Алексей Розанов - Что произошло 600 миллионов лет назад

• Название: Что произошло 600 миллионов лет назад
• Автор: Алексей Розанов
• Издательство: Наука
• Жанр: География
• Год: 1986

В истории развития органического мира Земли было несколько важнейших событий, таких, как возникновение жизни, появление эвкариот, затем многоклеточных организмов. 600 миллионов лет назад многоклеточные животные впервые получают возможность строить скелет, и о тех пор органический мир Земли приобретает все более сходные с современностью черты. Об условиях, в которых произошло это важное событие, и гипотезах о причинах появления скелета у животных идет речь в предлагаемой читателю книге.

---

И наконец, в проблеме центров происхождения кембрийских фаун следует упомянуть выводы, которые могут быть получены в настоящее время и по трилобитам. Хотя эта группа не встречается с самого начала кембрия, т. е. с начала томмотского века, и при рассуждениях о времени ее появления не могут быть применимы те критерии, которые приемлемы при рассуждениях о группах, обнаруженных в основании кембрия, все же могут быть сделаны выводы большой степени достоверности. С чем это связано? А с тем, что в результате очень интенсивной деятельности Международной рабочей группы по границе кембрия и докембрия, и особенно советской национальной группы по той же проблеме, изученность низов кембрия в стратиграфическом смысле стала очень высокой. Достаточно сказать, что детальность расчленения нижнекембрийских отложений не уступает ни одному интервалу палеозоя и мезозоя.

И вот в результате оказалось, что хорошо понятна не только история раннекембрийских трилобитов в целом, о чем шла речь выше, но и начальные этапы развития этой группы.

Сегодня не вызывает сомнения, что наиболее древние трилобиты появились на Сибирской платформе. Дальнейшая их судьба была очень сложна. Вероятно, кроме того, что некоторые трилобиты мигрировали из Сибири, было еще несколько центров их происхождения, вокруг которых постепенно складывались соответствующие провинции.

Вопрос о первом центре происхождения трилобитов стал очевиден большинству специалистов лишь совсем недавно. А до последнею времени с «древнейшими» трилобитами происходили неоднократные сенсации. Одна из них связана с изучением разрезов Марокко, где известный немецкий исследователь К. Цуй обнаружил трилобиты в слоях более древних, чем указывалось ранее французским ученым П. Юпе. Интерес к этой находке был особенно велик, так как считалось, что трилобиты П. Юпе один из самых древних в мире, а соответственно находки К. Цуя еще более древние, как минимум, томмотские А до тех пор считалось, что в томмотских отложениях трилобитов нет, и как-будто бы разрушались представления о существовании в низах кембрия слоев без трилобитов. Многие ученые предприняли попытки переизучения и проверки этого материала, и очень скоро французский палеонтолог Ф. Дебренн в породах, откуда К. Цуем были собраны трилобиты, обнаружила и археоциат. А археоциаты оказались вовсе не томмотские, а атдабанские, и даже не самые древние из атдабанских.

Рис. 42. Реконструкция позиции континентов в кембрии (по Л. П. Зоненшайну и др.) Из-за неверного положения Сибири и Европы провинции Olenellus и «Промежуточная» оказались разорванными. Кроме того, рифогенные постройки частично оказываются в южных приполярных областях

G — Гондвана, Е — Европа, S — Сибирь, C — Китай, К — Казахстан, NA — Северная Америка

Но не успели еще улечься страсти вокруг марокканских трилобитов, как возникла новая идея древнейших в мире трилобитов из Китая. Мы уже вкратце обсуждали эту проблему ранее. Китайские специалисты очень правильно подметили большое сходство древнейших трилобитов Китая с марокканскими, но при этом не обратили внимания на то, что те уже перестали быть самыми древними.

По поводу древнейших китайских трилобитов было так много опубликовано работ и так часто они приводились в качестве примера древнейших трилобитов, что геологическая общественность стала проникаться мыслью о том, что это так. Это заблуждение последних лет было развеяно лишь в 1984 г. на Международном геологическом конгрессе в Москве, причем, может быть, это и не случилось бы, не сделай известный китайский специалист по трилобитам Чан Вентанг доклад, в котором прекрасно показал вероятную одновозрастность китайских и марокканских находок.

О биогеографии, центрах происхождения и путях миграции сказано вполне достаточно. Важно одно — для палеореконструкции картины мира эти данные по своему значению ничуть не менее важны, а в ряде случаев и значительно более важны, чем данные, обычно используемые в таких случаях. Крупнейшим недостатком многих реконструкций является именно недоучет палеобиогеографических данных.

Даже самая последняя реконструкция очень много сделавшего в этом вопросе Л. П. Зоненшайна и его коллег, доложенная на Международном геологическом конгрессе, находится в противоречии с биогеографическими данными (рис. 42). Это прежде всего хорошо видно на примере взаимного расположения Сибири, Европы и Китая. Нужно, правда, отметить, что данная реконструкция находится в определенном противоречии и с существующими палеомагнитными данными.

Л. П. Зоненшайн и его коллеги пишут, что их реконструкция наиболее близка к реконструкции А. Н. Храмова, опубликованной в 1982 г. Но это положения не спасает.

Заключение

Рассмотрев вкратце как будто бы все возможные вопросы временного и географического распространения организмов, фаций и климатических показателей, присовокупив к этому палеомагнитные данные, попробуем свести концы с концами.

При изучении проблемы границы докембрия и кембрия решаются, по существу, два главных вопроса: 1) как осуществляется переход от эпохи существования организмов в бесскелетном состоянии к эпохе преобладания скелетных форм и 2) почему этот процесс произошел?

Мы сегодня уже, казалось бы, очень много знаем о времени перехода от докембрия к кембрию, но всех знаний не хватает даже на то, чтобы ответить на главный вопрос: были ли существенны крупные абиотические изменения, происходившие в это время, главной причиной тех крупных изменений в органическом мире, о которых шла речь выше.

Попробуем рассмотреть некоторые аспекты глобальных абиотических изменений, произошедших при переходе от докембрия к палеозою. Читатель из предшествующих глав уже помнит, что существенные изменения произошли в эволюции осадочного процесса: произошел существенный сдвиг в соотношении накопления Са и Mg карбонатов, фосфоритонакопления, соленакопления, красноцветных морских отложений и т. д.

Остановимся на каждом из этих явлений несколько подробнее.

Исследователям многих регионов мира, занимающимся древними толщами, бросается в глаза одна интересная особенность: при нахождении доломитов вероятность того, что это докембрий, значительно выше, чем если обнаруживаются известняки, которые чаще будут кембрийскими. Это не строгое правило, но оно подтверждается столь часто, что, естественно, возникла мысль о том, что в докембрии больше накапливалось доломитов, а в кембрии — известняков. Произвести точные подсчеты, конечно, очень трудно. Во-первых, количество древних пород, сохранившихся от эрозии, составляет лишь небольшой процент. Во-вторых, сами подсчеты количества известняков и доломитов наталкиваются на трудности из-за многих причин. Геологи, описывая разрезы, не всегда дают точную оценку соотношений доломитов и известняков, чаще всего полагаясь на визуальное восприятие. Кроме того, например, все вторичные доломиты (т. е. доломиты, образованные по известнякам) должны быть подсчитаны, конечно, как известняки.

Рис. 43. Распределение карбонатов и фосфоритов в древних толщах а — соотношение известняков и доломитов в осадках верхнего докембрия и кембрия, б — время максимального фосфатонакопления

А кто сегодня может поручиться, что первичность и вторичность доломитов определена правильно? Мы знаем много курьезных случаев описания вторичных доломитов в качестве первичных, и соответственно это влекло за собой своеобразные выводы об условиях обитания той фауны, которая была обнаружена в этих доломитах. Но все же считая, что мы совершаем более или менее систематическую ошибку в оценке доломитов и известняков, я попробовал произвести расчеты на примере Сибирской платформы и некоторых районов Алтае-Саянской складчатой области (беря, конечно, за 100% только карбонатную составляющую и исключая из подсчетов терригенную и вулканогенную составляющую). Результаты этих подсчетов (рис. 43) показывают, что в начале кембрия происходит существенное увеличение накопления Ca-карбонатных пород и соответственно уменьшение Mg в осадках.

Вероятно, в прямой связи с этим явлением находится и развитие строматолитовых построек, очень обильных и крупных по своим масштабам в докембрии и значительно более редких и мелких в кембрии.

Аналогичные результаты, но еще более относительно точные — получаются при попытке подсчитать соотношение доломитов и известняков по Австралии и Северо-Американской платформе. Так что с определенной степенью достоверности можно считать характерным для перехода от докембрия к кембрию изменение характера карбонатонакопления от магниевого к кальциевому.

Рассматривая далее характер изменения карбонатонакопления, вспомним, что с началом кембрия связано необычное обилие железа в карбонатных породах (а особенно в известняках). Для многих регионов в связи с этим характерна первично красная окраска известняков. Таковы, например, томмотские и частично атдабанские отложения Сибирской платформы, известняки раннего кембрия ряда районов Алтае-Саянской складчатой области, Монголии, Австралии, Англии, Испании и Марокко, Ньюфаундленда и т. д.