Карроо заключают полные скелеты или преобладающее количество черепов крупных дейноцефалов, парейазавров, териодонтов и т. п. Некоторые скелеты находятся в перевернутом на спину положении, но также нередки и скелеты, лежащие на брюшной стороне.

Кости, как правило, с поврежденной рыхлой, изрытой поверхностью, иногда сильно выбеленные и разрушенные, иногда обросшие раковинами пелеципод-антракозий. Минерализация костей значительно более слабая, чем в фауне медистых песчаников. То же самое наблюдается и в отношения древесных стволов, которые в нижних зонах Карроо минерализованы слабее, чем в медистых песчаниках, в которых они полностью состоят из кремня и железа. Вообще отложения нижних зон Карроо бедны железом, и минеральными солями.

По всей вероятности, в нижних зонах Карроо область захоронения еще больше сближена с областью обитания фауны, чем в медистых песчаниках. Не исключена возможность, что гигантская заболоченная, с илистым дном низина, в которой обитали животные, именно и явилась областью медленного осадконакопления при медленном и устойчивом опускании всей области. Отсутствие поблизости крупных, энергично поднимавшихся горных сооружений обусловило сравнительно медленное захоронение остатков наземных позвоночных. Эти остатки подвергались воздействию разрушающих агентов в неглубокой воде или в тонком слое осадка, поэтому хорошая сохранность костей в нижних зонах Карроо — явление исключительное. Отсутствие энергичного размыва горных сооружений повлекло за собою не только медленное и спокойное осадконакопление, но и сравнительно слабую минерализацию транспортирующих вод, а следовательно, и захороненных остатков.

Таким образом, по отношению к области обитания фауны захоронение в медистых песчаниках имеет промежуточный характер между Красными Слоями Северной Америки и нижними горизонтами Карроо Южной Африки. Интересно, что сами представители фауны медистых песчаников по своему приспособлению к жизни на суше представляют собою как бы промежуточную ступень между фауной Красных Слоев и фауной Карроо Южной Африки.

Отдельные местонахождения пермских позвоночных различного геологического возраста, известные на территории Союза, существенно отличаются от местонахождения фауны медистых песчаников. Близкие по возрасту крупные дельтовые выносы типа Ишеева или Малого Урала характерны ассоциацией разнокачественного по цельности материала — полных скелетов, отдельных черепов, костей конечностей и значительного количества окатанных фрагментов, принадлежащих весьма различным экологическим животным. Очевидно, что остатки поступали в захоронение из различных по условиям жизни биологических группировок. Слабая минерализация характерна для подобных местонахождений, тогда как для других выносов в подводных дельтовых рукавах, типа севсродвинских линз, типична сильная минерализация. В этих последних местонахождениях захоронены только остатки, доставленные сюда в виде плавающих трупов, в большинстве целые скелеты пли их крупные части. B тонкозернистых породах глинах и песчанистых мергелях— обычны ассоциации многочисленных целых скелетов небольших котилозавров и в более поздних отложениях — батрахозавров типа котлассий.

В конгломератах казанского возраста, развитых на р. Каме, встречаются скопления обломков костей со множеством окатанных фрагментов, по большей части принадлежащих стегоцефалам. Скопления огромного количества скелетов стегоцефал найдены в известняках Шихово-Чирковских каменоломен вместе с массой ганоидных рыб, однако без следов растительных остатков пли остатков беспозвоночных.