Шуман В. Мир камня. Горные породы и минералы

ОГЛАВЛЕНИЕ

Окаменелости

Окаменелости, или ископаемая флора и фауна (так называемые фоссилии), — это заключенные в осадочных породах более или менее ясно различимые остатки живых организмов, некогда обитавших на нашей планете.
Окаменелые остатки организмов, лишенных твердых скелетных частей, встречаются редко, так как мягкие части в отличие от твердых после гибели живых существ очень легко разлагаются. Но и твердые части организмов лишь тогда становятся окаменелостями, когда попадают в осадочную породу в процессе ее формирования и захораниваются в ней. Оставаясь же в свободном состоянии на поверхности, даже раковины, панцири и скелеты животных претерпевают распад.
Большинство окаменелостей представлено морскими организмами, так как именно в море особенно интенсивно и непрерывно образуются осадочные породы, чему способствуют такие механизмы седиментации, как намыв материала, осаждение вещества из морской воды и пр.
Процесс превращения органических остатков в окаменелости (фоссилизация) протекает в весьма разнообразных формах. В некоторых случаях отмершие организмы целиком захораниваются в формирующихся осадочных породах (известняках или глинах) и сохраняются в неизмененном виде. Но чаще происходит их перекристаллизация. Многие окаменелости сохранились лишь благодаря тому, что они являются более «грубозернистыми», чем окружающий их затвердевший тонкий известковый ил.
Другой тип фоссилизации реализуется путем массообмена, то есть обменных химических реакций. При этом организмы, заключенные в новообразованной породе, сначала растворяются просачивающейся и циркулирующей в породе водой, а затем возникшие полости заполняются другими веществами. Процессы растворения и замещения могут протекать и параллельно. В результате образуется каменное ядро (внутреннее ядро окаменелости), имеющее тот же облик, что и оригинал. Чем участвующие в этом обмене кашеобразные увлажненные осадки и илистые отложения мелкозернистее, тем подобные новообразования оказываются ближе к своему прототипу. Фоссилизирующими веществами служат главным образом известняки, доломиты, кремнистые стяжения и пирит. Так, окаменелое дерево (66) возникло путем замещения древесины кремнеземом, главным образом опалом.
Окаменелости наряду с другими составными частями вмещающих пород испытывают давление при горообразовательных процессах, от нагрузки вышележащих толщ или сжимающих усилий, и претерпевают различные деформации, ломаются или даже дробятся на мелкие осколки. Поэтому определение окаменелостей часто бывает очень трудным. Окаменелости встречаются только в осадочных породах и притом распространены в них весьма неравномерно. Это связано как с территориальными различиями в развитии организмов при жизни, так и с последующим неодинаковым распределением остатков отмерших животных под действием волн, морских и приливных течений.
Руководящими окаменелостями (руководящими ископаемыми) называют такие виды окаменевших животных и растений, время существования которых на Земле ограничено рамками вполне определенных геологических эпох. Встреченные в слоях пород, они служат индикаторами для отнесения этих слоев к данной эпохе. Руководящие окаменелости — весьма важное вспомогательное средство для определения относительного возраста серий осадочных пород и их места в разрезе, то есть последовательности формирования в ходе геологической истории.
Наука, занимающаяся изучением животного и растительного мира прошедших геологических эпох называется палеонтологией.

Развитие вплоть до современного животного и растительного мира. Пещерный медведь, лось, гигантский олень, зубр, лошадь Пржевальского, носорог, мамонт

Гигантские фораминиферы, двустворчатые моллюски, улитки, гигантские черепахи, сумчатые, грызуны, лошади, антилопы, гиппопотамы, слоны, насекомые, рыбы, птицы. Первое появление приматов (различных видов обезьян)
Фораминиферы, двустворчатые моллюски, кораллы, белемниты, аммониты, гигантские ящеры, костные рыбы, голосеменные растения. Первое появление покрытосеменных растений
Фораминиферы, аммониты, белемниты, двустворчатые моллюски, улитки, сумчатые, гигантские ящеры (наземные, морские и летающие), рыбы. Появление первоптицы — археоптерикса. Хвойные
Аммониты, двустворчатые моллюски, брахиоподы, кораллы, морские лилии, белемниты, ящеры, рыбы. Первое появление млекопитающих. Хвойные, древовидные папоротники и хвощи
Брахиоподы, двустворчатые моллюски, аммониты, четырехлучевые кораллы, трилобиты, ящеры, чешуйчатые рыбы. Хвойные, впервые — гинкговые
Кораллы, двустворчатые моллюски, костные и хрящевые рыбы, впервые — пресмыкающиеся. Древовидные папоротники, хвощи и плауны, впервые — голосеменные.
Двустворчатые моллюски, аммониты, брахиоподы, кораллы, морские лилии, трилобиты, хрящевые и костные рыбы. Первые земноводные и насекомые. Сосудистые споровые растения. Первые папоротники, первые наземные животные
Граптолиты, кораллы, брахиоподы, трилобиты. Первые наземные растения
Граптолиты, брахиоподы, трилобиты. Первые позвоночные (панцирные рыбы). Водоросли. Жизнь — только в море!
Трилобиты, брахиоподы, водоросли. Жизнь — только в море!
Древнейшие беспозвоночные, беспанцирные моллюски, первые растения (водоросли). Начало органической жизни (только в море!)
Весьма проблематичные находки первых признаков жизни

Эпоха, предшествующая триасовому периоду, то есть мезозою, охватывает всю палеозойскую эру (см. таблицу).
а. Трилобит. Внешний скелет (спинной панцирь) с характерной сегментацией, расчлененный на три части в поперечном (головной щит, туловище, или грудь; хвостовой щит, составляющий единое целое с туловищем) и продольном (осевая и две боковые части, отделенные от оси бороздами) направлениях. Толстый спинной панцирь состоит из хитина со значительной примесью карбоната и фосфата кальция. Ellipso- cephalus hoffi (v. Schloth.), среднекембрийская эпоха; ЧССР. Важная руководящая форма для кембрийского периода.
б. Брахиопода. Тип плеченогих, или рукожаберных; спинная створка меньше брюшной, округлые раковины построены из рогового вещества (хитина) и углекислой извести или только из извести, примитивные формы — беззамковые, с круговыми или овальными концентрическими поперечными полосками на створках. Obolus apol- linis (Eichw.), раннесилурийская эпоха; Эстония, СССР. Брахиоподы не имеют ничего общего с двустворчатыми моллюсками (ракушками); у брахиопод — спинная и брюшная створки, у ракушек — правая и левая.
в. Брахиопода. Сильно выпуклые створки с зазубренным передним краем и резкой радиальной ребристостью. Platystrophia ponderosa (Foerste.), раннесилурийская эпоха; шт. Огайо, США.
г. Цефалопода (головоногий моллюск). Сильно вытянутая раковина разделена равноотстоящими перегородками (септами) на камеры; длинные, стройные формы крупных размеров. Endoceras fulgur (Billings), раннесилурийская эпоха; шт. Огайо, США.
д. Брахиопода. Замочный край раковины изогнутый, створки умеренно выпуклые, округлых очертаний, с радиально-ребристой поверхностью. Atrypa reticularis (Lin.), среднедевонская эпоха, горы Эйфель, ФРГ.
е. Криноидея (морская лилия, тип иглокожих). Чашечка большая, оба венца состоят из пяти пластинок каждый (соответственно базальных и радиальных), стебель в месте прикрепления чашечки — четырехугольный со скругленными ребрами. Cupres- socrinus crassus (Goldf.), среднедевонская эпоха; горы Эйфель, ФРГ. Прикрепленные морские лилии отличались в эту эпоху особенным богатством и разнообразием видов.
ж. Брахиопода. Края и центральная часть крыловидной раковины покрыты многочисленными тонкими ребрами. Cyrtospirifer verneuili (Murch.), позднедевонская эпоха; Намюр, Бельгия.
з. Аммонит (из вымершей группы цефалопод — головоногих моллюсков). Раковина планиспирально свернута, лопастная линия (шовная линия, или сутура, по которой., перегородочные стенки камер срастаются с внешней раковиной) — очень простая, нерасщепленная. Она большей частью становится видимой лишь после отделения внешней раковины или на внутреннем ядре окаменелости. Clymenia laevigata (Mtinst.), позднедевонская эпоха; горы Франконский Лес, ФРГ. Важная руководящая форма для верхнедевонской эпохи.
и. Морской бутон. Тип иглокожих (вид сверху). Pentremites godoni (Defr.), раннекаменноугольная эпоха; шт. Кентукки, США.
к. Сигиллярия (древовидный плаун). Кора с листовыми рубцами. — Sigillaria (Favula- ria) elegans (Brgt.), раннекаменноугольная эпоха; Унна, ФРГ.
л. Брахиопода. Раковина без радиальной скульптуры, макушка сильно вздута, с концентрическими полосами. Horridonia horrid (Sow.), позднепермская эпоха; Гера, ГДР. Руководящая форма цехштейна.

Пермским периодом завершилась палеозойская эра; к этому времени многие древние животные вымерли. Триасовым периодом открывается мезозойская эра. Господствующее положение в ее животном мире занимают кораллы, морские ежи, двустворчатые моллюски (ракушки), костные (костистые) рыбы и особенно аммониты («рога Аммона», как их называют в народе). Особенно богата формами ископаемая фауна в Южноевропейском море Тетис (альпийский триас), непосредственно связанном с мировым океаном.
а. Двустворчатые (пластинчатожаберные) моллюски рода Myophoria часто встречаются в альпийском триасе и в раковинном известняке (среднетриасовая эпоха), где этот род очень богат видами. Характерно наличие нескольких выступающих ребер. Myophoria vulgaris (Schloth.), раннетриасовая эпоха (низы пестрого песчаника); Хельмштедт, ФРГ.
б. Брахиопода. Округлая до овальной гладкая раковина часто с двумя пологими складками у переднего края. Terebratula (Dielasma) ecki (Frantzen), среднетриасовая эпоха (низы раковинного песчаника); Фейтсдорф, Тюрингия, ГДР. Вид со стороны спинной створки и сбоку.
в. Двустворчатый моллюск. Раковина с плоской радиальной скульптурой. Lima line- ata (v. Schloth.), среднетриасовая эпоха (раковинный известняк); Риттерсхаузен, ФРГ.
г. Двустворчатый моллюск. Раковина маленькая, умеренно выпуклая, треугольная до овальной. Myophoriopsis gregaria (Miinst.), среднетриасовая эпоха (верхи раковинного известняка); Леймен близ Гейдельберга, ФРГ.
д. Двустворчатый моллюск. Раковина резко неравносгворчатая, скошенно-удлиненная. Особенно часто встречается в раковинном известняке. Hoernesia socialis (v. Schloth.), среднетриасовая эпоха (верхи раковинного известняка); Хоэнек близ Людвигсбурга, ФРГ.
е. Аммонит. Раковина крупная, толстая, наружная сторона приплюснутая. Мощные ребра в виде валиков с краевыми бугорками. Ceratites nodosus (Brug.), среднетриасовая эпоха (верхи раковинного известняка); Каннштатт, ФРГ. Род Ceratites имеет в раковинном известняке германского триаса большое значение и отличается богатством форм. В верхах раковинного известняка цератиты являются породообразующими организмами (цератитовые слои).
ж. Криноидея (морская лилия). Чашечки, в которых заключены важнейшие мягкие части организма, в ископаемом состоянии сохраняются редко, но часто встречаются отдельные округлые членики стеблей. Encrinus liliiformis (Lam.), среднетриасовая эпоха (верхи раковинного известняка); Эркероде, Брауншвейг, ФРГ. В раковинном известняке криноидеи выступают как породообразующие организмы; из окаменевших члеников их стеблей сложены мощные пласты криноидных известняков. В большинстве своем морские лилии обитали в палеозойской эре, и лишь в триасовом периоде они еще играют существенную роль.
з. Двустворчатый моллюск. Раковина сильно выпуклая, с радиальной ребристостью. Avicula contorta (Portland), позднетриасовая эпоха (кейпер); Нюртинген, ФРГ. Главная руководящая форма верхнего яруса кейпера (рэта) в германском триасе, а также кессенских слоев (рэта) в альпийском триасе.

Середина мезозойской эры очень богата окаменелостями. В особом изобилии в юре встречаются аммониты, белемниты.и двустворчатые ракушки.
а. Устрицы. Род двустворчатых моллюсков, имеют толстую морщинистую раковину, часто с сильно выпуклой левой (нижней) створкой, свободные или приросшие одной створкой к морскому дну. Gryphaea arcuata (Lam.), раннеюрская эпоха (лейас); Швабия, Вюртемберг, ФРГ.
б. Аммонит. Раковина дискодиальная с узким пупком, боковые ребра серповидно изогнуты, вдоль наружного края раковины проходит шнуровидный перламутровый валик (киль). Amaltheus margaritatus (Montf.), раннеюрская эпоха (доггер); Зонд ел ь- финген, Вюртемберг, ФРГ.
в. Белемнит. В просторечии его называют чертовым пальцем,, громовой стрелой. Относится к «чернильным рыбам» — двужаберным головоногим моллюскам цефало- подам. Очень широко распространен в юрском и меловом периодах. Конусообразный заостренный известковый ростр — твердая задняя оконечность «чернильной рыбы». Nannobelus acutus (Mill.), раннеюрская эпоха (лейас); Хейнинген. Вюртемберг, ФРГ. Встречаясь в больших скоплениях, белемниты отчасти являются породообразующими организмами. — Ростры, как правило, плохо различимы между собой, так что точное видовое определение белемнитов обычно затруднительно.
г. Посейдония. Род двустворчатых моллюсков, маленькая светлая тонкостенная раковина с концентрическими ребрами. Posidonia bronni (Voltz), раннеюрская эпоха (мальм); Болль, Вюртемберг, ФРГ. Ракушки-посейдонии играют роль породообразующих организмов в посейдониевых сланцах Швабии, пользующихся мировой известностью по многочисленным находкам ящеров; раковинки посейдоний часто сплошь покрывают в этих, сланцах поверхности напластования.
д. Двустворчатый моллюск. Раковина тонкостенная с зияющим задним концом. Gress- lya abducta (Phill.), среднеюрская эпоха (доггер); Гарц, ФРГ.
е. Аммонит. Раковина толстая, с узким пупком и многочисленными сближенными, всегда расщепленными ребрами. Macrocephalites macrocephalus (Schloth.), среднеюрская эпоха (доггер); Ютцинг, Франкония, ФРГ.
ж. Брахиопода. Раковина округлая до овальной, поверхность гладкая или с простыми линиями роста. Autacothyris impressa (Bronn), позднеюрская эпоха (нижний мальм); Рейхенбах, Вюртемберг, ФРГ.
з. Аммонит. Раковина дискоидальная с широким пупком. Ребра выдаются наружу, на внешней половине^боковой стороны разветвляются. Perisphinctes piicatilis (Sow.), позднеюрская эпоха (нижний мальм).
и. Брахиопода. Ракбвина треугольная, закругленная, замочный край изогнутый, на поверхности резкие.радиальные складки. Lacunosella lacunosa (Quenst.), позднеюрская эпоха (средний мальм); Аален, Вюртемберг, ФРГ.
к. Аммонит. Раковина дискоидальная, с широким пупком. Ребра расщепляются от середины боковой стороны наружу; кроме того, между ними появляются вставные ребра на внешнем краю боковой стороны. Ребра проходят кругом через Внешний край. Ataxioceras lothari (Oppel); позднеюрская эпоха (средний мальм); Гейслингский подъем, Вюртемберг, ФРГ.

Типичные представители ископаемой фауны мелового периода — губки, морские ежи, белемниты, двустворчатые ракушки, а также аммониты с сильно деформированными раковинами.
Ящеры, высший расцвет которых приходится на это время, всегда будут оставаться для большинства коллекционеров недосягаемой мечтой. Наземные ящеры достигали величины 15 м, болотные формы — даже 30 м. Волосатые летающие ящеры имели размах крыльев до 7 м.
В конце мелового периода наступают существенные перемены в развита жизни на Земле. Аммониты, белемниты и ящеры вымирают. Появляются новые жизненные формы, сохраняющиеся и до наших дней.
а. Двустворчатый моллюск. Раковина поперечно-овальная до треугольной с концентрической струйчатостью. Cyrena kochi (Dunker); раннемеловая эпоха; Гронау, Вестфалия, ФРГ.
б. Белемнит. На ростре слабая продольная бороздка, не достигающая его конца. Neohibolites semicanaliculatus (Blainv.), раннемеловая эпоха; Воклюз, Франция.
в. Белемнит. На ростре короткая продольная бороздка и маленький шипик (острие) на его заднем конце. Actinocamax verus (Wils.), позднемеловая эпоха; Брауншвейг, ФРГ.
г. Аммонит. Раковина в форме плоской спирали с пупком средней ширины и изогнутыми боковыми ребрами; на внешнем краю раковины — продольная бороздка. Neo comites neocomiensis (d’Orb.), раннемеловая эпоха; Коль-де-Премоль, Дром, Франция.
д. Аммонит. Раковина в форме толстого диска с округленным внешним краем, гладкая или только с линиями роста; пупок узкий. Ptychophylloceras semisulcatum (d’Orb.); раннемеловая эпоха; Шабр, Альпы, Франция.
е. Двустворчатый моллюск. Раковина сильно вздутая, широкая, с мощными складками. Inoceramus lamarcki (Park.), позднемеловая эпоха; Хальдем, Мюнстерланд, Вестфалия, ФРГ. Раковины рода иноцерамус достигли особенного развития и богатства форм в позднемеловую эпоху, это важные руководящие окаменелости.
ж. Морские ежи. Бесстебельчатые свободно живущие иглокожие с пятилучевой симметрией сферической, дискоидальной или сердцевидной формы. Их панцирь (капсула) состоит из многочисленных пластинок, несущих подвижные иглы, которые, однако, у ископаемых форм, как правило, отпали и потому встречаются обособленно. Десять радиальных гребневидных выступов на внутренней поверхности панциря выглядят на каменных ядрах как бороздки. Conulus albogalerus (Leske), позднсмсло- вая эпоха; Ахауз, Мюнстерланд, Вестфалия, ФРГ.
з. Аммонит. Раковина в форме плоской плотно свернутой спирали с широким пупком; поперечное сечение витка восьмиугольное; боковые ребра, унизанные рядами бугорков, переходят через внешний край и идут по наружной стороне. Acanthoceras rhoto- magense (Defr.), позднемеловая эпоха; Ченд, Сомерсетшир, Англия.

В палеогеновом периоде совершается постепенный переход к современному животному и растительному миру. Среди моллюсков ведущую роль приобретают брюхоногие (улитки).
а. Брюхоногий моллюск (улитка). Раковина в форме высокого конуса, завитая спиралью; обороты пологие, витки спирали покрыты бугорками, устье окрутленно- четырехугольное. Potamides tricarinatus (Lam.), эпоха среднего эоцена; Гриньон, деп. Сена и Уаза, Франция.
б. Брюхоногий моллюск (улитка). Раковина в форме кубка с острыми крючками и шипами, мелкие пологие витки спирали заканчиваются крутой острой вершиной. Athleta spinosa (Lam.), эпоха среднего эоцена; Дамри, деп. Марна, Франция.
в. Брюхоногий моллюск (улитка). Раковина в форме высокого конуса, спирально завитая, поверхность оборотов ребристая, последний оборот большой, устье переходит в короткий прямой канал. Pleurotoma (Turricula) selysii (Коп.), эпоха среднего олигоцена; Антверпен, Бельгия.
г. Брюхоногий моллюск (улитка). Раковина толстостенная, яйцевидная, с конусообразной макушкой, свернутой в невысокую короткую спираль, последний виток очень большой, вздутый. Ampullina lignitarum (Desh.), неогеновый период, эпоха верхнего палеоцена; Пюзей, деп. Эндр и Луара, Франция.
д. Брюхоногий моллюск (улитка). Раковина прочная, спирально завитая, шаровидная, средней величины, спираль короткая и низкая, последний оборот большой, вздутый, устье полукруглое. Natica (Neverita) josephina (Risso), неогеновый период, эпоха среднего миоцена; Турень, Франция.
е. Брюхоногий моллюск (улитка). Раковина завита в высокую спираль, возле устья — крыловидное расширение; на раковине несколько заостренных пальцевидных выростов. Aporrhais pespelicani (Phill.), неогеновый период, эпоха среднего плиоцена; Модена, Италия.
ж. Двустворчатый моллюск (ракушка). Раковина сильно выпуклая, макушка спирально завитая. Isocardia substransversa (Orb.), палеогеновый период, эпоха верхнего олигоцена; Герресхейм, Рейнланд, ФРГ.
з. Двустворчатый моллюск (ракушка). Раковина тонкостенная, маленькая, овальная, с концентрической полосчатостью. Corbula ficus (Desh.), палеогеновый период, эпоха верхнего эоцена; Бартон, Гемпшир, Англия.
и. Брюхоногий моллюск (улитка). Раковина толстостенная, спирально завитая, спираль довольно высокая, обороты умеренно вздуты, со спиральной скульптурой: последний оборот не увеличен. Monodonta araonis (Bast.), неогеновый период, эпоха среднего миоцена; Турень, Франция.
к. Двустворчатый моллюск (ракушка). На поверхности раковины — мощные радиальные ребра и тонкая поперечная полосчатость. Venericardia imbricata (Gmel.), палеогеновый период, эпоха среднего эоцена; Дамри, Марна, Франция, л. Двустворчатый моллюск (ракушка). Раковина круглая или округленно-треуголь- ная, толстостенная, с концентрическими бороздками. Astarte (lsocrassina) omalii (Laj.), неогеновый период; эпоха верхнего плиоцена; Антверпен, Бельгия. Период обитания ракушек-астарт — от юрского периода до современности.

.