Типи безпеки копалин
Об'єктами палеонтологічних досліджень є будь-які копалини біологічного походження. До них відносяться не лише самі організми, а й біогеохімічні компоненти, що виникли у біосферах минулого за участю організмів. Для них широко використовують терміни «органічні залишки», «копалини», «скам'янілості» і «фоссилії» (лат. fossilis – похований, копалин).
Зміст
фосилізація
Процеси перетворення загиблих організмів у копалини називають фосилізацією. Загибель та подальше поховання організмів супроводжується впливом різних факторів середовища. Вони відбуваються всі процеси діагенезу, тобто. фізичних та хімічних перетворень при переході осаду в породу, в яку вони укладені.
Після загибелі організму в першу чергу руйнуються м'які тканини, потім починається заповнення порожнеч скелета осадом, що вміщає або мінеральними сполуками. Іноді порожнечі скелета піддаються піритизації, залізнюванню, часто в них виникають друзі та щітки кальциту, аметиста, флюориту, галеніту та ін. Викопні скелети нерідко виявляються ув'язненими у фосфоритових конкреціях. При фосилізації кістяки піддаються перекристалізації, що призводить до більш стійких мінеральних модифікацій. Наприклад, арагонітові раковини перетворюються на кальцитові. Непоодинокі випадки мінералізації, коли первинний хімічний склад скелета змінюється (псевдоморфози). Так, вапняні раковини частково або повністю заміняються водним кремнеземом і навпаки. Також спостерігаються фосфатизація, піритизація та залізнення мінеральних та органічних скелетів.
Рослини при фосилізації зазвичай руйнуються повністю, чому сприяють процеси гниття та бродіння. Тим не менш, викопні рослини виявлені з докембрія. Найчастіше відрослин зберігаються обвуглені залишки листя, листоподібних утворень, стебел, стовбурів, коренів, насіння, плодів, шишок, спор та пилку. У процесі фосилізації первинні рослинні тканини можуть руйнуватися повністю, і тоді залишаються відбитки та ядра. Нерідко при фосилізації рослинні тканини заміщаються різними мінеральними сполуками, найчастіше кремнеземом, карбонатом та піритом. Подібне повне або часткове заміщення стовбурів рослин за збереження внутрішньої структури називається петрифікація. Найчастіше скам'яніння стовбурів пов'язане із заміщенням кремнеземом, рідше піритом, кальцитом та ін. Відомі скупчення стовбурів, так звані скам'янілі ліси. Це або цілі стовбури, або їх нижні частини.
Деякі органічні утворення рослин (віск, смола, лігнін, целюлоза) зберігаються у викопному стані, майже не змінюючись. Мінеральні слабозмінені компоненти рослин зустрічаються також досить часто: це крем'яні черепашки діатомових водоростей, вапняні «плодові кульки» харових рослин, вапняні плівки та жовна червоних водоростей і т.д.
Типи безпеки копалин
Субфосиллії
Субфоссилії(лат. sub - під, майже) представлені копалинами, у яких зберігся не тільки скелет, а й слабозмінені м'які тканини. Для рослинних залишків використовують термін "фітолейми" (грец. phyton - рослина; leimma - залишок). Це різною мірою змінені рослинні залишки, що зберігають клітинну структуру. До субфоссилій відносяться фітолейми з четвертинних відкладень – насіння, горіхи, шишки хвойних, деревина, поховані в торфовищах. Більше змінені фітолейми є еуфоссиліями. До субфосилій належать і унікальні знахідки деяких тварин цього четвертинного періоду, наприклад мамонти, носороги таптахів. Консервантами таких копалин є вічна мерзлота, різні бітуми, вулканічні попели, еолові піски. Вважалося, що й бурштин є чудовим консервантом, однак у бурштині не зберігаються м'які тканини. Разом з тим копалини в бурштині (і рослини та тварини) повністю зберігають свою форму, що дозволяє ретельно вивчити їхню зовнішню морфологію. Але спроба витягти об'єкт закінчується тим, що весь вміст розсипається в пилюку. Значно рідше субфоссилії зустрічаються у відкладах більш давніх, ніж четвертинні.
Еуфоссилії(грец. еу – справжній) представлені цілими скелетами або фрагментами скелетів та їх дискретними елементами, а також відбитками та ядрами. Скелети є основними об'єктами палеонтологічних досліджень. Скелетні залишки мають мінеральний чи органічний склад. Це раковини та скелети тварин, оболонки бактерій та грибів, а також органічні залишки листя, насіння, плодів, спор та пилку. Особливо слід сказати про фітолейми, представлені різною мірою обвугленими залишками листя, деревини, насіння, плодів, спор і пилку.
Іноді використовується термін «органікостінні мікрофоссилії», до яких належать оболонки бактерій і грибів, нитчастих ціанобіонтів, а також суперечки та пилок. Розміри таких фосилій менше 100 мкм. Органікостінні мікрофоссилії можуть мати дуже хорошу безпеку навіть у докембрійських відкладеннях. Термін «органікостінні» можна поширювати і на макрозалишки.
Багато еуфоссилії можуть також зберігати інформацію про м'які частини організму та його функціональні системи, такі як кровоносна та статева.
Від скелетів та м'яких частин організмів можуть зберігатися відбитки та ядра. Відбитки є сплощені відбитки, а ядра - об'ємні зліпкипорожнин. Деякі тварини відомі лише за відбитками. Найбільш знаменитими є місцезнаходження відбитків птахів, риб, медуз, черв'яків, членистоногих та інших тварин, знайдені в юрських золенгофенських сланцях Німеччини та вендських відкладах Едіакарі (Австралія). Від рослин найчастіше зустрічаються відбитки листя, рідше стовбурів, насіння та інших. Відбитки листя відбивають як форму, а й характер жилкування. Відбитки стволів зберігають особливості поверхневої будови кори, наприклад листові подушки лепідодендронових.
Серед ядер розрізняють внутрішні та зовнішні. Внутрішні ядра виникають за рахунок заповнення породою внутрішніх порожнин раковин двостворок, остракод, гастропод, брахіопод, амонітів, а також черепних коробок хребетних тварин. Ядра рослин найчастіше представляють відливи серцевини стовбурів. Процес виникнення зовнішніх ядер складніший, ніж внутрішніх. Спочатку скелет, укладений у породі та обмежує порожнину, розчиняється. Потім починається заповнення породою новоствореної порожнини. Внутрішні та зовнішні ядра найбільш чітко відрізняються один від одного у скульптованих двостворок та брахіопод. На внутрішньому ядрі є відбитки різних внутрішніх структур, а зовнішнє ядро відбиває особливості скульптури раковини. Зовнішні ядра ребристі, шорсткі, грубі, а внутрішні - гладкі, з відбитками м'язів, зв'язок та інших елементів внутрішньої будови.
Іхнофосилії
Іхнофоссилії (грец. ichnos - слід) представлені слідами життєдіяльності викопних організмів. Найчастіше вони зберігаються як відбитків, рідше як слабооб'ємних утворень. До їхфофосилій відносять сліди повзання і заривання членистоногих, черв'яків, двостворок; сліди виїдання, норки, ходи та сліди свердління губок, двостворок, членистоногих;сліди пересування хребетних.
Копрофосиллії
Копрофоссилії (грец. kopros - послід, гній) складаються з продуктів життєдіяльності викопних організмів. Вони мають об'ємний характер, зберігаючись у вигляді валиків, жовна, конкрецій, горбків, стовпчиків і навіть пластових тіл. Термін «копрофоссилії» було запропоновано 1989 року у підручнику Михайлової та інших. «Загальна палеонтологія». За основу взято назву «копроліти», введену в наукову літературу понад 150 років тому і що означає «скам'янілі екскременти тварин» (Палеонтологічний словник, 1965).
До найбільш типових копрофоссилій відносяться кінцеві продукти травлення ілоєдів та хребетних тварин; у другій групі копрофосилій можуть зберігатися неперетравлені залишки інших тварин і рослин. Копрофосилій ілоєдів представлені валиками та стрічками, які, на перший погляд, ніби не відрізняються від навколишньої породи. Але, пройшовши через кишечник ілоєда, осад збагачується кальцієм, залізом, магнієм, калієм та фосфором. В результаті копрофоссилії ілоєдів набувають світлішого або, навпаки, більш темного, нерідко червоного відтінку, що і відрізняє їх від навколишньої породи. Процес переробки осаду ілоєдами та біофільтраторами називають біотурбацією. Більшість осадових відкладень сьогодення та минулого проходять біотурбацію.
До копрофосилій можна також віднести продукти життєдіяльності бактерій та ціанобіонтів. Бактерії беруть участь в утворенні залізистих, марганцевих та фосфоритових конкрецій, графітів, сірки, нафти, газу тощо. Від життєдіяльності ціанобіонтів зберігаються вапняні шаруваті утворення – строматоліти, онколіти та катаграфії.
Хемофосилії
Дохемофоссилій(грец. сhemie - хімія) відносять органічні копалинимолекули бактеріального, ціанобіонтного, рослинного та тваринного походження. Хемофоссилії зберігають хімічний склад біомолекул, що дозволяє визначити систематичне становище вихідного організму, але з його морфологію. Вивчення хімічної та таксономічної різноманітності хемофоссилій тісно пов'язане з проблемами виникнення та розвитку життя, а також з походженням горючих копалин, особливо нафти. Біологічний чинник у формуванні нафти тривалий час заперечували, вважаючи її лише хемогенною. Успіхи у вивченні хемофоссилля доводять зворотне. Хемофоссилії є об'єктом вивчення біохімії та молекулярної палеонтології.
Залежно від розмірів копалин можна виділити: макрофоссилії (більше 1 мм), мікрофоссилії (десяті та соті частки міліметра) та нанофоссилії (соті частки міліметра і менше).
1.Михайлова І.А., Бондаренко О.Б.Палеонтологія. Том 1. М: Вид-во МДУ, 1997. 446 c. [2]