Данные палеонтологии широко применяют для решения целого ряда тектонических вопросов: выяснения характера залегания осадочных толщ, изучения тектонических деформаций, выявления путей движения литосферных плит.

Структурная геология.

Последовательность залегания осадочных толщ в складчатых областях и особенности их тектонической структуры обычно невозможно установить без предварительного определения возраста пород с помощью палеонтологического метода. Особенно большое значение палеонтологические данные имеют для расшифровки структуры литологически монотонных интенсивно дислоцированных отложений. В частности, при изучении разрезов флишевого типа в определении кровли и подошвы пласта наряду с механоглифами используют биоглифы - следы жизнедеятельности организмов (ихнофоссилии), сохраняющиеся в виде негативных отпечатков в подошве первого элемента флишевого ритма [1609].

Ихнофоссилии, изучением которых ныне занимается особый раздел палеонтологии (см. 3.2), могут помочь в определении залегания и нефлишевых толщ. Для установления кровли и подошвы пластов можно использовать также наблюдения над расположением панцирей, являющихся продуктом линьки некоторых трилобитов [615].

Определение первичного наклона осадочных пластов на склонах рифовых массивов, а также выявление вторичных деформаций рифовых тел, сложенных массивными или неяснослоистыми известняками, возможны с помощью так называемых "окаменелостей-ватерпасов" [1146, 2155]. Последние представляют собой раковины гастропод, брахиопод и других беспозвоночных, заполненные лишь частично тонким осадком, который первоначально занимал нижнюю часть раковины так, что верхняя поверхность осадка была горизонтальной.

"Окаменелости-ватерпасы" наряду с "полостями-ватерпасами" позволяют определять низ и верх разреза, устанавливать первичный наклон (по соотношению слоистости и уровня осадка в ватерпасе) и характер залегания (по современному наклону уровня осадка в полости) известняков, слагающих рифовые массивы [1243]. Подошву и кровлю биостромных, биогермных и рифовых тел можно определять также на основании изучения ориентировки таких прирастающих форм, как губки, кораллы и рудисты.

Тектонофизика.

Изучение фоссилий может оказать большую помощь тектонофизикам при установлении вида пластических деформаций горных пород. Первоначальная форма ископаемых, деформируемых вместе с вмещающей породой, легко определяется с большой точностью и обычно хорошо выдерживается у различных экземпляров. Наиболее подходят для определения эллипса деформации отпечатки и ядра панцирей трилобитов, раковин двустворчатых моллюсков, аммоноидей, брахиопод, граптолитов, а также некоторые ихнофоссилии. Методы расчета деформаций с помощью ископаемых подробно описаны в книге Д. Раупа и С. Стэнли [864]. Необходимо добавить, что искажение формы свернутых по логарифмической спирали раковин аммоноидей может быть выяснено и другим способом [2352].

Формационный анализ.

В тектонике широко используют формационный анализ. Формации как геологические тела, состоящие из генетической совокупности фаций, устойчиво формирующихся на значительных площадях при определенном тектоническом и климатическом режимах (например, аспидная, флишевая, молассовая и др.), служат показателями характера тектонических движений и структур, к которым они приурочены.

Палеонтологические данные используют при обосновании выделения и классификации целого рода осадочных формаций, которые имеют существенно биогенный генезис, (карбонатные, угленосные и др.), либо содержат характерные типоморфные фоссилии, имеющие важное индикационное значение [892].

Геотектоника

 Изучение тектонической структуры крупных участков земной коры, истории развития складчатых поясов и их сегментов, геодинамической эволюции отдельных литосферных плит невозможно без надежной биостратиграфической основы, которая позволяет выявлять первичные временные соотношения геологических тел. Однако палеонтология эффективно "работает" также и при восстановлении первичных пространственных соотношений геологических тел и путем их перемещения. Подобные задачи могут быть решены с помощью биостратиграфических, палеобиогеографических, биофациальных и других исследований.

Первичное пространственно-временное единство слоевых ассоциаций, выражающееся законом последовательности напластований Н. Стено (вышележащий пласт или любое стратиграфическое подразделение моложе нижележащего), позволяет уверенно решать обратную задачу: по возрасту стратонов, определенному палеонтологическим методом, реконструировать последовательность слоев по вертикали, выявляя при этом все вторичные нарушения (тектонические деформации).

Наиболее яркий пример использования палеобиогеографических данных в геотектонике - установление аккреционной природы северо-восточной и северо-западной окраин Тихого океана. На западе США, на Аляске и на Северо-Востоке СССР во многих случаях наблюдается непосредственный контакт более или менее крупных тектонических блоков (аккреционных тектоно-стратиграфических комплексов), сложенных осадочными толщами, которые первоначально накапливались на очень большом удалении друг от друга [1999, 2139]. Это особенно заметно при сравнении палеонтологических комплексов различных блоков. Нередко здесь на современных высоких широтах соседствуют одновозрастные бореальные и тропические фауны беспозвоночных - например, в верхнем триасе Корякского нагорья [128] и триасе Запада США [2393].

Появление тропических сообществ, ассоциирующих с фациально адекватными им осадочными толщами далеко на севере, можно рассматривать как биогеографический парадокс, который удовлетворительно разрешается лишь в том случае, если допустить аллохтонную природу блоков и, следовательно, значительно более южное их первичное положение. Данные палеомагнитных исследований подтвердили экзотический характер аккреционных комплексов и показали, что многие блоки первоначально располагались вблизи экватора и лишь впоследствии проделали длительный путь на север (в ряде случаев это зафиксировано в особенностях строения верхних частей разрезов аккреционных комплексов) и причленились к материку.

Большое значение данные палеонтологии, особенно палеобиогеографии, имеют при анализе глобальных геотектонических моделей (см. 5.1). Широко распространено мнение, что именно палеонтология может дать решающие доказательства "за" или "против" концепции мобилизма, выступающей в виде новой глобальной тектоники, или тектоники плит [745, 1480]. Палеонтологи имеют возможности независимым способом на основе палеобиогеографических и палеоклиматических реконструкций сравнивать современное положение континентов и литосферных плит с тем положением, которое они должны были занимать в прошлом. В настоящее время данные о распределении организмов определенно не противоречат, а чаще подтверждают в целом те реконструкции положения континентов в мезозое и кайнозое (и даже в палеозое), которые выполнены на основе тектоники плит [155, 1242, 1361, 1931].

Палеобиогеография в свою очередь испытала столь сильное влияние новой тектонической концепции, что в ее рамках сформировалось особое направление, объясняющее изменение степени провинциальности фаун движением литосферных плит [1694, 1696, 2416]. Интересный анализ провел недавно У. Феллоу [1573]. Он рассчитал сходство родовых комплексов беспозвоночных, обитавших с юрского периода по обе стороны Тихого и Атлантического океанов. Эти данные У. Феллоу сравнил с шириной океанов, определенной по картам, которые были построены на мобилистской основе. Таким образом, он подтвердил ранее сделанный вывод о расширении Атлантики как о причине уменьшения сходства фаун беспозвоночных по обе стороны океана.

Некоторые другие вопросы геотектоники также могут решаться с использованием результатов палеонтологических исследований. В частности, современные методы микропалеонтологии позволяют определять возраст отдельных галек из конгломератовых толщ, что дает возможность датировать породы, слагавшие области размыва, восстанавливать разрезы Кордильер, интрагеоантиклинальных поднятий либо других источников сноса [1501].

Широкие возможности для реконструкции тектонической истории геосинклинальных систем открывает выявление смешанных комплексов конодонтов в обломочных карбонатных и особенно кремнистых толщах палеозоя [14, 27]. Появление на определенных стратиграфических уровнях наряду с автохтонными более древних, переотложенных форм конодонтов свидетельствует об импульсах сжатия глубоководных прогибов и росте интрагеоантиклинальных поднятий, когда продукты их разрушения транспортировались мутьевыми потоками вниз по склону, вплоть до центральных частей таких впадин.

Расположение рифовых и биогермных массивов в пространстве часто контролируется тектоническими шовными зонами, разделяющими различные части палеобассейнов на структурно-фациальные зоны [1115]. Следовательно, распознавание органогенных построек (иногда это весьма сложная палеонтологическая и палеоэкологическая проблема) способствует правильному пониманию геологической структуры обширных регионов. Например, максимальное распространение рифов обычно приурочено к определенным этапам развития района и, таким образом, органогенные постройки оказываются индикаторами тектонического режима.

  

К содержанию: «Современная палеонтология»

 

Смотрите также:

 

ПАЛЕОНТОЛОГИЯ ПОЗВОНОЧНЫХ  геология с основами палеонтологии