2. Девон

В девонских отложениях мы впервые встречаем местонахождении наземных позвоночных. Если при рассмотрении силурийских местонахождений мы могли только обращаться к местонахождениям рыб и говорить о большей или меньшей близости костеносных фаций к прибрежно-материковой зоне, то в девоне характер местонахождений позвоночных значительно изменяется и, одновременно, сильно возрастает количество известных местонахождений.

Распространение костеносных отложений с остатками рыб в девоне настолько широко, что эти формы приобретают крупное стратиграфическое значение и девонская система справедливо называется веком рыб. Количество остатков рыб, захороненных в девонских местонахождениях, нередко достигает поражающей величины. Так, в известных горизонтах среднего и верхнего девона на Русской платформе, в Ленинградской, Псковской и Новгородской областях и в Прибалтике встречаются довольно мощные слои, переполненные остатками панцирных щитов рыб, захороненных в количестве сотен тысяч особей.

В девоне впервые распространяются своеобразные костеносные фации, представленные красноцветными и серыми слюдистыми песчаниками, песчано-глинистыми сланцами и, реже, конгломератами, слагающими мощные и распространенные серии пород континентального типа — эврилитемы,1 известные под именем древнего красного песчаника или олдреда. Эти отложения, трактовавшиеся ранее как наземные и даже пустынные, но всем последним данным являются осадками лагунных, прибрежно-морских фаций, располагавшихся в непосредственной близости каледонских горных сооружений в зонах устойчивого опускания. Условия, и которых отлагались эти осадки, сравнимы с условиями предгорных впадин, с той существенной особенностью, что область впадины располагалась в пределах окраины морского бассейна и представляла собою цепь мелких лагун, открытых свободному доступу больших масс сносимых с материка осадков.

Фациям древнего красного песчаника принадлежит значительная доля всех девонских местонахождений панцирных рыб.

Таковы ранее всех известные местонахождения Шотландии, Англии (Уэльс), Норвегии (Осло), Бельгии (Намюр), Рейнской области в Европе; Акадии, Новой Шотландии, Кэтскилл, бухты Скауменэк и др. в Северной Америке и т. п.

Крупнейшие местонахождения Русской платформы в Ленинградской, Псковской и Новгородской областях и Прибалтике в общем принадлежат к этому же типу, но отличаются несколько иным характером, соответственно своему расположению в области платформенного морского бассейна, а не на границах геосинклинали, как большинство из перечисленных выше. Соответственно меньшей скорости осадконакопления мощность костеносной толщи здесь значительно меньше и континентальный характер ее выражен менее резко, что также соответствует большему удалению от горных массивов. Это осадки больших лагун, далеко вклинивающиеся в морские отложения и нередко тесно переплетающиеся с ними.

В местонахождениях типа древнего красного песчаника находится множество остатков рыб групп цефаласпид и птераспид, кистеперых, телодонтид, акантодов, двоякодышащих и примитивных артродир.

В более поздних, верхне-девонских местонахождениях отмечается подавляющее преобладание Bothriolepis — формы, наиболее многочисленной и распространенной почти во всех местонахождениях, а также крупных кистеперых и двоякодышащих.

Сохранность остатков зачастую совершенно поразительна, особенно на Русской платформе, что дало возможность изучить эти формы с исчерпывающей детальностью.

В большинстве типичных местонахождений красноцветных фаций остатки костей светлые, с хорошо сохранившейся поверхностью, указывают на быстрое захоронение. В то же время остатки, хотя и хорошо фоссилизированы, но смещены и разрознены, нагромождены друг на друга, образуя брекчиевидные костеносные прослои.

Вместе с рыбами встречаются в большом количестве эвриптериды, эвригалинные мелкие брахиоподы Lingula, а также Conularia, древние пластинчатожаберные, иногда многоножки. Много остатков наземной флоры (Psilophyton, Rhynia, Hornea и др.). Изредка попадаются прослои, богатые остатками типично морских брахиопод.

Систематического изучения этих богатых местонахождений не велось и не ведется, за исключением СССР, где работы Д.В. Обручева и Р.Ф. Геккера доставили много данных по строению и генезису местонахождений.

Помимо фаций древнего красного песчаника, местонахождения девонских рыб известны и в более типичных морских осадках.

Наиболее распространены черные сланцы и доломитовые известняки, залегающие среди известняковых толщ, богатых остатками морских беспозвоночных. Таковы некоторые местонахождения Рейнской области, многие местонахождения Северной Америки (Блэксмит — нижний девон; Онондага, Гамильтон, Минеола и др. — средний девон; знаменитые богатые местонахождения верхнего девона — озеро Кьюга, штат Нью-Йорк; сланцы Аттика в области Буффало; Гуронские сланцы в Огайо; Кливлендские сланцы — самое богатое из всех; в Канаде — песчаники бухты Джаспе).

Во всех местонахождениях морского происхождения среди рыб преобладают акуловые, представленные главным образом формами Cladodus, Ctenacanthus, Phoebodus группы кладодонтид, а также артродиры — Coccosteus, Dinichthys, Milostoma и др. Редки остатки лучеперых, так называемых «ганоидов» типа Rhadinichthys, Actinophorus, иногда кистеперых и гетеростраков.

Остатки рыб обладают сравнительно плохой сохранностью соответственно с более медленной седиментацией и сильным последующим уплотнением осадков.

Богатых скоплений, подобных скоплениям местонахождений типа олдреда, нс наблюдается. Остатки или разрознены и рассеяны по плоскостям напластования сланцев, или встречаются в виде отпечатков целых трупов, где при плохой сохранности самого костного вещества хорошо сохраняется контур мягких частей, что не наблюдается обычно в местонахождениях олдреда.

Примером могут служить местонахождения кобленцского яруса Рейнской провинции, где наряду с разрозненными остатками кладодонтид, птераспид и примитивных артродир найдены полностью сохранившиеся экземпляры Gemündina — особой формы артродир, другие родичи которой известны в слоях Онондага в Северной Америке.

Слои, содержащие костные остатки, зачастую переполнены морскими беспозвоночными, но также нередко содержат и большое количество остатков наземной флоры. Типичные разрезы показывают, что костеносные горизонты несомненно имеют связь с терригенными фациями и что их можно рассматривать как образовавшиеся в краевых зонах влияния пресных вод, в области прибрежья.

Рассмотренные нами два основных типа местонахождений девонских рыб, разумеется, не исчерпывают разнообразия всех имеющихся типов. Однако другие известные местонахождения, все без исключения, укладываются в схему промежуточного между этими двумя главными типами строения.

Это явствует из схемы классификации девонских местонахождений, даваемой Ромером (Romer 1935), который выводит следующие 4 типа:

1. Местонахождения или находки, которые твердо доказывают пресноводное происхождение.

2. Местонахождения, в которых признаки указывают столько же на дельтовое, как и на эстуарийное или вообще солоноватоводное происхождение. Для примера, это такие, в которых находятся в небольшом количестве солоноватоводные или морские беспозвоночные, и хотя фауна рыб состоит главным образом из встречающихся в осадках, приносимых реками, но некоторая примесь морских форм не невероятна.

3. Местонахождения, которые явно показывают на отложение в морской воде, однако при наличии ряда признаков условий прибрежной зоны. В таких отложениях главная часть фауны представлена морскими формами при незначительной примеси пресноводных форм и форм эвригадипных.

4. Местонахождения типично морские, в которых присутствие трупов пресноводных форм наблюдается редко.

Эта классификация указывает на наличие переходных типов, хотя во многом ошибочна, что будет видно в дальнейшем при рассмотрении общих закономерностей захоронения. Сейчас необходимо только отметить обычную ошибку анализа местонахождений позвоночных, заключающуюся в том, что среда гибели и захоронения животных принимается за среду их обитания.

Другая ошибка Ромера — это введение первого типа местонахождений: пресноводного или речного происхождения. Во всем большом материале по девонским местонахождениям нет ни одного примера, неоспоримо указывающего на несомненно речное происхождение.

Интересны местонахождения девонских рыб Южной Африки, принадлежащие ко второму из рассмотренных типов. Мощная серия Ватерберг, сложенная косослоистыми песчаниками с волноприбойными знаками и конгломератами и представляющая собою, в известной мере, аналогичное олдреду отложение лагун поблизости от гор на окраине геосинклинали Самфрау, содержит остатки рыб только в известняковых прослоях, вклинивающихся в толщу с востока, со стороны геосинклинали, в то время как песчанистые фации совершенно не содержат ископаемых.

В верхнем девоне впервые появляются наземные позвоночные. До сих пор известно только единственное местонахождение в Восточной Гренландии, у горы Цельзия, если не считать сомнительного четвероногого Elpistostege, найденного в Канаде. Остатки наземных позвоночных — примитивных стегоцефалов-ихтиостегид — найдены в Гренландии в ассоциации с панцирными рыбами в типичной толще древнего красного песчаника. Замечательно, что столь древние четвероногие представлены крупными формами, как бы внезапно появившимися уже в полном развитии.

Костеносные отложения — мощная свита серых и красных песчаников с подчиненными тонкозернистыми песчанистыми сланцами, бедная остатками морских беспозвоночных. Кости рыб и девонских стегоцефалов рассеяны в толстых слоях мелкозернистых и среднезернистых аркозовых песчаников. (Исследования по биостратономии этого важнейшего местонахождения не опубликованы.)

Стегоцефалам сопутствуют обычные для местонахождений типа древнего красного песчаника формы: Phyllolepis из артродир, Bothriolepis и Remigolepis из антиарх. Более редки крупные кистеперые — Holoptychius и др., а также новые формы артродир. Верхние слои толщи, возможно относящиеся уже к карбону, представлены грубыми песчаниками, частью конгломератами. В песчаниках изредка встречаются окатанные стволы деревьев.

Таким образом, гренландское местонахождение девонских наземных позвоночных отличается постепенным усилением приноса континентальных осадков, можно сказать, выдвижением континентальных фаций в типичную лагуну олдреда. Весьма вероятно, что с этими особенностями местонахождения связано наличие в нем наземных форм, не найденных в других известных нам многочисленных местонахождениях типа древнего красного песчаника.

Местонахождения наземной флоры в девоне получают уже значительное распространение и зачастую залегают в тех же самых толщах, которые содержат местонахождения девонских рыб.

Так, например, наиболее интересным является местонахождение Райни в средних слоях древнего красного песчаника в Шотландии. Здесь открыто большое количество окремнелых стеблей, сохранившихся в мельчайших деталях. Некоторые из стеблей находились в своем естественном положении, что дает основание думать, что местонахождение представляет собою сохранившуюся часть болота на окраине девонской лагуны. Известное сомнение вызывает нахождение большого количества целых стволов, по-видимому, морской водоросли нематофитон. Главные формы этого местонахождения: Rhynia, Hornea и Asteroxylon.

Другие богатые местонахождения наземной флоры также залегают в толщах древнего красного песчаника, но принадлежат уже к верхнему девону. Таковы большие скопления отпечатков и стволиков в песчано-глинистых сланцах Земли Эллесмира и Медвежьего острова.

В СССР известно несколько местонахождений девонских наземных растений. Однако в большинстве случаев это незначительные скопления разрозненных растительных остатков, большей частью отпечатков. Таковы отдельные нахождения девонской флоры на Урале, в Воронежской области, в Казахстане и в Минусинской котловине. Растения, принадлежащие к родам Asteroxylon, Psilophyton, Leptophloeum и Duisbergia, залегают преимущественно в глинистых сланцах среди терригенных толщ песчаников и глин, отложенных в прибрежно-морских условиях, на что указывают прослои с фауной брахиопод и кораллов.

В девонских отложениях Кузнецкого бассейна известны пласты углей (сапромикситов), сложенные остатками псилофитов. Эти угли залегают в свите красных и серых песчаников и глинистых сланцев, переслаивающихся с известняками. В известняках и сланцах богатая фауна морских брахиопод.

Верхнедевонская наземная флора известна в СССР в Донецком бассейне, на Урале, по Енисею и в других местах. Остатки растений залегают в условиях, подобных описанным выше для древнедевонской флоры.

В других странах местонахождения флоры верхнего девона распространены от востока Северной Америки до Китая. Все они отличаются той же характерной связью с морскими отложениями, хотя и залегают в терригенных толщах. Состав флоры верхнего девона значительно богаче, чем нижнедевонской. Мы находим в ней папоротники, плауны, хвощи и птеридоспермы, многие формы которых развились уже в крупные деревья. Для девонской флоры характерно ее большое разнообразие в географически удаленных районах.

Примечания

1. Эврилитема — мощная серия, разнообразная по мелким фациям, но отложенная одной геотектонической области, в один период осадконакопления.