26,8K подписчиков

На дне девонского моря у Широковской ГЭС. Показываю находки которым миллионы лет

11K прочитали

Попытка номер два написать этот пост про одну из страниц геологической истории, когда произошло одно из крупнейших в истории Земли вымираний животных и растений.
Первая версия текста слетела, т.к. по какой-то непонятной мне причине ПК завопил что ему не хватает памяти и Хром завис. Никогда такого не было и вдруг опять. Сохранять надо чаще, как на ископаемом 286-м PC. Впрочем и сейчас у нас речь пойдет об ископаемых, которые каждый из вас, имея чуточку внимательности и терпения может внезапно для себя найти и насобирать для домашней или учебной коллекции не так уж и далеко от Перми. Причем почувствовать себя палеонтологом можно без какого-либо ущерба для науки или природы.
Для этого мы отправимся на Широковскую ГЭС -  место во всех отношениях знаковое и живописное.

Белка взирает на плотину Широковской ГЭС
Белка взирает на плотину Широковской ГЭС

Здесь за последние два года все сильно изменилось. Если раньше посещать этот туристический кластер было крайне удобно, двигаясь вкруговую по или против часовой стрелки, и осматривая местные достопримечательности: поселок Широковский, горящие отвалы лигнина (отходы гидролизного производства спирта), плотину Широковской ГЭС и Широковское водохранилище, деревянный мост через Косьву, заброшенные поселки горняков Юбилейный и Шумихинский и наконец так называемый Каменный город, который за последние ковидные сезоны толпы туристов вытоптали практически до состояния городского газона на пермской эспланаде на День города. То сейчас река Косьва представляет непреодолимое препятствие.

В 2019 году мощный сброс воды с Широковского водохранилища смыл мостовой настил и с тех пор он больше не восстанавливался. Так что проехать из Широковского в Юбилейный и обратно можно теперь только в межень и по глубокому броду. Грузовики его проходят, а вот легковую машину можно утопить. Я не рискнул туда соваться на стоковой Ниве, тем более понимая, что не успею ее хорошо просушить к зиме после купания в ледяной воде. И поэтому мы заезжали со стороны Юбилейного, резко выскочив на отвал лигнина. чтобы полюбоваться плотиной ГЭС.

Знаменитый деревянный мост через Косьву. Фото сделано с правого берега реки в 2015 году
Знаменитый деревянный мост через Косьву. Фото сделано с правого берега реки в 2015 году
А сейчас этот мост выглядит вот так. Наглядное напоминание тем кто хотел строить новый мост через Каму чуть ниже плотины Камской ГЭС. На другом берегу поселок Широковский.
А сейчас этот мост выглядит вот так. Наглядное напоминание тем кто хотел строить новый мост через Каму чуть ниже плотины Камской ГЭС. На другом берегу поселок Широковский.
Еще один вид на Широковскую ГЭС с отвалов лигнина. Но нам не туда.
Еще один вид на Широковскую ГЭС с отвалов лигнина. Но нам не туда.

Сегодня нас интересует старый карьер из которого брали грунт для строительства дороги и засыпки терриконов с лигнином (но это не точно). Карьер я приметил еще несколько лет тому и только сейчас собрался осмотреть. Для этого нам придется вернутся по грунтовой дороге обратно, чуть в сторону Юбилейного.

Слева от дороги огромные отвалы пересыпанного глиной лигнина. Это сделано специально, чтобы он не самовозгорался. Наверное здесь тоже можно что-то найти, но кроме подошвы кирзового сапога мне ничего не попалось
Слева от дороги огромные отвалы пересыпанного глиной лигнина. Это сделано специально, чтобы он не самовозгорался. Наверное здесь тоже можно что-то найти, но кроме подошвы кирзового сапога мне ничего не попалось

А вот и сам карьер разрезающий слои от среднего девона до нижнего карбона (турнейский ярус) включительно. Перед нами застывшая геологическая история земли на отрезке примерно 393-347 млн лет тому назад. Даже не верится.

Разрез у Широковской ГЭС
Разрез у Широковской ГЭС

Этот до сих пор не изученный геологами разрез у Широковской ГЭС не был у нас самоцелью, но не заглянуть на него мы просто не могли. Конечно, интересно полазать по этой осыпи, собирая различные ископаемые, выявить места их наибольшей концентрации и попытаться привязать к слоям, которые видны даже не смотря на осыпь. Но это все требует времени.
Я же просто вскарабкался прямо по склону вверх до торчащих березок и прошел по осыпи вправо где проглядывают обнажения более плотной серой породы. На этом маршруте сразу нашел первые окаменелости - пять, похожих на каких-то доисторических  лысых ежей, массивных колоний табулятных кораллов. Выбрав парочку самых выразительных, отнес их к машине.

Следующий заход вверх я сделал в том же месте и ушел по склону, примерно на середине его высоты, влево, а затем спустился вниз метров через 30 за елочками. На этом участке я более внимательно рассматривал осыпь и мне попалось много всякой разной мелочи. Интересно, что внизу, в основании осыпи я ровным счетом ничего не нашел, кроме пары невыразительных колоний табулятных кораллов и их обломков.

Разрез у Широковской ГЭС
Разрез у Широковской ГЭС

А теперь, прежде чем обратиться к находкам немного вспомним, чем же характеризуется в истории Земли период от среднего девона до раннего карбона. В это время на протяжении почти 46 млн лет здесь плескалось мелководное теплое море по типу Азовского с небольшими отмелями и коралловыми рифами. Периодически оно отступало, оставляя за собой пересыхающие мелководные лагуны и наступало вновь, уровень воды колебался в пределах нескольких десятков метров.

На девонский период приходится один из пиков биоразнообразия в истории развития жизни на Земле. В это время появляются первые аммониты, наземные растения (псилофиты, прапапоротники, праголосеменные), земноводные (первые тетраподы и стегоцефалы), насекомые. В морях и континентальных водоёмах обитали многочисленные бесчелюстные и разнообразные хрящевые, кистеперые, двоякодышащие, пластиножаберные рыбы, что дало основание называть этот период «веком рыб». Среди морских беспозвоночных расцвета достигли плеченогие, кораллы (табуляты, ругозы) и криноидеи (породообразующие организмы), а также трилобиты, двустворчатые и брюхоногие моллюски, мшанки. Кораллы, известковые водоросли и цианобактерии (образующие строматолиты) девона сыграли важную роль в формировании как одиночных рифов, так и барьерных рифов внешних зон ряда континентальных шельфов.

Вот так примерно в девоне выглядело это место до строительства Широковской ГЭС. Ее плотина была возведена за правым обрезом кадра.

Ландшафты суши и морского дна девонского периода (реконструкция): 1 – пресноводная акула плеврокант; 2 – панцирная рыба; 3 – представители акантод; 4 – рыбообразные бесчелюстные, 5 - кистеперые рыбы, 6 - плауны и хвощи 7 - стегоцефалы...
Ландшафты суши и морского дна девонского периода (реконструкция): 1 – пресноводная акула плеврокант; 2 – панцирная рыба; 3 – представители акантод; 4 – рыбообразные бесчелюстные, 5 - кистеперые рыбы, 6 - плауны и хвощи 7 - стегоцефалы...

К сожалению, всему этому празднику жизни в конце девонского периода пришел конец. Массовое вымирание видов в конце девона, - одно из крупнейших в истории Земли. Первый (и самый сильный) пик вымирания произошёл в начале фаменского века — последнего века девонского периода. Около 374 млн лет назад неожиданно исчезли почти все бесчелюстные. Второй импульс завершил девонский период (около 359 млн лет назад). Всего вымерло 19 % семейств и 50 % родов.
Вымирание в основном затронуло морскую жизнь. Рифообразующие организмы великих девонских рифовых систем были почти полностью уничтожены, коралловые рифы возродились только с развитием современных кораллов в мезозое. Брахиоподы, трилобиты и другие группы животных тоже сильно пострадали.

Причины вымирания пока неясны. Главными могли послужить изменения в уровне океана и обеднение океанических вод кислородом. Возможно, что активатором этих событий послужили глобальное похолодание, обширный океанический вулканизм или падение внеземного тела, такого как комета. На фоне вымирания существенно замедлилась скорость видообразования. Коллапс рифовой системы был резким и сильным.
Вымирания сопровождались широко распространенной океанической аноксией, то есть недостатком кислорода, что препятствовало гниению организмов, и предрасполагало к сохранению и накоплению органической материи. Данный эффект, в комбинации со способностью губчатых рифовых камней удерживать нефть, позволило девонским отложениям быть важным источником нефти. Источник Вики и
БРС

На смену девону приходит каменноугольная система или карбон. Ошибочно думать, что отложения карбона состоят целиком и полностью из каменного угля. Это далеко не так. Нижний карбон (в нашем случае самое его начало) в основном представляет собой практически такие же морские карбонатные породы, как и верхний девон. Условной границей между периодами служат следы массового вымирания животных. Средний и верхний карбон представлен морскими и сухопутными терригенными (обломочными) отложениями - продуктами разрушения горных пород. В тех местах где складывались благоприятные условия такими породами погребались накапливавшиеся в болотах растительные остатки, образующие каменноугольные толщи.
В нашем разрезе угля нет, здесь представлены типичные карбонатные морские отложения турнейского яруса, аналогичные предшествующему периоду и имеющие возраст 359-347 млн. лет тому назад.

Флора и фауна классического карбона
Флора и фауна классического карбона

В раннем карбоне массовых вымираний не наблюдалось. В этот сравнительно благополучный период истории Земли среди обитателей моря доминировали различные выжившие водоросли, радиолярии, фораминиферы, губки с массивным известковым скелетом, кораллы (табуляты и ругозы), мшанки, плеченогие, брюхоногие и двустворчатые моллюски, морские лилии, древние морские ежи, разнообразны головоногие моллюски аммониты и наутилоидеи. В морях царили разнообразные хрящевые рыбы (акулы и брадиодонты). Некоторые акулы (например, камподусы) могли достигать длины до 13 метров. Сохранялись пресноводные кистеперые рыбы.

Животный мир суши остается за рамками нашего повествования, но стоит отметить, что он становится существенно богаче в сравнении с девонским периодом. Каменноугольный период время расцвета стегоцефалов и большого разнообразия амфибий. В нижнем карбоне возникают примитивные формы рептилий, которые, избегая конкуренции и хищников, двинулись заселять более сухие пространства, уходя от воды все дальше и дальше, пока не стали сухопутными животными. Наземные беспозвоночные представлены многоножками, пауками, клещами; в среднем карбоне появились первые крылатые насекомые. Дальнейшее распространение получили споровые растения, а возникшие семенные растения могли поселяться в более сухих местах обитания, так как особенности их размножения не связаны с наличием воды. На территориях приморских равнин, в болотах из остатков отмерших растений формировались залежи каменного угля и торфа.

А теперь обратимся к находкам. Все они связаны с морскими отложениями, которые дошли до нас в неповрежденном виде, но смятые в складки благодаря тектоническим процессам.

Массивные колонии табулятных кораллов напоминают выпуклые с одной стороны лепешки
Массивные колонии табулятных кораллов напоминают выпуклые с одной стороны лепешки

Табуляты (Tabulata), вымерший подкласс палеозойских колониальных коралловых полипов с кальцитовым скелетом. Появились в среднем кембрии и достигли расцвета в девоне и карбоне, вымерли в конце перми. Колонии стелющиеся, кустистые, цепочечные или массивные (наш случай); построены роговидными, трубчатыми или шестигранными скелетами обособленных полипов (кораллитами), соединенными между собой трубками, пластинами или порами. Внутри кораллитов расположены горизонтальные перегородки – днища, или табулы. Вертикальные перегородки (септы) отсутствуют или встречаются в виде отдельных шипиков. Источник

Не могу понять, почему колонии приняли такую форму полугорошин? Может быть это просто окатанные морской водой фрагменты?
Не могу понять, почему колонии приняли такую форму полугорошин? Может быть это просто окатанные морской водой фрагменты?

Намного интереснее, что у этих "зверушек" находится с нижней стороны. Там хорошо заметны концентрические структуры наподобие годичных колец деревьев. Вероятно, каждый год колония кораллов увеличивалась на один слой. Или перерывы в постоянном росте были связаны с какими-то неблагоприятными условиями природной среды.

Массивные колонии табулятных кораллов. Вид с обеих сторон
Массивные колонии табулятных кораллов. Вид с обеих сторон

Еще раз повторюсь, у табулятных кораллов нет септ (внутренних перегородок), а есть только стеночки трубок и днища. Диаметр трубок (кораллитов) мал и достигает примерно 2 мм. Если приглядеться, то в наших образцах можно разглядеть многоугольную форму сечения трубочек кораллитов и призматическую форму самих кораллов. Кораллы плотно прилегают друг к другу и составляют массивную (на сколько это возможно при их размерах) колонию.

Структура колонии табулятных кораллов
Структура колонии табулятных кораллов
Если перевернуть обе "пупочки" то видно, что они разные по своему строению, но в целом концентрическая структура массива колонии прослеживается.
Если перевернуть обе "пупочки" то видно, что они разные по своему строению, но в целом концентрическая структура массива колонии прослеживается.
На этом фото много всякой мелочи.  В основном это ветвистые четырехлучевые кораллы (целые и в обломках) и ветвистые мшанки. Насколько я понял, те которые имеют шершавую поверхность и похожи на маленькие оленьи рожки это мшанки. А вот две соединенные вместе рюмки это четырехлучевые кораллы роговидной формы.
На этом фото много всякой мелочи. В основном это ветвистые четырехлучевые кораллы (целые и в обломках) и ветвистые мшанки. Насколько я понял, те которые имеют шершавую поверхность и похожи на маленькие оленьи рожки это мшанки. А вот две соединенные вместе рюмки это четырехлучевые кораллы роговидной формы.

К типу мшанок относятся колониальные животные, широко встречающиеся в нормально-морских, солоноватых и пресных водоемах. Известно около 10 000 видов, из них более половины составляют ископаемые. Колония мшанок состоит из многочисленных обычно полиморфных зооидов, выполняющих различные функции. Размеры зооидов микроскопические, как правило, менее 1 мм, размеры колоний до 10 см. Мшанки наряду с червями, членистоногими и моллюсками являются трехслойными первичноротыми животными. Вместе с тем строение их внутренних ор­ганов отражает чрезвычайную простоту организации, что обусловлено колониальным образом жизни. Источник

Кораллы и мшанки
Кораллы и мшанки
Устройство мшанок.  Источник
Устройство мшанок. Источник
Следующий вид ископаемых - четырехлучевые кораллы (ругозы). На фото ниже они представлены обломками и двумя сросшимися "рюмочками" роговидной формы
Следующий вид ископаемых - четырехлучевые кораллы (ругозы). На фото ниже они представлены обломками и двумя сросшимися "рюмочками" роговидной формы

Ругозы (Rugosa), тетракораллы, четырёхлучевые кораллы (Tetracorallia), вымерший подкласс одиночных и колониальных коралловых полипов. Средний ордовик – конец перми; расцвет в девоне и карбоне. Известковый скелет образован радиально расположенными вертикальными перегородками – септами, горизонтальными поперечными перегородками – днищами и аркообразными мелкими пластинками – диссепиментами; снаружи покрыт морщинистой стенкой – эпитекой (лат. ruga – морщина, отсюда название). Заложение первых шести септ определяло билатеральную симметрию кораллита ругозы. Последующие септы появлялись только в четырёх секторах (отсюда второе название). Ругозы являются возможными предками современных склерактиний. Источник

Схема строения и заложения септ у четырехлучевого коралла роговидной формы. Источник
Схема строения и заложения септ у четырехлучевого коралла роговидной формы. Источник
Сегментированную трубочку рядом со спичечным коробком я определить не смог. Тоже наверное какой-то одиночный коралл.
Сегментированную трубочку рядом со спичечным коробком я определить не смог. Тоже наверное какой-то одиночный коралл.

А вот это самое занимательное. Когда я собирал эти "таблетки", то думал, что это остатки позвонков ископаемых рыб. А оказалось, что это тоже четрехлучевые кораллы. Точнее их донца с четко выраженными септами с одной стороны и концентрическими кольцами с другой. Почему так, - я не знаю. Для меня это так и осталось загадкой равно и то, почему некоторые кораллы сохранились в виде рожков, а некоторые кто-то нашинковал на "таблетки".

Четырехлучевые одиночные кораллы - ругозы. Хорошо видно их вертикальные перегородки - септы.
Четырехлучевые одиночные кораллы - ругозы. Хорошо видно их вертикальные перегородки - септы.

Разбираться с ископаемыми я начал вот с этой таблицы, из группы "ПалеоПермь" в ВК. Может быть кому-нибудь она пригодиться. Жалко что трилобитов и рыб не нашел, но говорят, что это большая редкость в наших местах.

Карманный определитель ископаемых
Карманный определитель ископаемых

На этом пока все, буду благодарен за любое уточнение по определению окаменелостей.