Тафономические объекты. Аллохтонные танатоценозы. Образование местонахождения

 

ПАЛЕОНТОЛОГИЯ

 

 

Тафономические объекты. Аллохтонные танатоценозы. Образование местонахождения

 

Общие положения тафономии

И. А. Ефремов [361] под тафономией понимал учение о закономерностях перехода органических остатков из биосферы в литосферу в результате совокупности биологических и геологических процессов. В тафономии рассматриваются, с одной стороны, причины массовой гибели организмов, перенос, разрушение и распределение их остатков в осадке, диагенетические изменения остатков в земной коре и другие явления, которые, как правило, лежат вне поля зрения палеонтолога при его обычных (морфологических, филогенетических и др.) исследованиях, а с другой стороны - процессы формирования и распределения современных, в первую очередь биогенных осадков, образования и изменения породы, что является предметом изучения седиментолога и литолога. Таким образом, для тафономии характерен комплексный подход исследований, основанный на биологических, палеонтологических, палеоэкологических, гидробиологических, седиментологических, литологических, геохимических и других данных. Она как бы объединяет биостратономию Й. Вайгельта и учение о фоссилизации В. Дееке.

Как следует из определения тафономии, главной ее проблемой является изучение процессов захоронения остатков организмов в биосфере и восстановление условий формирования их местонахождений в литосфере. Так как процесс перехода посмертных остатков организмов из биосферы в литосферу происходит в результате взаимодействия биологических и геологических явлений, а превращение захороненных остатков в окаменелости протекает под воздействием геохимического и других факторов, то можно представить всю сложность решения главной проблемы тафономии, слагающейся из целого ряда задач: 1) изучения условий и характера посмертного разрушения, переноса, распределения и захоронения остатков современных организмов в различных обстановках; 2) восстановления характера динамической переработки и сохранения остатков организмов в процессе их фоссилизации в земной коре и 3) изучения условий изменения окаменелостей в зоне поверхностного выветривания. Важными задачами также являются: совершенствование как общей, так и частных методик тафономического анализа; разработка тафономической классификации местонахождений и упорядочение терминологии.

Основной единицей тафономической классификации служит "захоронение" - "слой или часть слоя с остатками растений или животных" [520, с. 70].

Весь сложный путь остатков от момента гибели организмов в биосфере через их захоронение и фоссилизацию в литосфере и до момента их разрушения вновь в биосфере можно назвать тафономическим циклом [1243]. В его объеме выделяются четыре главных этапа, причем первые три являются основными в едином процессе образования местонахождений. На каждом этапе остатки организмов подвергаются воздействию определенных процессов, причем большинство из них действует не только в течение одного этапа, но начинает оказывать влияние в предшествующем или продолжает свою "работу" на последующем этапе, что обусловлено взаимосвязанностью процессов.

Тафономический цикл - образование, сохранение и разрушение местонахождения - может быть полностью завершен только при определенных условиях.

1. Этапы должны последовательно сменять друг друга (особенно важна последовательность первых трех этапов); выпадение хотя бы одного этапа ведет к нарушению всего цикла.

2. Смена трех этапов должна быть геологически одновременной. Если скопления остатков организмов, сформировавшиеся в биосфере (I этап), не будут быстро захоронены в осадке (II этап), то они неминуемо подвергнутся полному разрушению химическим, биохимическим или механическим путем. Если погребенные остатки не будут быстро фоссилизированы (III этап), то химические и физические процессы приведут их также к полному уничтожению.

3. Остатки организмов должны находиться в земной коре длительное время. Промежуток времени между III и IV этапами должен быть как можно большим, чтобы остатки, заключенные в толще породы, подверглись полной фоссилизации, т. е. превратились в окаменелости.

4. На IV этапе местонахождение должно быть выведено на дневную поверхность в результате горообразования и размыва покрывающих толщ. Небольшая выборка окаменелостей из местонахождения может быть также получена с керном при бурений скважин как на суше, так и в море.

5. На каждом этапе образования местонахождений в природе должны иметь место благоприятные стечения обстоятельств (совпадения, по И. А. Ефремову), как в биосфере, так и в литосфере, обусловленные первичными или вторичными факторами.

Большое значение для понимания как всего хода формирования местонахождений, так и процессов, действующих на определенных этапах тафономического цикла, имеет разработанное И. А. Ефремовым положение о выборочности. Оно основано на том, что каждый этап общего цикла образования местонахождения обладает своими решетками, под которыми понимается комплекс факторов внешней среды, воздействующих на остатки организмов или благоприятно (сохраняя и пропуская их на следующую ступень преобразования) или неблагоприятно (уничтожая их на каком-либо из этапов). На каждом этапе доминирующую роль играет определенный комплекс факторов.

Первый этап - подготовка исходного материала в биосфере. Решающая роль принадлежит здесь биологическим факторам, в первую очередь составу, количеству, динамике среды, распределению и плотности населения, массовой гибели организмов, первичной концентрации посмертных остатков, характеру химического и минерального состава организмов. Существенную роль в уничтожении скоплений посмертных остатков организмов на данном этапе играют также факторы биохимический (разложение органики) и химический (растворение минеральных скелетов), которые идут, как правило, под контролем климатического фактора.

Второй этап - перераспределение исходного комплекса остатков, его аккумуляция и захоронение в осадке - характеризуется наиболее сложным спектром разнообразных факторов. Доминирующую роль начинают играть физические, особенно механические факторы, обусловливающие перенос и переработку исходных остатков. Продолжают действовать биохимический и химический факторы. Вступают в цикл также и геологические факторы (тип бассейна, скорость и характер осадконакопления, состав и структура отложений и т. д.).

Третий этап - фоссилизация захороненных остатков. На этом этапе на первый план выдвигаются физические и геохимические факторы, приводящие к диагенетическим превращениям вещества остатков под воздействием больших давлений и высоких температур в связи с погружением на большие глубины. Степень преобразования остатков здесь зависит от тектонических условий, скорости литификации осадка, степени минерализации иловых и поровых вод и т. д. На переработку первичного органического материала на данном этапе продолжает также оказывать большое влияние биохимический фактор. Непременным условием для данного этапа является длительность воздействия всей совокупности процессов, поэтому время может рассматриваться здесь как один из главных факторов образования местонахождений.

Последний, четвертый этап - изменение и разрушение окаменелостей в зоне гипергенеза. На первое место вновь выходят такие факторы, как химический (растворение и замещение) и физический (механическая деструкция окаменелостей).

В результате неоднократного воздействия на исходные посмертные остатки организмов всех перечисленных факторов практически от начала до конца тафономического цикла происходит постепенное и устойчивое сокращение их общей массы, сопровождающееся изменением химического и минерального состава остатков, искажением количественных и качественных соотношений организмов, установившихся в прижизненном палеосообществе на соответствующем участке суши или моря.

Нарушение последовательности этапов тафономического цикла, отсутствие того или иного благоприятного условия или совпадения на каждом этапе, выборочность деструкции, захоронения и фоссилизации - все это в совокупности и определяет неполноту геологической летописи.

Для обозначения скопления живых и мертвых организмов и их фрагментов, места их жизни, смерти и погребения были введены многочисленные термины. Тем обзор 1243]. Скопление мертвых организмов Э. Васмунд [2455] назвал танатоценозом, а место их смерти - танатотопом. Аллохтонные танатоценозы, т. е. скопления организмов или их частей, перемещенные к месту захоронения, В. Квенштедт [2114] назвал тафоценозом. Одновременно появилось эквивалентное понятие некроценоза - ископаемого болотного биоценоза [2324]. В. А. Красилов [520] считает тафоценозом вообще совокупность остатков, содержащихся в захоронении, не уточняя их алло- или автохтонности. Скопление окаменелостей в слое предложено называть ориктоценозом [295]. Этот термин широко вошел в литературу. Его палеоботанический вариант - фитоориктоценоз - М. В. Ошуркова [792, с. 4] определяет как "совокупность фоссилизированных микро- и макроскопических остатков растений, захороненных в определенных фациальных условиях и приуроченных к конкретной литологической разности пород".

В. А. Собецкий [972] предложил для скоплений ископаемых другой термин - ориктокомплекс, поскольку термин "ценоз" подразумевает жизненно важные связи внутри современных сообществ организмов. По тем же соображениям он ввел термин "танатомасса" вместо термина "танатоценоз". А. Мюллер [1982] выделил два типа ископаемых танатоценозов: автохтонный, образованный из некроценотического танатоценоза, и аллохтонный, образованный за счет тафоценотического танатоценоза. Псевдоценозом названы скопления продуктов специфического цикла жизнедеятельности, например, панцирей членистоногих, продуктов линьки, листьев и пыльцы [1920, 1921]. Несколько раньше Л. Ш. Давиташвили [295] называл подобные остатки мероценозом. Ихноценоз - это сообщество следов жизнедеятельности [1876]. Х. Бёгер [1354] предложил называть тафоценозом аллохтонный танатоценоз. Этим же термином он обозначает переотложенные остатки организмов. Автохтонные танатоценозы он, как В. В. Друщиц и В. В. Меннер [347], называет некроценозами.

Говоря о тафоценозах, ориктоценозах и других типах ассоциаций ископаемых в захоронении, палеонтологи обычно не оговаривают, а часто может быть и не осознают важного обстоятельства: они имеют дело не со всеми организмами, имеющимися в захоронении, а лишь с выборкой. Чаще всего эта выборка таксономическая. Специалист по тетраподам изучает ассоциацию позвоночных, пропуская остатки растений и остракод, палеоботаник имеет в виду лишь растения и т. д. Нередко основанием выбора остатков для тафономического изучения служит их размер (например, раздельно изучается микро- и макрофоссилии) или техника их извлечения (мацерация породы в определенной жидкости, сепарирование по плотности, отбор остатков прямо на обнажении).

Сколько-нибудь полного анализа всех органических остатков, имеющихся в захоронении, почти никогда не делают. Предпринимались попытки комплексного изучения отдельных местонахождений, но и в этих случаях многие группы остатков выпадали из рассмотрения (например, остатки бактерий и грибов).

Тафономические объекты можно разбить на два класса. С одной стороны, это ископаемые остатки, давно захороненные в породах и являющиеся объектами любых иных палеонтологических исследований. С другой стороны, это современные или недавно жившие организмы, попадающие в захоронения на наших глазах или захороненные недавно, так что обстановка захоронения не успела измениться настолько, чтобы нуждаться в специальной реконструкции. Изучением таких захоронений занимается актуопалеонтология. Разновидностью ее можно считать экспериментальную тафономию, т. е. изучение процессов фоссилизации и деструкции, формирования захоронений на специально подобранных, порой даже искусственных объектах.

 

 

К содержанию: «Современная палеонтология»

 

Смотрите также:

 

ПАЛЕОНТОЛОГИЯ ПОЗВОНОЧНЫХ  геология с основами палеонтологии  По следам минувшего