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

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.

Из изложенного выше видно, что соленость водоемов и весь их гидрохимический режим отражаются как на органическом мире водоемов, так и на их осадках, и, следовательно, при отнесении ископаемого бассейна к типу нормальных, опресняющихся или осолоняющихся необходимо исходить из анализа сохранившейся в породах фауны и минеральных новообразований.

Но органический мир морей в истории Земли эволюционировал. Одни виды сменяли другие, вымирали роды, отряды, даже некоторые классы (цистоидеи, бластоидеи, трилобиты и т. д.). Чем глубже мы спускаемся по стратиграфической лестнице, тем больше становятся различия. Особенно важно, что параллельно с изменением облика организмов шли, несомненно, изменения их экологических особенностей. Ископаемые организмы даже близкого родства могли обитать в существенно разных условиях. К этому необходимо добавить, что и минералообразование в нормальных и уклоняющихся от нормы водоемах в истории Земли не оставалось постоянным, но тоже эволюционировало, хотя и гораздо медленнее и менее разнообразно сравнительно с органическим миром. Отсюда видно, что задача различения в морях прошлого, — по аналогии с современностью, — нормальных, опресняющихся и осолоняющихся бассейнов представляет достаточно сложную проблему. Само собой разумеется, что мы не можем дать здесь никаких готовых рецептов, шаблонов, но должны обсудить лишь некоторые главнейшие принципы, которыми необходимо руководствоваться при анализе, проиллюстрировав эти принципы примерами.

Когда имеют дело с осадками недавнего геологического прошлого, скажем, четвертичной или верхненеогеновой эпох, обычно пользуются непосредственным сопоставлением видового и родового составов современной и ископаемой фауны и флоры. Такого рода сопоставления делались, например, для четвертичных водоемов Прибалтики, Каспийской и Черноморской котловин, и, поскольку отличия фаун в таких случаях ничтожны, выводы об общем характере ископаемых водоемов вполне достоверны. Тот же по существу прием используется и для более древних неогеновых водоемов юга СССР вообще и Крымско-Кавказской зоны в частности. Классический анализ их дан почти полвека тому назад Н. И. Андрусовым и полностью подтвержден последующими работами.

Биоценозы Черного моря и Чокракского бассейна (по А.Д. Архангельскому)

Биоценозы Черного моря и Чокракского бассейна (по А.Д. Архангельскому)

Изучая фауну одного из среднемиоценовых горизонтов — чокракского, Н. И. Андрусов обратил внимание на две ее особенности. Во-первых, чокракская фауна своеобразна по своему составу и не содержит ни кораллов, ни брахиопод ни морских ежей и звезд, ни головоногих, моллюсков, а состоит почти исключительно из пелеципод и гастропод, обычно мелких, слабо скульптированных и небогатых по количеству видов. Во-вторых, сравнение чокракских и современных черноморских пелеципод и гастропод показало, что по крайней мере 80% чокракских родов представлено в современном Черном море. Это сходство особенно наглядно показано на рис. 10, на котором А. Д. Архангельским сопоставлено распространение по типам осадка главнейших представителей чокракской и современной черноморской фаун. Оно свидетельствует с несомненностью, что солености чокракского моря в Крымско-Кавказской зоне и современного Черного были очень близки, т. е., другими словами, что чокракское море было бассейном со значительно опресненной водой.

К осадкам более древним, чем верхнетретичные, особенно к мезозойским и верхнепалеозойским, указанный прием, по причинам, выше отмеченным, не применим. Поэтому, при фациальном анализе мезозойских и верхнепалеозойских пород ограничиваются лишь общим разбором со­става сохранившихся фаун, пополняя сделанные заключения наблюдениями над петрографическими особенностями пород.

При этом фауны, отличающиеся качественным богатством и разнообразием крупных систематических групп, в особенности же те, которые содержат группы, известные ныне как стеногалинные (кораллы, морские ежи, головоногие, птероподы, морские лилии), считаются, по аналогии с современными, нормально-морскими. Фауны, качественно бедные, характеризующиеся отсутствием стеногалинных групп, с видами малорослыми, весьма изменчивыми по своему габитусу, склонными давать множество разновидностей, — фауны, сочетающие качественную бедность с коли­чественным изобилием индивидуумов, считаются, опять-таки по сопоставлению с современностью, фаунами водоемов с аномальным гидрологическим режимом и прежде всего с аномальной соленостью. При этом вопрос о том, уклонялся ли водоем в сторону опреснения или осолонения сравнительно с нормальным морем, требует специального рассмотрения и далеко не всегда может быть решен. В самой фауне часто невозможно найти убедительных критериев в пользу отнесения ископаемого водоема к группе опресняющихся или осолоняющихся. Если в органическом мире наблюдается не просто обеднение представителями, но появление форм, не встречающихся в нормальных морских фаунах, например, Unionidae, Anthracosiidae и т. д., то можно принять со значительной уверенностью, что мы имеем дело с солоноватым, т. е. опресненным, морским – водоемом. Напротив, если имеет место простое вымирание морских форм, речь может идти скорее об осолонении. Сомнения в конце концов обычно устраняются литологическими признаками. Когда пласты с обедненной фауной сменяются по вертикали горизонтами палеонтологически немыми и заключающими галогенные осадки — загипсованные песчаники и глины, доломиты, гипсы, ангидриты и т. д., то совершенно ясно, что перед нами следы бассейна осолоненного. Когда этого нет и все минералообразование в осадках имеет обычный характер, речь может идти об опреснении.

Чтобы проиллюстрировать, как применяются на практике эти принципы, разберем один поучительный пример — историю верхнекаменноугольного и нижнепермского бассейнов Самарской Луки, впервые разъясненную М. Э. Ноинским (1913 г.). Верхнекарбоновые отложения Самарской Луки слагаются толщей карбонатных пород, известняков и доломитов, до 200 м мощностью. В нижних горизонтах преобладают известняки очень разнообразных типов (плотные, землистые, органогенные и т. д.), а доломиты встречаются как исключение; в средних— и те и другие развиты довольно равномерно; в верхних же господствуют доломиты, чистые известняки наблюдаются редко.

Нижнепермские отложения отличаются значительно большей изменчивостью. В юго-восточном углу Самарской Луки, где они лежат под толстым покровом верхнепермских водонепроницаемых отложений, толща P1 слагается из слоистых доломитов перемежающихся с прослоями и штоками гипса (CaSCu – 2Н2О) и ангидрита (CaSO4), достигая в общей сложности 50 м мощности. В западной же части луки и по северному склону ее, где такого покрова нет или он имеет ничтожную мощность, гипс и ангидрит нацело выщелочены, вследствие чего доломиты во многих местах утеряли свое правильное залегание слоями, разбились на отдельные глыбы или же превратились в совершенно лишенный слоистости, так называемый, брекчиевидный доломит. Общая мощность нижнепермских отложений в этих местах достигает лишь 20—30 м.

Как в верхнекарбоновых, так и в нижнепермских породах сохранилось значительное количество органических остатков, которые дали возможность определить из верхнекаменноугольных отложений 323 вида и из нижнепермских 67 видов.

Данные М. Э. Ноинского изображены графически на рис. 11. Для понимания диаграммы следует иметь в виду, что верхнекаменноугольные отложения луки разбиваются Ноинским на шесть горизонтов, обозначаемых снизу вверх последовательно буквами С3a, C3b, C3c, C3d, С3e, C3f а нижнепермские — на три горизонта с обозначениями Р11, Р12, Р13.

Распределение фауны в разрезе верхнего палеозоя Самарской Луки (по М.Э. Ноинскому)

Распределение фауны в разрезе верхнего палеозоя Самарской Луки (по М.Э. Ноинскому)

Изучение схемы позволяет сделать ряд важных выводов. Фауна горизонтов С3a и С3b отличается весьма большим богатством; так, в С3a мы имеем около 180 видов, принадлежащих 89 родам и 43 семействам; в C3b — 157 видов, распределяющихся между 72 родами и 37 семей­ствами; животное население отличается качественным разнообразием, включая все классы морских животных: фораминиферы, мшанки, кораллы, брахиоподы и т. д. Эти признаки с несомненностью указывают, что в эпоху С3а и Сab бассейн Самарской Луки характеризовался совершенно нормальным гидрологическим режимом, т. е. прежде всего — нормальной соленостью. В более юных горизонтах количество видов начинает стремительно сокращаться. В С3c их уже 80; в С3d —26; в С3e — 45; в C3f — 48; в P11 — 54; в Р12 — 45; в Р13 — всего 16. Наблюдение за ходом изменений внутри каждого класса позволяет вскрыть дополнительно ряд существенных закономерностей. Весь промежуток времени от C3c до Р03 мы можем разбить на два этапа. Первый охватывает время, отвечающее отложению горизонтов C3c С3d и CЗе. Этот период характеризуется тем, что если какие-либо изменения в фауне и имеются, то они совершаются в одном и том же направлении во всех классах животных. При переходе от С3d к С3e во всех классах число видов одновременно сильно сокращается, при переходе же от C3d к С3е вновь сильно возрастает. Эти изменения фауны скорее всего объясняются не первичными изменениями в условиях бассейна, а чисто вторичными явлениями перекристаллизации и растворения органических остатков в породе, благодаря которым мы и получаем общее одновременное изменение фауны в целом.

Совершенно иная картина наблюдается в горизонтах С3f, Р11, Р12, Р13. Общее число видов здесь примерно то же, что и в предыдущем горизонте, т. е. между 40 и 50 видами. Однако количественные соотношения между представителями различных классов, гак сказать «удельный вес» каждого класса, резко меняются. Начиная с горизонта С3f до конца Р1 мы неуклонно наблюдаем, что общее количество видов кораллов, брахиопод, фораминифер, мшанок все больше сокращается; эти классы неуклонно идут к вымиранию и, наконец, один за другим вымирают. Так, мшанки прекращают свое существование уже в конце С3c, кораллы и трилобиты в Р11 головоногие и фораминиферы в P12. Наоборот, пелециподы и гастроподы не только не уменьшаются в количестве, но значительно увеличивают число своих видов, показывая всю видимость благоденствия, пока, наконец, в P13 не становятся единственными хозяевами морского дна.

Однако это был очень своеобразный расцвет. Оригинальная особенность его заключается в том, что увеличение количества пелеципод и гастропод в Р13 не повело за собой появления Каких-либо новых, прежде не живших родов или даже групп видов. Весь смысл расцвета моллюсков сводится к тому, что «некоторые группы, представленные более или менее обильно в карбоне, получили в Р13 исключительно большое развитие, будучи представлены здесь очень большим числом видов и положительно массой экземпляров». Другой же особенностью «расцвета» является поразительная малорослость фауны Р13: «почти все констатированные здесь роды и группы представлены исключительно видами и экземплярами малой величины».

Легко видеть, что отмеченные особенности фауны С3f и Р1, ни в коем случае не могут быть объяснены теми же процессами вторичного изменения породы, как это имело место для отложений С3с, С3d, С3e. Там мы видели одновременное обеднение всех классов. Здесь же на­блюдается не только обеднение, но и отбор внутри классов, приостановка сколько-нибудь заметного образования новых групп, а также общее измельчание фауны. Все эти процессы, несомненно, первичные. Но в качестве таковых они обозначают только одно, а именно—что гидрологический режим и, прежде всего, соленость бассейна отклоняются от нормы; бассейн перестает быть нормальным морем.

Однако в какую сторону идет это отклонение? В сторону все большего опреснения или же, наоборот, в сторону все возрастающего осолонения? Два обстоятельства позволяют решить этот вопрос вполне определенно. При постепенном исчезновении нормально-морских типов (кораллов, брахиопод и др.) в море не появляется никаких новых форм, которые можно было бы рассматривать как представителей пресноводной фауны, хотя такая пресноводная фауна той эпохи теперь хорошо известна. С другой стороны, среди карбонатных пород, чем выше по разрезу, тем больше попадается гипса (CaSO4. • 2Н2О) и ангидрита (CaSO4). Эти же соли могут возникать только в условиях осолоняющегося бассейна, в отдельных отшнуровывающихся от него лагунах. Таким образом, бассейн Самарской Луки конца верхнего карбона и нижнепермской эпохи был, несомненно, бассейном осолонявшимся.

Для правильного понимания существа дела нужно иметь в виду, что лишь для недавнего геологического прошлого понятие «бассейн нормальной солености» отвечает представлению о современной норме содержания солей — 3,5%. Но чем дальше отодвигаемся мы в прошлое, тем расплывчатее становится количественная оценка «нормальной солености». Можно принять за весьма правдоподобную старую мысль Р. Дэли, указавшего, что соленость современных морей есть явление, исторически развившееся за счет непрерывного вноса в океан солей реками и за счет вулканических процессов. Чем древнее море, тем более низкой была бы «нормальная соленость», а с ней и «нормы» для опресняющихся и осолоняющихся бассейнов. Рубрики для подразделения этих трех типов водоемов являются, таким образом, «скользящей шкалой», переменной величиной, но самая сущность различия между ними, конечно, во все времена оставалась той же.

Из приведенных примеров видно, что расшифровка фациального типа древнего водоема возможна лишь тогда, когда в ископаемом материале ярко проявляются и сочетаются и фаунистические и литологические признаки «нормы» или уклонения от нее в сторону повышения или понижения солености. При отсутствии ярких показателей дифференцирование толщ на свиты, отложенные в опресняющихся и осолоняющихся водоемах, становится затруднительным. Поэтому часто геологи ограничиваются только констатацией уклонения данной свиты от нормально-морской, обозначая ее термином «лагунные осадки» или «лагунная свита». Такой прием как первый этап фациального анализа ископаемых осадков, конечно, правилен и приемлем, но только как первый этап. В дальнейшем необходимо всячески стремиться к тому, чтобы отыскать признаки, могущие позволить уверенно отнести бассейн к числу осолоняющихся пли опресняющихся.

По отношению к докембрийским породам, однако, даже эта первоначальная ступень фациального анализа — различение нормально-морских и лагунных свит — оказывается по большей части неосуществимой.