AFX.RU

Сайт Влада Элбакяна

Формы сохранности фоссилий (часть 1)

1.2. ДИАГЕНЕЗ ФОССИЛИЙ И УСЛОВИЯ ИХ СОХРАНЕНИЯ

1.2.1. ФОРМЫ СОХРАННОСТИ ФОССИЛИЙ

Переход организма из биосферы в литосферу называется фоссилизацией. Он следует после разнообразных преобразований исходного материала (рис. 1.1).

Известно, что под воздействием механических и химикобиологических процессов на поверхности суши происходит очень быстрое разрушение трупов животных и отмерших растений. Мягкие ткани останков сгнивают, разлагаются или пожираются трупоедами. Большая часть растительных веществ также подвержена процессам гниения и разрушения. Лишь небольшой процент организмов, преимущественно животных, имеет шансы сохранить свою форму и свой вещественный состав. Предпосылкой для сохранения остатков организмов после его смерти является возможно скорейшее погребение под осадком, препятствующее дальнейшим процессам разложения.

Рис. 1.1. Схема образования окаменелости (схема фоссилизации) на примере некоторых двустворчатых моллюсков (по Тениусу).
Рис. 1.1. Схема образования окаменелости (схема фоссилизации) на примере некоторых двустворчатых моллюсков (по Тениусу).

 

В отдельных случаях возможна практически полная сохранность организмов, как это имеет место при захоронении в янтаре, соли, нефти или во льду. Преимущественно сохраняются твердые ткани древних организмов: раковины, панцири, зубы либо части скелетов животных. Судьба органического вещества мягких и твердых частей тела далеко не одинакова. Судя по многочисленным подсчетам, в осадке захороняется лишь около одного процента органического вещества, которое остается в нем в виде угля и битумов. Близкий процент захоронения и сохранности отмечается и для твердых частей. Естественно, что после захоронения остатки подвергаются воздействию различных процессов. Физико-химические изменения, претерпеваемые остатками при их захоронении в осадке и позднее, именуются диагенезом фоссилий (греч. dia — после, genesis — рождение). Сохранность остатков зависит от обстановки осадконакопления, осадочного материала, геологического облика слоев или фаций. Окаменелости встречаются главным образом там, где господствовало быстрое накопление осадков, преимущественно на дне платформенных морей, озер, болот и торфяников, в отложениях рек и в особенности их дельт, а также в отложениях пещер и расселин.

Благодаря диагенезу наблюдаются разнообразнейшие формы сохранности фоссилий, для части которых пока отсутствуют определения, вследствие чего, по мнению специалистов, одно понятие нередко объединяет несколько форм сохранности.

Если сохранилось само тело организма, то такая форма сохранности именуется ископаемым телом. В широком понимании этот термин употребляется для обозначения и твердых частей: зубов и створок животных либо шишек, семян и плодов растений. В исключительно редких случаях может сохраняться и первичная окраска тела, как это наблюдается у отдельных юрских аммонитов (Quenstedtoceras henrici) или у прямых ордовикских головоногих (Michelinoceras). Разнообразна также сохранность мягких частей тела, как, например,у отдельных позвоночных известного местонахождения Гайзеталь вблизи Галле. К наиболее распространенным формам сохранности относятся отпечатки. Это запечатленная в осадке форма твердых и мягких частей тела животных и растений. При диагенезе ископаемых остатков ранее имевшееся тело обычно уничтожается. Чем более тонкозернист осадок, тем больше на нем запечатлевается деталей наружной поверхности организма (в виде негативов бывшего организма или его частей). Примером могут служить сохранившиеся детали строения основания листа на коре стволов каменноугольных лепидодендронов, тончайшие прожилки листьев третичных растений или нежнейшая скульптура юрских и меловых аммонитов. Неповторима сохранность отпечатков папоротников из золенгофенских верхнеюрских сланцеватых известняков (ФРГ).

Форма сохранности, образующаяся в результате заполнения осадком имевшейся у организма полости, которая соединялась с внешней средой, либо заполнения пустоты, образовавшейся в процессе диагенеза остатков, именуется каменным ядром или просто ядром.Ядра моллюсков воспроизводят во всех деталях строение внутренней поверхности раковины, а сама детальность, естественно, зависит от тонкости осадка. При заполнении пустот в сердцевине стволов растений образуются их ядра. Особенно часто ядра стволов встречаются у пермокарбоновых каламитов, карбоновых лепидодендронов и сигиллярий.

В другом случае образование ядер может происходить, за счет кристаллизации вещества из пересыщенных растворов и постепенного заполнения ими полости раковины. В качестве примера могут служить так называемые «золотые улитки», являющиеся ядрами юрских аммонитов и образовавшиеся путем пиритизации (см. цветн. табл. 2, рис. 1).

Другой разновидностью этой формы сохранности являются внешние ядра. Они формируются при растворении карбоната кальция раковины моллюска циркулирующими в пористых песчаниках водами с образованием в твердой породе пустоты между внутренним ядром и внешним отпечатком. Напротив, если порода еще частично пластична, то признаки внешней поверхности накладываются на внутреннее ядро (ребра, валики, прочие элементы скульптуры). Если вещество раковины в процессе диагенеза вторично раскристаллизуется и заместится другими минералами, то такая форма сохранности именуется псевдоморфозой. В литературе ядра также часто называются псевдоморфозами.

Своеобразное «окаменение», или инкрустация (лат. incrustare — покрываться), происходит при выпадении минералов из пересыщенных растворов, окружающих остатки организмов. При этом минерал осаждается на поверхности остатка так, что последний оказывается покрыт этим; веществом. В отдельных случаях этот процесс сопровождается образованием узловатых желваков, конкреций или жеод. Если такое образование разбить, то внутри его нередко можно встретить остатки организмов, служившие центром осаждения.

В зависимости от химического состава минеральных растворов различаются следующие виды процессов замещения: окремнение (Si02), обызвествление (СаС03), пиритизация (FeS2) и лимонитизация (Fe(OH)3). Параллельно может происходить перекристаллизация твердых частей и раковин. При этом арагонит (СаС03) превращается в кальцит и приобретает другое строение кристаллической решетки.

Частным случаем инкрустации является интускрустация (лат. intus — из себя), при которой минеральное вещество заполняет полость и частично замещает стенки клеток. Происходит метасоматоз (meta — после, soma— тело). Остатки органического вещества сохраняются в углефицированном виде, с чем и связана темная окраска клеток. В качестве фоссилизирующего минерала часто выступает кремнезем (Si02), который сначала осаждается в виде опалового вещества, а затем преобразуется в халцедон и кварц. Примером такой интускрустации, или окремнения, можно считать «окаменевший лес» из нижнего красного лежня КарлМарксШтадта и единственные меловые цикадовые Cycadeoidea («Raumeria») reichenbachiana и «Raumeria» из Государственного музея минералогии и геологии в Дрездене.

Сокращение за счет обезвоживания и потери газов Рис. 1.2. Схема углефикации (по Крумбигелю).
Сокращение за счет обезвоживания и потери газов Рис. 1.2. Схема углефикации (по Крумбигелю).

Кальцитом замещено органическое вещество обызвеств ленных стволов деревьев, хранящихся в Гайзельтальском музее в Галле. К числу других метасоматических минерализаторов фоссилий относятся фосфорит, доломит, гипс, барит, пирит и марказит. Своеобразны франкенбургские вольтциевые (Ulmannia frumentaria), у которых растительное вещество замещено халькозином (Cu2S), у юрских (доггер) Cosmoceras кальцитовое вещество раковины было замещено пиритом и марказитом. Доломитовые желваки, встречающиеся в отдельных угленосных районах Европы и Северной Америки, являются интускрустациями по остаткам ископаемого торфа. Его сохранность столь превосходна, что на пришлифовках и в прозрачных шлифах видны все детали строения ископаемого торфа. Реже сохраняются мягкие части растений, сохранность которых обеспечивается процессом интускрустации, как, например, у окремнелого девонского торфа из Рини в Шотландии.

Добавить комментарий

Минимальная длинна комментария 10 символов!


Защитный код
Обновить

Случайное Фото

Реклама