17. Возраст красноцветных толщ

Типичные красноцветные толщи известны нам из сравнительно поздней, "обычной" геологической истории, т. е. из фанерозоя. Например, "древняя красноцветная" и "новая красноцветная" серии Англии относятся соответственно к девону (около 400 млн. лет) и триасу (около 200 млн. лет). Сравнимые с ними красноцветные толщи известны из силура Северной Америки - им более 400 млн. лет. В перми (около 250 млн. лет) красноцветные толщи возникали во многих районах Земли.

Существуют и докембрийские красноцветные толщи. Но, как и большинство докембрийских ископаемых остатков, они относятся к позднему докембрию. Пример - торридонские песчаники Шотландии и иотнийские песчаники Скандинавии. И те и другие относятся к докембрию, но связаны с орогеническим циклом, начавшимся в самом конце докембрия и кончившимся в раннем палеозое. Эти песчаники составляют часть одной осадочной последовательности.

Непосредственно датировать эти породы не представляется возможным. Впрочем, в иотнийской серии песчаников Дала обнаружены прослои долетрита, возраст которого предварительно оценивается в 1300-1400 млн. лет [34]. К тому же возраст подстилающих порфиритов составляет 1405±30 млн. лет [20]. Он определен по отношению Rb/Sr, и поскольку эта датировка больше заслуживает доверия, верхним пределом возраста древнейших красноцветных толщ считают величину 1400 млн. лет.

Оценку эту надо считать предварительной по двум причинам. Во-первых, не исключено, что будут обнаружены еще более древние красноцветные пласты. Во-вторых, возможно, мы научимся отдельно определять в известных сейчас отложениях этого типа возраст более древних, грубозернистых, сероватых красноцветных толщ и возраст более молодых, тонкозернистых, с сильнее выраженной красной окраской. Тогда мы сможем представить себе, как шло накопление кислорода в земной атмосфере.

Как мы узнали из предыдущего раздела, не каждая серия грубозернистого песчаника с гематитом, осевшим на зернах кварца, соответствует типичным красноцветным толщам фанерозоя. Клауд [5] выразил это, назвав последние "настоящими" красноцветными толщами. Термин звучит не очень научно, но зато хорошо объясняет полевому геологу суть дела.

Ввести понятие "настоящих" красноцветных толщ понадобилось потому, что существуют более ранние красноватые осадочные породы, отличающиеся от интересующих нас пластов. Обсуждая полосчатые железорудные формации, мы уже видели, что окисление в той или иной степени всегда возможно и в бескислородной атмосфере. Но точно так же, как типичные полосчатые железорудные формации приурочены к раннему и среднему докембрию, так и типичные красноцветные толщи встречаются лишь начиная с позднего докембрия и на протяжении всего фанерозоя.

Возьмем, к примеру, более ранние красноватые отложения - формацию Рораима в Гайане. Это серия грубозернистых красноватых - но не красных - песчаников. Их отличие от типичных красноцветных толщ состоит в том, что они, по-видимому, не имеют прослоев тонкозернистой породы. Возраст формации Рораима может составлять 1,8-2,5 млрд. лет, т. е. эти отложения, возможно, являются современниками пиритовых песков золото-урановых "рифов".

Адсорбция железа на поверхности крупных зерен песка, будь то во время осадкообразования и раннего диагенеза или в ходе дальнейшей истории породы, конечно, совершается легче в грубозернистом песчанике, где грунтовые воды циркулируют гораздо легче, чем в илистых отложениях. Надо заметить, что история формации Рораима сложнее, чем может показаться на первый взгляд. Оказывается, в песчаниках Рораима содержатся споры и пыльца растений третичного периода, принесенные водой. Этот факт доказывает, что в таком крупнозернистом песчанике и после отложения возможна значительная циркуляция грунтовых вод. Итак, даже если возраст формации Рораима определен верно - а в этом есть некоторые сомнения [32], - вполне возможно, что она не является настоящей красноцветной формацией.

Мне лично кажется, что и песчаники Дала также в среднем гораздо более грубозернисты, чем красноцветные толщи фанерозоя, и что в них нет тонкой иловой фракции, столь типичной для последних. Как ни странно, до сих пор не проведен серьезный седиментологический анализ, который позволил бы ответить на вопрос, какие именно признаки характерны для "настоящих" красноцветных толщ фанерозоя. Не изучены в этом отношении красно-песчаниковые серии позднего докембрия, такие, как торридонские песчаники и песчаники Дала. Красноцветные толщи не имеют особого практического значения и потому пока недостаточно исследованы.

Возможно, что в будущем мы научимся различать типы красноцветных толщ. Тогда нам удастся получить данные о том, когда "почти кислородная" атмосфера сменилась кислородной. Но пока все красноцветные толщи позднего докембрия и фанерозоя мы "сваливаем в одну кучу" и считаем, что в период их возникновения атмосфера уже была кислородной.

Итак, примерный возраст самой древней атмосферы, в которой смогли сформироваться красноцветные толщи, составляет 1,4 млрд. лет.