На заре жизни. Органический мир докембрия - Игорь Николаевич Крылов Страница 4

Естественно, что геологи напряженно искали методы надежного сопоставления древних толщ с основными, наиболее полно и хорошо изученными опорными разрезами, где последовательность слоев не вызывала никаких сомнений. Но арсенал таких методов был, к сожалению, невелик, а сами методы не слишком надежны. Основой большинства из них было сравнение похожих и непохожих горных пород.

Если где-нибудь в обрыве у реки встречаются черные сланцы или красные песчаники, и точно такие же породы видны на склоне ближайшей горы, можно предположить, что они образовались в одно и то же время. Еще лучше, если мы видим несколько пластов, сменяющих друг друга в одной и той же последовательности. Этот метод широко применяется при изучении древних толщ (рис. 1).

Рис. 1. Строение лахандинской свиты (средний рифей в Учуро-Майском районе Восточной Сибири), разрезы уверенно сопоставляются по однотипным породам, залегающим в одинаковой последовательности (но С. В. Нужнову) 1 — доломиты; 2 — известняки; 3 — онколитовые известняки; 4 — глауконитовые известняки; 5 — битуминозные доломиты; 6 — обломочные известняки; 7 — темно-серые известняки; 8 — кварцевые песчаники; 9 — конгломераты; К) — алевролиты; 11 — аргиллиты; 12 — железисто-каолиновые породы; 13 — конкреция бурого железняка; 14 — прослои и линзы бурых железняков; 15— строматолитовые доломиты. Индексы: kd — кандыкская свита (верхний рифей); Lh4— игниканская подсвита лахандинской свиты; Lh3 — нtльканская подсвита лахандинской свиты; Lh2 — мильконская подсвита лахандинской свиты; Lh1 — кумахинская подсвита лахандинской свиты; zp — ципандиская свита.

Но он пригоден только для относительно небольших площадей. Это понятно: ведь в одно и же время в разных участках большого моря могли выпадать осадки, различные по составу и внешнему виду. У берега это была гальки, чуть поглубже — песок, а еще дальше от берега — тонкий глинистый ил.

Отложения из относительно удаленных районов пробовали сравнивать по циклам осадкообразования. Давно уже было установлено, что осадочные докембрийские (впрочем, не только докембрийские, но и более молодые) толщи нередко имеют ритмичное строение. Их серии часто начинаются грубообломочными породами — конгломератами, песчаниками, кварцитами, затем следуют песчаносланцевые толщи, и, наконец, венчается такой цикл карбонатными породами. Потом происходит перерыв в накоплении осадков, море отступает, а спустя некоторое время возвращается — и опять откладываются конгломераты, начинающие новый цикл. Наиболее четко такая ритмичность видна в докембрийских отложениях Южного Урала. Подобные циклы выявляются и в докембрийских толщах из других мест.

Эти мощные — толщиной до нескольких километров — ритмичные пачки докембрийских пород проявляют большое сходство даже на расстояниях до нескольких тысяч километров, правда, в пределах крупных единых геологических структур. Так были сопоставлены древние толщи Южного и Северного Урала, и все исследования последних лет (в том числе и палеонтологические данные) полностью подтвердили, что сравнение было сделано правильно. Но сопоставления толщ из очень далеких районов могут привести к серьезным ошибкам. Так, на Южном Урале верхнедокембрийские отложения (в интервале от 1500 до 600 млн. лет) разделяются на три крупных цикла, а на севере Сибири, на склонах Анабарского поднятия, в это же время образовался всего один такой цикл.

К тому же трудно ожидать сколько-нибудь точного совпадения в разных районах границ таких циклов. Конгломераты в основании осадочных толщ говорят о трансгрессиях, наступании моря на сушу. Но мы знаем, что береговые линии морей перемещаются очень медленно и поэтому конгломераты из одного района явно моложе или древнее, чем конгломераты, найденные в полутора-двух тысячах километров южнее или севернее (если вообще они сравнимы).

Успешно можно использовать для сравнения одновозрастных осадков некоторые своеобразные типы горных пород. Всем знаком обыкновенный писчий мел. Когда-то он отлагался на огромных площадях, образуя мощные пласты. Эта эпоха — она так и названа меловой — больше никогда не повторилась. Конечно, изредка встречается рыхлый известняк, похожий на мел, и в отложениях иного возраста, но самое широкое распространение пород этого типа приурочено именно к отложениям меловой системы.

Другой пример. В начале четвертичного периода огромные пространства Северного полушария были покрыты мощной корой льда. Ледниковый период оставил после себя очень характерные отложения — так называемые моренные суглинки, где без всякого порядка перемешаны глина, песок, мелкие и крупные куски камней, где встречаются грубо отшлифованные и исцарапанные льдом валуны. Там, где лед таял, мощные потоки воды откладывали тоже очень характерные грубослоистые линзы крупнозернистых песков, а в ледниковых озерах оседали глинистые осадки с отчетливой ритмичностью: весной, когда воды больше, — осадок был погрубее, зимой — тоньше. Эти ленточные глины, приледииковые пески (их называют флювиогляциальными) и моренные суглинки без труда узнаются на любых расстояниях — от Центральной Европы до крайнего севера Сибири.

В истории Земли четвертичное оледенение было не единственным. Древние моренные суглинки (их называют тиллитами) известны в верхнепалеозойских отложениях Индии, Африки, Австралии и даже Антарктиды.

Горные породы, похожие на ледниковые образования, встречены и в отложениях докембрия. Сначала докембрийские тиллиты считали одинаковыми и одновозрастными по всему миру — от Норвегии до Южной Австралии. Но советский ученый Н. М. Чумаков убедительно показал, что дело обстоит гораздо сложнее. Во-первых, многие из этих пород являются не настоящими тиллитами, а только похожи на них. Во-вторых, они не совсем одновозрастны и время их образования в разных районах различается иногда на несколько сотен миллионов лет. И тем не менее отдельные уровни ледниковых отложений можно использовать при сравнении весьма удаленных друг от друга разрезов.

Так, следы явных ледниковых образований, приуроченные к верхним горизонтам докембрия (вендский или юдомский комплекс), известны в Норвегии, на Шпицбергене, в Белоруссии, на Северном Урале — словом, в различных частях Северной и Северо-Восточной Европы. В слоях этого возраста тиллитоподобные породы встречены в Шотландии, во Франции, на Южном Урале, в Тянь-Шане, Сибири и даже на Колыме. И хотя ледниковая природа некоторых из этих пород не совсем доказана, у геологов есть все основания говорить о Великом вендском оледенении, как считает известный исследователь верхнего докембрия профессор Б. М. Келлер. В более древних рифейских