Динозавровый горизонт Средней Азии и некоторые вопросы стратиграфии

Суммируя фактический материал по динозавровым местонахождениям Средней Азии, мы должны подчеркнуть, что не только коренные местонахождения, но и самые толщи, могущие быть вместилищем таковых, в пределах Средней Азии неизвестны. В наиболее «близких» к коренным местонахождениям первой группы подстилающие слои достигают довольно большой мощности (400 м), но нигде не содержат остатков позвоночных. Для второй группы отсутствие возможностей нахождения поблизости коренных скоплений костей еще более убедительно.

Одно из основных положений тафономии гласит, что в геологической летописи сохраняются лишь производные крупных процессов. Мелкие по размерам и длительности существования фации стираются во времени неизбежными процессами деструкции.

Выше неоднократно отмечался гигантский масштаб накопления остатков динозавров, запасы которых в местонахождениях исчисляются сотнями тысяч или даже миллионами тонн. Для образования таких больших вторичных местонахождений нужны огромные коренные скопления костей, в которых захоронялось несметное количество животных. Само собой разумеется, что подобные скопления животных остатков могли образоваться лишь в случае обилия фауны и достаточной длительности благоприятных для захоронения условий. Другими словами, в эпоху обитания среднеазиатских динозавров в верхнем мелу должны были существовать длительные в смысле времени и широко развитые в смысле пространства условия расцвета и захоронения фауны. Эти фациальные условия верхнего мела не могли не отразиться в геологической летописи и до нас должны были дойти мощные, преимущественно дельтовые, отложения с крупными местонахождениями фауны и флоры. На самом деле, в пределах Средней Азии при довольно хорошей геологической изученности мы не встречаем ничего подобного. Нужно думать, что на крупный процесс образования пояса дельтовых осадков с коренными местонахождениями верхнемеловой фауны во времени наложился другой, не менее крупный, процесс — размыв указанных осадков и образование остаточных вторичных скоплений перемытых костей. Только благодаря огромным размерам первичных местонахождений остатки динозавров дошли до нас в большом количестве, хотя и подвергшиеся деструкции. С другой Стороны, именно широкая распространенность, большой масштаб процесса размыва обеспечили сохранение во времени его продуктов — осадков с перемытыми костями динозавров. Действительно, крайнее сходство всех местонахождений, особенно второго типа, между собой ярко доказывает общность условий их образования, а распределение местонахождений на огромной площади (фиг. 1) показывает пространство, захваченное процессом перемыва верхнемеловых костеносных свит.

Определение возраста процесса перемыва устанавливает и истинный возраст динозавровых местонахождений.

Вне всякого сомнения, пристальное изучение геологической истории Средней Азии может дать материал для анализа геологического времени такого, крупного процесса. В эту сторону и должны быть направлены стратиграфические исследования мезозойских красноцветных толщ. Мы, со своей стороны, попытаемся наметить некоторые перспективы определения возраста динозавровых местонахождений.

Для суждения об истории соответствующих областей Средней Азии в эпоху образования коренных динозавровых местонахождений пока имеется очень небольшое количество данных. Динозавровые слои залегают на размытой поверхности палеозоя, или же, как в местонахождениях первой группы, они отделены от поверхности размыва сравнительно незначительной толщей однообразных мертвых пород.

В превосходной, но еще не опубликованной диссертации С. С. Шульца дан общий обзор условий седиментации в позднемезозойское и третичное время для интересующей нас области. Автор приходит к выводу, что красноцветные континентальные толщи Тянь-Шаня в подавляющем большинстве случаев являются третичными образованиями. Сопоставляя детальный анализ новейшей тектоники с показаниями фауны и флоры, C. С. Шульц убедительно доказывает, что главнейшие поднятия хребтов Тянь-Шаня в общем начались в верхах палеогена или низах неогена. С этими поднятиями связана аккумуляция мощных третичных континентальных отложений в крупных межгорных впадинах. Возраст базальных свит третичных толщ Тянь-Шаня нужно считать или верхнеолигоценовым или миоценовым. Наибольшей, нередко километровой, мощности достигают неогеновые отложения. В большинстве случаев третичные отложения ложатся на поверхность древней денудации, на палеозойские породы. В одной из наиболее крупных депрессий — Иссык-кульской котловины — сохранились частично юрские угленосные отложения, находившиеся в тесной связи с угленосной юрой Кульджи через чрезвычайно сходные отложения в долине Текеса и Кетменском хребте. Курские отложения совершенно не содержат грубообломочных конгломератовых фаций, столь характерных для третичных отложений, и входят в состав отложений, слагающих поверхность древней денудации. На размытой поверхности юры залегают красноцветные третичные осадки.

К западу, в еще более крупной Ферганской котловине, известны меловые отложения. Нижняя красноцветная свита до 1000 м мощности (сильно изменчивой), по-видимому, континентального происхождения, сложена яркоокрашенными конгломератами и песчаниками, иногда с базальтовыми покровами. Верхняя свита морская, фаунистически охарактеризованная (турон-сенон), сложена глинами, известняками и песчаниками до 500 м мощности. В северо-восточном направлении морские осадки верхнего мела сменяются континентальными. Морские палеогеновые отложения ложатся без видимого углового несогласия на морской мел или, имея более широкое распространение, на нижележащие породы.

К востоку от Ферганской котловины морской палеоген не известен ни в хребтах, ни во впадинах Тянь-Шаня.

Палеогеновое море в своем распространении не было связано с современным положением главных хребтов и впадин Тянь-Шаня.

Еще в юрское время Тянь-Шань был областью сноса. Тектонические движения в мезозое и палеогене не были интенсивными и почти полностью компенсировались размывом и аккумуляцией, не нарушая общего равнинного характера страны.

Сравним приведенные из работы С. С. Шульца палеогеографические данные и наши сопоставления с наиболее богатыми фауной позвоночных разрезами континентальных толщ мезокайнозоя Монголии. Как известно, значение Монголии для эволюции наземных позвоночных в эпоху верхнего мезозоя и кайнозоя было весьма велико. Монголия была одним из центров развития наземных позвоночных в этот период, так как центральноазиатское плато было континентом с юрского периода до наших дней. Поэтому в отложениях здесь представлены континентальные фации, сохранившие остатки фауны мела и третичного периода, до сих пор известной только из береговых отложений Европы и Америки. На размытую поверхность древнего юрского континента Монголии («великое несогласие», по терминологии американских исследователей) ложатся континентальные отложения очень низких горизонтов нижнего мела. Эти отложения, представленные тремя свитами (снизу вверх) — Ондай Сайр, Он-Гонг и Оши, общей мощностью около 900 м, сложены песками, конгломератами, глинами и тонкими известняками со своеобразной фауной динозавров. Наиболее характерны крупные диплодокообразные зауроподы и предковые формы ортопод и дейнодонтов (Protiguanodon, Psittacosaurus, Prodeinodon, Asiatosaurus). Выше согласно залегают еще восемь свит нижнего мела, общей мощностью около 1200 м с разнообразной фауной динозавров (зауроподы, игуанодонты), крокодилов, черепах и пресноводных беспозвоночных. На нижнемеловые отложения, без видимого несогласия, налегают две верхнемеловые свиты: Ирен-Дабасу и Джадохта, общей мощностью около 250 м. В этих свитах, сложенных красными песками, красными и серыми глинами и песчаниками, заключена богатейшая фауна динозавров — игуанодонтов, дейнодонтов, орнитомимид, своеобразных цератопсид — Protoceratops, а также меловых млекопитающих. Эта фауна, более примитивная, чем фауна самых верхов мела в Европе и США, относится исследователями ориентировочно к сенону. На верхний мел Монголии налегают с слабым несогласием (смещения заметны близ хребтов Монгольского Алтая) красные и бурые глины, серые грубые пески палеоцена свиты Гашато около 100 м мощности, с фауной млекопитающих Palaeostylops, весьма сходной с соответствующей фауной США. На палеоцен согласно налегают шесть свит эоцена, общей мощностью около 300 м, красных глин, белых и серых песков и песчаников с замечательной фауной титанотериев и халикотериев. На этих отложениях согласно лежат весьма сходные породы олигоцена — семь свит мощностью 400 м с фауной титанотериев и гигантских носорогов — белуджитериев, затем небольшой мощности зеленые пески и глины миоцена (свита Лох, 30 м мощностью) с фауной Serridentinus. Выше идут еще свиты плиоцена около 700 м мощности и плейстоцена (около 100 м).

Проявления складчатости, постепенно затухающие, отмечаются почти во всех свитах мела. Базальтовые потоки характерны для нижнего мела, палеоцена и самых верхов олигоцена. В остальных свитах проявлений вулканизма не наблюдается.

Юрские отложения, входящие в состав древнего континента Монголии — поверхности великого несогласия — угленосны и очень сходны с континентальной юрой Забайкалья, Кульджи, Кетменя и вышеуказанными угленосными отложениями юры в Иссык-кульской котловине не только по характеру отложений, но и по возрасту (нижняя юра-лейас). По всей вероятности, предистория мелового периода на континентальном участке Средней Азии была весьма сходна с историей юрского континента Центральной Азии и, в первую очередь, Монголии. Подобно Монголии, юрские угленосные отложения Средней Азии входят в состав древней денудационной поверхности, на которую несогласно ложатся осадки всех последующих периодов аккумуляции. Нужно думать, что исследования весьма сходных соотношений на территории Синьцзяна покажут, что эта область, промежуточная между Монголией и нашей Средней Азией, имела такую же историю континентальных областей.

Совершенно несомненно распространение динозавровой фауны по всем областям Азиатского мезозойского континента. Огромные количества остатков, захороненные в наших среднеазиатских местонахождениях, знаменуют такое развитие и расцвет динозавров, какие отнюдь не могли иметь места на обособленном и сравнительно небольшом участке мезозойской суши, очерченном распространением среднеазиатских местонахождений. Отсюда ясно единство развития динозавровой фауны на обширном пространстве Азиатского материка, да и весьма многих смежных стран. Поэтому среднеазиатская динозавровая фауна является лишь позднейшим дериватом обширного центра развития мезозойской фауны на Азиатском материке, но дериватом, показывающим могучий расцвет динозавров с поражающей численностью индивидов.

Исходя из этих соображений, мы вправе предполагать известную общность основных физико-географических условий для мелового континента Центральной и Средней Азии, и следовательно, видеть в континентальных толщах Монголии эталон для восстановления в общих чертах стершегося в Средней Азии куска геологической летописи. Первым опорным пунктом является вышеотмеченное сходство юрских отложений и юрской денудационной поверхности, вторую точку опоры составляет богатство, разнообразие и общее сходство состава фауны динозавров. Как мы увидим в дальнейшем изложении, имеется еще один опорный пункт, связующий историю нашей Средней Азии с крупными этапами истории мезокайнозойского Азиатского материка.

При прямом сравнении континентальных отложений Монголии и рассматриваемой области Средней Азии, аккумулированных над общей юрской денудационной поверхностью, сразу же бросается в глаза выпадение фаунистически охарактеризованного континентального мела и эоцена. Отложение континентальных свит в Средней Азии, в областях распространения динозавровых местонахождений (главным образом второго типа), начинается с олигоцена. Выше следует мощная серия континентальных пород до плейстоцена включительно. Таким образом, от верхнего мела и всего эоцена на участках древней мезозойской суши Средней Азии уцелели только перемытые остатки громадных местонахождений. Поскольку коренные местонахождения отлагались в самых верхах мела, естественным выходом из всего изложенного будет отнесение процесса крупного размыва к эоценовому времени. В этом случае отсутствие мощного, фаунистически охарактеризованного континентального эоцена в Средней Азии и вообще во всех смежных районах будет вполне закономерным. Нужно думать, что грубые динозавровые конгломераты и являются единственно известными континентальными отложениями эоцена, удержавшимися во время крупной эоценовой денудации на обширной области сноса.

Если мы обратимся к огромной площади развития третичных отложений Казахстана, непосредственно примыкающей с севера к полосе развития динозавровых конгломератов, то мы увидим много весьма важных и интересных соотношений. Наряду с очень богатыми местонахождениями третичных млекопитающих, распространенными почти во всех районах развития третичных отложений и охватывающими период от среднего олигоцена до позднего миоцена и плиоцена, ярко выделяется отсутствие эоценовых отложений и эоценовой фауны млекопитающих. И здесь континентальная история геологических образований начинается с олигоцена, с полным выпадением всего эоцена. При этом еще более интересно, что нижние свиты континентальных третичных отложений Казахстана содержат очень характерную фауну гигантских носорогов — белуджитериев, — так называемые индрикотериевые слои. Эта фауна очень типична для олигоцена Монголии и может служить третьим опорным пунктом, связующим и более поздние этапы геологической истории Азиатского материка в Монголии и нашей Средней Азии.