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

    

Конечно, отнюдь не исключена возможность находки какого-нибудь более или менее полного черепа наземного позвоночного на одном из бесчисленных безвестных отвалов. Возможно и пополнение фауны четвероногих медистых песчаников скелетом какого-нибудь небольшого земноводного при очередном просмотре плиток рудного мергеля в шести штабелях руды, брошенной на Кузьминовском руднике Каргалинской группы. В этих штабелях при каждом посещении их специалистами находят отпечатки рыб, растений или насекомых хорошей сохранности. Но при современном состоянии палеонтологической науки подобные единичные находки уже не решают никаких вопросов. Нужно всестороннее изучение достаточно полных находок, извлеченных планомерными раскопками, со знанием всех условий залегания, распределения и различием фоссилизации остатков. Очевидно, что такого рода материалы могут быть добыты лишь настоящими раскопками. Для фауны медистых песчаников нет возможности ставить раскопки иначе, как путем вскрытия старых шахт, проникновения в выработки и продолжения подземной разработки прославившихся в старину костеносных линз. Нужно помнить, что чем старше те или иные рудники, тем более богатые руды они брали, оставляя всю беднорудную или околорудную часть нетронутой. Иными словами, в этих старых рудниках должны сохраниться менее богатые участки линз медистого песчаника или конгломерата, безусловно содержащие кости наземных позвоночных.

В первую очередь наиболее перспективны Демские рудники — по неглубокому залеганию, малой и не повсеместной водоносности, с очень простым водоотливом и по несомненному богатству остатками тетрапод.

Очень важно вскрытие старой штольни Сантагуловского рудника для изучения очень своеобразного захоронения наиболее древней фаунистической группировки медистых песчаников в меденосном известняке. Кстати, это вскрытие Сантагуловского рудника технически наиболее просто и дешево из всех возможных работ в местонахождениях фауны медистых песчаников. Для Каргалинских рудников с их более глубокими шахтами и меньшим богатством палеонтологическими остатками, при отсутствии точной датировки старых находок, вскрытие старых шахт с палеонтологической целью вряд ли будет рентабельным и при достаточно крупных ассигнованиях.

Исключение составят новые, не так давно проводившиеся дудки № 11 и 12 на Левском руднике, натолкнувшиеся непосредственно на костеносные участки. Разработка этих дудок, при постановке водоотлива, может дать очень ценные материалы. Вообще Левский рудник, по неглубокому залеганию костеносных слоев, в то же время наиболее низких по стратиграфическому уровню из всех Каргалинских рудников, очень интересен для изучения и раскопок.

Совершенно особенное значение имеют поиски четвероногих медистых песчаников в одновременных, но не меденосных и доступных с поверхности отложениях. Находки такой фауны будут иметь важнейшее значение и для расшифровки образования самой меденосной толщи путем сравнения тафономических данных в фауне из меденосных и из немеденосных осадков.

Правда, не исключена возможность, что фауна медистых песчаников не будет присутствовать в других местонахождениях, хотя бы и синхроничных, но принадлежащих несколько иным фациям.

Однако есть фациально сходные с медистыми песчаниками отложения, например, по р. Каме (Оханск, Галево, Котловка и т. д. ), где имеется фауна наземных позвоночных. Эта фауна еще не раскапывалась и не изучена сколько-нибудь точно, но кажется сходной с фауной медистых песчаников. Это говорит о возможности нахождения фауны медистых песчаников в других, более доступных раскопкам местах. Именно в эту сторону и должны быть направлены в первую очередь дальнейшие исследования древнего приуральского дейноцефалового фаунистического комплекса. Условия захоронения наземных позвоночных в медистых песчаниках Западного Приуралья разнообразны.

Еще Квален в ряде своих работ, посвященных нахождению остатков позвоночных в медных рудниках (см. исторический обзор исследований), отмечает следующие факты, важные для понимания тафономии медистых песчаников:

1. В Демских рудниках кости "ящеров" залегают всегда под конгломератами с мелкой уральской галькой. В Сантагуловском руднике кости найдены непосредственно в рудном ракушниковом известняке; в Карлинском руднике редкие кости находились в богатой песчаной руде, залегавшей прямо на известняке. Попытка пробить известняк шахтой не удалась, так как известняк во всяком случае больше четырнадцати метров мощности.

2. Во всех рудниках совершенно отсутствуют взаимосвязанные остатки.

3. В медистых песчаниках очень много растительных остатков как в виде больших стволов, так и мелких стволиков, веточек, отпечатков и тонко истертого растительного детрита.

Никогда не встречаются вертикально стоящие древесные стволы или сохранившиеся хотя бы частью стволы, ветви или корни. Оруденение не связано с этими большими стволами, но почти всегда совпадает с мелкими стволиками или скоплениями растительной сажи.

Часто встречаются мелкие веточки, нанесенные одна на другую и сплющенные. В одном из Демских рудников была найдена целая линза обугленных стеблей каламитообразных растений около 10 см мощности, содержавшая 3% меди.

Также в Демских рудниках часты нагромождения стволов окремнелых деревьев, между которыми находятся кости. В таких условиях был

найден череп дейтерозавра в Ключевском руднике. Этот последний рудник среди всех Демских отличается более обугленными древесными стволами и большим количеством конгломератов. Мелкие меденосные древесные стволики в Ключевском руднике залегают на конгломерате (иногда и под ним) и своими концами проходят в конгломерат.

4. В Ключевском и других Демских рудниках отмечается необыкновенная изменчивость залегания слоев, полностью совпадающая с такой же необыкновенной изменчивостью в форме рудных тел и содержании меди.

5. Квален подчеркивает, что кости из Демских рудников значительно меньше, чем кости "ящеров", добытые из Каргалинских рудников (оренбургских, "у Сакмары"). Другие исследователи в отдельных работах приводят также весьма интересные данные, из которых следует отметить:

а) Существование каких-то штокообразных рудных тел медистых песчаников, по всем данным, линз, очень большой мощности и ограниченной площади. Такие рудные тела от 10 до 20 м мощности описаны еще Лепехиным и Рычковым. Упомянуто наклонное положение отдельных прослоев с древесными стволами, лежащими по напластованию, а в одном случае, вертикально расположенный ствол, однако без корней и ветвей.

б) Огромное скопление стволов каламитов в Ордынском руднике Каргалинской группы (по Антипову 2-му), богато оруденелое и разрабатывавшееся в течение многих лет.

в) Неоднократные упоминания о бугульчанских рудниках, разрабатывавших самые низкие горизонты медистых песчаников из всех известных, Меденосные песчаники этих рудников, по одним авторам (Квален), залегают среди черных флецов (углистых пород?) и гипсов, по другим (Антипов 2-й), часто содержали самородную медь в виде больших пластин.

г) Указания на залегание рудных тел в Каргалинских рудниках в виде ленточных линз, древних русел или каналообразных промоин (Твелвтриз).

д) Указания на общую сравнительную частоту сульфидных руд типа халькопирита и особенное изобилие их в некоторых рудниках. По Гофману, сульфидные руды выбрасывались на отвалы, чтобы не портить исключительной чистоты меди из окисленной и углекислой руды. После многих лет лежания на отвалах сульфиды меди окислялись и выдержанные таким образом шли в плавку. Из этого важного указания следует, что в свежедобытой руде количество сульфидов было большим, чем это принималось впоследствии, когда о характере руд судили по образцам, собранным в отвалах или в открытых стенках старых, выработок.

е) Указания на скопления слабо минерализованных веток и "хвои" с сохранившимися смолистыми составными частями в верхних горизонтах молотовских рудников. В одном из рудников было извлечено дерево с неповрежденными сучьями.

ж) Заключение Нечаева, что для верхних рудных горизонтов Каргалинских рудников характерна тонкослоистость пород, содержащих только мелкие обугленные остатки растений.

Через все сообщения и сопоставления, касающиеся медистых песчаников и работавших на них рудников, красной нитью проходит наблюдение о большем постоянстве и больших размерах рудных тел в самых нижних частях меденосной толщи. Верховые рудные тела и руды менее постоянны, отличаются, как правило, небольшими размерами и в среднем меньшим содержанием металла. И наконец, заключение, сделанное "простыми горными людьми" в самые давние времена, что общей постелью меденосной толще в целом служат красные или бурые известковистые глины ("вапы").

Ниже этих глин никогда не бывает меденосных пород — утверждение, которое пытались оспаривать ученые-путешественники XVIII века и проверяли геологи еще в тридцатых годах нашего века.

Во всех этих перечисленных всего на двух страницах наблюдениях над строением местонахождений тетрапод в медистых песчаниках скрыт двухвековой (а для народного опыта и несравненно больший) практический горный опыт, полученный при разработке медных руд, неизменными спутниками которых являются органические остатки. Поэтому все они безусловно верны, постоянно оправдываются при всех позднейших исследованиях и с ними надо считаться как с фактами, не требующими дополнительных доказательств.

Некоторые сведения, собранные мною, были изложены в специальной работе (Ефремов, 1931) и не нуждаются в повторении. В настоящее время условия залегания и захоронения остатков фауны наземных позвоночных в медистых песчаниках могут быть вкратце охарактеризованы так:

Вся рудная толща медистых песчаников представляет собою комплекс беспорядочно напластованных линз континентальных осадков: песчаников, галечников, конгломератов, известковистых глин и мергелей, с резкой перекрещивающейся слоистостью и быстрой изменчивостью по простиранию. Эта меденосная толща залегает на размытой поверхности другой, континентального типа, толщи красных и бурых известковистых глин, реже песчаников, мощной, с гораздо более спокойным залеганием и общим тонкозернистым характером осадков. Эта нижележащая толща по простиранию замещается известняками, иногда подстилается ими на небольшой глубине. Известняки содержат прослои с морской брахиоподовой фауной, которая не подвергалась ни разу точному описанию и исследованию.

В разных районах развития медистых песчаников рудная толща ложится на разные стратиграфические уровни нижележащей серии осадков, по-видимому, соответственно различным глубинам эрозионного вреза, В одних случаях медистые песчаники залегают на породах, носящих характер кунгурских отложений, как, например, в рудниках района Бугулъ-чана, в других — лежат прямо на морских известняках с нижнеказанской брахиоподовой фауной (рудники Северо-Демской группы Карлинский и др. ), в третьих — меденосные породы отделены от нижнеказанских известняков несколькими метрами толщи красноцветных известковистых глин (Демские рудники), в четвертых между известняками и медистыми песчаниками находится стометровая толща бурых глин и мергелей (Каргалинские рудники).

Поверхность нижележащих отложений неровная, со своеобразным рельефом в виде длинных пологих гряд, очень небольшой относительной высоты (10—20 м), в углублениях между которыми ложатся наиболее глубокие линзы меденосной толщи.

Рельеф базальной поверхности меденосной толщи различен в разных районах он более выровнен в области башкирских рудников, где относительные высоты размытых возвышений не превышают 5-6 м, и более углублен в Чкаловском районе. Максимальные значения высот, приведенные выше для последнего, также не выражены резкими формами из-за большой ширины и пологости гряд. Выше уже отмечалось, что характер толщи медистых песчаников изменяется вверх по стратиграфической вертикали.

Общим правилом для всех районов развития толщи будет уменьшение размеров отдельных линз, зерна пород и величины органических остатков, неуклонно и обязательно идущее снизу вверх.

Одновременно необходимо отметить, что характер залегания становится все более спокойным вверх по стратиграфической вертикали.

Вверху получается преобладание тонкослоистых пород, широко напластованных и чередующихся тонкими пачками.

В нижних горизонтах преобладают длинные, сравнительно мощные и узкие формы напластования, быстро и резко сменяющие друг друга накрест своего простирания.

Эти общие изменения характера пород и их напластования в толще медистых песчаников в различных районах разнокачественны. Так, в Башкирии все породы меденосной толщи более грубозернисты, чем в Чкаловской области, и отличаются преобладанием конгломератов с мелкой галькой твердых изверженных и метаморфических пород ("уральской" галькой). Напластование в башкирских рудниках наиболее беспорядочно, и в самых нижних горизонтах толщи отдельные линзы более короткие, чем в Каргалинских рудниках, и чаще сменяют друг друга не только накрест простирания, но и по простиранию.

В рудниках Чкаловской области конгломераты с уральской галькой полностью отсутствуют. Распространенные в этих рудниках конгломераты состоят из гальки, а нередко из слабо окатанной "брекчии" известковистой глины. Как правило, обломки глины тем мельче и тем лучше окатаны, чем к более высоким горизонтам принадлежит данный конгломерат.

Вся толща медистых песчаников в общем красноцветна, но отличается от других красноцветных толщ значительным в процентном отношении участием сероцветных пород. Последние чаще встречаются в нижних горизонтах, чем в верхних, и более распространены в Башкирии, чем в Чкаловской области.

Серый цвет пород неизменно связан с наличием меди. Все, без исключения, меденосные породы только сероцветны. Красные породы не содержат меди. Там, где красноцветные породы контактируют с меденосными линзами, всегда присутствует переходная зона, в которой красные породы теряют свою окраску и приобретают сероватые оттенки.

Название "медистые песчаники" хотя и дано довольно метко по явному преобладанию песчанистых меденосных пород и песчаных руд, однако всегда следует помнить, что в толще медистых песчаников есть медистые глины, мергели и известняки. Если бы этот несомненный факт был бы лучше известен исследователям, то можно было бы избежать многих споров и недоумений по поводу сингенетического или эпигенетического происхождения рудоносности, процесса приноса медистых соединений и т. д. В качестве примера приведу огромные глубоко залегающие рудные линзы Рождественского, Никольского и Кузьминовского рудников, образованные плотными светлосерыми мергелями; белые мергельные черепковые руды Смежного рудника, "ваповые" (известковистых глин) тонкослоистые медистые глины Николаевского, Уральского и других рудников, рудные черные глины ("вапы") 9-го Андреевского отвода на Верхнеордынском руднике, а также на руднике Дружелюбном; все перечисленные — в группе Каргалинских рудников. В Башкирии известны мергельные руды Аврюз-ского и других рудников, известняковая руда Сантагуловского отвода, черные рудные глины Бугульчанских рудников.

В общем песчанистые руды преобладали в рудниках Башкирии, а также и в чкаловских. Однако в последних значительно чаще встречаются мергельные руды разных типов. В молотовских рудниках соотношение, невидимому, аналогично чкаловским, с несколько меньшей частотой мергелисто-глинистых меденосных пород и наличием своеобразных кремнисто-мергелистых фракций с хризоколлой в качестве одного из главных рудных минералов ("голубники").

Переходные типы меденосных пород — слоистые глинистые песчаники, очень часто с конкрециями и пятнами куприта и азурита ("пулечная" руда) характерны для верхних горизонтов и часто встречаются в Чкаловской области.