На заре жизни. Органический мир докембрия - Игорь Николаевич Крылов Страница 24

фосфориты. В первую очередь это коснулось крупнейшего в нашей стране месторождения Каратау в Южном Казахстане. Осадочные фосфориты здесь были найдены еще в 30-х годах, и их возраст определялся как среднекембрийский. Ниже фосфоритов залегала мощная, в несколько тысяч метров толща известняков, песчаников и сланцев, так называемая каройская серия, которая относилась к нижнему кембрию. В 1958 г. И. К. Королюк получила несколько образцов строматолитов из каройской серии, но ее мнению, докембрийских. Проверяя эти выводы, фрунзенский геолог В. Г. Королев и его сотрудники собрали большую коллекцию строматолитов из этих толщ и прислали ее в Геологический институт АН СССР. К этому времени в ГИНе уже были детально изучены строматолиты Урала и многих районов Сибири. Сравнение коллекций дало однозначный ответ: слои, подстилающие фосфоритовую толщу, старше, чем думали геологи. Их можно сравнивать только с докембрийскими, рифейскими отложениями Урала и Сибири. А это значит, что и фосфориты могут оказаться древнее, чем это принято считать.

Несколько лет подряд ездят геологи из Москвы и из Фрунзе в Каратау. Детально изучается слой за слоем. И вот профессор Б. М. Келлер, В. Г. Королев и их сотрудники находят прямо над фосфоритами несколько отпечатков трилобитов. Специалисты уверенно говорят: нижний кембрий, а не средний! В Казахстан отправляется крупнейший специалист по трилобитам И. В. Покровская. Она посещает основные разрезы кембрийских отложений Каратау и просматривает в Алма-Ате и во Фрунзе коллекции, собранные другими геологами. Сомнений нет, фосфориты Каратау древнее, чем предполагалось. Вероятнее всего, это — ровесники сибирских и китайских фосфоритов, и приурочены они как раз к пограничным слоям кембрия и докембрия.

Более древними оказались и дальневосточные фосфориты. Исследования там еще не закончены, но кембрийский возраст охотских фосфоритов можно считать доказанным. Любопытно, что повышенное содержание фосфора показали и образцы, собранные из тех же по возрасту толщ на Крайнем Севере, на склоне Анабарского массива. Таким образом, намечается своеобразная «фосфоритовая эпоха», когда на огромных пространствах, где больше, где меньше, но повсюду отлагались соединения фосфора. Вот достаточно яркий пример, как чисто научная и, казалось бы, отвлеченная от задач практики проблема дает совершенно неожиданный и очень ощутимый «выход» в народное хозяйство.

Но вернемся к проблеме появления скелетов. Связаны ли между собой эти два явления — изменения в органическом мире планеты и вспышка фосфоритообразоваиия? Я не берусь утверждать, где причина и где следствие, но такое совпадение кажется довольно интересным, особенно в связи с мутационными гипотезами. Работы советских геологов, проведенные в последние годы, показали связь фосфатообразования с вулканическими процессами. Не вызвана ли великая кембрийская мутация массовым поступлением в морские воды огромных количеств вулканогенного фосфора? Впрочем, вполне вероятен и обратный случай. Как известно, фосфор — один из главных элементов живых существ. В мясе животных его содержится до нескольких десятых долей процента при общем содержании в земной коре всего 0,08 %. Не могло ли массовое отложение фосфоритов на границе кембрия и докембрия указывать на катастрофическое вымирание мягкотелых докембрийских организмов? Ведь некоторые, более молодые месторождения фосфоритов приурочены как раз к скоплениям остатков некогда существовавших животных.

Но, может быть, на современной стадии исследований не так важно придумать объяснение всем этим деталям, как выяснить во всех деталях сам ход процесса преобразования органического мира на границе протерозоя и палеозоя. В частности, определенные изменения на этой границе претерпевают и растительные остатки. Первые известковые водоросли (не синезеленые, а эпифитоны, ренальцисы и другие растения с настоящим карбонатным «скелетом») появляются несколько раньше, чем первые археоциаты или моллюски. Изменяются на границе кембрия и другие группы органических остатков — строматолиты, онколиты, акритархи. Выяснение всех закономерностей — очень интересная задача ближайшего будущего.

Основные подразделения верхнего докембрия и их палеонтологическая характеристика

Рассматривая те или иные группы органических остатков, мы иногда вскользь замечали, что они приурочены, скажем, к отложениям среднего рифея или венда. И читателю приходилось возвращаться к табл. 1, чтобы познакомиться с этими названиями. Однако все-таки подробный обзор подразделений верхнего докембрия лучше сделать именно сейчас, когда мы уже ознакомились с органическими остатками из этих слоев.

Как мы ужо упоминали, определение геологического возраста пород сводится к тому, что интересующие нас слои сопоставляются различными способами, и в первую очередь по органическим остаткам, со стратотипом — разрезом, принятым за эталон того или иного подразделения геологической шкалы. Эти подразделения имеют собственные наименования: пермская система, коньякский ярус и т. д. Названия периодов и типовые разрезы утверждаются Международным геологическим конгрессом и являются обязательными для геологов всего мира.

В докембрии таких единых, всемирных подразделений пока не выделено. Даже самые общие — архей и протерозой — различные исследователи понимают по-своему.

Отложения верхнего докембрия выделялись во многих странах и везде назывались неодинаково: рифей (СССР), синий (Китай), ипфракембрий (Северная Африка), белт (США) и т. п. Геологи совещались и иногда даже спорили о возможности их сопоставления, но точность таких сопоставлений была невелика, и никто не мог доказать, является ли синий точным эквивалентом рифея или отвечает только небольшой его части. Пока такие проблемы не решены, трудно говорить о выделении единых для земного шара подразделений докембрия. Но в пределах отдельных районов и стран, даже таких больших, как СССР, уже возможно сравнить разрезы, выделить из них наиболее полный в качестве стратотипа и дать наименования отдельным частям такого разреза.

Как я уже упоминал, в качестве такого типового разреза верхнепротерозойских отложений СССР академик Н. С. Шатский в 1945 г. предложил разрез древних осадочных толщ западного склона Южного Урала, а само это подразделение получило наименование рифейская группа, или просто рифей. Исследования последних лет полностью подтвердили выводы и предвидения Шатского. Уральский разрез верхнего протерозоя действительно является наиболее полным в нашей стране, и с ним можно сопоставлять отложения других регионов самыми различными методами. Толщи уральского рифея, состоящие из четких циклично построенных серий, содержат характерные породы (например, тиллитоподобные конгломераты). В них на разных уровнях встречен глауконит и другие минералы, позволяющие определять абсолютный возраст, они прорваны интрузиями кислых, щелочных и основных изверженных пород. Наконец, в них на многих уровнях обнаружены разнообразные органические остатки. Все это позволяет применять самые различные методы сопоставления, корреляции древних толщ в любом конце страны с эталонной меркой рифея — стратотипическим разрезом в горной Башкирии. Правда, поначалу геологов немного смутила огромная длительность рифея — более 1 млрд, лет. Но уже через два-три года они привыкли спокойно оперировать цифрами с допуском ± 50, а то и 100 млн. лет.

К 1960 г. были детально изучены основные разрезы древних толщ пашей страны, собраны и исследованы содержащиеся в них строматолиты и проведены первые более или менее массовые определения абсолютного возраста пород.