Скелет лабиринтодонта из Белебея

Каменная летопись Земли

Первые в России «золотые гвозди» могут многое рассказать о прошлом планеты

автора Валерий Михайлович Горожанин.

Валерий Михайлович Горожанин.Фото:автора

В Гафурийском районе на территории геопарка «Торатау» состоялась торжественная церемония открытия эталонных геологических разрезов «Усолка» и «Дальний Тюлькас». Наши «золотые гвозди» (так образно именуют подобные объекты) стали первыми в России и закономерно привлекли внимание мирового научного сообщества. Что они могут рассказать об?истории Земли, какое значение имеют для науки и какую несут практическую пользу, нам рассказал кандидат геолого-минералогических наук, заведующий?лабораторией геохимии и изотопной геологии Института?геологии УФИЦ РАН Валерий Горожанин.

Достанем из пепла

— Валерий Михайлович, к каким геологическим периодам относятся «Усолка» и «Дальний Тюлькас»?

— Вся геологическая летопись Земли записана в Международной стратиграфической шкале. Наши геологические объекты относятся к пермской системе: в разрезе «Усолка» зафиксирована нижняя граница сакмарского яруса (294 миллиона лет назад), а в разрезе «Дальний Тюлькас» — нижняя граница артинского яруса (290 миллионов лет назад). Они получили международный статус GSSP (Global Boundary Stratotype Section and Point), или «золотых гвоздей».

— А почему речь идет именно о нижних границах?

— Раньше в стратиграфии (наука, изучающая геологический возраст горных пород. — Авт.) типовым, или, как говорят геологи, стратотипом, для того или иного геологического периода являлся разрез, впервые обнаруженный и описанный. К концу ХХ века ситуация постепенно изменилась. Особое внимание стали уделять рубежам в стратиграфической летописи. Важными стали границы между периодами, где происходил переход от одной системы к другой. Они были связаны с какими-то глобальными событиями. Соответственно, менялся и существовавший тогда органический мир. Обычно эволюция и вымирания происходили с несколькими видами древних организмов. Эти точки — стыки между геологическими эпохами — сегодня и принято называть «золотыми гвоздями». Ученые могут сравнивать разрезы из любой точки мира с эталонными, чтобы оценить эти изменения.

— Каким еще требованиям должны отвечать разрезы, чтобы получить статус эталонных?

— Их достаточно много. Как я уже говорил, во-первых, это изменчивость видов фауны. Показательным в этом смысле стали конодонты — вымершие морские животные, внешне похожие на современного угря или миногу. Дело в том, что долгое время ученые находили только их зубы. Потом обнаружили и отпечатки самих животных. Так вот, зубы конодонтов обладают поразительной изменчивостью и позволяют с большой точностью судить о времени их существования, а значит, и датировать слои земной коры, в которых их обнаружили.

Еще один критерий — наличие минералов-геохронометров, возраст которых определяют с помощью изотопных методов. Например, на «Дальнем Тюлькасе» в тонких пепловых прослоях вулканических пород обнаружили магматические цирконы и в лаборатории определили их возраст.

Чтобы разрез стал эталонным, его слои должны быть, как страницы книги — четкими, непрерывными и достаточно мощными, чтобы сохранить следы древних эпох. Наконец, он должен находиться в доступном для посещения и изучения месте.

Башкирия — родина?динозавров?

— Расскажите, как формировались «Усолка» и «Дальний Тюлькас»? В каких условиях это происходило?

— 290 — 280 миллионов лет назад на территории современной Башкирии формировались горы Южного Урала и Предуральский краевой прогиб. Горы росли, а часть Восточно-Европейской платформы погружалась на 1 — 2 километра, образуя дно моря. С востока в эту впадину скатывались обломки горных пород с растущих склонов Урала, образуя мощную слоистую формацию — флиш. С запада на мелководье образовывалась цепочка рифов.

Посередине, на глубоководном участке, сложилась особая картина. Сюда сносило и флишевые потоки с востока, и обломочные карбонаты с запада, попадал вулканический пепел, накапливался кремнистый и фосфатный ил, водоросли и останки животных, обитавших в толще воды: радиолярий, конодонтов, аммоноидей, рыб. С суши сносились и затапливались на глубине растительные остатки — стволы деревьев, древовидных хвощей. Попадали в море также споры и пыльца древних растений.

Разрезы «Усолка» и «Дальний Тюлькас» формировались как раз на таких депрессионных (глубоководных) участках, и разнообразие слоев, их слагающих, позволяет судить о сложных геологических процессах, происходящих на Южном Урале.

— Какие еще знаковые геологические объекты формировались в пермский период?

— В первую очередь, рифы на шельфе Уральского пролива, которые мы сегодня называем шиханами. Их слагали мшанки, кораллы, моллюски, живущие в рифе, и сегодня эти окаменелости можно во множестве встретить на склонах шиханов.

Морская фауна шиханов и в разрезах «Усолка» и «Дальний Тюлькас» довольно сильно различаются из-за того, что это были участки моря разной глубины, хотя есть и похожие формы.

Горообразовательными процессами Уральский пролив был отгорожен от мирового океана, и тропическое море в короткие сроки высохло, образовались огромные запасы соли и гипсов. Еще позже, в мезозое, поверхность выровнялась за счет молассы — мощных геологических отложений — продуктов разрушения древних Уральских гор, образовалась выровненная поверхность — пенеплен.

Относительно недавно, 5-7 млн лет назад (по геологическим меркам это совсем молодой возраст), активизировались тектонические процессы и начался повторный рост Уральских гор. Причины этого явления неясны, некоторые исследователи считают его удаленным влиянием коллизии (столкновения) Индостана и Евразии, когда формировались Гималаи.

В итоге блок земной коры с шиханами был выведен на поверхность, а остальные рифы, как, например, ишимбайский, остались под землей и сейчас являются вместилищем нефти. О том, что шиханы раньше находились на одном уровне с землей, свидетельствует, например, плоская вершина Торатау — это поверхность выравнивания, а также следы «стояния» карстовых вод в виде натеков на стенках разрушенных пещер на склоне горы.

Кстати, сейчас уже готова к изданию подробная монография о шиханах, которую подготовили сотрудники нашего института совместно с большим коллективом палеонтологов со всей страны.

Вся западная, платформенная часть республики покрыта чехлом верхнепермских отложений, состоящих из песчаников, глин с прослоями гипсов. Любопытные находки, датируемые поздней пермью, есть на Белебеевской возвышенности и в бассейне реки Демы. Здесь были обнаружены древние растения — отпечатки листьев, окаменелые стволы деревьев — и даже древние ящеры, ближайшие предки динозавров. Это были амфибии — лабиринтодонты, парарептилии и тероморфы.

Лабиринтодонты, например, напоминали крокодилов, обитали в воде и достигали 4-5 метров в длину. Парарептилии были древними предками черепах, а тероморфы — зверообразные — близки к млекопитающим.

Первые наземные находки пермских ящеров связаны с добычей медной руды в медистых песчаниках Приуралья: в 1860 году в Дурасовском руднике (в верховьях Большого Ика), в 1937-м — в черте Белебея и в 1950-м — на реке Юшатырь.

Именно немецкие палеонтологи, прознавшие о находках и впервые их задокументировавшие, дали животным имя «динозавр», что в переводе означает «ужасный ящер». А скелет лабиринтодонта, найденный учеником писателя и палеонтолога Ивана Ефремова Нестором Новожиловым, сегодня можно увидеть в Палеонтологическом музее в Москве. Так что Башкирию можно назвать родиной динозавров!

Геологам в помощь

— Есть ли на территории Башкирии другие геологические разрезы, которые могут претендовать на статус «золотых гвоздей»?

— Да, например, разрез «Мечетлино», который находится в геопарке «Янган-Тау». Он обозначает нижнюю границу кунгурского яруса (283 миллиона лет назад). Мы с коллегами участвовали в изучении его литологии — поиске и описании генетических индикаторов, по которым реконструируются условия формирования осадочных отложений.

Есть очень перспективный разрез «Басу» на территории Архангельского района. Это граница башкирского и московского ярусов каменноугольной системы (315 миллионов лет назад). Его вскрыли при строительстве дороги Уфа — Белорецк. В настоящее время московские и уфимские ученые ведут работы по фаунистическому обоснованию этой границы.

— Какова практическая польза от исследований геологических разрезов?

— Поясню на своем примере. С 1990-х годов мы с коллегами из Института геологии ведем договорные работы с оренбургскими нефтегазовыми компаниями, одна из них — ООО «Газпром добыча Оренбург», которое проводит работы в Предуральском прогибе и российском сегменте Прикаспийской впадины. Ищут как раз пермские отложения, как карбонатные, так и флишевые, и при бурении скважин очень важно определить, используя литологию и фаунистические остатки, в какой части разреза ведутся работы, найти перспективные участки.

По сути, изучая керны поисковых скважин, мы имеем дело с теми же остатками фауны и горными породами, что и на наших геологических разрезах. Так, знания фундаментальной науки — закономерности литологии и изменения фаунистических комплексов — используются в геологоразведочных работах. Это и есть смычка фундаментальной науки с практикой.

КАК ДОБРАТЬСЯ?

Оба «золотых гвоздя» находятся в Гафурийском районе на?территории геопарка «Торатау»:

- Разрез «Усолка» — в селе Курорта напротив Богородице-Табынского женского монастыря.

- Разрез «Дальний Тюлькас» — на правом берегу реки Дальний Тюлькас по дороге от села Красноусольский до деревни Ташла.

с сайта геопарка «Торатау» В таких условиях на дне Предуральского краевого прогиба формировались геологические разрезы «Усолка» и «Дальний Тюлькас».

В таких условиях на дне Предуральского краевого прогиба формировались геологические разрезы «Усолка» и «Дальний Тюлькас»

Отпечатки конодонтов.Фото:с сайта геопарка «Торатау»

А так, по мнению ученых, конодонты могли выглядеть.

А так, по мнению ученых, конодонты могли выглядеть.

Радиолярии — микроскопические организмы из разреза «Дальний Тюлькас».

Радиолярии — микроскопические организмы из разреза «Дальний Тюлькас».

Скелет лабиринтодонта из Белебея.

Скелет лабиринтодонта из Белебея.

Автор:Мария СНЫТКИНА

Источник: resbash.ru