Александр Конюхов - Читая каменную летопись Земли...

• Название: Читая каменную летопись Земли...
• Автор: Александр Конюхов
• Издательство: Наука
• Жанр: Прочая научная литература
• Год: 1992
• ISBN: 5-02-002296-9

Не зная прошлого, невозможно предугадать будущее. Этот тезис вполне применим и к нашей планете. Наступившие уже изменения климата, в частности глобальное его потепление, заставляют ученых внимательнее вглядываться в каменную летопись Земли, вчитываться в очень древние и в сравнительно недавно написанные природой страницы. О мире камня, окружающем нас, об отношении к нему человека на разных этапах становления цивилизации, о камнях-амулетах и камнях-лекарствах, об осадочных породах, хранящих богатейшую информацию о прошлом нашей планеты, рассказывает эта книга. В ней также воссоздан ряд ярких эпизодов из сложной и противоречивой геологической истории нашего общего дома — Земли.

Верхняя, осадочная оболочка Земли — это не только средоточие разнообразных полезных ископаемых, но и каменная летопись, читая которую мы сможем познать далекое прошлое нашей планеты и предсказать ее будущее.

Научно-популярное издание.

Для широкого круга читателей, интересующихся историей нашей планеты.

---

Из-за малого веса многим алевритовым частицам уготована судьба скитальцев. Это они во время пыльных бурь в Сахаре переносятся ветрами через Атлантический океан, попадая в специальные ловушки, устанавливаемые на Багамских островах и во Флориде. Поднявшись в верхние слои воздушной оболочки, алевритовые частицы вместе с тропосферными вихрями огибают по нескольку раз земной шар. Наряду с тонкой пелитовой взвесью они находятся в составе нефелоидных обвалов в водной толще океана, а у его дна их переносят мутьевые и придонные течения на огромные расстояния. Алеврит заполняет мелкие промоины и бороздины на дне либо образует аккумулятивные валы на границе континентального подножия с абиссальными равнинами океана.

Странная судьба у алеврита. Он может измельчиться до состояния крупного пелита, а затем и вовсе исчезнуть. Большинство алевритовых зерен разлагается, давая начало простейшим химическим соединениям: SiO2, AI2O3, FeO3 и др. А уже из них образуются частицы, составляющие последний и самый многочисленный класс — пелиты (‹0,01 мм) которые в группе обломочных частиц, по-видимому, на 90 % представлены агрегатами глинистых минералов.

Если сравнивать гранулометрические классы осадочных частиц с ранними людскими сообществами, то пелитовые частицы, лежащие в основании гранулометрической пирамиды, можно сопоставить с самым многочисленным их пластом — классом земледельцев. И в этом есть глубокий смысл: ведь глинистое тонкодисперсное вещество составляет каркас разнообразных почв. Глинистые чешуйки вездесущи. Они встречаются во всех обстановках — в воде, в воздухе и на дне океана. В отличие от алевритовых и других обломочных частиц, никак не сцепливающихся друг с другом, чешуйки глин способны слипаться и образовывать более крупные агрегаты. Таким образом они лучше противостоят воздействию различных механических и химических агентов.

Другие персонажи

В природе распространены не только обломочные частицы. Другая, самая разнообразная их группа порождена жизнью. Многообразие ее форм находит отражение в структуре этой группы. В нее входят карбонатные, кремнистые и углеродистые остатки различных организмов, живших в разных средах — на поверхности суши, в реках, озерах, болотах, морях, в различных зонах океана. При этом карбонатные и кремнистые остатки имеют для геолога особую значимость, так как в них фиксируются прижизненные черты обитавших в ту или иную эпоху животных и микроорганизмов.

Органический мир находится в непрерывном развитии, и новые формы в меняющихся условиях среды обитания вытесняли (и вытесняют сейчас) архаичные и нежизнеспособные виды, постепенно, а то и очень резко изменяя облик био- и танатоценозов. Однако и новые формы не вечны. С течением времени они также сходят со сцены, оставляя как память о себе раковины, скелетные фрагменты минерального каркаса, прижизненные отпечатки в осадочных породах. Наиболее характерные из подобных остатков становятся символами временного интервала, в котором жили их хозяева.

Впрочем, хорошо сохранившиеся палеонтологические остатки — символы или «метки» своего времени, встречаясь в изобилии в одних слоях осадочного разреза, зачастую совершенно отсутствуют в других. Хороший образец древней фауны сродни княжескому захоронению в степном кургане: оно одно на тысячи других, безвестных могил. Так же обстоит дело с остатками карбонатстроящих и других древних организмов. Огромные их массы, скопившиеся на ограниченном пространстве, могут в силу плохой сохранности не нести значительной научной информации. Однако ими сложены пласты и толщи органогенных пород, которые скрыты в недрах осадочных бассейнов либо выступают в виде горных хребтов. Они интересны тем, что способны вмещать залежи фосфоритов и бокситов, различных металлов, а главное, скопления нефти и газа.

Жизнь пронизывает всю поверхностную оболочку Земли. Здесь также выстраивается своя пирамида. В водной среде в ее основании находятся мельчайшие фотосинтезирующие организмы (планктон), защищающие свои тела кремнистой или карбонатной оболочкой. Именно их остатки микронных и субмикронных размеров, попадающие в алевритовую и пелитовую фракции, составляют основную массу органогенных частиц, взвешенных в водной толще морей и океанов. Они либо растворяются при опускании на дно, либо образуют рыхлые осадки.

Поражают многообразие форм, неистощимость выдумки природы. Рассмотрим для примера группу диатомей и радиолярий. Эти мельчайшие кремнестроящие организмы обитают в поверхностных водах не только океана, но и пресноводных озер, осолоненных лагун, других водоемов. Некоторые из них можно встретить даже в поде одиноких колодцев, разбросанных в пустыне: идеальные сферы с шиповидными отростками, изящные рюмочки, перевернутые ножкой вверх, разнообразные шлемы и кубки, мыльницы и т. д. Эти формы позволяют их владельцам выжить в конкурентной борьбе за пищу и пространство. Не менее удачным дизайном отличаются те многокомнатные плавающие «квартиры» фораминифер, которые они строят в течение всей своей жизни, предпочитая кремнезему карбонатный материал. В этом микромире есть свои карлики и настоящие гиганты. К числу последних можно отнести птеропод, чьи арагонитовые раковинки с игольчатыми выступами, напоминающими антенны, видны невооруженным глазом. Птероподы — типичные обитатели средиземноморских карбонатных илов (их размер от 0,3 до 1 см).

Далекие предки фораминифер — швагерины были еще более искусными строителями. Если раковины современных глобигерин и глобороталий можно сравнить с космическим модулем, к которому «пристыкованы» различной величины жилые отсеки, то швагерины создавали многокамерные диски. В них верхние ряды наслаиваются на нижние и являются одновременно их продолжением наподобие свернутой кинопленки. Подобные образования, плававшие в морской воде, были похожи на космические станции будущего, как их представляют писатели-фантасты.

Однако не только (и не столько) остатки этих гигантов микромира слагают массу тонкозернистых карбонатных отложений, например пласты обыкновенного мела. Как показали исследования в поле электронного сканирующего микроскопа, внедренного не так давно в научную практику, они состоят из фрагментов мельчайших растений, объединенных в группу нанопланктона. Это кокколитофориды — крошечные существа, не способные слепить раковинку и защищающие себя с помощью отдельных кальцитовых дисков. Последние скрепляются органическими молекулами в единое целое. В группу нанопланктона входят и организмы, предпочитающие использовать кремнезем для построения внутреннего каркаса. Он обычно представляет собой кольцо с перекладинами разного вида. Вокруг кольца располагается водорослевая клетка с нитевидными выступами для перемещения в водной среде. Благодаря нитевидным отросткам и кремневому каркасу эти организмы были названы силикофлагсллятами. В нанопланктон включают также динофлагелляты и перидинисвые водоросли.

Естественно, на дно попадают только устойчивые фрагменты организмов, которые в условиях малого поступления с континента или островов обломочного материала становятся ведущими компонентами донных осадков. По размерам остатки нанопланктона соответствуют тонкому пелиту, т. е. в гранулометрическом отношении принадлежат к тому же классу, что и глинистые частицы. Панцири диатомовых и перидиниевых водорослей и раковинки мелких фораминифер примерно на порядок-два крупнее, а многие фораминиферы обладают размерами песчинок. В тех частях моря, где происходит дифференциация осадочного материала по крупности, они, как правило, встречаются вместе с терригенным песком. В то же время тонкие органогенные частицы распространяются и оседают вместе с чешуйками глин.

Зоопланктон и рыбы, питающиеся фитопланктоном, а также другие рыбы и кальмары, живущие за счет зоопланктона и мелкой рыбешки, сохраняются чаще всего в виде отпечатков в породах, редко можно найти части скелета (например, зубы акул). Мезозойские родственники кальмаров — белемниты являлись одной из широко распространенных в юрское и меловое время групп морских организмов. Она хорошо изучена благодаря особому кальцитовому ростру — элементу хвостовой части организма, часто сохраняющемуся в окаменелом состоянии. По их находкам устанавливается возраст вмещающих отложений.

Широко распространены и бентосные, т. е. живущие на дне, организмы: моллюски, мшанки, известь выделяющие водоросли, морские ежи и лилии, кораллы, полихеты и др. У большинства из них тело защищено наружными известковыми покровами, другие имеют внутренний карбонатный скелет, у третьих (водорослей) метаболизм сопровождается выделениями извести. После гибели организмов минеральные форменные элементы оставались на дне, где при благоприятных условиях накапливались огромные массы карбонатных остатков, которыми сложены пласты и мощные толщи известняков.