Главная Страница

Страница «История, Религия, Наука»

Карта Сайта «Golden Time»

Читать Следующую Часть

 

Катаклизмы в эпоху карбона

Райнхарт Юнкер, Зигфрид Шерер

КАМЕННОУГОЛЬНЫЕ ЛЕСА КАРБОНА
Ушедшее в небытие сообщество живого мира


   
Глава из книги
    «История происхождения и развития жизни».

Публикация на сайте состоит из 4-х частей. Часть 2.

Перейти к 1-й части,  «Основы научной теории познания»

Перейти к 3-й части,  «Существуют ли переходные формы?»

Перейти к 4-й части,  «Палеонтология: две модели происхождения»



     Карбон - период образования пластов, содержащих полезные ископаемые

Система карбон (лат. carbo = уголь) получила свое название по обширным залежам в породах, относящихся к этому периоду, отложений каменного угля. Она охватывает слои пород, находящихся между периодом девона и пермским периодом. В верхней части отложений карбонового периода пласты угля самые интенсивные. Образованию этого слоя обычно отводится 30-40 миллионов лет. Историческая геология предполагает, что каменноугольный период окончился приблизительно 280 миллионов лет назад. Каменный уголь, как таковой, можно встретить, хотя и достаточно редко, уже в девонском периоде, несколько чаще - в пермском, и в некоторых случаях встречается он и в системах, расположенных выше, то есть более поздних.

Угольный шов
Рис. 1. Стрелкой показан пласт каменного угля толщиной ~ 45 см, находящийся под чередующимися слоями песка и сланцевой глины с признаками быстрого осаждения. Рурская область, Виттен-Боммер

Раздробленная стигмария с хорошо просматривающейся частью центральной трубки. Фрагмент каменноугольного пласта

Рис. 2. Раздробленная стигмария с хорошо просматривающейся частью центральной трубки (в левом верхнем углу). Фрагмент каменноугольного пласта в Рурской области, Хаслингхаузен
Часть корневищ деревьев карбонового периода
Рис. 3. Часть корневищ деревьев карбонового периода. Видны многочисленные отпечатки отростков, отходящих от основного корня. Эссен.

Залежи каменного угля, пласты карбона заключены в слои песчаника, сланцеватой глины, а в некоторых случаях - в слои известняка (рис.1). Под большинством пластов можно обнаружить горизонты, заполненные корневищами (рис.2). Эта порода содержит огромное количество корневищ (стигмарии) с радиально расходящимися отростками - тонкими корнями (рис.3). Расположенный над ними пласт может состоять из различных сортов каменного угля (например, блестящего каменного угля, кларена и матового угля), и иногда в них можно разглядеть микроскопические органические структуры (например, споры), из чего можно сделать вывод об условиях образования и об определенных видах растений, составивших основу этого слоя. В пластах, расположенных непосредственно над залежами угля (натуральный сланец или кровельный шифер-сланец), можно обнаружить многочисленные отпечатки крест-накрест и поперек расположенных останков стволов, ветвей хорошо сохранившихся веерообразных папоротников и даже шишки хорошо сохранившихся растений периода карбона. Более тщательные исследования показали, что растительность каменноугольного периода состояла, в основном, из плауновых растений (лепидодендроны и сигилярии), гигантских хвощей (каламиты), папоротниковых растений (например, древовидный папоротник) и растений, отдаленно напоминающих хвойные кордайты (рис.4).

Вследствие продолжения процесса отложения пород и перекрытия одного слоя другим при оседании земной коры, вся эта масса растений оказывалась погребенной, и происходил процесс превращения этих органических останков в уголь. Обугливание - это химический процесс, в ходе которого части растений при прекращении поступления кислорода и повышении температуры и при все возрастающем скоплении углерода превращаются в уголь.

Так же как останки окаменелых растений дают возможность сделать выводы о мире флоры того времени, так и останки ископаемых животных дают представление о мире фауны периода карбона. Это, например, многочисленные амфибии и насекомые, некоторые виды рептилий, но идентифицировать в этот период ни птиц, ни млекопитающих не представляется возможным. Превышающие обычные естественные размеры стрекозообразные (размах крыльев достигал 75 см) и гигантские многоножки (до двух метров длиной) кажутся плодами фантазии, но они - подтвержденная фактами действительность. Живые существа периода карбона были приспособлены ко всем условиям жизни этой экосистемы. Тот факт, что были найдены, к примеру, особые формы насекомых, объясняется тем, что, согласно Шевену (с. 92, 1982), «в отсутствии цветочных растений ничего другого и не следует ожидать». Наряду с этими животными, обитавшими в лесах карбонового периода, обнаруживаются многочисленные останки морских и пресноводных живых существ в определенных горизонтах отложений, как, например, гониаты (палеозойские головоногие со спирально закрученными раковинами), моллюски, брюхоногие моллюски (улитки), брахиоподы и рыбы.

Растения и виды животных периода карбона уже вымерли. Поэтому ареал обитания организмов и растений этого периода невозможно подвергнуть непосредственному изучению, и он может быть реконструирован только на основании данных раскопок отложений и окаменелостей. В данном разделе учебника мы попробуем произвести подобную реконструкцию в рамках модели сотворения. Но сначала обсудим все же более привычную для исторической геологии теорию происхождения залежей каменного угля.


     Об объяснении карбона в рамках исторической геологии

На поверхности лесной почвы происходит процесс образования торфа. Опускание почвы приводит к погребению леса под морем и морскими отложениями. Затем поднятие грунта влечет за собой отлив моря, а затем с ростом новых лесов начинается новый цикл. Если торф опускается на большие глубины, то из него впоследствии образуется бурый уголь, а затем и каменный. И, наконец, слои тектонически сдвигаются, частично размываются и к тому же частично пересыпаются более поздними отложениями.

Если рассматривать число рудоносных горизонтов в одном из бассейнов (например, в Саарбрюгском бассейне  в одном слое приблизительно в 5000 метров их насчитывается порядка 500), то становится очевидным, что карбон в рамках подобной модели происхождения должен рассматриваться как целая геологическая эпоха, занимавшая по времени многие миллионы лет. И прежде чем приблизиться к обсуждению сроков, предшествовавших подготовке системы карбоновых отложений, давайте задумаемся над вопросом, действительно ли леса того периода росли в виде болотной растительности именно в тех местах, где мы сегодня находим залежи каменного угля?

Реконструкция некоторых растений периода карбона
Рис. 4. Реконструкция некоторых растений периода карбона: основу отложений этого периода составляют лепидодендроны (слева) и сигилярии (второе справа), которые достигали 30 метров высоты. Также изображены гигантские хвощи. Справа изображен кордаит (Eu Cordaites). (По Magderau, 1968, Taylor, 1981 и Mundols)


     Экология каменноугольных лесов

Раньше леса, которые впоследствии превращались в залежи каменного угля, считали автохтонными (выросшими на том самом месте, где их потом обнаружили в качестве залежей полезного ископаемого, в отличие от аллохтонных, возникших не на том месте, где они впоследствии были обнаружены). В пользу этого говорили многие факты. Вот наиболее важные из них:

  • Большие площади, занятые залежами.
  • Корневые почвы в подошве пласта.
  • Вертикальные древесные пни над пластами.


   
Плавучие леса

На чем же действительно росли эти «каменноугольные» леса? Ответ «на почве» кажется сам собой разумеющимся, однако, как показывает дальнейший ход изложения, наиболее достоверные факты указывают на плавающие лесные массивы, а не на обычные, привычные для нас, укоренившиеся в почве древесные насаждения. Явление плавучих лесов во флоре карбона в наибольшей степени ставит под сомнение автохтонное возникновение пластов и тем самым вызывает сомнение в тех длительных сроках, которые историческая геология приписывает возникновению системы карбона.

Пень дерева сигиллярии в заповедной роще в Глазго, Шотландия
Рис. 5. Пень дерева сигиллярии в заповедной роще в Глазго, Шотландия. Открытые в XIX веке, эти пни были тщательно очищены от наслоений, по­крывавших их. Срез пня равен приблизительно 90 см2. Корни, которые не были обрублены, уходят на много метров вниз.

Если посмотреть на окаменелые останки пня сигилярии, изображенного на рисунке 5, с первого взгляда возникает впечатление, что пень нормальным образом укоренился в почве. Подобные пни часто встречаются над многочисленными пластами; особенно крупные встречаются, например, в районе Пиесберга в Оснабрюке, один из которых в качестве экспоната выставлен в музее города Бохум. В дальнейшем будет приведен целый ряд доказательств, которые ставят под сомнение тот факт, что эти деревья укоренялись в почве. Даже упомянутые здесь пни плаунов состоят не из обычной обугленной древесины, а представляют собой окаменевшие объекты с заполненными воздухом внутренними полостями.

Если в процессе выпадения в отложения ломаются верхушки деревьев, которые имели лишь легкую крону из травянистых листьев (например, сигилярий) или разветвлялись подобно плаунам (например, лепидодендроны, рис.4), то в пустые полости этих деревьев могли попадать посторонние ископаемые породы. Подобно этому, посторонними породами могли засыпаться и полости внутри стигмарий (рис.2). Затем эти заполненные посторонними породами, частично или вовсе не заполненные ими стволы деревьев и стигмарий, находившиеся в горизонтальном положении, спрессовывались под все возрастающей нагрузкой отлагающихся слоев продолжающегося процесса отложения пород, или в них образовывались углубления. Образовавшиеся таким путем окаменелости сохранили для нас первоначальную форму и вид этих деревьев. На рисунке 5 мы видим, что 10-20-метровые стигмарии разветвлялись по горизонтальной плоскости. И эти огромные горизонтально разветвленные корневища были способны удержать в вертикальном положении гигантские плауны, достигавшие в высоту 30 метров. По корневым подошвам под деревьями, которые впоследствии были большей частью спрессованы в пласты, можно четко себе представить, что отростки корней и стигмарий отдельных деревьев самым тесным образом переплелись с корнями соседних деревьев, что давало им тем самым дополнительную возможность для поддержания вертикального положения.

Фрагмент почвы карбонового периода, не потревоженный ни прорастанием растений, ни животными
Рис. 6. Перекрещивающиеся окаменелые отростки корней в мелкозернистом песчанике. Расположение слоев абсолютно не нарушено. Таким образом, перед нами предстает фрагмент почвы карбонового периода, не потревоженный ни прорастанием растений, ни животными. Пласт Ментор 3, Виттен. (По Scheven, 1982.)

Как можно ясно рассмотреть на рисунке 3, полые, предположительно заполненные воздухом отростки расходятся от цилиндрических стигмарий во все стороны, подобно щетинкам на ершике для бутылок. Полости отростков не были связаны с пустотами на соответствующих стигмариях. В некоторых видах почв маленькие корешки растут геотропически вниз (реагируя на силу притяжения), подобное расположение корней сохранилось и до настоящего времени у небольших растений, дрейфующих по воде, но относящихся к совсем другой систематической категории (например, водокрас). Более взрослые части стигмарий могли отбросить свои мелкие отростки в предварительно сформировавшихся местах соединения. Там находилась разделительная ткань, подобная той, которая возникает на месте черенков листьев современных деревьев, сбрасывающих листву.

Окаменевший фрагмент корня - стигмарии
Рис. 7. Окаменевший фрагмент корня - стигмарии. На снимке видны многочисленные углубления - места крепления отростков, окружавших корень наподобие щетинок «ершика» для бутылок. Хаген, Вестфалия.

Однако трудно себе представить активный «сброс корней», который происходил бы в почве (современной ботанике такое явление неизвестно), в воде же такое, напротив, вполне возможно И, кроме того, обычного атмосферного давления было бы не достаточно, чтобы заставить заполненные воздухом корни врасти, внедриться в почву. Нарисованная картина позволяет сделать вывод о том, что в мире растений периода карбона речь шла о растениях, которые не только приспособлены были к жизни в воде, но и «в воде укоренялись». Это было возможно лишь в том случае, если переплетение корней плаунов с отмершими останками растений образовывал толстый слой торфа, который, опираясь на пронизывающие все, заполненные воздухом корни, обладал такой большой плавучестью, что на нем мог возникнуть обширный по площади плавучий лес. Нижние части корневищ (стигмарии) с их нежными корешками из прослойки торфа свисали прямо вниз в воду. По роду развития всякой гидрокультуры они обеспечивали растения питательными веществами и водой.

Если исходить из такого толкования, то перед нами обязательно встанет вопрос о почвах под пластами. Разве эти почвы не доказывают, что леса периода карбона выросли именно на том месте, где впоследствии были обнаружены?

Были ли почвы карбоновых лесов настоящими?

Нижние части плавучих корневищ в настоящее время встречаются в сланцеватых глинах или в тонком песчанике. Типичным примером подобных так называемых почв является пласт Ментор-3, изображенный на рис.6, где показано, как отростки равномерно пересыпались песком и превращались в окаменелости.

Плавучие леса карбона

Рис. 8. Плавучие леса карбона (Рисунок R. Geitler)

Если бы корни действительно росли в слое песка, то сам процесс роста растений, а также роющие движения маленьких зверьков, водящихся в обычной почве, нарушили бы это ничем не потревоженное расположение слоев. Полые отростки корней, сплющенные в большинстве случаев последующими наслоениями нередко оказываются раздробленными на части, которые заполняются песком и таким образом сохраняют свою форму. Как можно объяснить подобное явление? Могут ли быть в настоящей почве расщепленные и заполненные песком корни?

Глинистые почвы карбонового периода содержат не только части, органы корней, но в них находят и сплющенные части коры плаунов или части хвощей и даже листочки перистых листьев папоротникообразных в хорошо сохранившемся состоянии. В активной почве подобные части растений не могли бы так хорошо сохраниться. Для того, чтобы понять такое явление, как лес карбонового периода, очень важно обратить внимание на то, что корни растительности, сопутствующей плаунам (точно такие же полые по своему строению и тем самым выигрывающие в весе гигантские хвощи, папоротникообразные деревья, кордайты и т.д.), очень редко встречаются под пластами угля, хотя в тех местах разработок, которые имеют участки, находящиеся под открытым небом, зачастую в органических сланцах, залегающих в кровле пласта горной выработки, обнаруживаются в массовом порядке вайи папоротника, спрессованные хвощи, листья кордайты и т.д. Судя по всему, корни сопровождающей растительности находились, очевидно, в торфе и вряд ли даже достигали воды под его прослойкой, в отличие от стигмарии плаунов, которые и являлись основными составляющими биоценоза. В случае аутохтонного роста непонятным, однако, остается вопрос, почему же сопутствующая плаунам растительность не могла прорасти и пустить корни сквозь пласты почвы.

К тому же подобные почвы состоят из самых разных минеральных субстратов, таких как кварцевый песчаник, глинистый сланец и даже известняк. Так, например, «кварцит из почв, содержащих корневища» (Richter, 1977, с. 147), который местами встречается под основным пластом (Шпокхевельский карьер, Рурская область), первоначально, в свою бытность кварцевым песком, вряд ли мог содержать специфические минеральные вещества, необходимые для обильного роста флоры, благодаря которому и стало возможным образование впоследствии каменноугольных пластов из спрессованных прослоек растительности карбонового периода. Если же провести сравнение с современными растениями и условиями, необходимыми для их существования, то возникает сомнение, может ли одна и та же растительность развиваться на столь различных «почвах».

В конце концов, против того, что так называемые «почвы, содержащие корневища» являются действительно почвами, говорит тот многократно зафиксированный факт, что в них отсутствует истинная почвенная структура (отсутствие мелкозернистой и гранулированной структур, почвенного профиля, отсутствие атмосферного выветривания и влияния активных живых корней).

Плавучие леса карбона

Рис. 9. Плавучие леса карбона

В общем, вслед за Шевеном (1986) и другими учеными можно сделать вывод, согласно которому упомянутые факты трактуются таким образом, что почвы, содержащие корни, вовсе не являются почвами. Очевидно, растительность карбонового периода выросла не там, где она может быть обнаружена сегодня.

  • В заключение перечислим еще раз некоторые доказательства, говорящие в пользу плавучей природы лесов карбонового периода:
  • заполненные воздухом стволы и корни дают возможность такой растительности плавать,
  • большие горизонтальные подножия деревьев способствовали вертикальному положению плаунов,
  • торф лесов карбонового периода был весь насквозь пронизан отростками корней, заполненными воздухом,
  • способность стигмарий отбрасывать отростки,
  • радиальное расположение отростков.
  • сопутствующая растительность могла укореняться в торфе, а не в так называемой почве.
  • почвы, содержащие корневища, не имеют структурных признаков истинных почв,
  • в этих «почвах» попадаются хорошо сохранившиеся листья,
  • «почвы», содержащие корневища карбонового периода, состоят из различных сортов отложений, и это не являлось препятствием для растительности того периода, в то время как современные деревья не могут произрастать на любой почве, независимо от ее состава.

Рисисунки 8 и 9 в свете перечисленных выше фактов дают возможность составить представление о плавучих лесах периода карбона как об ареале обитания. Этот ареал обитания следует искать не в районах, где их позднее застал процесс уничтожения, а в некотором удалении от этих районов, на огромных водных просторах, где одни леса росли недалеко от других.


     Природа промежуточных пород

Среди отложений карбонового периода каменный уголь никоим образом не может рассматриваться как основная составная часть ископаемых пород. Отдельные пласты разделяются промежуточными породами, слой которых достигает порой многих метров и которые представляют собой пустую породу - она и составляет большую часть в слоях карбонового периода (рис.1). Из предыдущего раздела стало ясно, что в рамках модели сотворения толкование такого явления, как леса каменноугольного периода, предполагает, что эти леса росли не на том месте, где впоследствии они были найдены, а их корни были снесены потоками воды в пласты отложений, где и превратились в окаменелости.

Разлом пласта и скученные группы складок в нижних и средних Бохумских залежах на левом берегу нижнего Рейна

Рис. 10. Разлом пласта и скученные группы складок в нижних и средних Бохумских залежах на левом берегу нижнего Рейна (По Scheven, 1986, по Bachman)

Z-образные соединения в средних бохумских слоях в районе Оберхаузена-Дуйсбурга

Рис. 11. Z-образные соединения в средних бохумских слоях в районе Оберхаузена-Дуйсбурга. Часто встречающиеся группы складок, равно как и иногда попадающиеся Z-образные соединения ставят под сомнение теорию автохтонного происхождения каменноугольных пластов (По Scheven, 1986, по Bachman)

Если сравнить структуру многообразных каменноугольных рудников и многочисленных горизонтов в пластах (в Рурской области их более 200), то становится понятно, что подобная структура могла появиться только в результате чрезвычайного по своим масштабам потопа. Если такое предположение верно, то подтверждение этому следует искать как в характере промежуточных пород, так и в условиях залегания угольных пластов. При составлении модели происхождения каменного угля должны быть учтены все факты. Поэтому далее мы перечислим некоторые типичные признаки слоев отложений, которые с трудом увязываются с традиционными представлениями об условиях образования бассейнов ископаемых карбонового периода, но могут хороню вписаться в модель, согласно которой плавучая лесная растительность действительно существовала.

Трещины, скученные группы складок и Z-образные соединения в пластах

В чрезвычайно редких случаях пласты каменного угля залегают параллельно друг другу. Почти что все залежи каменного угля в какой-то момент разделяются на два и более отдельных пласта, (рис.10). Объединение уже почти расколотого пласта с другим, расположенным выше, время от времени проявляется в залежах в виде Z-образных соединений (рис.11). Трудно себе представить, как два расположенных друг над другом пласта должны были возникнуть благодаря отложению росших и сменивших друг друга лесов, если они связаны друг с другом скученными группами складок или даже Z-образными соединениями. Связующий диагональный пласт Z-образного соединения является особенно ярким доказательством того, что оба пласта, которые он связывает, изначально были образованы одновременно и являли собой один пласт, теперь же являются двумя параллельно расположенными друг над другом горизонталями окаменелой растительности.

Многочисленные разломы пластов указывают на то, пишет Шевен (1986, с. 57), что тектонические опускания почвы в отдельных местах происходили в разное время и в различных масштабах. Так, например, почти неразличимая полоса пустой породы в пласте каменного угля едва ли на протяжении двух километров может достигнуть 18 и даже 30 м. Уголь, тем самым, разделяется на нижний и верхний пласты (см. рис.10). О том, что подобные мелкомасштабные опускания происходили резкими толчками, можно сделать вывод по осыпям, содержащим, в основном, обкатанные обломки пород (валуны, булыжники, галька). («Тектонические толчки», Jansen, 1980, с. 23), Шевен (1986, с. 65), реферируя и критикуя это, пишет в заключение: «Массивные промоины в пластах и забутовка песчаником до 20 м глубиной, внедренные в почву пласта, объясняются внезапно наступившими изменениями в наклоне пласта. Вследствие этого возникают котловины многокилометровой длины. Заполнившие их пески и конгломераты доказывают тот факт, что вскоре они опять выровняются. Если теория автохтонного происхождения лесов каменноугольного периода (о том, что они выросли на месте их последующего обнаружения) правильна, то возникает парадокс: с одной стороны, внезапные опускания, а с другой стороны, состояние неизменности, так называемые паузы, длящиеся в течение тысячелетий; эти явления не только постоянно сменяли друг друга, но и порой встречаются по соседству друг с другом, часто на протяжении всего лишь нескольких километров. Подобные воззрения, естественно, не выдерживают критики». Поэтому тот же автор комментирует (1986, с. 59) рис. 10 и 11 следующим образом: Трещины в пластах, возникшие вследствие мелкомасштабных опусканий почвы, и явились причиной появления сложившейся картины, полностью отличающейся от приведенных представлений о широкомасштабном опускании и последующем поднятии ландшафта карбонового периода». Согласно этому, движения земной коры каменноугольного периода нельзя сравнивать с современными процессами поднятия (напр., Скандинавия) и опускания (напр., побережье Северного моря), протекающими очень медленно и распространяющимися на огромные площади.

Расположенные друг над другом, спрессованные в каменный уголь пласты, содержащие останки растительности, возникли, таким образом, из лесов, которые существовали в некий период одновременно и произрастали по соседству друг с другом на обширных, гигантских площадях пресной воды. В этом случае процесс отложения плавучих лесов должен был произойти за короткий период, равно как и промежуточных пород. Это и фактически подтверждается последовательностью расположения пород.

Песчаники и конгломераты

Диагональное напластование происходит в песке под воздействием воды самым различным образом. Но в каждом случае песчинки разной величины сортируются потоками воды и оседают отдельно друг от друга. Это механическое разделение отдельных составных частей отложений порождает характерную окраску в полоску тонких слоев отложений (ламелей). Если более сильный поток вновь поднимает уже осажденный песок и вновь его просеивает, то в течение чрезвычайно короткого времени может возникнуть перемежающееся по окраске поперечное напластование. И в настоящее время постоянно возникает поперечное напластование (например, речные отложения и отложения на побережьях), которое, однако, большей частью быстро разрушается в процессе перемещения отложений. Таким образом, возникновение наклонного и поперечного напластования в залежах песка само по себе не является неким необычным процессом, и эти структуры, как таковые, могут быть интерпретированы и с актуалистической точки зрения. Однако, среди промежуточных пород пластов каменноугольного периода встречаются достаточно мощные залежи, сильно вытянутые в горизонтальном направлении, и зачастую в них находят в больших количествах останки дрифтовой древесины, нередко достаточно хорошо сохранившейся. Наличие подобных песчаников в совокупности с пластами лесного торфа, заключенными между ними, можно хорошо увязать с концепцией краткого по длительности времени возникновения пород, составляющих слои карбонового периода.

Горизонтально расположенные песчаники

По сравнению с современными геологическими образованиями, необычными являются мощность кассеты пластов и огромная протяженность площади отложения с присущим им наклонным расположением слоев, иллюстрирующим направление потоков (палео-рисунок наклона). Эта геологическая схема подходит и для многих других поперечно расположенных слоев отложений других систем. В качестве примера среди множества горизонтально (поверхностно) расположенных песчаников каменноугольного периода следует назвать насыпь песчаника «Идуна» (название происходит от имени богини молодости), шириной 150 км, длиной 200 км, протянувшаяся на север от района Оснабрюк-Иббенбюренер. Подобные мощные кассеты отложений «могли возникнуть только в процессе засыпания внезапно опустившихся районов точно так же, как снос огромного количества геологического материала можно объяснить только быстрым увеличением объемов насыпи в процессе наводнения, охватившего отдельный регион» (Scheven, 1986, с. 57).

Градуированное расположение слоев
Рис. 12. Градуированное расположение слоев. Самые тяжелые обломки пород оседают в первую очередь, за ними следуют более легкие частички песка вплоть до самых мелких глинистых частиц. Такие кассеты карбонового периода могут достигать толщины многих метров и распространяться на огромных площадях.

Конгломераты (песчаники, содержащие окатанные гальки)

Перенос подобных окатанных пород требует всякий раз гораздо больше энергетических затрат для их перемещения, чем для транспортировки песка. Даже в рамках концепции актуализма образование конгломератов, а также песчаников Саарского карбона объясняется смывом пластов. В определении этого явления речь идет о быстром (внезапном) экспедировании огромных масс воды. В процессе отложения пласты оседают в виде вытянутых насыпей, толщина которых достигает многих метров. Среди наиболее известных явлений крупнозернистых конгломератов первенство отдается древесным конгломератам, размеры которых достигают 100 метров. Район распространения этих конгломератов - весь Саарский карбон вплоть до Лотарингии (а потому представляет собой наиболее важный ведущий горизонт). Здесь встречаются окатанные обломки пород до 40 и даже до 50 см в диаметре, а иногда и еще больше (до 90 см). Даже ученые, ориентирующиеся на доминирующую в настоящее время концепцию актуализма, говорят о некоторой катастрофе в природе невообразимых масштабов, которая и привела к образованию этих конгломератов.

Градуированные песчаники

Градуированное расположение слоев, при котором величина зерен в отложениях увеличивается от нижних слоев к верхним, возникает во время одной-единственной фазы наслоения насыпи (рис.12). Более грубые части оседают при этом первыми, и далее, отсортировываясь по величине зерен, все более и более легкие. И в этом случае проявляется масштабность распространения (по площади) и мощность пластов песчаника карбонового периода, что их явно отличает от современных геологических образований. Например, в Верхне-Силезском каменноугольном разрезе градуирование песчаников периода карбона достигает толщины 100 метров.

Так как песчаники в некоторых разделах верхнего карбона достигали 50-70 %, а в некоторых случаях до 80 % от общей массы промежуточных пород, то разъяснение процесса их катастрофического происхождения должно стать наиболее важной частью всякой создаваемой модели возникновения каменноугольной формации.

Турбидные потоки и подводные оползни

Турбидные потоки возникают, когда полностью пронизанные водой незакрепленные пласты отложений, находящиеся на уровне и выше наклона нижнего бьефа, устремляются вниз. Порожденные этим суспензионные потоки (турбидные потоки) имеют достаточно высокую плотность и сходят с большой скоростью. При этом ими могут быть захвачены и уже вполне затвердевшие отложения, они попадают в поток чрезвычайно огромными, вырванными из пласта блоками. Песчаные турбидные потоки, которые проходят, к примеру, через слабо скрепленные слои глины, могут раздробить комья глины и вновь осадить их в возникающей насыпи песка.

Подводные (возникшие ниже уровня моря) оползневые массы (англ. «slumping») образуются (в отличие от турбидных потоков, которые возникают в почти полностью пропитанных водой отложениях), если частично окаменевшие отложения вновь приходят в движение и, хаотически внедряясь друг в друга, вновь осаждаются.

Наличие отложений турбидных потоков и оползневых масс в карбоновый период ставит под сомнение привычную модель образования. Можно было бы, конечно, объяснить их периодическими поднятиями и опусканиями грунта, как это постулируется в актуалистической модели. Но если рассматривать их в совокупности с наличием скученных групп складок, Z-образных соединений и мелкорегиональным образованием впадин, а также во взаимосвязи с горизонтально залегающими песчаниками, конгломератами и градуированными отложениями, то геологические образования турбидных потоков и оползневых масс также свидетельствуют о том, что на фоне этой общей картины образования слоев отложений каменного угля как результата катастрофы фрагмент, на котором изображены болотистые леса (как нам это преподносится исторической геологией), оказывается абсолютно недостоверным.

Быстрое исчезновение плавучих лесов

Исследование структуры промежуточных пород может помочь нам лучше понять два следующих примера, служащих доказательствами быстрого исчезновения лесов карбонового периода. Во-первых, становится понятно, что поперечное расположение слоев, равно как и частичное градуирование песчаных «почв, содержащих корни» само по себе, равно как и ненарушенное содержание в них корней, может быть расценено только как то, что корни существовали еще до «почвы» и в действительности были заключены в свежие отложения (погребены в песке, если речь идет о песчанике, или заключены в турбиды, если это турбидные иcтоки отложения). Кроме того, в рамках концепции быстрого отложения пород при засыпке плавучих лесов  становится понятным также присутствие среди окаменелостей заполненных обломками отложений полых древесных пней (рис.5). На километровом скалистом побережье Новой Шотландии (Канада), которое дает возможность одним взглядом охватить всю картину расположения слоев отложения многокилометровой мощности карбонового периода, были найдены многочисленные стволы деревьев в вертикальном положении; они располагаются более чем в десяти горизонталях, расположенных одна над другой, чаще непосредственно над пластами каменного угля. В кернах горных пород эти стволы достигают 8-метровой высоты и служат явным доказательством постепенного повышения массы отложеиий. Можно постараться объяснить наполненность стволов турбидитами как редкое исключение из правил в контексте локальной катастрофы и предположить, что этот процесс происходил в течение длительного периода.

Полость от древесного ствола, заполненная обломочными породами и пересекающая многие слои отложений, демонстрирует, насколько быстро могут осаждаться глиняные отложения
Рис. 13. Полость от древесного ствола, пересекающая многие слои отложений, демонстрирует, насколько быстро могут осаждаться глиняные отложения. (Northumberland, England)
Но тогда следует допустить, что такие локальные катастрофические наводнения с отложением большого количества пород в карбоновый период происходили в Новой Шотландии, по крайней море, десятикратно и именно в одной и той же географической области (это означает, одно за другим), что вообще кажется маловероятным. В пользу быстрого оседания лесов карбонового периода говорят также отлично сохранившиеся останки растительности, в массовом масштабе осевшие во многих пластах органических сланцев, достигающих часто толщины многих дециметров. «В большинстве случаев речь идет о хорошо сохранившихся достаточно больших частях стволов или крон деревьев, которые зачастую располагаются перпендикулярно поверхности слоев, так, как будто они в наикратчайший срок после сноса попали в турбидит без какого-либо наводнения» (Havlena, 1961, с. 24). Наличие открытых во всех каменноугольных бассейнах многочисленных останков многометровых вертикальных стволов деревьев, заполненных в большинстве случаев, глинистыми отложениями, заставляет предположить не только быстрое оседание песчаников, но и быстрое отложение сланцевой глины, которая составляет большую часть промежуточных пород (рис.13). Если эта мелкозернистая порода смешивается с фракцией песка, то соответствующие сланцевые глины могут проявлять мелкомасштабное поперечно-складчатое расположение слоев, «и тем самым, своим отложением они обязаны стремительным потокам» (Richter, 1977, с. 136, 150).

Перечисленные выше факты являются весомыми доказательствами того, что отложения каменного угля можно рассматривать как последствия крупномасштабной катастрофы. Предполагаемая скорость отложения пород (крайне малая, принятая гипотетически; при этом за основу принималась скорость процессов отложения, происходящих в настоящее время) и предположительно долгий по времени период образования угля (эта скорость, приблизительно равная 2 см в столетие) находятся «в чудовищном противоречии с действительными условиями, в которых проходил процесс отложения пород, если судить по данным геологической разведки» (Scheven, 1986, с. 23).

Процесс превращения в уголь плавучих лесов был, вероятнее всего, обусловлен натисками тектонического давления, возникающего при опускании угольных пластов. При этом ведущую роль играет повышающаяся с глубиной температура, а вовсе не время. Увеличивающийся объем отложений ископаемых пород служит причиной все возрастающей нагрузки. Появившееся благодаря этому давление обуславливает не только уплотнение угля (до объема, чуть меньшего, чем половина исходной растительной массы), но и имеет большое значение для процесса обугливания, а именно, является в данном случае колебательным давлением (которое проявляется, например, в пневматических толчках, сотрясающих породу, как при землетрясении). В институтах, занимающихся изучением природы каменного угля, научились в лабораторных условиях получать сходную с каменным углем субстанцию посредством изменения давления. Этот процесс занимает считанные минуты. И уже в 1882 году установили в ходе исследований с помощью демпферной техники (гидравлических толчков), что внутренность применяющихся для опытов еловых заготовок полностью превратилась в каменный уголь. Очень быстрое обугливание и окаменение растительной массы вследствие толчков земной коры огромной силы могло быть доказано на примере определенных пластов каменного угля. Шевен (1982, с. 40) делает заключение: «Процесс превращения растительной массы в уголь, в первую очередь, является результатом воздействия температуры при опускании геологической породы и давления (особенно колебательного, проявляющегося в форме гидравлических толчков). Лабораторные эксперименты продемонстрировали незначительность фактора времени, по сравнению с приведенными выше двумя другими факторами».

Что касается хода классического процесса обугливания - торф - бурый уголь - каменный уголь, то следует привести следующие замечания: как уже упоминалось, отмерший, распавшийся растительный материал является составной частью плавучих матов-прослоек карбоновых лесов, полностью пронизанных отростками корней плаунов. Таким образом, эти маты-прослойки - в отличие от настоящего торфа - сверху донизу состояли из живой эластичной ткани, наполненной воздухом, которую только в отдаленном смысле и с большими натяжками можно именовать торфом.

В противоположность отложениям карбонового периода, ископаемые третичной системы, также осевшие и засыпанные, но в несколько других условиях, вследствие иных катастроф, состоят из абсолютно других видов флоры, а именно, из лиственных и хвойных деревьев, которые можно встретить и сегодня (например, Кельнская бухта). Несмотря на некоторые исключения, процесс обугливания этих растений дальше этапа превращения в бурый уголь не шел. Однако, это не вопрос времени. Объясняется это тем, что бурый уголь опускается не гак глубоко, как каменный, и поэтому не подвергается воздействию достаточно сильного давления. В зависимости от условий залегания уголь третичного периода иногда почти достигает стадии каменного угля, но это может произойти, если он либо вступает и контакт с вулканическими породами (как, например, в районе Мейсена), либо опускается на большую глубину (как это произошло с верхне-баварским углем под влиянием движения альпийских складок). И наоборот, уголь нижнекарбонового периода в районе г. Тулы недалеко от Москвы, который никогда не попадал на большую глубину, достиг только стадии бурого угля.

Современный торф верховых болот на плоскогорьях образуется, в первую очередь, из низкорослых растений и прежде всего - из торфяного мха. Так как он располагается под покровом растительности вблизи поверхности земли, то для него не было условий для обугливания, тем более, что в настоящее время не наблюдаются подземные толчки как следствие быстрого опускания геологических трогов.


     Каменный уголь с точки зрения теории сотворения

В рамках модели сотворения отложившиеся в шахтных стволах среди слоев карбонового периода горизонты, содержащие растительность, рассматриваются как остатки практически сформированной, но впоследствии перемещенной в результате катастрофы на другое место и затем погребенной (и, тем самым, полностью уничтоженной) экосистемы, но никоим образом не как сменяющую друг друга череду поколений болотных лесов, рост которых происходил в течение целой эпохи в истории развития Земли. Происхождение пластов каменного угля и сопровождающих его промежуточных пород могло происходить путем сноса, выброса на отмели и засыпки плавучих лесов в результате наводнений, по крайней мере, континентального масштаба, каковые являлись последствиями Всемирного потопа. Согласно этой модели, расположение пластов друг над другом объясняется опусканием (происходившим с различной скоростью в зависимости от региона, но, в общем, достаточно быстрым) гигантских трогов осадочных пород. (Это объяснение значительно проще, чем в первоначальной теории, которая предполагает длительные периоды чрезвычайно сложного поднятия и опускания пород). При этом можно было бы упомянуть о тектонических обвалах, когда земная кора разламывалась в местах протяженных под ней полостей. Схематически это изображено на рисунке 14.

Рис. 14.

1 - В результате тектонических сдвигов происходят сбросы угольных пластов;

2 - при этом возникают подводные оползни и мутьевые потоки, уносящие уже частично окаменевший осадок;

3 - образующиеся котловины быстро заполняются осадками, при этом каждая порция осаждающегося обломочного материала дифференцируется в соответствии с удельным весом минералов (внизу слоя - наиболее тяжелые);

4 - почти полное заполнение осадками впадины;

5 - дрейф плавучего леса;

6 - опускание по сбросам слабосцементированных пород;

7 - затопление леса, плавучие корни засыпаются осадками;

8 - новое опускание и покрытие ушедшего под воду леса обломочным материалом:

9 - некоторые стволы деревьев остаются в вертикальном положении и заполняются отложениями, большая же часть стволов разрушается и спрессовывается;

10 - дрейф леса. В правой части схемы современный лес отделен от угля маломощной прослойкой осадков, в то время как в левой, где существует впадина, мощность вмещающих пород значительно больше (см. рис. 10).

Так как воздействия тектонических сдвигов в трогах карбонового периода усиливались все возрастающей мощностью блоков отложений, а опустившиеся слои отложений попадали под горизонтальное давление (варисцийская складчатость), то отложившиеся первыми и более глубокие части слоев северо-западного европейского карбона уже образовали складчатость, в то время как более молодые отложения карбонового периода еще находятся в процессе опускания массивов и выпадения пород в отложения.


     Заключение

1. Строение растений карбонового периода, а также картину их погребения следует рассматривать, учитывая наличие больших по площади и способных плыть по поверхности воды прослоек, представляющих собой подобие почвы для этих лесных массивов.

2. Концепция существования плавучих лесов может оказывать двоякое влияние: с одной стороны, она может опровергать все перечисляющиеся в классической модели доказательства автохтонного происхождения каменного угля, с другой стороны, именно эта концепция помогает более полно объяснить их.

3. Структура промежуточных пород позволяет во многих случаях сделать вывод об очень быстром их образовании.

4. Геологические и палеонтологические данные дают возможность создать модель гибели растительности карбонового периода в результате катастрофы.

5. Предполагаемая длительность пластообразующего периода верхнего карбона в 30-40 миллионов лет не находит подтверждения со стороны геологических и палеонтологических данных каменноугольной системы.

    *   *   *

Примечание А. Милюкова: Эта и другие главы воспроизводятся с незначительными купюрами (в основном исключены ссылки на отсутствующие части книги) по изданию Р. Юнкер, З. Шерер, История происхождения и развития жизни. Изд-во «Кайрос», С-Пб., 1997.



Российский триколор  2004 «Golden Time». Revised: октября 28, 2012


Назад Возврат На Главную В Начало Страницы Читать дальше


Рейтинг@Mail.ru