«Реликты первобытной жизни: Зарождение жизни на заре геологического времени»

Свидетельства о докембрийских моллюсках, насколько они есть, еще более любопытны. Маленькая раковина, называемая Volborthella, насколько можно судить по ее форме и внутреннему строению, является миниатюрным представителем тех прямораковинных наутилусов, ортоцератитов ордовикских и более поздних палеозойских пород; и никто не сомневается, что последние принадлежат к высшему классу моллюсков, классу, приближающемуся по развитию нервной системы и органов чувств к самим позвоночным. Этот крошечный представитель великого класса головоногих, возможно, был более близок к современной Spirula, чем к Nautilus. В любом случае, если, как представляется вполне вероятным, это был моллюск, он должен был быть продвинутого типа, с высокосложной структурой, а также с уникальным аппаратом для плавучести, подразумеваемым камерной раковиной с сифоном.

Рядом с ними среди этих примитивных моллюсков находятся прямые и спиральные раковины, представляющие тех нежных и красивых животных современных морей — крылоногих моллюсков, или морских улиток с крыльями, красивых и грациозных существ, бабочек моря, передвигающихся в воде с величайшей легкостью и красотой с помощью перепончатых плавников, или крыльев, иногда ярко окрашенных. Эти существа изобилуют во всех широтах современного океана, и их нежные раковины иногда накапливаются в пластах «крылоногого песка». Они очень рано вышли на арену морской жизни и продолжают существовать по сей день.

Мы упускаем здесь две великие группы моллюсков: ползающих морских улиток, таких как блюдечки и трубачи, и обычных двустворчатых, таких как устрицы и сердцевидки. И те, и другие присутствуют в нижнем кембрии, хотя и в небольшом количестве по сравнению с их нынешним изобилием. Возможно, они еще не появились в этхеминианском море, хотя илистые и песчаные дна, о чем свидетельствуют его сланцы и песчаники, по-видимому, предоставляли благоприятные места обитания и дают основания ожидать, что виды могут быть еще найдены.

Иначе обстояло дело с небольшой группой плеченогих, или брахиопод. Эти существа, несколько напоминающие обычных двустворчатых своими раковинными покровами, были очень непохожи по своему внутреннему строению, и, однажды поселившись на дне, они оставались прикрепленными на всю жизнь, не имея даже ограниченных средств передвижения, которыми обладают морские улитки и обычные двустворчатые. Они собирали пищу исключительно с помощью токов воды, создаваемых ресничками, или подвижными нитями, на руках или отростках внутри своих раковин. В этом они напоминали молодые или эмбриональные стадии некоторых более обычных моллюсков, хотя они настолько далеки от них в своем взрослом состоянии, что их обычно помещают в отдельный класс, и некоторые натуралисты считали, что лучше всего отделить их от моллюсков вовсе. Их история своеобразна. Появившись в очень раннюю дату, они стали очень обильными в раннепалеозойские времена, затем постепенно уступили место обычным двустворчатым, а в современных морях представлены очень немногими видами. Тем не менее, в средний период своей истории они представлены очень многими своеобразными видовыми и родовыми формами. Некоторые из самых ранних типов, такие как Obolus и Lingula, сохраняются очень долго, и последние продолжают существовать без изменений с раннего кембрия до современного периода.

Великая группа морских звезд и морских ежей представлена лишь немногими своими низшими формами и, по-видимому, является единственным классом, представленным эмбриональными типами. Коралловые животные, насколько известно, отсутствуют. Медузы и их союзники не могут сохраняться в виде окаменелостей, но некоторые своеобразные отметины, одно время считавшиеся растениями, теперь предполагаются следами, оставленными щупальцами существ этого рода, передвигавшихся по илистому дну. Несколько спикул указывают на губок, а повсеместные группы морских простейших, фораминиферы и радиолярии, представлены раковинами, едва отличимыми от раковин современных видов. Великие и своеобразные формы, представленные в это раннее время Cryptozoon и его союзниками, по-видимому, давно погибли, и мы должны будем вернуться к ним на более позднем этапе нашего исследования.

Подводя итог тому немногому, что мы знаем об этой ранней палеозойской жизни: она была совершенна в своем роде, в равной степени полна свидетельств замысла и тончайшего и изящнейшего устройства, как и животная жизнь любого более позднего времени, и она предполагала растительную жизнь и множество мелких органических существ, совершенно нам неизвестных, чтобы питать существ, которых мы знаем. В качестве примера этого, маленькая брахиопода или губка, питающаяся токами, создаваемыми ее ресничками, или медуза, собирающая пищу своими нитевидными щупальцами, или Globigerina, выбирающая свое питание своими нежными студенистыми псевдоподиями, требовали океана, кишащего мелкими формами жизни, которые, вероятно, никогда не могут быть нам известны, но каждая из которых должна была быть непостижимым чудом организации и жизненной функции.

Наконец, в отношении нашего настоящего предмета, этхеминианские окаменелости отодвигают жизнь назад на целый великий период раньше нижнего кембрия и, по-видимому, указывают на то, что мы приближаемся к началу живых существ в палеозойском мире. Многое, несомненно, еще предстоит открыть, но кажется, что любые будущие открытия не смогут опровергнуть этот вывод.

Гуронская система.

Как бы ни классифицировались породы непосредственно под кембрием, несомненно, что следующей системой в нисходящем порядке является та, которой Логан давно дал название гуронской, из-за ее развития на озере Гурон [12] — название, на которое она все еще имеет право, хотя, возможно, есть некоторые основания для разделения ее на верхний и нижний члены. [13] На это подразделение, однако, нам не нужно пока обращать особого внимания. В типичной области озера Гурон гуронская система состоит из кварцитов, которые являются просто затвердевшими песчаниками, из сланцев, которые являются илистыми или вулканическими пепловыми пластами, из конгломератов или галечных пород и из грубого землистого известняка. С этими породами связаны отложения магматического материала, которые представляют современные вулканические извержения. В других районах, таких как Нью-Брансуик, Ньюфаундленд и т. д., пласты были значительно изменены и локально более смешаны с магматическими продуктами. Физическая картина, представленная нам гуронской системой, — это картина берегового отложения, сформированного в условиях, при которых пласты гальки и песка перемешивались с продуктами соседних вулканов.

[12] Д-р Дж. М. Доусон, член Королевского общества, нынешний директор Геологической службы Канады, чье суждение по этому вопросу должно иметь высочайшую ценность, придерживается мнения, что первоначальная простая классификация Логана все еще верна, несмотря на множество новых названий, предложенных западными геологами Соединенных Штатов.

[13] Ван Хайз, «Докембрийские породы Северной Америки». Comptes Rendus, 5-я сессия Международного геологического конгресса, 1891 г., стр. 134. Также «Отчет Геологической службы США, 1895 г.».

Fig. 15.—Annelid Burrows, Hastings Series, Madoc.

1. Transverse section of Worm-burrow—magnified, as a transparent object. (a) Calcareo-silicious rock. (b) Space filled with calcareous spar, (c) Sand agglutinated and stained black. (d) Sand less agglutinated and uncoloured. 2. Transverse section of Worm-burrow on weathered surface, natural size. 3. The same, magnified.

Такая формация вряд ли может дать окаменелости в каком-либо значительном количестве и разнообразии, даже если она была отложена во время обильной морской жизни. Поэтому неудивительно, что мы находим мало свидетельств живых существ в гуронской системе. В Канаде я не могу указать ни на что подобное, кроме нескольких цилиндрических нор, вероятно, червей (рис. 15), и спикул, возможно, кремнистых губок, которые встречаются в конкрециях кремня в известняках, следов ламинированных форм, таких как Cryptozoon или Eozoon (рис. 17), и мелких углеродистых фрагментов, которые могут быть остатками морских водорослей или зоофитов. В породах аналогичного возраста в Соединенных Штатах Грезли недавно обнаружил норы червей, а в Бретани есть пласты кварцита, в которых Барруа и Кайе полагают, что они нашли тесты радиолярий, фораминифер и спикулы губок, но их органическая природа была отрицаема Рауфом из Бонна. Слепки фораминифер, однако, по крайней мере, кажутся органическими (рис. 16), и вполне вероятно, что Кайе сможет подтвердить и своих радиолярий, и губок. Наблюдения Мэтью в Нью-Брансуике в любом случае устанавливают их вероятность. Гюмбель также признает вид Eozoon в эквивалентных породах Баварии (см. стр. 213).

Fig. 16.—Casts of Foraminifera, from the Huronian of Brittany. (After Cayeux.)

Compare with Globigerinæ on Fig. 12 and Archæospherinæ, Figs. 50-54.

Fig. 17.—Cryptozoon or Eozoon from the Hastings Series, Tudor, Ontario (natural size).

From a specimen collected by the late Mr. Vennor, and now in the collection of the Geological Survey, Ottawa. (See also Frontispiece and figure of Eozoon Bavaricum, p. 213.)

Очевидно, что здесь мы подошли к пределу высших форм морской беспозвоночной жизни, не имея пока ничего, кроме червей и простейших. Следует, однако, заметить, что где-то могут существовать гуронские отложения, сформированные в глубоких и спокойных водах, которые могут дать лучшие результаты, и что несогласие между гуронской и вышележащей кевенайской системами может указывать на промежуток времени, памятники которого еще могут быть найдены.

Лаврентийская система.

Последней из всех у нас есть широко распространенная лаврентийская система Логана, старейшая из известных геологам, которая вместе с гуронской составляет великую архейскую группу формаций Дана и других. В своей нижней части она состоит полностью из стратифицированной гранитной породы, известной как гнейс, перемежающейся в некоторых местах с темноокрашенными кристаллическими породами или сланцами. Это может быть частью первой сформированной коры нашего земного шара, произведенной в условиях, отличных от условий любых более поздних пород и несовместимых с существованием жизни. Верхняя часть лаврентийской системы, однако, известная в Канаде как «Гренвильская серия», показывает свидетельства обычного морского осадконакопления в спокойных водах, которые, возможно, были не неблагоприятны для низших форм морской жизни; и хотя ее пласты были сильно изменены жаром и давлением, мы все еще можем в некоторой степени осознать условия времени относительного покоя, наступившего между подстилающим нижним лаврентием и последующим гуронием. Эта часть системы все еще содержит гнейсы, пластовые диориты и другие породы, которые могли быть вулканическими; но она также имеет кварциты и кварцевые гнейсы, которые должны были быть песчаниками или сланцами, мощные известняки, пласты углерода, ныне находящегося в состоянии графита или плюмбаго, и крупные пласты железной руды. Такие породы во всех последующих формациях производились под водой и путем накопления остатков растений и твердых частей животных, в строго осадочных пластах, обычно формируемых медленно и без механических нарушений. Отсюда мы можем сделать вывод, что водная жизнь, по крайней мере, существовала в этот ранний период, и так как должны были быть суша и вода, мелководья и глубокие моря, мог быть простор для различных видов живых существ. Гренвильская серия отделена, однако, от последующего гурония большим интервалом, занятым в основном вулканическими выбросами и движениями земной коры; так что наша Гренвильская серия, если она содержит органические остатки, может предполагаться дающей виды, отличающиеся от видов гуронской системы, и образующей своего рода оазис в пустыне раннего докембрийского мира. Мы находим, что известняки этого возраста действительно содержат остатки, предположительно животного происхождения. Они были впервые найдены в Канаде, которая содержит самую большую и лучше всего обнаженную площадь этих пород в мире, и были доведены до сведения геологов покойным сэром Уильямом Э. Логаном, первым директором Геологической службы этой страны.

В преддверии деталей, которые будут даны позже, история этого открытия и его объявления может быть здесь приведена вкратце.

Уже в 1858 году сэр Уильям Логан начал подозревать, что некоторые ламинированные тела, найденные в лаврентийских известняках Гренвильской серии, могут быть органического происхождения. Моменты, которые поразили его, были следующими: они отличались от любых известных ламинированных конкреций; они напоминали «строматопоры», или слоистые кораллы нижних палеозойских пород, следующих за лаврентийской и гуронской системами; формы были сходны во всех образцах, в то время как минерализующие вещества были разными; они были найдены только в известняке, и особенно в одном из трех великих пластов, известных в формации, верхнем известняке Гренвильской системы. Он продемонстрировал образцы и упомянул об этих вероятностях на собрании Американской ассоциации в 1859 году. В 1862 году Логану было предложено изучить микроскопическую структуру некоторых из наиболее хорошо сохранившихся примеров, и срезы были соответственно подготовлены и представлены автору для исследования. Они выявили в известковых пластинках образцов сложные системы каналов или трубок, заполненных минеральным веществом, которые, по-видимому, были сходны с теми, которые Карпентер распознал в утолщенных частях раковин современных фораминифер. Эта нить была прослежена, и было исследовано большое количество срезов предполагаемых окаменелостей, вмещающего известняка и подобных известняков из других частей мира.

Автор также посетил местонахождения «Eozoon» и изучил способ его залегания in situ. Установленные факты были сообщены Геологическому обществу Лондона, при этом для вида было предложено название «Eozoon Canadense». Его описание сопровождалось статьей о геологических условиях Логана и статьей о химических условиях Стерри Ханта, в то время как дополнительные примечания были добавлены покойным д-ром Карпентером и профессором Т. Рупертом Джонсом. Таким образом, запущенный в научный мир, «Eozoon» сразу же стал плодотворной темой для дискуссий, и по поводу него появились тома более или менее полемической литературы. У него все еще есть свои друзья и противники, и это может продолжаться долго, так как немногие ученые достаточно знакомы, с одной стороны, с возможностями и условиями сохранения окаменелостей в кристаллических породах, а с другой стороны, со структурами современных «простейших». Таким образом, немногие способны сформировать независимое суждение, и «Eozoon» встретил некоторый скептицизм как со стороны биологических, так и со стороны минералогических специалистов.

Чтобы помочь нам сформировать мнение, необходимо будет рассмотреть старейшие известные пласты земной коры и свидетельства, которые они дают о состоянии мира, когда они были отложены. В качестве предварительного условия для этого мы можем взглянуть на следующую таблицу докембрийских формаций в Канаде.

ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ ДОКЕМБРИЙСКИХ ПОРОД В КАНАДЕ, КАК ОНА ПОНИМАЛАСЬ ДО 1896 ГОДА.

(В нисходящем порядке.)

PALÆOZOIC.

Etcheminian in New Brunswick, Kewenian or Upper Copper-bearing Series of Lake Superior, Signal Hill Series of Newfoundland. Chuar, and Grand Cañon rocks of Colorado, etc.

Red and greenish Sandstones and Shales, Conglomerates, Igneous Outflows and Ash-rocks. Bivalve Crustacea, Mollusks, Worms, Sponges, Cystideans, Zoophytes, Protozoa, Cryptozoon.

(Unconformity.)

EOZOIC.

Huronian, including Hastings of Ontario, Coldbrook and Coastal of New Brunswick, Algonkian (in part). Conglomerates, Hard Sandstones, Shales and Schists, Iron Ores, Coarse Limestones, Igneous Outflows, and Ash-rocks. Worms, Sponges, Zoophytes, and Protozoa (Cryptozoon or Eozoon).

(Unconformity [?])

EOZOIC.

Grenvillian or Upper Laurentian. Gneiss, Hornblendic and Micaceous Schists, Limestones, Quartzite, Iron Ores, Graphite. Eozoon, Archæozoon, Archæospherinæ, Archæophyton.

(Unconformity.)

AZOIC

Archæan or Lower Laurentian. Gneiss, Hornblende Schists, with many igneous or igneo-aqueous intrusions.

ОСНОВЫ КОНТИНЕНТОВ И ИХ ОБЩЕЕ СВИДЕТЕЛЬСТВО О ЖИЗНИ

IV

ОСНОВЫ КОНТИНЕНТОВ И ИХ ОБЩЕЕ СВИДЕТЕЛЬСТВО О ЖИЗНИ

T

Чтобы читатель мог лучше понять отношение старых основ или столпов земли к началу жизни и сохранению остатков самых ранних животных, может быть хорошо изменить метод, которому мы до сих пор следовали, и представить теоретический или идеальный исторический очерк ранней истории земли, начиная с той стадии, в которой она, как предполагается, была жидкой массой, значительно большей, чем в настоящее время, и интенсивно нагретой, и окруженной обширной парообразной оболочкой, состоящей из всех веществ, способных быть разрешенными ее жаром в газообразное состояние — гладкий и сияющий сфероид, окруженный огромной атмосферой.

В таком состоянии ее более плотные материалы, такие как тяжелые металлы, оседали бы к центру, а поверхность состояла бы из более легкого материала, состоящего из менее плотных и более окисляемых веществ, соединенных с кислородом, и сходного по характеру и внешнему виду со шлаком, который образуется на поверхности некоторых руд в процессе плавки. Из этого шлакового материала могли бы, однако, существовать различные слои, более или менее плотные при движении от внутренней части к поверхности. Эта расплавленная поверхность, конечно, излучала бы тепло в пространство; и так как она естественно состояла бы из наименее плавких веществ, они начали бы формировать твердую кору. Мы можем представить эту кору сначала гладкой и неразрывной, хотя такое состояние вряд ли могло существовать сколько-нибудь долго, так как затвердевшая кора, безусловно, была бы нарушена восходящими токами изнутри и приливными движениями снаружи. Тем не менее, она могла бы оставаться веками как сфероидальная кора, представляя мало различий в возвышении или понижении по сравнению с ее протяженностью. Когда она стала достаточно толстой и прохладной, чтобы позволить воде находиться на ее поверхности, начались бы новые изменения. Вода, таким образом конденсированная, была бы заряжена кислотными веществами, которые начали бы разъедать скалистую поверхность. Проникая в трещины и вспыхивая в пар, когда она достигала нагретой внутренней части, она взрывала бы массы и фрагменты камня и, возможно, выталкивала бы и заставляла бы течь по поверхности пласты расплавленного материала из-под коры, несколько отличающегося от нее по своему составу. Вся эта водная работа ускорила бы охлаждение и утолщение коры, и в конце концов всеобщий или почти всеобщий нагретый океан окутал бы земной шар, и, насколько это касалось его поверхности, царство воды заменило бы царство огня. Мы можем остановиться здесь, чтобы рассмотреть вероятную природу земной коры в этом состоянии.

Веществом, наиболее вероятно преобладающим, был бы кремнезем или кварц, один из самых легких и самых тугоплавких материалов коры; но который, нагретый в контакте с глиноземом, известью, поташем и другими землями и щелочами, образует плавкие шлаки, эмали и стекла. Один из них, состоящий из кремнезема, глинозема и поташа или соды, был давно назван немецкими горняками полевым шпатом, название, которое он все еще сохраняет, хотя сейчас несколько различных его видов различаются разными названиями. Другой — это соединение кремнезема с магнезией и известью, образующее минерал, известный как амфибол или роговая обманка, и под несколькими другими названиями, в зависимости от его цвета и кристаллической формы. Во многих глубоко залегающих породах эти минералы образуются вместе, и, кристаллизуясь отдельно, придают пятнистый и зернистый характер массе. Естественно бесцветные, все эти минералы, и особенно полевой шпат и роговая обманка, подвержены окрашиванию различными оксидами железа, при этом полевой шпат обычно принимает красноватый, а роговая обманка — зеленоватый или черноватый оттенок. Теперь, если мы рассмотрим фрагмент старейшего или фундаментального гнейса или гранита, мы увидим стеклянные зерна кварца, красноватые или белые кристаллы полевого шпата с плоской поверхностью и темноокрашенные призмы роговой обманки. Когда порода лишена какого-либо расположения в слоях, это гранит; когда она расположена более или менее в виде чешуек или пластинок, это гнейс, структура которого может возникнуть либо из-за того, что он был сформирован в последовательных пластах, либо из-за того, что он был сплющен или вытянут давлением. Эти структуры можно увидеть более или менее отчетливо в любом обычном крупнозернистом граните, или с помощью линзы или микроскопа в более тонких разновидностях.

Нижнелаврентийские породы нашей секции состоят по существу из материалов, описанных выше, с огромным разнообразием в пропорциях и расположении составляющих минералов. Поэтому нет ничего, что мешало бы нам предполагать, что эти породы являются действительно остатками нижних частей первоначальной коры, которая впервые сформировалась на поверхности нашей остывающей планеты, хотя детали их консолидации и возможные взаимодействия тепла и нагретой воды могут допускать много дискуссий и различий во мнениях.

Но после формирования коры и ее покрытия полностью или частично нагретой водой должны произойти другие изменения, чтобы подготовить землю к обители жизни. Они происходили из напряжений, создаваемых сжатием и расширением внутреннего нагретого ядра и твердой коры — сложный и трудный вопрос, когда мы рассматриваем его законы и способ их действия, но который привел к складчатости и разломам коры вдоль длинных линий, которые являются частями больших кругов земли, идущих в северо-восточном и юго-западном и северо-западном и юго-восточном направлениях; и эти хребты, которые в самый ранний архейский период должны были достичь большой высоты и очень неровных очертаний, сформировали первые рудименты наших горных цепей и континентов. Те, что составляют лаврентийское ядро Северной Америки — континент с очень простыми очертаниями — являются примером (рис. 18).

Поднятие этих горных хребтов заставило воды отступить на более низкие уровни. Как говорится в старом псалме творения —

"The mountains ascend,

the valleys descend into

the place Thou hast founded

for them,"

и так были созданы морские бассейны и суша.

Мильтон просто перефразирует это, когда говорит —

"The mountains huge appear

Emergent, and their broad, bare backs upheave

Into the clouds; their tops ascend the sky.

So high as heaved the tumid hills, so low

Down sunk a hollow bottom wide and deep.

Capacious bed of waters."

Англичан обвиняли в том, что они черпают свои идеи о творении из Мильтона, а не из природы или Библии. У Мильтона не было руководства современной геологии. Его космология полностью является космологией внимательного исследователя библейского повествования о творении. Он во многих отношениях лучший комментатор ранних глав Бытия, потому что у него было очень ясное представление о разуме писателя и сила выражения идей, которые он извлек из старой записи. По той же причине он величайший бард творения и первобытного человека, удивительно точный и верный природе.

Fig. 18.—Map of Laurentian, North America.

Showing the protaxis or nucleus of the continent.

Затем начались великие процессы денудации и седиментации, которым мы обязаны последующими горными формациями. Дожди обрушились на горные кручи и смыли разрушающиеся породы в виде песка, гравия и грязи в реки и море. Само море бушевало против побережий и глубоко врезалось в их более мягкие части; и весь детрит, таким образом произведенный атмосферной и морской денудацией, был распределен приливами и течениями в ложе океана, и его заливах и морях, формируя первые водные отложения, в то время как первоначальная суша должна была быть соответственно уменьшена.

Море могло все еще быть теплым, и оно содержало в растворе или взвеси несколько иные вещества, чем те, что присутствуют в нем сейчас, и суша была сначала просто хаосом скалистых утесов и пиков. Но как только температура вод упала несколько ниже точки кипения, и как только даже немного почвы сформировалось в долинах и впадинах суши, появился простор для жизни, при условии, что ее зародыши могли быть введены.

В малом масштабе нечто подобное происходило в море и на суше Явы после великого извержения Кракатау в 1883 году. Голая и засушливая гора, оставшаяся после извержения, начала в течение года заселяться низшими формами растительной жизни, постепенно сменяемыми другими, и зелень была вскоре восстановлена. Некогда густо населенное морское дно, столь плодовитое жизнью в этих теплых морях, но погребенное под многими футами вулканического пепла и камней, вскоре начало заселяться заново и сейчас, вероятно, так же населено, как и прежде. Но в этом случае было полно спор лишайников, мхов и других скромных растений, которые могли быть перенесены на пустынный конус, и множество яиц и свободно плавающих зародышей сотен видов морских животных, чтобы заселить морское дно заново. Откуда могли прийти такие вещи, чтобы занять старые архейские холмы и морские бассейны? И все наше знание природы не дает нам ответа на этот вопрос, кроме того, что должна была вмешаться творческая сила; но каким образом — мы не знаем. Что это действительно произошло, мы можем, однако, быть уверены благодаря следующей последующей геологической формации. Мы видели, что гранитные и гнейсовые хребты могли поставлять гальку, песок и глину, и они, однажды отложенные на морском дне, могли быть затвердевшими в конгломерат, песчаник и сланец. Но помимо них у нас есть в следующей последующей или верхнелаврентийской формации породы очень иного характера. У нас есть мощные пласты известняка и железной руды, и отложения углерода или угольного вещества, ныне в своеобразном состоянии графита или плюмбаго, и нам необходимо исследовать, как они могли возникнуть независимо от жизни. В современных морях известняк формируется в коралловых рифах, в пластах ракушечника и в океаническом меловом иле, состоящем из мелких микроскопических раковин; но только в редких и исключительных случаях он формируется каким-либо иным способом; и когда мы допрашиваем старые известняки и мраморы, которые составляют части суши, они дают нам свидетельство того, что они также состоят из известковых скелетов морских животных или фрагментов этих скелетов.

Fig. 19.—Distribution of Grenville Limestone in the district north of Papineauville, with section showing supposed arrangement of the beds.

Scale of Map 7 miles to one inch. See also Dr. Bonney's paper, Geol. Mag., July, 1895.

Dotted area: Limestone. Horizontal lines: Upper gneiss (fourth gneiss of Logan). Vertical lines: Lower gneiss (third gneiss of Logan). Diagonal lines: Overlying Cambrian and Cambro-Silurian (Ordovician). (See also Fig. 19A.)

Теперь, когда мы находим в Гренвильской серии, первой известной нам океанической группе пластов, мощные и широко распространенные известняки, тысячи футов толщиной, соперничающие по величине с известняками любого последующего периода, мы естественно делаем вывод, что морская жизнь была в действии. Несомненно, первобытное море содержало больше извести и магнезии, чем нынешний океан удерживает в растворе; но хотя это могло локально способствовать накоплению неорганических известняков, это не может объяснить столь мощные и обширные отложения. С другой стороны, море, богатое известью, предоставило бы величайшие возможности для роста тех морских растений, которые накапливают известь, и через них — для питания животных, формирующих известковые раковины или кораллы. Таким образом, у нас есть презумптивное свидетельство того, что в верхнелаврентийском море должно было быть нечто, соответствующее нашим коралловым рифам и пластам ракушечника, чем бы это нечто ни было.

Эти известняки, однако, требуют более особого внимания (рис. 19).

Один из пластов, измеренных сотрудниками Геологической службы, как заявлено, имеет 1500 футов толщины, другой — 1250 футов толщиной, а третий — 750 футов; составляя совокупность в 3500 футов. [14] Эти пласты могут быть прослежены, с более или менее прерыванием, на сотни миль. Каково бы ни было происхождение таких известняков, ясно, что они указывают на причины, равные по охвату и сравнимые по силе и продолжительности с теми, которые произвели величайшие известняки более поздних геологических периодов. Теперь, в более поздних формациях известняк обычно является органической породой, накопленной медленным сбором из морской воды или ее растений известкового вещества кораллами, фораминиферами или моллюсками и отложением их скелетов, либо целиком, либо фрагментами на морском дне. Самый рыхлый мел и самые кристаллические известняки были одинаково сформированы таким образом. Мы не знаем никакой причины, почему это должно быть иначе в лаврентийский период. Когда, следовательно, мы находим мощные и согласные пласты известняка, такие как те, что описаны сэром Уильямом Логаном в лаврентийской системе Канады, мы естественно представляем себе спокойное морское дно, на котором множество животных скромной организации накапливали известняк в своих твердых частях и откладывали это в постепенно увеличивающейся толщине из века в век. Любые попытки объяснить иначе эти мощные и сильно распространенные пласты, регулярно перемежающиеся с другими отложениями, до сих пор были неудачными и возникали либо из-за отсутствия понимания природы и величины явлений, подлежащих объяснению, либо из-за ошибки принятия истинных пластовых известняков за жилы известкового шпата.

[14] Логан: «Геология Канады», стр. 45.

Fig. 19A.—Attitude of Limestone at Côte St. Pierre (see Map, p. 88).

(a) Gneiss band in the Limestone, (b) Limestone with Eozoon. (c) Diorite and Gneiss.

Опять же, в первоначальном расплавленном мире кажется вероятным, что большая часть присутствующего углерода — по крайней мере, на поверхности — находилась в атмосфере в газообразной форме диоксида углерода. Он мог быть растворен дождем и другими водами; но мы не знаем в современном мире никакого агента, который мог бы разложить это соединение и восстановить его до обычного углерода или угля, кроме живых растений, которые всегда выполняют эту функцию в огромном масштабе. Мы знаем, что все наши великие пласты угля и торфяного вещества состоят из остатков растений, которые брали свой углерод из воздуха и вод в прошлые времена. Мы также знаем, что это угольное растительное вещество может под влиянием жара и давления, будучи погребенным в земле, быть преобразовано в антрацит и в графит, и даже в алмаз. Правда, выдающийся французский химик [15] показал, что графит и углеводороды могут быть произведены из некоторых металлических соединений углерода, которые могли быть сформированы под интенсивным жаром во внутренней части земли, последующим действием воды на такие соединения; но нет ничего, что показывало бы, что это могло произойти естественно, если не в очень исключительных случаях. Теперь в Гренвильской системе в Канаде есть не только огромное количество углерода, рассеянного через известняки и заполняющего трещины в других породах, в которые он, по-видимому, был первоначально введен как жидкий битум, но также в определенных пластах, связанных с землистым веществом, и иногда от десяти до двенадцати футов толщиной. Встречаемость этого большого количества углерода дает нам право предполагать, что он представляет собой обширный растительный рост, либо на суше, либо в море, либо и там, и там.

[15] Анри Муассан, «Труды Королевского общества», июнь 1896 г.

Точно так же в более поздние геологические периоды пласты железной руды обычно накапливаются как следствие растворяющего действия кислот, производимых при растительном гниении, как в глинистых железняках каменноугольной формации и болотных железных рудах более поздних времен. Таким образом, пласты магнитной железной руды, встречающиеся в верхнем лаврентии, могут быть приняты как свидетельства не растительного накопления, а растительного гниения.

Не может ли также большое количество фосфата кальция, добываемого в Гренвильской серии в Канаде, указывать, как подобные накопления делают в более поздних формациях, на присутствие организмов, имеющих скелеты из костяной земли?

В отношении углерода и железной руды Гренвильской серии я могу процитировать следующее из статьи, опубликованной в «Журнале Геологического общества Лондона» в 1870 году:—

«Количество графита в верхнелаврентийской серии огромно. В недавнем посещении тауншипа Бакингем на реке Оттава я исследовал полосу известняка, считающуюся продолжением той, что описана сэром У. Э. Логаном как известняк Грин-Лейк. Было оценено, что она составляет, вместе с некоторыми тонкими перемежающимися полосами гнейса, толщину в 600 футов или более, и было обнаружено, что она заполнена рассеянными кристаллами графита и жилами минерала до такой степени, что в некоторых местах составляет одну четверть от целого; и делая всякую скидку на более бедные части, эта полоса не может содержать в общей сложности меньшую вертикальную толщину чистого графита, чем от двадцати до тридцати футов. В соседнем тауншипе Лошабер сэр У. Э. Логан отмечает полосу от двадцати пяти до тридцати футов толщиной, сетчатую графитовыми жилами до такой степени, что она добывается с прибылью ради минерала. В другом месте в том же районе пласт графита от десяти до двенадцати футов толщиной, дающий двадцать процентов чистого материала, разрабатывается. Когда учитывается, что графит встречается в подобном изобилии на нескольких других горизонтах, в пластах известняка, которые были установлены сэром У. Э. Логаном как имеющие совокупную толщину в 3500 футов, едва ли является преувеличением утверждать, что количество углерода в лаврентийской системе равно таковому в подобных областях каменноугольной системы. Следует также заметить, что огромная область в Канаде, по-видимому, занята этими графитовыми и эозоновыми известняками, и что богатые графитовые отложения существуют в продолжении этой системы в штате Нью-Йорк; в то время как в породах, считающихся этого возраста около Сент-Джона, Нью-Брансуик, есть очень мощный пласт графитового известняка, и связанный с ним три регулярных пласта графита, имеющие совокупную толщину около пяти футов. [16]

[16] Мэтью, в Quart. Journ. Geol. Soc., том XXI, стр. 423. «Акадская геология», стр. 662.

«Можно справедливо предположить, что в нынешнем мире и в тех геологических периодах, с чьими органическими остатками мы более знакомы, чем с таковыми лаврентийской системы, нет другого источника неокисленного углерода в породах, кроме того, что предоставлен органическим веществом, и что он получил свой углерод во всех случаях, в первую очередь, от деоксидации углекислого газа живыми растениями. Никакой другой источник углерода не может, я полагаю, быть воображен в лаврентийский период. Мы можем, однако, предполагать либо то, что графитовое вещество лаврентийской системы было накоплено в пластах, подобных угольным, либо то, что оно состояло из рассеянного битуминозного вещества, сходного с таковым в более современных битуминозных сланцах и битуминозных и нефтеносных известняках. Пласты графита около Сент-Джона, некоторые из тех, что в гнейсе в Тикондероге в Нью-Йорке, и в Лошабере и Бакингеме и в других местах Канады, настолько чисты и регулярны, что можно было бы справедливо сравнить их с графитовым углем Род-Айленда. Эти случаи, однако, исключительны, и большая часть рассеянного и жильного графита могла бы скорее быть сравнима по способу своего залегания с битуминозным веществом в битуминозных сланцах и известняках.

«Мы можем сравнить рассеянный графит с тем, который мы находим в тех районах Канады, в которых силурийские и девонские битуминозные сланцы и известняки были метаморфизованы и превращены в графитовые породы, не сильно отличающиеся от таковых в менее измененных частях лаврентийской системы. [17] Точно так же кажется вероятным, что многочисленные сетчатые жилы графита могли быть сформированы сегрегацией битуминозного вещества в трещины и плоскости наименьшего сопротивления, способом, которым такие жилы встречаются в современных битуминозных известняках и сланцах. Такие битуминозные жилы встречаются в нижнекаменноугольном известняке и сланце Дорчестера и Хиллсборо, Нью-Брансуик, с расположением, очень сходным с таковым жил графита; и в квебекских породах Пойнт-Леви жилы, достигающие толщины более фута, заполнены угольным веществом, имеющим поперечную столбчатую структуру, и рассматриваемым Логаном и Хантом как измененный битум. Эти палеозойские аналогии привели бы нас к выводу, что большая часть лаврентийского графита подпадает под второй класс отложений, упомянутых выше, и что, если он имеет растительное происхождение, органическое вещество должно было быть полностью дезинтегрировано и битуминизировано, прежде чем оно было изменено в графит. Это также дало бы вероятность того, что подразумеваемая растительность была водной, или, по крайней мере, что она была накоплена под водой.

[17] Грэнби, Мельбурн, Оулс-Хед и т. д., «Геология Канады», 1863 г., стр. 599.

«Д-р Хант, однако, наблюдал указание на наземную растительность, или, по крайней мере, на субаэральное гниение, в великих пластах лаврентийской железной руды. Эти, если они сформированы таким же образом, как более современные отложения этого рода, подразумевали бы восстановительное и растворяющее действие веществ, произведенных при гниении растений. В этом случае такие великие пласты руды, как пласт Халла на Оттаве, 70 футов толщиной, или пласт около Ньюборо, 200 футов толщиной, [18] должны представлять соответствующее количество растительного вещества, которое полностью исчезло. Можно добавить, что подобные требования к растительному веществу как деоксидирующему агенту предъявляются пластами и жилами металлических сульфидов лаврентийской системы, хотя некоторые из последних, несомненно, более позднего времени, чем сами лаврентийские породы.

[18] «Геология Канады», 1863 г.

«Было бы весьма желательно подтвердить выводы, подобные приведенным выше, доказательствами, основанными на изучении микроскопической структуры. Следует, однако, заметить, что в более современных отложениях, где водоросли превратились в битуминозное вещество, мы обычно не можем получить никаких структурных доказательств происхождения такого битума, а в графитовых сланцах и известняках, образовавшихся в результате метаморфизма таких пород, органическая структура не сохраняется. Правда, в некоторых битуминозных сланцах и известняках силурийской системы иногда можно обнаружить фрагменты органической ткани, а в ряде случаев, как, например, в нижнесилурийском известняке гор Ла-Клош в Канаде, поры раковин брахиопод и ячейки кораллов были заполнены черным битуминозным веществом, образуя то, что можно считать естественными инъекциями, иногда весьма красивыми. В соответствии с этим, хотя в некоторых лаврентийских графитовых породах — как, например, в плотном графите Кларендона — углерод имеет свернутый вид, обусловленный сегрегацией, и в точности похож на битум в более современных битуминозных породах, я могу обнаружить в графитовых известняках отдельные волокнистые структуры, которые могут быть остатками растений, а в некоторых образцах — червеобразные линии, которые, как я полагаю, являются трубками Eozoon, заполненными веществом, некогда бывшим битуминозным, а ныне находящимся в состоянии графита».

«Когда палеозойские наземные растения превращаются в графит, они иногда идеально сохраняют свою структуру. Минеральный уголь со структурой присутствует в графитовом угле Род-Айленда. Вайи папоротников с их мельчайшими жилками в идеальном состоянии сохранились в девонских сланцах Сент-Джона в виде графита; в той же формации встречаются стволы хвойных (Dadoxylon ouangondianum), в которых материал клеточных стенок превратился в графит, тогда как их полости были заполнены известковым шпатом и кварцем, причем тончайшие структуры сохранились так же хорошо, как и в сравнительно неизмененных образцах из угольной формации. [19] Столь совершенных структур в лаврентийских отложениях до сих пор не обнаружено, хотя в самом крупном из трех графитовых пластов в Сент-Джоне, по-видимому, присутствуют волокнистые структуры, которые, как я полагаю, могут указывать на существование наземных растений. Этот графит состоит из изогнутых и зеркально скользящих пластинок, очень похожих на таковые у некоторых битуминозных сланцев и грубых углей; в них встречаются небольшие пиритовые массы, которые демонстрируют полые углеродистые волокна, в некоторых случаях представляющие неясные признаки боковых пор. Я считаю эти признаки, однако, сомнительными; и пока еще не до конца установлено, находятся ли эти пласты в Сент-Джоне на том же геологическом горизонте, что и гренвилльская серия Канады, хотя они, безусловно, залегают под кембрийской серией Сент-Джонской или Акадийской группы и отделены от нее пластами, имеющими характер гуронских, и, таким образом, занимают, по крайней мере приблизительно, то же геологическое положение».

«Акадийская геология», стр. 535. В кальцинированных образцах структуры остаются в графите после декальцинации кислотой.

«Таким образом, нет абсолютной невозможности того, что в лаврентийском графите могут быть обнаружены отчетливые органические ткани, если он образовался из наземных растений, особенно если в то время существовали какие-либо растения, обладавшие настоящими древесными или сосудистыми тканями; но нельзя с уверенностью утверждать, что такие ткани были найдены. Возможно, однако, что в лаврентийский период растительность суши состояла исключительно из клеточных растений, как, например, мхи и лишайники; и если это так, то было бы сравнительно мало надежды на отчетливое сохранение их форм или тканей, или на то, что мы смогли бы отличить остатки наземных растений от остатков водорослей. Единственное видимое растение лаврентийского периода, которому было дано название Archæophyton Бриттона из Нью-Джерси, состоит из лентовидных полос, лишенных видимой структуры, и которые, если они имеют растительное происхождение, могли принадлежать к любому из главных отделов растительного царства. Я находил подобные плоские, похожие на вайи объекты в известняке гренвилльской серии в Лашуте, Канада».

«Мы можем подытожить эти факты и соображения следующими утверждениями: во-первых, в лаврентийском графите можно обнаружить довольно неясные следы органической структуры; во-вторых, общее расположение и микроскопическая структура этого вещества соответствуют таковым углеродистых и битуминозных веществ в морских формациях более позднего времени; в-третьих, если лаврентийский графит произошел от растительного вещества, то он претерпел лишь метаморфизм, аналогичный по своему характеру тому, который претерпело органическое вещество в метаморфизованных осадках более позднего возраста; в-четвертых, ассоциация графитового вещества с органическим известняком, пластами железной руды и металлическими сульфидами значительно усиливает вероятность его растительного происхождения; в-пятых, когда мы рассматриваем огромную мощность и протяженность эозоновых и графитовых известняков и месторождений железной руды лаврентийского периода, если мы признаем органическое происхождение известняка и графита, мы должны быть готовы поверить, что жизнь того раннего периода, хотя она, возможно, существовала в низших формах, была весьма обильно развита и что она по своим результатам в плане геологического накопления равнялась, а возможно, и превосходила таковую любого последующего периода».

Figs. 20 and 21.—Bent and dislocated Quartzite, in contorted schists interstratified with Grenville Limestone, near Montebello.

The Quartzites have been broken and displaced, while the schists have been bent and twisted. In the immediate vicinity the same beds may be seen slightly inclined and undisturbed.

Примем в связи со всем этим тот факт, что мы имеем дело с отложениями самого раннего океана, известного нам — океана теплого и изобилующего минеральными веществами, подходящими для скелетов простейших животных и пригодными для питания водных растений. Условия были, безусловно, благоприятны для бурного развития низших форм морской жизни; и в более поздние времена, когда преобладают такие условия, мы обычно обнаруживаем, что жизнь появляется, чтобы воспользоваться ими. Благоразумный фермер обычно не оставляет свое лучшее пастбище незаселенным стадами, и Великий Хозяин природы, насколько нам известно, был столь же заботлив.

Я добавляю два разреза, показывающие локальные нарушения пластов кварцита и сланца, ассоциированных с гренвилльскими известняками (рис. 20 и 21, страница 103).

ВЕРОЯТНОСТИ ОТНОСИТЕЛЬНО ЛАВРЕНТИЙСКОЙ ЖИЗНИ И УСЛОВИЯ ЕЕ СОХРАНЕНИЯ

V

ВЕРОЯТНОСТИ ОТНОСИТЕЛЬНО ЛАВРЕНТИЙСКОЙ ЖИЗНИ И УСЛОВИЯ ЕЕ СОХРАНЕНИЯ

W

Мы видели, что минеральный состав верхнего лаврентия дает доказательства того, что в эту эпоху уже существовали суша и вода, и что процессы, посредством которых суша разрушается, а ее материалы отлагаются на морском дне, были в полном действии; в то же время отсутствие каких-либо свидетельств сильного волнового воздействия и наличие мощных отложений известняка, углистого вещества, железной руды и мелкозернистых пластов осадочных пород указывают на время покоя и затишья. Все эти условия были благоприятны для присутствия жизни, и мы должны ожидать обнаружить в такой период некоторые признаки ее начала.

Но здесь мы сталкиваемся с грозной трудностью. Если пласты гренвилльской серии были первоначально отложениями в спокойном море, то в своем нынешнем состоянии в старых лаврентийских холмах и долинах они сильно изменились по сравнению с первоначальным состоянием. Короче говоря, они претерпели изменения, известные геологам под грозным словом «метаморфизм», в результате чего они утратили более очевидные признаки обычных водных отложений и приняли новые и странные формы. Доктор Адамс из Монреаля взял на себя труд собрать ряд химических анализов гнейсов и сланцев или кристаллических сланцев гренвилльской серии и обнаружил, что, несмотря на несходство с более современными глинистыми сланцами и глинами, они имеют по существу тот же химический состав. Теперь, если они первоначально были такими глинистыми сланцами и глинами, то с ними произошло то, что ингредиенты глин перегруппировались в новые формы и стали кристаллическими. Мы в некоторой степени знакомы с такими изменениями, когда кирпичная глина, перегретая в печи, сплавляется в шлак или остекловывается; и если бы такому шлаку дали остыть очень медленно, он представил бы различные виды кристаллических минералов. Мы действительно наблюдаем изменения такого рода в веществе кирпичей, которые долго подвергались воздействию интенсивного тепла в стенках печей. Теперь в земной коре очень старые породы, погребенные под более новыми отложениями и подвергающиеся воздействию тепла внутренних расплавленных пород, испытывают такие изменения в огромном масштабе; и в недрах земли присутствует один вид влияния, который мы в наших экспериментах не можем легко имитировать или понять, а именно действие перегретой воды, удерживаемой давлением от превращения в пар и проникающей во все вещество отложений, которые таким образом запекаются при высокой температуре в присутствии воды, вместо того чтобы подвергаться просто сухому нагреву, как в наших печах. Изучение частичных изменений, которые произошли в более поздних осадках при контакте с вулканическими массами, некогда интенсивно нагретыми, позволяет нам понять более значительный и обширный метаморфизм древнейших пород. Таким образом, простая грязь прославляется метаморфической кристаллизацией в слюдяной сланец. Мы взяли обычную глину в качестве примера; но под воздействием тех же процессов песок превратился в плотный кварцит, обычный известняк — в кристаллический мрамор, глинистый железняк — в магнитный железняк, уголь — в графит, а лавы или вулканический пепел — в твердые кристаллические граниты, гнейсы или пироксеновые породы или роговообманковые сланцы, в зависимости от их первоначального состава. Могут существовать части этих старых пород, которые были избавлены от такого изменения, но до сих пор мы не смогли их найти, и они, вероятно, находятся под дном океана или глубоко погребены под более поздними породами, в то время как обнаженные части — это именно те, которые из-за своего смятия и давления, а также влияния внутреннего тепла стали наиболее затвердевшими и измененными и поэтому лучше всего сопротивлялись денудации. Поэтому нам не следует удивляться, если какие-либо органические остатки, первоначально присутствовавшие в таких породах, погибли или подверглись таким изменениям состава и формы, что полностью утратили свои первоначальные характеристики. Искатель окаменелостей в таких породах должен ожидать, что они могли сохраниться только при очень редких и исключительных обстоятельствах. Теперь мы должны рассмотреть, что это за обстоятельства, и для простоты можем предположить, что мы пытаемся обнаружить в кристаллическом известняке остатки животных, имеющих известковый скелет, как это имеет место у большинства моллюсков и кораллов, а также у многих простейших и морских червей. В отношении них мы должны рассмотреть, что может произойти с ними, когда они заключены в известковый мергель или ил, или в известняк, который образуется в результате затвердевания таких материалов; и мы должны помнить, что такие организмы обычно состоят из твердых, каменистых стенок или перегородок, заключающих в себе полости, первоначально заполненные мягкими частями животного, которые, как можно предположить, исчезли в результате разложения до или во время минерализации его скелета.

Пока вмещающая масса остается мягкой и несвязной, раковины, кораллы и т. д. могут быть извлечены в состоянии, сходном с состоянием современных образцов, за исключением того, что они могли обесцветиться и стать хрупкими по текстуре из-за удаления органического вещества, тесно связанного с известью, и что их полости могли быть заполнены песком или илом, намытым в них, или кальцитом или известковым шпатом, введенным в растворе в воде. Но если вмещающая масса стала твердым камнем, материал, заполняющий внутреннюю часть нашей раковины или коралла, претерпел аналогичное изменение; и когда мы разбиваем камень, мы можем получить образец, теперь твердый, плотный и тяжелый, но все еще демонстрирующий в большей или меньшей степени свою внешнюю поверхность и маркировку, а возможно, в некоторой степени и свою внутреннюю структуру, когда он разрезан и изучен под микроскопом. Но если вся масса была метаморфизована и стала кристаллической, содержащаяся окаменелость и ее содержимое могли претерпеть аналогичное изменение и могли настолько слиться с вмещающей матрицей, что она больше не отделяется от нее. Даже в этом случае, однако, если все это сведено к тонкому прозрачному срезу и изучено микроскопически, можно обнаружить некоторые следы внешних и внутренних ограничивающих линий окаменелости и даже ее мельчайших структур, которые часто заставляют ее представлять вид зернистый, клеточный или иным образом отличающийся от такового вмещающей матрицы. Однако требуется как мастерство, так и осторожность, чтобы обнаружить органические остатки в таких обстоятельствах, и они часто могут ускользнуть от наблюдения, за исключением случаев, когда, как во многих старых кристаллических известняках, окаменелости затемнены полностью или частично углистым веществом, полученным в результате разложения их собственного органического вещества. Кристаллический трентонский известняк Монреаля, используемый там в качестве строительного камня, является отличным примером (рис. 22).

Fig. 22.—Section of "Trenton Limestone" (magnified).

Showing its composition of fragments of calcareous fossils.

Fig. 23.—Diagram of different States of Fossilization of the Cell of a Tubulate Coral.

(a) Natural condition, (b) Cell filled with calcite. (c) Walls calcite, filling silica. (d) Walls silica, filling calcite. (e) Both walls and calcite silica. All these conditions are found in the fossil corals of the corniferous Limestone of Canada—Middle Permian.

Иначе обстоит дело, однако, когда известковые окаменелости были заполнены или инъецированы каким-либо минеральным веществом, отличным от матрицы, как, например, кремнеземом или каким-либо силикатом, оксидом или сульфидом железа. В этом случае текстура, цвет или твердость наполнителя кажутся отличными от таковых известняка и могут быть видны на свежем изломе или полированном срезе; или когда порода подвергается выветриванию, твердое минерализующее вещество может выступать над поверхностью образцов или может быть обнаружено путем обработки поверхности слабой кислотой. Приведенные здесь рисунки могут служить для демонстрации некоторых из этих условий минерализации в обычных известняках и эффектов, которые они производят (рис. 23).

Минеральные вещества, которые таким образом помогают сохранять окаменелости, бывают различных видов, и весь этот предмет является весьма любопытным; но в настоящее время мы можем ограничиться двумя видами минерализации — силикатами и магнезиальным известняком или доломитом.

Со дна современных морей драга часто поднимает множество крошечных раковин, особенно тех, что принадлежат простым студенистым простейшим, известным как фораминиферы, чьи внутренние полости и поры были заполнены зеленоватым минералом, состоящим из кремнезема, железа и калия, соединенным с водой (или, говоря химически, водным силикатом железа и калия), который называется глауконит из-за своего сине-зеленого цвета — название, которое нам следует запомнить. В таких соединениях основания с похожими химическими свойствами часто замещают друг друга, так что различные глаукониты несколько различаются по составу, причем железо часто частично замещается глиноземом или магнезией, а калий — натрием. Содержание связанной воды также несколько различается в процентном отношении. Когда крошечные раковины, фоссилизированные таким образом, обрабатываются кислотой, чтобы удалить саму известковую раковину, заключенный в них силикат остается в виде красивого слепка или ядра, представляющего все формы внутренней части и любые поры, которые могли проникать в стенки, а также идеально представляющего мягкое студенистое тело животного, которое когда-то населяло раковины (рис. 24). (См. также рис. 25 в конце главы.)

Fig. 24.—Cast of Cavities of Polystomella in Glauconite (magnified).

After a photograph from Dr. Carpenter, and mounted specimens from his collection.

Когда мы исследуем океанические отложения более древнего времени, мы находим подобные заполнения в известняках, мелах и песчаниках различных возрастов, причем некоторые из последних содержат глауконит настолько обильно, что носят название зеленых песков из-за своего цвета; и в этих более старых примерах мы чаще находим глинозем и магнезию, занимающие значительное место в минерализующем силикате. Рис. 24А дает две иллюстрации этого — одна представляет собой стебель криноидеи из силура Нью-Брансуика, инъецированный силикатом глинозема, железа, магнезии и калия; другая — спиральная раковина из более древних, возможно, кембрийских пород в Уэльсе, заполненная силикатом, по-видимому, более близким к серпентину. Дальнейшие примеры будут упомянуты в приложенной заметке.