Пермская система: история изучения в России и перспективы

…В соответствии с одним из определений, стратиграфия (от латинского «стратум» — настил, слой, и греческого «графо» — пишу, черчу, рисую) — наука об определении относительного геологического возраста осадочных горных пород, расчленении их толщ и соотношении различных геологических образований. Для геологов это основа, фундамент, на котором строится значительная часть их работы. Но фундамент этот, как и сами земные недра, не есть что-то застывшее, раз и навсегда утвержденное, он постоянно корректируется, обновляется, новые поколения ученых вносят в него свои поправки. Международная стратиграфическая шкала создавалась усилиями огромного количества исследователей и постоянно развивается. У нее есть своя история, свои герои. Одна из значительных страниц этой истории — создание пермской геологической системы — связана с Россией, конкретно с уральской землей. В нынешнем году исполнилось ровно 170 лет с момента обоснования системы. Этому событию была посвящена научная конференция, прошедшая в сентябре в Перми. Ее организаторами стали Пермский государственный национальный исследовательский университет, точнее — геологический факультет, кафедра региональной и нефтегазовой геологии (зав. кафедрой профессор, доктор геолого-минералогических наук Т.В. Карасева) и Горный институт УрО РАН (директор доктор технических наук А.А. Барях). Финансовую поддержку оказали Российский фонд фундаментальных исследований и Горный институт УрО РАН. Одним из самых авторитетных участников конференции был член-корреспондент РАН Б.И. Чувашов, много лет занимающийся данной темой. Предлагаем вниманию читателей статью Бориса Ивановича об истории и перспективах изучения пермской системы.
 

ЧТО ТАКОЕ ПЕРМСКАЯ СИСТЕМА

Пермский период (временной аналог системы) с некоторым округлением охватывает время от 300 млн до 250 млн.лет назад (рис.1), т.е. его продолжительность — 50 млн лет.
 

Довольно долго пермская система, или в обыденном обращении пермь, подразделялась на две части: нижнюю и верхнюю. В настоящее время система делится на три части — нижнюю пермь, стратотипом которой является Западный Урал, среднюю пермь — стратотипической местностью является юго-запад США, и верхнюю. Типовым разрезом верхней перми определен Южный Китай. Из 50 млн лет — общей длительности пермского периода — 28 млн лет приходится на нижний отдел системы, следовательно, суммарная длительность среднего и верхнего отделов всего 22 млн лет. Нижний отдел делится, в свою очередь, на ярусы (снизу): ассельский (название от реки Ассель в Башкирии), сакмарский (от реки Сакмара на Южном Урале), артинский — от Артинского завода на реке Уфа в Свердловской области и кунгурский — от города Кунгур в Пермском крае.
 

Пермская система является единственным отрезком геологической истории, который был обоснован на территории России и имеет свои корни в виде стратотипов ярусов, т.е. образцовых разрезов, представляющих последовательность отложений, содержащих разнообразную фауну и флору, а также слои вулканических туфов, позволяющих определение изотопного возраста (см. рис.1).
 

Рис. 1. Пермская система в Международной стратиграфической шкале. Нижний, Уральский отдел составлен "русскими ярусами".

Пермский период был заключительным периодом палеозоя — эры древней жизни. По особенностям палеогеографии пермский отрезок истории Земли называется геократическим. Иначе говоря, планета развивалась с преобладанием на ее поверхности суши, что было следствием тектонической активности, сопровождающейся горообразовательным процессом на всех континентах.
 

На территории Европейской России период делится на два интервала — отдела: нижняя пермь представлена морскими отложениями, в верхнем отделе преобладают наземные (континентальные) образования. В пермский период сформировалась массовая наземная фауна тетрапод, крупных наземных позвоночных — как травоядных, так и хищных.
 

ОТКРЫТИЯ МУРЧИСОНА

Основателем пермской системы является английский геолог, шотландец по происхождению Родерик Импи Мурчисон (портрет на рис.2), который ко времени своих двух путешествий по России в 1840 и 1841 гг. уже был соавтором двух новых геологических систем — силурийской и девонской. О жизни и профессиональной деятельности Р. Мурчисона рассказано в немногочисленных статьях (Шатский, 1986; Чувашов, 2010). Беллитризованнный вариант жизнеописания этого геолога предложен в романе пермского геофизика С.И. Ваксмана.
 

Рис. 2. Родерик Импи Мурчисон.

Время установления системы по материалам с территории России обычно определяется по письму Р. Мурчисона, отправленному 26 сентября (8 октября нового стиля) 1841 г. профессору Московского университета Фишеру фон Вальдхейму, в котором он сообщает о своем открытии. На русском языке письмо было опубликовано в Бюллетене Московского общества испытателей природы.
 

Однако мысль о возможности установления пермской системы зародилась у Мурчисона еще во время первого путешествия в Россию в 1840 г. В своем путевом дневнике того периода он писал: «Во время нашей поездки в Устюг Великий мы случайно обнаружили красные плитняки с окаменелостями. Эти красноцветные породы с гипсами, которые очень похожи на наш (английский — Б.Ч.) новый красный песчаник, мы намереваемся в следующем году сгруппировать под моим новым названием Пермь. На Усть Ваге мы обнаружили прекрасный разрез и нашли много окаменелостей» (Murchison s Wаndering in Russia, 2007, p. 8. Здесь и далее перевод английского текста выполнен автором статьи).
 

В первом томе итогового издания «Геологии России и хребта Уральского» Мурчисон писал: «Каменноугольная система перекрывается восточнее Волги целой серией слоев мергелей, сланцев, известняков, песчаников и конгломератов, которой я предлагаю дать название «Пермская система», поскольку эта серия представляет, в целом, нижний новый красный песчаник, магнезиальный известняк или цехштейн, которые не могут точно классифицироваться по последовательности слоев или их наполнению с германскими или британскими отложениями этого возраста».
 

В первоначальном объеме пермской системы, в понимании Мурчисона, весь ее современный нижний отдел относился к карбону. Во время путешествия на Урал Мурчисон с группой сопровождающих пересек восток Русской платформы и Западный Урал от Казани до Перми и далее до Екатеринбурга. В современном понимании от Кунгура до села Киргишаны этот путь проходит по нижнепермским отложениям. Путешественники много раз останавливались и изучали придорожные выходы, собирали окаменелости фауны, большей частью брахиопод, но в дневниковых записях нет ни одного упоминания о том, что они проезжают по пермской системе.
 

В 1841 г. Э. Вернейль (знаменитый в то время французский палеонтолог) со спутниками на лодках проплыли по реке Уфе от Михайловского завода до Красноуфимска. На этом пути полностью обнажены отложения нижней перми, но опять-таки мы не находим у путешественников никаких замечаний относительно пермской системы.
 

На карте, сопровождающей монографию Мурчисона и коллег «Геология России и Урала», копия которой является одним из приложений к путевым запискам, восточная граница пермских отложений проходит таким образом, что главное поле распространения нижнепермских отложений отнесено к каменноугольной системе. Следовательно, по Мурчисону пермская система ограничивалась верхним ее отделом при двухчленном делении с добавлением на востоке Европейской России карбонатно-сульфатных образований кунгурского яруса.
 

Окончание следует