5 років тому
Немає коментарів

Sorry, this entry is only available in
Російська
На жаль, цей запис доступний тільки на
Російська.
К сожалению, эта запись доступна только на
Російська.

For the sake of viewer convenience, the content is shown below in the alternative language. You may click the link to switch the active language.

Мир прошедший, покорный мощ­ному голосу науки, поднимается из могилы свидетельствовать о переворотах, сопровождавших развитие поверхности земного

А И Герцен

Нередко в горных породах находят различные следы жизни В них можно встретить остатки ископаемых моллюсков, кораллов, морских лилий, водорослей и других организмов, обитавших в морях, озерах и реках. В одних случаях они невзрачны из-за плохой сохран­ности, в других выглядят так, будто не геологические периоды продолжительностью в сотни миллионов лет отделяют время их захоронения от наших дней А иног­да следы жизни настолько завуалированы, что природу горных пород удалось установить только после появле­ния новых методов исследования Так было, например, с белым писчим мелом, происхождение которого стало ясным после изучения его при помощи электронного микроскопа.

СЛЕДЫ ЖИЗНИ

Разнообразные остатки и следы жизни древних существ называют окаменелостями В большинстве случаев животное или растение после гибели становится пищей для других живых организмов или его высушивает солнце, а ветер и вода, завершая уничтожение, уносят тленные частицы Так или иначе огромная масса по­гибших животных и растений исчезает, а органическое вещество рассеивается И только при благоприятных условиях в недрах Земли оно превращается в нефть, торф, уголь и горючие сланцы.

И все-таки от древних организмов остаются зримые следы Встречаются они преимущественно в морских отложениях Реки несут в моря песчаные и илистые частицы, которые затем оседают на морское дно. Под ними оказываются погребенными остатки животных и растений. Очень медленно, на протяжении сотен тысяч и миллионов лет накапливаются морские отложения. Их верхняя часть служит своего рода покрытием для нижележащих осадков, затрудняющим, а затем и прекращающим доступ кислорода А это значит, что органические остатки в подобных условиях не окисляют­ся Под такой непроницаемой для кислорода толщей осадков и сохраняются остатки животных и растений Они пропитываются циркулирующими в осадках мине­ральными растворами, минерализуются и превра­щаются в окаменелости.

Окаменелости исключительно разнообразны Чаще всего сохраняются твердые части животных — кости и зубы позвоночных, раковины моллюсков, панцири раков и др. Но окаменевают и мягкие ткани организ­мов Иногда в ископаемом состоянии находят даже, бактерии Среди пиритовых руд месторождений Казах­стана и Урала встречены «оруденелые» бактерии в виде мельчайших шариков размером не более 50 мкм.

Среди окаменелостей немало слепков Например, после захоронения моллюска и превращения окружаю­щего осадка в довольно плотную породу известковая раковина может раствориться подземными водами и появляется пустота Полость заполняется минеральной массой и получается точная «отливка» исчезнувшего организма, своеобразная естественная скульптура.

К окаменелостям также принадлежат отпечатки животных и растений, следы лап, борозды от ползания и др. Уникальные следы динозавров обнаружены в 1969 г. на юго-востоке Туркмении На склоне хр. Куги­тангтау следы этих крупных древних рептилий (рис. 4) прослежены на расстоянии в несколько километров Местами в мергеле — бывших известково-илистых отло­жениях прибрежной полосы позднеюрского (160 млн. лет назад) моря — насчитываются следы 35 особей Ча­ще всего встречаются трехпалые отпечатки, оставлен­ные двуногими динозаврами. Длина этих следов от 40 до 70 см Один участок исследователи назвали «детской площадкой» из-за обилия мелких следов Палеонто­логи обнаружили и следы хвостов древних животных — своеобразные треугольные отпечатки.

Гигантские окаменевшие следы динозавров

Гигантские окаменевшие следы динозавров

Может быть, одним из самых удивительных дости­жений последнего времени в изучении мягких остат­ков древних животных служат снимки организмов, живших около 400 млн. лет назад, сделанные В Штюрмером в рентгеновских лучах Известно, что сера в белке мягких тканей животных при разложении дает минерал пирит (FeS2) Такие пиритизированные окаме­нелости и были исследованы в мягком рентгеновском излучении И представьте себе радость ученого! На полученных радиографиях четко различались щупальцы головоногих моллюсков, тонкие детали строения хрупких морских звезд и лилий А на фотографиях трилобитов отчетливо просматривались детали строе­ния глаз, в том числе неизвестные ранее соединительные волокна от глаз к середине головы.

Палеонтологи, занимавшиеся изучением древних организмов, долгое время полагали, что органический мир прошлых геологических эпох можно изучать лишь в толщах, образовавшихся начиная с кембрийского времени (примерно 570 млн. лет назад). Более древние толщи считались лишенными органических остатков и назывались «немыми», поскольку в те годы не было надежных способов определения их относительного геологического возраста.

Но затем в докембрийских метаморфических поро­дах в разных странах обнаружили органические остат­ки Случилось то, что казалось немыслимым —«немые» толщи метаморфических пород «заговорили».

«Первенцами» в этом отношении стали известня­ковые скорлуповатые постройки в виде каменных кустов, состоящие из множества кальцитовых выпуклых корочек Из-за яркой красной окраски и прихотливого узора их назвали строматолитами, что в переводе с греческого означает ковровый камень.

Строматолиты — не скелеты организмов и даже не их слепки Это продукты жизнедеятельности крупных колоний водорослей, но по их форме также можно судить о возрасте окружающих горных пород Древ­нейшие водоросли в виде слизи покрывали каменистое дно океана и осаждали на своей поверхности извест­ковый материал В течение каждого года возникали двухслойные сезонные корочки (один слой летом, дру­гой зимой) За сотни и тысячи лет сформировались слоистые постройки в виде каменных кустов, конусов и др. Первые строматолиты появились очень давно, около 3 млрд. лет назад, но расцвет их приходится на рифейский и вендский периоды (1650—570 млн. лет назад).

В докембрийских слоях сделаны удивительные на­ходки, на первый взгляд противоречащие здравому смыслу Например, отпечатки медуз. Каждый знает, что медузу не так просто вынуть из воды водянистое, студнеобразное тело не удержать в руках, оно про­скальзывает между пальцами И тем не менее обнару­жены следы докембрийских медуз Чтобы отпечатки мягкотелых медуз дошли до наших дней, нужны были совершенно исключительные условия захоронения ор­ганизмов и последующих преобразований осадочных пород.

В этом отношении уникален район Эдиакары на юге Австралии В метаморфизованных песчаниках, лежа­щих намного ниже кембрийских слоев, в конце 50-х годов выявили множество отпечатков бесскелетных организмов Не все их можно определить и классифи­цировать Но установлено, что в рифейском море жили медузы и организмы, похожие на современные морские перья (альционарии — отряд из класса коралловых полипов) Вначале их относили к кишечнополостным, но в настоящее время установлено, что эти организмы принадлежат к совершенно особой группе вымерших животных, выделенной в особый тип петалонам Одни из них жили на дне и были прикреплены к грунту, другие свободно передвигались Найдены были также кольчатые черви (аннелиды) с увеличенными голов­ными щитками, странные двухстороннесимметричные животные, напоминающие червей, и несколько видов мягкотелых животных, которых прежде никогда не встречали.

Не следует думать, что бесскелетная фауна эдиакарского типа уникальна В конце 70-х годов на Зимнем берегу Белого моря в вендских (680—570 млн. лет назад) глинах и тонкозернистых песчаниках совет­ские палеонтологи нашли более 1000 великолепных отпечатков разнообразных докембрийских организмов. Среди них обнаружены кишечнополостные (их больше всего), плоские черви, аннелиды, членистоногие и, воз­можно, иглокожие Здесь установлено не менее 70 видов бесскелетных многоклеточных животных Таким исследователи представляют ныне «безжизненный» докембрий!

На камне запечатлены и драматические события далекого прошлого. Как-то американские геологи опубликовали фотографию каменной плитки; этот сни­мок перепечатала «Комсомольская правда». На камне виден отпечаток окуни, пытавшегося проглотить слишком крупную сельдь.

Что же случилось с этими рыбами? Около 40 млн. лет назад на территории, где теперь расположен шт. Вайоминг в США, плескались воды большого озера, в котором обитали и рыбы, подобные плавающим в со­временных реках и озерах. И так случилось, что хищный окунь набросился, как бывало и раньше, на добычу, но не заметил, что она велика и. подавился.

Трагический для рыб и занимательный для нас слу­чай дошел до нашего времени благодаря удачному сте­чению обстоятельств Погибшие рыбы погрузились на дно и быстро покрылись илом. А ил под тяжестью новых отложений за многие миллионы лет уплотнился и превратился в прочный камень Захороненные в нем рыбьи кости пропитались минеральными солями и оставили на каменной плитке редкий по наглядности след событий далекого прошлого.

Не менее драматичен запечатленный в камне поеди­нок динозавров, происходивший примерно 75 млн. лет назад В обрыве Тугрикин-Ширэ на юге Монголь­ской Народной Республики палеонтолог Р. Барсболд в верхнемеловых породах обнаружил два скелета дино­завров, сцепившихся в смертельной схватке Смерть застала хищника велоцираптора и жертву протоцератопса в момент, когда схватка достигла высшего на­пряжения: велоцираптор острыми крючковидными когтями вцепился в голову и живот жертвы. Исход схватки не вызывал сомнения, но битва не закончилась. Почему же взрослый сильный хищник длиной около 170 см не одолел жертву, которая почти в полтора раза была меньше его? Вероятно, в яростной борьбе противники упали в воду, где их засосало болото или же они увязли в вязком дне озера. Тугрикинская находка — уникальный, единственный в своем роде палеонтологический документ, с необыкновенной экспрессией воссоздающий момент из жизни дино­завров.

Приведем еще одну интересную историю, связанную со следами древней жизни В 50-е годы нашего века палеонтологи нашли черепа животных, живших около 100 млн. лет назад Особое внимание привлекли черепа ящеров с круглыми отверстиями, похожими на следы пуль У писателей-фантастов возникло предположение, что этих животных убили какие-то охотники Но, по­скольку в меловой период геологической истории раз­витие органического мира на Земле привело лишь к появлению простейших млекопитающих, стали го­ворить о пришельцах с иных планет, залетевших на Землю 100 млн лет назад и охотившихся на дино­завров.

Разгадка оказалась весьма прозаичной. Специа­листы напомнили о червях и моллюсках-сверлильщиках, которым под силу даже такие крепкие горные породы, как плотные известнякиДля доказательства в одну из бухт Черного моря бросили несколько черепов коров и свиней. И камнеточцы наших дней расправились с головами крупных животных не хуже, чем их древние родственники с черепами динозавров.

Своеобразны минеральные образования, внешне похожие на внутренние органы человека и даже на мозг Иногда их принимали за настоящие окамене­лости, и тогда среди исследователей возникали ожесто­ченные споры В 1925 г анатом Н А Григорович нашел в глине у железнодорожной станции Одии-цово под Москвой желтовато-коричневый кремень, по форме и размерам ничем не отличающийся от человеческого мозга Специалисты увидели в нем полу­шария, разделенные продольной бороздой, червячок мозжечка, сам мозжечок и другие детали Конечно, на поверхности окаменевшего мозга были и извилины, расположенные точно так же, как и извилины чело­веческого мозга.

Правда, в одинцовской окаменелости обнаружились небольшие отличия на нижней стороне Но их легко объяснили, проведя несложный эксперимент. Когда на­стоящий человеческий мозг положили в гипсовую форму и слегка надавили сверху, возникла такая обстановка, как если бы мозг находился под давлением на неболь­шой глубине под землей. Тогда мозжечок слегка сдви­нулся и занял точно такое же положение, как на ока­менелости.

В 1926 г. гипсовую копию одинцовской окамене­лости показали многим специалистам за рубежом, в том числе в Берлинском университете и Институте иссле­дования мозга, ученым Лейпцига, Гейдельберга, Бонна, Парижа, Льежа и других городов. Десятки специали­стов внимательно изучали окаменелость — и только четверо высказали сомнение в том, что это ископаемый мозг человека.

Нужно заметить, что медики, занимаясь одинцов­ской окаменелостью, полностью упустили такой важный вопрос, как условия ее нахождения в природе. Нельзя было понять, как такое нежное вещество, как мозговая ткань, превратилось в кремень. Это поразительное яв­ление, если оно действительно случилось, должны были объяснить геологи.

Известные геологи, профессора С А Яковлев и Г Ф Мирчинк, ознакомившись с условиями залегания одинцовской окаменелости, пришли к выводу, что она найдена в межледниковых отложениях и была пере­отложена Это значит, что во время межледниковья в речные и озерные долины поступали различные гор­ные породы, вымытые из окружающих ледниковых отложений Камни же эти ледник захватил при дви­жении по территории, находящейся к северу от Москвы. У академика А П Павлова появились обоснованные данные, позволившие ему на заседании Консультатив­ного совещания Главнауки в 1926 г решительно от­вергнуть предположение об органическом происхожде­нии одинцовской окаменелости «Коренные осадочные отложения, по которым двигался ледяной покров в под­московный край, относятся к системам меловой, юрской и каменноугольной В отложениях меловой и юрской систем кремневые сростки и окремнелые органические остатки не встречаются, но они очень обильны в из­вестняке, отложившемся в море каменноугольного пе­риода. Это свидетельствует о том, что найденная у Одинцова кремневая масса, похожая на мозг человека, образовалась в каменноугольном известняке, и если это — окаменелый человеческий мозг, он должен был попасть в осадок, отлагавшийся на дне каменноуголь­ного моря.

Но человек не существовал в каменноугольный период, и, следовательно, геологические данные не по­зволяют признать найденную в Одинцове кремневую массу за окремнелый человеческий мозг»

При благоприятных условиях окаменевают и расте­ния В этом отношении исключительный интерес вы­зывает каменный лес, обнаруженный в одной из шахт Воркутинского месторождения каменного угля На про­тяжении нескольких сотен метров угольный пласт пере­полнен вертикальными окаменелыми пнями крупных ископаемых деревьев — кордаитов, хвощей и папоротни­ков Глядя на пни одинаковой высоты — 20—30 см, можно подумать, что кто-то в каменноугольный период более 280 млн. лет назад рубил лес.

Окаменелые пни встречаются в пласте каменного угля в 3—5 см над слоем углистой глины, бывшей когда-то почвой Пни пропитаны углекислым кальцием, в них прекрасно сохранилась клеточная структура дре­весины.

История воркутинского каменного леса сложна Вертикальное положение пней определенно говорит о том, что деревья захоронялись на месте произрастания, а не были принесены в древний торфяник Одинаковая вы­сота пней связана с одинаковым уровнем воды в при­брежном водоеме верхние части деревьев, находив­шиеся над водой, сгнили, а нижние, защищенные водой от гниения, сохранились А так как пласты угля оги­бают пни, можно сказать, что нижние части стволов деревьев окаменели до того, как их перекрыл торф. Это было вызвано опусканием местности и проникновением на эту территорию моря. Всасывающийся в пни каль­ций соленой воды заместил древесину и законсерви­ровал остатки этих древних растений.

Загадочным геологическим памятником остается «каменный лес» в Болгарии. Это вовсе не хорошо известные науке окаменелые деревья. По обе стороны от шоссе Варна — София у Дикилиташа поднимаются многочисленные известняковые вертикальные колонны высотой 6—7 м и диаметром до 1,5 м (рис. 5). Многие из них полые, они похожи на толстые трубы Столбы стоят то группами, то, словно на параде, выстроились ровными рядами Вертикальные борозды придают им сходство с дорическими колоннами, и порой может показаться, что находишься среди развалин античного города.

Известняковые столбы и трубы

Известняковые столбы и трубы

У г Грамады Вндинского округа на северо-западе Болгарии известен каменный лес поменьше, состоящий из коротких полых известняковых столбов высотой до 80 см Местность похожа на вырубленный лес, от ко­торого остались только пни

До сих пор не объяснено образование такого камен­ного леса Конечно, это не окаменевшие деревья, в каменных столбах нет никаких признаков раститель­ного происхождения Колонны состоят из известняка с остатками ископаемых моллюсков палеогенового периода (65—23 млн. лет назад) Высказывалось мнение, что столбы представляют собой своего рода известковые стяжения в песчанике Но тогда непонятно, почему они располагаются только вертикально Про­фессор Л. Ш. Давиташвили и болгарский геолог К. Р. Захариева-Ковачева предполагают, что на месте каменного леса в геологическом прошлом расстилалось неглубокое море с зарослями крупных многолетних растений, скорее всего, огромных бурых водорослей или деревьев наподобиесовременных мангровых Они выделяли углекислый кальций, который, словно панцирем, окутывал стволы. После гибели растения и его разложения оставалась известковая оболочка в виде каменного столба.

Вероятно, ближе всего к разгадке происхождения каменного леса Дикилиташа подошли болгарские уче­ные Е. Бончев и С Тончев Около 50 млн. лет назад на этой территории в море отложились три пласта нижний — глинисто-известковистого песчаника, сред­ний — песка и верхний — известняка. После того как море отступило, известняк стал растворяться дожде­выми водами. Фильтруясь через песок, эти воды остав­ляли цементировавший его углекислый кальций. Так, шаг за шагом, формировались известняковые столбы, постепенно опускавшиеся вниз. Затем песок между каменными столбами был размыт, и на поверхности появился «каменный лес».

РИФЫ И ИЗВЕСТНЯКИ

На первое место по распространенности среди органо­генных пород нужно, безусловно, поставить известняки Нередко они образуют мощные пласты и толщи, про­тягивающиеся на десятки километров.

Многим читателям известняки хорошо знакомы. Чаще всего это плотные породы с незаметным для невооруженного глаза кристаллическим строением. Таковы хемогенные известняки, образовавшиеся при выпадении карбонатного осадка из морской воды в ре­зультате химических и биохимических реакций. Окраска известняков очень изменчива и связана с примесями. Чистые известняки белые. Органическое вещество и гли­нистый материал могут придать им серый или даже черный цвет. Бурая и красноватая окраска вызвана оксидами железа. Но, какой бы ни была окраска из­вестняков, черта, оставленная ими на более крепком камне (т. е порошок породы), всегда белая. От капли любой кислоты известняк как бы вскипает — так обиль­но выделяются пузырьки углекислого газа Твердость известняков средняя, они легко царапаются стальным ножом.

В органогенном известняке всегда присутствуют ис­копаемые остатки моллюсков, кораллов, мшанок, мор­ских лилий и других морских организмов. Если же окаменелости мелкие и их можно увидеть только с помощью микроскопа, как, например, остатки многих водорослей, то органогенная природа известняков вы­является лишь после специальных исследований.

Обычно известняки слагают протяженные, часто мощные пласты. Но встречаются и неслоистые из­вестняки в виде крупных башнеобразных и конусо­видных тел. Это рифовые известняки, свидетели устой­чивого погружения морского дна.

Разговор о рифах и рифовых известняках начнем с геологически недавних событий. В центральной части Тихого океана уже несколько миллионов лет назад существовали небольшие острова и обширные мелко­водные участки — банки. Многие из них венчали вер­шины подводных вулканов, иногда образующих подвод­ные хребты С этого времени началась колоссальная по своим масштабам деятельность кораллов. Эти коло­ниальные животные, ведущие прикрепленный образ жизни, обитали, как и ныне, в теплых океанах и морях, в которых температура на протяжении всего года не опускается ниже +20 °С. Они жили в чистой воде с нормальной соленостью на глубинах не более 50— 100 м.

Кораллы разрастались в виде причудливых кусти­стых колоний, отмирали, а на них нарастали новые. Известковые скелеты быстро уплотнялись и преобразо­вывались в прочный известняк с остатками кораллов в виде круглых трубочек и веточек с радиальными перегородками. А так как кораллы нарастали по­степенно, слоистости в коралловых известняках нет, это массивные однородные горные породы.

В тропических поясах Тихого, Атлантического и Индийского океанов помимо коралловых островов, ри­фов и отмелей, располагающихся на поверхности или небольшой глубине, находят коралловые постройки на глубине в несколько километров. Как могло слу­читься, что коралловые острова оказались на такой глубине, если их создатели могли жить только на мелко­водье? Этот вопрос занимал умы ученых более полу­тора столетий. Великий естествоиспытатель Ч. Дарвин считал, что коралловые острова — своего рода мону­менты, сооруженные миллиардами крошечных строи­телей на том месте, где отмели и острова погрузились в море.

Не только теория эволюции органического мира Ч. Дарвина, но и его объяснение возникновения корал­ловых островов вызывали оживленную дискуссию Сто­ронникам гипотезы Ч Дарвина надо было доказать, что коралловые постройки не какие-то «шапки» на от­мелях, а глубоко уходящие под воду тела.

Первое бурение было проведено в последние годы XIX в на коралловом атолле Фунафути из группы о-вов Эллис в Тихом океане. Скважина имела глубину около 300 м, но так и не вышла из известняков Следую­щая скважина, пробуренная на о-вах Бородино к югу от Японии, была доведена уже до 432 м. И здесь геоло­гам не удалось пробурить коралловое сооружение до «дна».

В 1946 г на атолле Бикини бур проник более чем на 780 м и опять остановился в толще известняков Но геофизические исследования внесли полную яс­ность — реальная мощность коралловых накоплений на этом острове составляет примерно 1300 м. Позже геофизическими методами было установлено, что мощ­ность коралловой постройки атолла Эниветок еще боль­ше — около 1,5 км Это значит, что здесь дно океана опустилось на 1500 м — весьма внушительную вели­чину В минувшие геологические эпохи кораллы процве­тали и были распространены почти по всей планете Но поскольку кораллы теплолюбивые организмы, это означает, что в те времена моря были теплее, чем ныне, а климат мягче.

От благословенных для кораллов былых геологи­ческих эпох остались огромные массивы коралловых известняков. Гора Ай-Петри, истинное украшение Юж­ного берега Крыма, с короной из каменных пиков (рис. 6) — типичный рифовый массив К массивным неслоистым рифовым известнякам Ай-Петри с обеих сторон подходят обычные слоистые

Зубчатая гора Ай-Петри; Гора Крепостная

Зубчатая гора Ай-Петри; Гора Крепостная

В Крыму есть и другие замечательные ископаемые рифы — в окрестностях Судака (рис. 7), в районе Керчи и др. Мыс Казантип, расположенный на северном побережье Керченского полуострова, по форме напо­минает огромный скалистый круг Как и другие холмы Керченского полуострова, он состоит из плотно сцемен­тированных скелетов мшанок — микроскопических организмов, живших колониями Внешне кольцевая гряда Казантипа похожа на древний атолл, а плоское дно котловины — на осушенное дно лагуны Однако такое представление о строении мыса, основанное на его внешней форме, неправильно В действительности мыс Казантип представляет собой яйцевидной формы складку, перегибом обращенную вверх, с пологим на­клоном пластов на крыльях.

В ядре казантипской складки на поверхность вы­ведены самые древние горные породы этого района — глины сарматского яруса. Крылья складки сложены более молодыми верхнесарматскими — нижнемэоти­ческими рифовыми известняками, глинами и мергелями Распространение мшанковых рифовых известняков до­вольно сложное В верхней части мыса они обра­зуют кольцевую гряду. По внешнему склону мыса от нее ответвляются боковые гряды, похожие на гигант­ские древесные корни, по радиусам отходящие от ство­ла Пространство между боковыми грядами занято глинами и мергелями.

Рифовый мыс возник при поднятии морского дна в сарматский и мэотический века Первоначально на дне моря на месте мыса была отмель, вскоре превратив­шаяся в остров. По его окружности на небольшой (20—40 м) глубине, там, где уже не сказывалось волнение моря, поселились колонии мшанок, опоясав­шие остров в виде подводного кольца По мере под­нятия острова одни колонии мшанок оказывались над водой, отмирали и превращались в известняки. А под водой в благоприятных для жизни условиях, на глубине в несколько десятков метров, развивались другие но­вые колонии. Следовательно, мыс Казантип — кольце­вой риф, образовавшийся при медленном поднятии морского дна и превращении отмели в остров.

Но далеко не всегда органогенное происхождение горных пород так отчетливо видно, как в случае корал­ловых, мшанковых и других известняков. Может быть, самым интересным примером органогенной породы служит мел Тот белый писчий мел, без которого не обходится ни одно учебное заведение.

ЗАГАДОЧНЫЙ ПИСЧИЙ МЕЛ

Писчий мел — ослепительно белая слабо уплотненная порода с землистым изломом Она состоит из мельчайших частиц углекислого кальция, слабо связанных меж­ду собой, и поэтому легко разламывается между паль­цами и пишет на любой поверхности. Мел липнет к языку, что объясняется огромным числом мельчай­ших пор — их суммарный объем достигает 45—55 % объема всей породы.

Писчий мел во многих отношениях уникальная гор­ная порода Поражает его исключительно широкое распространение Полоса меловых отложений про­слеживается на территории СССР от берегов Эмбы через Нижнее и Среднее Поволжье, Пензенскую, Воро­нежскую, Тамбовскую и Курскую области, Украину, Молдавию, Белоруссию, южную часть Прибалтики и далее продолжается в Польше, на севере Франции и юге Великобритании Общая протяженность сплош­ной полосы писчего мела в Европе составляет около 4000 км. В окраинных частях полосы мощность меловой толщи изменяется от 10 до 100 м, в центральных частях она гораздо больше, достигает под Харьковым 700 м Неудивительно, что столь широко развитая горная порода дала название целому периоду в исто­рии Земли.

Другая уникальная особенность писчего мела со­стоит в его внешней однородности Не только в образ­цах, но и в огромных обнажениях по берегам Северского Донца мел производит впечатление совершенно одно­родной горной породы Но это внешнее впечатление обманчиво Если зачищенную ножом поверхность мела пропитать, например, трансформаторным маслом, то ясно проступает сложное строение породы Обнару­живаются многочисленные извилистые трубочки, ходы червей-илоедов, тонкая слоистость, какие-то тонкие жилки.

В писчем мелу довольно часто отмечаются остатки ископаемых морских животных известковые раковины двустворчатых моллюсков иноцерамов, скелеты го­ловоногих моллюсков белемнитов в виде массивных заостренных стержней (в просторечьи «чертовы паль­цы»), части панцирей и игл морских ежей и др. Но крупных окаменелостей мало и не они определяют состав мела.

Дополнительные сведения о природе мела мы полу­чим, рассматривая тонкие пластинки породы (шлифы) в поляризационном микроскопе При увеличении в 250 — 300 раз видна тонкозернистая масса, состоящая из микроскопических кристалликов и комочков углекис­лого кальция (минерала кальцита) и рассеянных в ней известковых раковин фораминифер. При максимально возможных увеличениях в световом микроскопе — до 1000 раз — среди кристалликов кальцита иногда раз­личаются известковые панцири одноклеточных водоро­слей кокколитофорид.

Какова природа микроскопических кристалликов кальцита, преобладающей составной части мела, и как они образовались. Может быть, они выпали в осадок в результате химических реакций из морской воды (а такой процесс происходит в современных мелко­водных морях тропиков и субтропиков)? Или же мель­чайшие частички кальцита возникли за счет известня­ковых раковин морских животных, затем размолотых илоедами?

Ответ на эти вопросы дает изучение порошковатой части мела с помощью электронного микроскопа Уже при увеличении в 7—10 тыс. раз великолепно видно, что тонкозернистая масса мела состоит из панцирей кокколитофорид и их фрагментов Каждая клетка кок­колитофориды защищена сложным панцирем — кокко­сферой, образованной рядом известковых щитков — кокколитов После того как организм погибает, кокко­сфера распадается на составляющие известковые щитки.

Значит, мел — органогенная порода, почти нацело сложенная ультрамикроскопическими раковинками кокколитофорид, организмов, обитавших в поверхност­ном слое морской воды и переносившихся течениями. Из распавшихся панцирей кокколитофорид возник известковый ил, в изобилии населенный червями-илоедами Они пропустили через себя весь ил, целиком его «перепахали», не оставив ни одной частицы на месте, продолжив физическое и химическое разрушение известковых панцирей. Неудивительно, что илоеды полностью перемешали осадок и уничтожили в нем слоистость.

Писчий мел встречается в равнинных местностях с первичным ненарушенным горизонтальным залега­нием пластов. Он не перекрывался мощными толщами осадочных пород, не испытывал влияния повышенной температуры и давления и поэтому сколько-нибудь заметно не уплотнялся. О слабом уплотнении кокколитового ила свидетельствует и незначительное упло­щение ходов илоедов. Многие из них в поперечном сечении были круглыми, но под давлением покрывавшей толщи приобрели эллиптическую форму (степень сплю­щивания против круга 1,5—2). По этим причинам писчий мел не перекристаллизовывался и мельчайшие частички кальцита так и не «выросли», в нем «закон­сервировалась» изначальная высокая пористость и великолепно сохранились окаменелости с их очень сложной фигурной поверхностью. А незначительное уплотнение горной породы объясняет слабую связь между частичками мела, ее мягкость и землистый излом.

Таким образом, писчий мел — органогенная порода, и все ее особенности, начиная с появления осадка и кончая превращением в горную породу, обязаны жизнедеятельности нескольких групп организмов.

Исключительное распространение писчего мела в отложениях мелового периода нуждается в объяснении. Действительно, почему ни до мелового периода, ни после него на Земле не происходило столь широкого и массового образования этой специфической горной породы? «Секрет» мела разгадан геологами. В мело­вой период, когда движения земной коры были особенно замедленными, а эпоха последнего горообразования осталась далеко позади, материки были выровненными и низкими, океаны расширились и океанические воды трансгрессировали на сушу. В неглубоких эпиконтинентальных морях на глубине в десятки и сотни метров создавались особо благоприятные условия для размно­жения известковых водорослей. После их гибели стал формироваться кокколитовый ил Области его накопле­ния были достаточно удалены от суши, и ил не «раз­бавлялся» глинистым материалом, который реки при­носили в море со слаборазрушавшейся низкой суши Но ближе к берегу в кокколитовый ил уже поступали глинистые частицы и поэтому мел по направлению к суше сменяется мергелем, а затем и песками.

Говоря о происхождении мела, небезынтересно обра­титься к данным океанологии. Оказывается, известко­вые илы современных океанов и морей не тождественны илам мелового периода. В наше время не образуются чисто кокколитовые илы, в них обязательно встречается значительное количество раковин фораминифер И, что очень важно, распространение современных кокколито-фораминиферовых илов незначительное. Напри­мер, подобный ил занимает всего 2,4 % площади Атлантического океана и находится он в иных условиях: не на малых и средних глубинах (50—500 м), как меловой кокколитовый ил, а на значительно больших (1000—4500 м) Как видим, современная геологическая эпоха неблагоприятна для образования однородного ила, который после окаменения превратился бы в пис­чий мел.