Трещины, скученные группы складок и Z-образные соединения в пластах

В чрезвычайно редких случаях пласты каменного угля залегают параллельно друг другу. Почти что все залежи каменного угля в какой-то момент разделяются на два и более отдельных пласта, (рис.10). Объединение уже почти расколотого пласта с другим, расположенным выше, время от времени проявляется в залежах в виде Z-образных соединений (рис.11). Трудно себе представить, как два расположенных друг над другом пласта должны были возникнуть благодаря отложению росших и сменивших друг друга лесов, если они связаны друг с другом скученными группами складок или даже Z-образными соединениями. Связующий диагональный пласт Z-образного соединения является особенно ярким доказательством того, что оба пласта, которые он связывает, изначально были образованы одновременно и являли собой один пласт, теперь же являются двумя параллельно расположенными друг над другом горизонталями окаменелой растительности.

Многочисленные разломы пластов указывают на то, пишет Шевен (1986, с. 57), что тектонические опускания почвы в отдельных местах происходили в разное время и в различных масштабах. Так, например, почти неразличимая полоса пустой породы в пласте каменного угля едва ли на протяжении двух километров может достигнуть 18 и даже 30 м. Уголь, тем самым, разделяется на нижний и верхний пласты (см. рис.10). О том, что подобные мелкомасштабные опускания происходили резкими толчками, можно сделать вывод по осыпям, содержащим, в основном, обкатанные обломки пород (валуны, булыжники, галька). («Тектонические толчки», Jansen, 1980, с. 23), Шевен (1986, с. 65), реферируя и критикуя это, пишет в заключение: «Массивные промоины в пластах и забутовка песчаником до 20 м глубиной, внедренные в почву пласта, объясняются внезапно наступившими изменениями в наклоне пласта. Вследствие этого возникают котловины многокилометровой длины. Заполнившие их пески и конгломераты доказывают тот факт, что вскоре они опять выровняются. Если теория автохтонного происхождения лесов каменноугольного периода (о том, что они выросли на месте их последующего обнаружения) правильна, то возникает парадокс: с одной стороны, внезапные опускания, а с другой стороны, состояние неизменности, так называемые паузы, длящиеся в течение тысячелетий; эти явления не только постоянно сменяли друг друга, но и порой встречаются по соседству друг с другом, часто на протяжении всего лишь нескольких километров. Подобные воззрения, естественно, не выдерживают критики». Поэтому тот же автор комментирует (1986, с. 59) рис. 10 и 11 следующим образом: Трещины в пластах, возникшие вследствие мелкомасштабных опусканий почвы, и явились причиной появления сложившейся картины, полностью отличающейся от приведенных представлений о широкомасштабном опускании и последующем поднятии ландшафта карбонового периода». Согласно этому, движения земной коры каменноугольного периода нельзя сравнивать с современными процессами поднятия (напр., Скандинавия) и опускания (напр., побережье Северного моря), протекающими очень медленно и распространяющимися на огромные площади.

Расположенные друг над другом, спрессованные в каменный уголь пласты, содержащие останки растительности, возникли, таким образом, из лесов, которые существовали в некий период одновременно и произрастали по соседству друг с другом на обширных, гигантских площадях пресной воды. В этом случае процесс отложения плавучих лесов должен был произойти за короткий период, равно как и промежуточных пород. Это и фактически подтверждается последовательностью расположения пород.

Песчаники и конгломераты

Диагональное напластование происходит в песке под воздействием воды самым различным образом. Но в каждом случае песчинки разной величины сортируются потоками воды и оседают отдельно друг от друга. Это механическое разделение отдельных составных частей отложений порождает характерную окраску в полоску тонких слоев отложений (ламелей). Если более сильный поток вновь поднимает уже осажденный песок и вновь его просеивает, то в течение чрезвычайно короткого времени может возникнуть перемежающееся по окраске поперечное напластование. И в настоящее время постоянно возникает поперечное напластование (например, речные отложения и отложения на побережьях), которое, однако, большей частью быстро разрушается в процессе перемещения отложений. Таким образом, возникновение наклонного и поперечного напластования в залежах песка само по себе не является неким необычным процессом, и эти структуры, как таковые, могут быть интерпретированы и с актуалистической точки зрения. Однако, среди промежуточных пород пластов каменноугольного периода встречаются достаточно мощные залежи, сильно вытянутые в горизонтальном направлении, и зачастую в них находят в больших количествах останки дрифтовой древесины, нередко достаточно хорошо сохранившейся. Наличие подобных песчаников в совокупности с пластами лесного торфа, заключенными между ними, можно хорошо увязать с концепцией краткого по длительности времени возникновения пород, составляющих слои карбонового периода.

Горизонтально расположенные песчаники

По сравнению с современными геологическими образованиями, необычными являются мощность кассеты пластов и огромная протяженность площади отложения с присущим им наклонным расположением слоев, иллюстрирующим направление потоков (палео-рисунок наклона). Эта геологическая схема подходит и для многих других поперечно расположенных слоев отложений других систем. В качестве примера среди множества горизонтально (поверхностно) расположенных песчаников каменноугольного периода следует назвать насыпь песчаника «Идуна» (название происходит от имени богини молодости), шириной 150 км, длиной 200 км, протянувшаяся на север от района Оснабрюк-Иббенбюренер. Подобные мощные кассеты отложений «могли возникнуть только в процессе засыпания внезапно опустившихся районов точно так же, как снос огромного количества геологического материала можно объяснить только быстрым увеличением объемов насыпи в процессе наводнения, охватившего отдельный регион» (Scheven, 1986, с. 57).

Конгломераты (песчаники, содержащие окатанные гальки)

Перенос подобных окатанных пород требует всякий раз гораздо больше энергетических затрат для их перемещения, чем для транспортировки песка. Даже в рамках концепции актуализма образование конгломератов, а также песчаников Саарского карбона объясняется смывом пластов. В определении этого явления речь идет о быстром (внезапном) экспедировании огромных масс воды. В процессе отложения пласты оседают в виде вытянутых насыпей, толщина которых достигает многих метров. Среди наиболее известных явлений крупнозернистых конгломератов первенство отдается древесным конгломератам, размеры которых достигают 100 метров. Район распространения этих конгломератов - весь Саарский карбон вплоть до Лотарингии (а потому представляет собой наиболее важный ведущий горизонт). Здесь встречаются окатанные обломки пород до 40 и даже до 50 см в диаметре, а иногда и еще больше (до 90 см). Даже ученые, ориентирующиеся на доминирующую в настоящее время концепцию актуализма, говорят о некоторой катастрофе в природе невообразимых масштабов, которая и привела к образованию этих конгломератов.

Градуированные песчаники

Градуированное расположение слоев, при котором величина зерен в отложениях увеличивается от нижних слоев к верхним, возникает во время одной-единственной фазы наслоения насыпи (рис.12). Более грубые части оседают при этом первыми, и далее, отсортировываясь по величине зерен, все более и более легкие. И в этом случае проявляется масштабность распространения (по площади) и мощность пластов песчаника карбонового периода, что их явно отличает от современных геологических образований. Например, в Верхне-Силезском каменноугольном разрезе градуирование песчаников периода карбона достигает толщины 100 метров.

Так как песчаники в некоторых разделах верхнего карбона достигали 50-70 %, а в некоторых случаях до 80 % от общей массы промежуточных пород, то разъяснение процесса их катастрофического происхождения должно стать наиболее важной частью всякой создаваемой модели возникновения каменноугольной формации.

   Рис. 12. Градуированное расположение слоев. Самые тяжелые обломки пород оседают в первую очередь, за ними следуют более легкие частички песка вплоть до самых мелких глинистых частиц. Такие кассеты карбонового периода могут достигать толщины многих метров и распространяться на огромных площадях.

Турбидные потоки и подводные оползни

Турбидные потоки возникают, когда полностью пронизанные водой незакрепленные пласты отложений, находящиеся на уровне и выше наклона нижнего бьефа, устремляются вниз. Порожденные этим суспензионные потоки (турбидные потоки) имеют достаточно высокую плотность и сходят с большой скоростью. При этом ими могут быть захвачены и уже вполне затвердевшие отложения, они попадают в поток чрезвычайно огромными, вырванными из пласта блоками. Песчаные турбидные потоки, которые проходят, к примеру, через слабо скрепленные слои глины, могут раздробить комья глины и вновь осадить их в возникающей насыпи песка.

Подводные (возникшие ниже уровня моря) оползневые массы (англ. «slumping») образуются (в отличие от турбидных потоков, которые возникают в почти полностью пропитанных водой отложениях), если частично окаменевшие отложения вновь приходят в движение и, хаотически внедряясь друг в друга, вновь осаждаются.

Наличие отложений турбидных потоков и оползневых масс в карбоновый период ставит под сомнение привычную модель образования. Можно было бы, конечно, объяснить их периодическими поднятиями и опусканиями грунта, как это постулируется в актуалистической модели. Но если рассматривать их в совокупности с наличием скученных групп складок, Z-образных соединений и мелкорегиональным образованием впадин, а также во взаимосвязи с горизонтально залегающими песчаниками, конгломератами и градуированными отложениями, то геологические образования турбидных потоков и оползневых масс также свидетельствуют о том, что на фоне этой общей картины образования слоев отложений каменного угля как результата катастрофы фрагмент, на котором изображены болотистые леса (как нам это преподносится исторической геологией), оказывается абсолютно недостоверным.

Быстрое исчезновение плавучих лесов

Исследование структуры промежуточных пород может помочь нам лучше понять два следующих примера, служащих доказательствами быстрого исчезновения лесов карбонового периода. Во-первых, становится понятно, что поперечное расположение слоев, равно как и частичное градуирование песчаных «почв, содержащих корни» само по себе, равно как и ненарушенное содержание в них корней, может быть расценено только как то, что корни существовали еще до «почвы» и в действительности были заключены в свежие отложения (погребены в песке, если речь идет о песчанике, или заключены в турбиды, если это турбидные иcтоки отложения). Кроме того, в рамках концепции быстрого отложения пород при засыпке плавучих лесов  становится понятным также присутствие среди окаменелостей заполненных обломками отложений полых древесных пней (рис.5). На километровом скалистом побережье Новой Шотландии (Канада), которое дает возможность одним взглядом охватить всю картину расположения слоев отложения многокилометровой мощности карбонового периода, были найдены многочисленные стволы деревьев в вертикальном положении; они располагаются более чем в десяти горизонталях, расположенных одна над другой, чаще непосредственно над пластами каменного угля. В кернах горных пород эти стволы достигают 8-метровой высоты и служат явным доказательством постепенного повышения массы отложеиий. Можно постараться объяснить наполненность стволов турбидитами как редкое исключение из правил в контексте локальной катастрофы и предположить, что этот процесс происходил в течение длительного периода.

Рис. 13. Полость от древесного ствола, пересекающая многие слои отложений, демонстрирует, насколько быстро могут осаждаться глиняные отложения. (Northumberland, England)

Перечисленные выше факты являются весомыми доказательствами того, что отложения каменного угля можно рассматривать как последствия крупномасштабной катастрофы. Предполагаемая скорость отложения пород (крайне малая, принятая гипотетически; при этом за основу принималась скорость процессов отложения, происходящих в настоящее время) и предположительно долгий по времени период образования угля (эта скорость, приблизительно равная 2 см в столетие) находятся «в чудовищном противоречии с действительными условиями, в которых проходил процесс отложения пород, если судить по данным геологической разведки» (Scheven, 1986, с. 23).

Процесс превращения в уголь плавучих лесов был, вероятнее всего, обусловлен натисками тектонического давления, возникающего при опускании угольных пластов. При этом ведущую роль играет повышающаяся с глубиной температура, а вовсе не время. Увеличивающийся объем отложений ископаемых пород служит причиной все возрастающей нагрузки. Появившееся благодаря этому давление обуславливает не только уплотнение угля (до объема, чуть меньшего, чем половина исходной растительной массы), но и имеет большое значение для процесса обугливания, а именно, является в данном случае колебательным давлением (которое проявляется, например, в пневматических толчках, сотрясающих породу, как при землетрясении). В институтах, занимающихся изучением природы каменного угля, научились в лабораторных условиях получать сходную с каменным углем субстанцию посредством изменения давления. Этот процесс занимает считанные минуты. И уже в 1882 году установили в ходе исследований с помощью демпферной техники (гидравлических толчков), что внутренность применяющихся для опытов еловых заготовок полностью превратилась в каменный уголь. Очень быстрое обугливание и окаменение растительной массы вследствие толчков земной коры огромной силы могло быть доказано на примере определенных пластов каменного угля. Шевен (1982, с. 40) делает заключение: «Процесс превращения растительной массы в уголь, в первую очередь, является результатом воздействия температуры при опускании геологической породы и давления (особенно колебательного, проявляющегося в форме гидравлических толчков). Лабораторные эксперименты продемонстрировали незначительность фактора времени, по сравнению с приведенными выше двумя другими факторами».

Что касается хода классического процесса обугливания - торф - бурый уголь - каменный уголь, то следует привести следующие замечания: как уже упоминалось, отмерший, распавшийся растительный материал является составной частью плавучих матов-прослоек карбоновых лесов, полностью пронизанных отростками корней плаунов. Таким образом, эти маты-прослойки - в отличие от настоящего торфа - сверху донизу состояли из живой эластичной ткани, наполненной воздухом, которую только в отдаленном смысле и с большими натяжками можно именовать торфом.

В противоположность отложениям карбонового периода, ископаемые третичной системы, также осевшие и засыпанные, но в несколько других условиях, вследствие иных катастроф, состоят из абсолютно других видов флоры, а именно, из лиственных и хвойных деревьев, которые можно встретить и сегодня (например, Кельнская бухта). Несмотря на некоторые исключения, процесс обугливания этих растений дальше этапа превращения в бурый уголь не шел. Однако, это не вопрос времени. Объясняется это тем, что бурый уголь опускается не гак глубоко, как каменный, и поэтому не подвергается воздействию достаточно сильного давления. В зависимости от условий залегания уголь третичного периода иногда почти достигает стадии каменного угля, но это может произойти, если он либо вступает и контакт с вулканическими породами (как, например, в районе Мейсена), либо опускается на большую глубину (как это произошло с верхне-баварским углем под влиянием движения альпийских складок). И наоборот, уголь нижнекарбонового периода в районе г. Тулы недалеко от Москвы, который никогда не попадал на большую глубину, достиг только стадии бурого угля.

Современный торф верховых болот на плоскогорьях образуется, в первую очередь, из низкорослых растений и прежде всего - из торфяного мха. Так как он располагается под покровом растительности вблизи поверхности земли, то для него не было условий для обугливания, тем более, что в настоящее время не наблюдаются подземные толчки как следствие быстрого опускания геологических трогов.

     Каменный уголь с точки зрения теории сотворения

В рамках модели сотворения отложившиеся в шахтных стволах среди слоев карбонового периода горизонты, содержащие растительность, рассматриваются как остатки практически сформированной, но впоследствии перемещенной в результате катастрофы на другое место и затем погребенной (и, тем самым, полностью уничтоженной) экосистемы, но никоим образом не как сменяющую друг друга череду поколений болотных лесов, рост которых происходил в течение целой эпохи в истории развития Земли. Происхождение пластов каменного угля и сопровождающих его промежуточных пород могло происходить путем сноса, выброса на отмели и засыпки плавучих лесов в результате наводнений, по крайней мере, континентального масштаба, каковые являлись последствиями Всемирного потопа. Согласно этой модели, расположение пластов друг над другом объясняется опусканием (происходившим с различной скоростью в зависимости от региона, но, в общем, достаточно быстрым) гигантских трогов осадочных пород. (Это объяснение значительно проще, чем в первоначальной теории, которая предполагает длительные периоды чрезвычайно сложного поднятия и опускания пород). При этом можно было бы упомянуть о тектонических обвалах, когда земная кора разламывалась в местах протяженных под ней полостей. Схематически это изображено на рисунке 14.

Рис. 14.

1 - В результате тектонических сдвигов происходят сбросы угольных пластов;

2 - при этом возникают подводные оползни и мутьевые потоки, уносящие уже частично окаменевший осадок;

3 - образующиеся котловины быстро заполняются осадками, при этом каждая порция осаждающегося обломочного материала дифференцируется в соответствии с удельным весом минералов (внизу слоя - наиболее тяжелые);

4 - почти полное заполнение осадками впадины;

5 - дрейф плавучего леса;

6 - опускание по сбросам слабосцементированных пород;

7 - затопление леса, плавучие корни засыпаются осадками;

8 - новое опускание и покрытие ушедшего под воду леса обломочным материалом:

9 - некоторые стволы деревьев остаются в вертикальном положении и заполняются отложениями, большая же часть стволов разрушается и спрессовывается;

10 - дрейф леса. В правой части схемы современный лес отделен от угля маломощной прослойкой осадков, в то время как в левой, где существует впадина, мощность вмещающих пород значительно больше (см. рис. 10).

Так как воздействия тектонических сдвигов в трогах карбонового периода усиливались все возрастающей мощностью блоков отложений, а опустившиеся слои отложений попадали под горизонтальное давление (варисцийская складчатость), то отложившиеся первыми и более глубокие части слоев северо-западного европейского карбона уже образовали складчатость, в то время как более молодые отложения карбонового периода еще находятся в процессе опускания массивов и выпадения пород в отложения.

     Заключение

1. Строение растений карбонового периода, а также картину их погребения следует рассматривать, учитывая наличие больших по площади и способных плыть по поверхности воды прослоек, представляющих собой подобие почвы для этих лесных массивов.

2. Концепция существования плавучих лесов может оказывать двоякое влияние: с одной стороны, она может опровергать все перечисляющиеся в классической модели доказательства автохтонного происхождения каменного угля, с другой стороны, именно эта концепция помогает более полно объяснить их.

3. Структура промежуточных пород позволяет во многих случаях сделать вывод об очень быстром их образовании.

4. Геологические и палеонтологические данные дают возможность создать модель гибели растительности карбонового периода в результате катастрофы.

5. Предполагаемая длительность пластообразующего периода верхнего карбона в 30-40 миллионов лет не находит подтверждения со стороны геологических и палеонтологических данных каменноугольной системы.

    *   *   *

Примечание А. Милюкова: Эта и другие главы воспроизводятся с незначительными купюрами (в основном исключены ссылки на отсутствующие части книги) по изданию Р. Юнкер, З. Шерер, История происхождения и развития жизни. Изд-во «Кайрос», С-Пб., 1997.
 

© 2020 А. Милюков. Revised: декабря 31, 2022