Кузнецов В.Г. Литология. Осадочные горные породы и их изучение

Подождите немного. Документ загружается.

Рис. 3.10. Продольные и косые сечения раковин гастропод. Северная Фер-

гана. Палеоген.

— без анализатора, светлая стенка сложена кристаллическим кальцитом,

образовавшимся в результате перекристаллизации первичного арагонита;

—

с анализатором

В этой ситуации важное значение приобретает строение

стенки раковины. В общем виде раковина пелеципод трех-

слойная: наружный слой из рогоподобного органического

вещества конхиолина, далее средний призматический каль-

цитовый и, наконец, внутренний пластинчатый арагонитовый

(перламутровый). Наружный органический слой в ископае-

мом состоянии практически не сохраняется; у мезо-

кайнозойских форм сохраняются два слоя — призматиче-

ский и пластинчатый; палеозойские формы, как правило,

практически полностью перекристаллизованы, вплоть до по-

тери первичной структуры.

Призматический слой, как следует из самого названия, со-

стоит из полигональных призм кальцита. В шлифе в зависи-

мости от сечения образуется либо полосчатая структура (при

Рис. 3.11. Поперечное сечеиие раковины гастроподы. Без анализатора. Се-

верная Фергана. Палеоген

131

Рис. 3.12. Органогенно-обломочный известняк с многочисленными остатка-

ми целых раковин пелеципод и их обломков. Фергана. Эоцен («Атлас...»,

1969)

продольном срезе — рис. 3.13, а, 3.14, а), либо структура

в виде брусчатки (при поперечном срезе — рис. 3.13, б, в,

3.14, б). Оптическая ориентировка призм различна, поэтому с

анализатором одни угасают параллельно длинной оси, другие

косо, благодаря чему и получается пестро-полосчатая струк-

тура. Такая оптическая ориентировка обусловливает и раз-

личный характер угасания торцов призм, что и создает кар-

тину брусчатки. Внутренний пластинчатый слой — это тон-

чайшие листоватые пластинки, обычно прямолинейные либо,

реже, изогнутые, волнистые, параллельно или косо располо-

женные по отношению к стенке раковины. При макроскопи-

ческом наблюдении этот слой представляет собой перламутр,

выстилающий внутренние полости раковины. Свет, попадая

на поверхность такого слоя, частично отражается, частично

проходит сквозь эти тончайшие пластинки и отражается уже

от поверхности следующих, расположенных в глубине пла-

стинок. Поскольку колебания луча, отраженного от поверх-

ностных и расположенных в глубине пластинок, происходят в

разных фазах, возникает интерференция и появляются ра-

дужные перламутровые переливы. При изучении шлифов от-

дельные пластинки далеко не всегда различимы при исследо-

132

б в

Рис. 3.13. Призматический слой

пелеципод. (по В.А. Наумову,

1989):

α — продольное сечение приз-

матического слоя раковины

иноцерама; б, в — поперечные

сечения призматического слоя

раковин различных пелеципод

ванин без анализатора. Поскольку оптическая ориентировка

пластинок не одинакова и меняется по простиранию, при

введенном анализаторе они выделяются лучше — для этого

следует колебательными движениями слегка поворачивать

предметный столик микроскопа в обе стороны (вращать на

180° и тем более на 360° не следует). Пластинки при этом бу-

дут выделяться по изменению окраски и угасанию. Очень

часто арагонит пластинчатого слоя перекристаллизуется в

кальцит и при этом микритизируется, в результате чего обра-

зуется серый непрозрачный слой.

В ископаемом состоянии призматический и пластин-

чатый слои обычно разделяются; аналогично распадается и

призматический слой, и тогда наблюдаются отдельные

призмы.

133

рис 3.14. Продольное (α) и поперечное (б) сечения призматического слоя

стенки раковины пелециподы - иноцерама. Светлые округлые образова-

ния ~ остатки планктонных сферических фораминифер. Без анализатора.

Северный Кавказ. Верхний мел

Отличительным признаком неперекристаллизованных ме-

зозойских и кайнозойских пелеципод является структура

стенки раковины.

Брахиоподы. Морские, почти исключительно бентосные

организмы с двустворчатой асимметричной раковиной. Бра-

хиоподы появились в кембрии и существуют до сих пор.

Максимальное развитие они получили в среднем и верхнем

палеозое, где они имели важное стратиграфическое и поро-

дообразующее значение. В мезозое и особенно кайнозое их

количественная роль и качественное разнообразие сущест-

венно сократились и их место заняли моллюски, особенно

двустворчатые.

Брахиоподы как группа в целом оказываются достаточно

эвригалинными — способными переносить значительные ко-

лебания солености, поэтому они обитали в водоемах как рез-

ко опресненных, так и осолоненных, хотя наиболее благо-

приятной для них была обстановка неглубокого нормальной

солености моря с хорошей аэрацией и умеренной подвижно-

стью воды. Известны однако формы, жившие в условиях дос-

таточно активной гидродинамики и при дефиците кислорода.

Видимо, с палеогена брахиоподы начали колонизовать и зна-

чительные глубины, вплоть до абиссальных.

Размеры раковин брахиопод составляют обычно несколько

сантиметров, поэтому в шлифах попадаются лишь их фраг-

менты. В связи с этим форма раковин мало информативна,

хотя дугообразные и пластинчатые обломки являются кос-

венными свидетельствами их возможной брахиоподовой при-

роды. Значительно более важна структура стенок раковин

(рис. 3.15).

Раковины беззамковых брахиопод обычно многослойные и

состоят из тонких слойков хитина и фосфата кальция и, ре-

же, кальцита. В ископаемом состоянии органическое вещест-

во — хитин — замещается кальцитом, фосфатом кальция,

пиритом и другими минералами. Подобное многослойное

строение хорошо видно лишь при значительных увеличениях

(1Q0 и более раз), при этом фосфатные слойки при включен-

ном анализаторе имеют голубовато-серую окраску. При

меньших увеличениях характерна резкая штриховатость ра-

ковины,

135

рис. 3.15. Сечение стенки раковины брахиоподы с внешним пластинчатым и

внутренним призматическим слоями.

— без анализатора; б

—

с анализатором. Северный Кавказ. Верхняя юра

Значительно более распространенные замковые брахиопо-

ды имеют кальцитовую раковину с хитиновым внешним сло-

ем, который в ископаемом состоянии никогда не сохраняет-

ся. Собственно кальцитовая раковина в общем случае двух-

слойна. Внешний, так называемый первичный слой — тон-

кий, с равномерной толщиной по всей длине раковины, со-

стоит из налегающих друг на друга пластинок, имеющих в

разрезе шлифа вид косых волокон, ориентированных под

острым углом к поверхности раковины.

Внутренний, вторичный слой значительно более толстый,

как правило, также пластинчатый, с тонким волокнистым

строением, волоконца которого направлены косо по отноше-

нию к волокнам первичного слоя.

В отличие от пластинчатого слоя пелеципод, где пластинки

обычно прямолинейны, здесь они изогнуты, волнисты и хо-

рошо наблюдаются с анализатором — они угасают не одно-

временно, и при вращении столика микроскопа по ним про-

бегает волна погасания.

В более редких случаях (некоторые спирифериды и пен-

тамериды) вторичный слой состоит из грубых коротких

призм, ориентированных почти перпендикулярно первичному

слою. В этом случае он напоминает призматический слой пе-

леципод. Некоторые двухслойные раковины могут быть по-

ристыми. У них тонкие каналы пронизывают стенки почти

под прямым утлом, и тогда в продольном сечении стенка ра-

ковины напоминает изгородь с толстыми столбиками, а в по-

перечном — сито. Надо сказать, что первичный слой благода-

ря своей малой толщине часто не сохраняется, и тогда в шли-

фе наблюдаются однослойные раковины с волокнистым

строением. Вместе с тем первичный и вторичный слои связа-

ны друг с другом значительно более прочно, чем призматиче-

ский и пластинчатый слои пелеципод. Поэтому, особенно при

наличии призматического вторичного слоя, стенка двухслой-

ная и нередко встречается сочетание пластинчатого и приз-

матического слоя, чего у пелеципод практически никогда не

наблюдается. Кроме того, призматический слой здесь

внутренний, а у пелеципод он внешний. Важным отличием,

наконец, является хорошая сохранность внутренней струк-

туры — волнистого строения, в то время как у пелеципод ра-

ковина часто, а у палеозойских практически полностью, пе-

рекристаллизуется.

137

В целом основным диагностическим признаком брахиопод

является описанная структура стенки; по типу строения (вол-

нистый пластинчатый слой, ассоциация пластинчатого и

призматического слоев) они отличаются от пелеципод, с ко-

торыми часто дают сходные по форме обломки.

Иглокожие. Тип иглокожих включает несколько классов

одиночных животных, из которых два — морские лилии (кри-

ноидеи) и морские ежи (эхиноидеи) — достаточно часто

встречаются в осадочных отложениях, а криноидеи иногда

являются даже породообразующими. Иглокожие появились в

среднем кембрии и существуют до настоящего времени.

Криноидеи широко развиты в силуре, девоне и карбоне, в

меньшей степени — в перми и юре, после чего они становят-

ся более редкими. Морские ежи редки в нижнем и среднем

палеозое, достаточно многочисленны в карбоне, а затем, по-

сле кризиса в перми, триасе, нижней и средней юре, широко

распространены в верхней юре и особенно мелу, после чего

их количество вновь снижается.

Иглокожие, и прежде всего криноидеи и эхиноидеи, оби-

тали (и обитают сейчас) в морских водоемах преимуществен-

но нормальной среднеокеанической солености, правда, из-

вестны современные формы, живущие в обстановке слабо

повышенной солености (до 4,2

— 4,5

%). Они обитали на всех

широтах и в значительном диапазоне глубин — от литорали

до абиссали. Большинство криноидей — прикрепленные

формы; в палеозое они преимущественно селились в мелко-

водных, реже в умеренно глубоководных условиях, но в пре-

делах шельфов, с мезозоя они постепенно колонизовали и

глубокие участки морей. Абсолютное большинство морских

ежей — свободно перемещающиеся донные животные, но

имеются зарывающиеся в ил и даже сверлящие твердый

грунт (например, рифовые известняки) формы.

Скелет иглокожих состоит из члеников, пластинок, иго-

лок, скрепленных при жизни органическим веществом. После

смерти животного это вещество разрушается и в отложениях

практически всегда встречаются разрозненные фрагменты

скелета. Они сложены кальцитом с небольшим и переменным

содержанием магния, причем вне зависимости от размера,

внешней формы и внутреннего строения каждый фрагмент

представляет собой монокристалл, т.е. с анализатором в оп-

ределенном положении он (фрагмент) целиком угасает. При

этом в нем иногда наблюдается характерная для кальцита

спайность и даже двойникование.

Членики стеблей криноидей — наиболее часто встречаю-

138

щиеся фрагменты — имеют достаточно разнообразную фор-

у. Это относительно невысокие плоские таблички чаще все-

го округлой, иногда с зубчатым обрамлением, и, реже, много-

угольной формы. Соответственно в сечениях, параллельных

плоскости членика, они имеют округлую или многоугольную

форму, а в поперечных — это прямоугольные пластинки,

иногда с небольшим углублением или неровной слабо бугри-

стой поверхностью. В косых сечениях образуются эллипсо-

видные или полуэллипсовидные формы. Важным элементом

внутренней архитектуры является ячеисто-сетчатое строение

и наличие осевого пустотелого канала, однако в некоторых

сечениях он не попадает в плоскость шлифа (рис. 3.16). Ячей-

ки представляют собой мельчайшие канальца, пустоты, про-

низывающие весь остаток. Такое микростроение позволяет

организму затрачивать меньше энергии, «жизненных сил» на

извлечение из воды карбоната кальция, существенно облег-

чает конструкцию без уменьшения ее прочности. Иногда в

ячеях кристаллизуется кальцит той же оптической ориенти-

ровки, что и исходный каркас, и тогда они практически не

видны в шлифе или устанавливаются с трудом, но нередко

а — перпендикулярных оси; б — параллельных оси; β — косых

140