Феодосий Николаевич Чернышев (1856—1914): читать книгу онлайн полностью и бесплатно

Глава 7

Научное наследие

Больше всего Ф. Н. Чернышев работал в области стратиграфии палеозойских отложений, а также некоторых других систем. Такая специализация была обусловлена генеральной ориентацией Геологического комитета на картирование территории России как основного метода изучения геологического строения. Велик вклад Ф. Н. Чернышева в разработку стратиграфии девонских отложений, особенно по Уральской геосинклинальной области, где они широко распространены и полно представлены морскими, палеонтологически охарактеризованными образованиями. Аналогичные отложения были им открыты также на Тимане, Новой Земле, в Донецком бассейне и при изучении коллекций, доставленных различными экспедициями с Вайгача, Болынеземельской тундры и из других районов. По словам А. П. Павлова, в результате работ Ф. Н. Чернышева «русский и особенно уральский девон сделался одним из наилучше изученных подразделений палеозойской группы отложений, и история девонских морей и их фаун приобрела более определенные и ясные формы. Эти блестящие результаты создали Ф. Н. громкую известность в ученых кругах всех стран»[1].

Девонская система была впервые установлена А. Седжвиком и Р. Мурчисоном в Англии в 1839 г. и получила название по одноименной местности в западной части Англии, где в толще сланцев, граувакк и известняков В. Лондсдейлем были определены окаменелости, имеющие промежуточное положение между силурийскими и каменноугольными. Позднее Р. Мурчисон, Э. Аршиак и Э. Вериейль выявили аналоги английского девона в Рейнских сланцевых горах и Арденнах, где разрезы оказались более полными и богато палеонтологически охарактеризованными. Именно здесь девонские отложения были детально расчленены на отделы, ярусы и зоны. На этих разрезах работали многие выдающиеся стратиграфы Германии, Франции, Бельгии, в частности Э. Кайзер, Э. Гольцапфель, Р. Ведекинд и др., с которыми активно общался Ф. Н. Чернышев и которые приглашали его для консультаций.

На территории нашей страны представители девонской фауны были впервые определены в 1838— 1840 гг. Л. Бухом и Э. И. Эйхвальдом. Выделение и описание девонской системы и здесь были сделаны Р. Мурчисоном, Э. Вернейлем и А. А. Кейзерлингом в знаменитой монографий «Геология России» (1841). Позднее появились небольшие работы С. С. Куторги, Р. А. Пахта, П. Семенова и В. И. Мёллера, М. Грюнвальдта, Г. В. Абиха, П. А. Чихачева, Г. Д. Романовского, в которых содержались первые отрывочные сведения о девонских отложениях в разных регионах Европейской и Азиатской частей России.

Подлинно научные исследования стратиграфии девона на территории нашей страны связаны с программой геологического картирования, которую стал осуществлять Геологический комитет. «Из работ этого периода,— отмечается в современной сводке по стратиграфии СССР,— первое место занимают палеонтологические и стратиграфические работы Ф. Н. Чернышева (1884—1893 гг.) по Уралу и Тиману. В фундаментальных монографиях, получивших мировую известность, была представлена первая дробная схема стратиграфии девона Урала, сопровождаемая описанием обширного палеонтологического материала и широкими географическими корреляциями. Из других исследований по Уралу следует отметить работы А. П. Карпинского и региональные монографии А. А. Краснопольского (1889), Э. Я. Перна (1912) и др.» ^[2].

В работах Л. Вуха, Р. Мурчисона, Э. Вернейля, А. А. Кейзерлинга и др. сведения о стратиграфии девонских отложений Урала фактически отсутствовали; имелись лишь первые указания на наличие девонских отложений, но весь нижний девон и значительная часть среднего, которые были охарактеризованы незнакомой участникам экспедиции фауной, были отнесены к силурийской системе. Ф. Н. Чернышев разработал первую схему стратиграфии девонских отложений Урала, опиравшуюся на монографические описания фауны этой системы. Эта схема долгое время была основополагающей, и ею руководствовались многие крупные геологи — его современники и ученью последующих поколений. Однако схема Ф. Н. Чернышева не была лишена ошибок. Не имея материала по послойным разрезам, он включил в нижний отдел девонской системы и все силурийские фаунистически охарактеризованные карбонатные отложения. Это выяснил только в 1925 г. Д. В. Наливкин, обративший внимание на присутствие в· нижнедевонских (по Ф. Н. Чернышеву) фаунах Урала большого количества силурийских форм и на основе анализа фауны выявивший наличие на Урале всех трех ярусов силура — лландовера, венлока, лудлова.

Стратиграфическая схема девона северной оконечности Урало-Новоземельского пояса, составленная Ф. Н. Чернышевым на основе собственных исследований, а также работ А. А. Лемана, Г. Гофера, побывавших в этих районах раньше него, просуществовала, с внесением некоторых корректив (Н. Н. Яковлевым, B. Н. Вебером, М. А. Лавровой, Р. Л. Самойловичем, C. В. Обручевым), вплоть до 30-х годов и была уточнена лишь после систематического изучения этого региона.

Наиболее подробно разработанная Ф. Н. Чернышевым стратиграфическая схема девонских отложений западного склона Южного Урала затем уточнялась. К нижнему девону Ф. Н. Чернышев отнес на Южном Урале верхнюю часть метаморфических сланцев. В 1931 г. Д. В. Наливкин установил, что герцинские известняки горизонта D}c включают не только нижний девон: нижняя их часть является силурийской, верхняя — среднедевонской. Однако следует учитывать, что граница силура и девона — одна из наиболее дискуссионных проблем, поэтому нет оснований в этом случае считать ошибочными взгляды Ф. Н. Чернышева, тем более что, по мнению многих стратиграфов, верхи «силурийской» части разреза на западном склоне Урала являются аналогами нижнего жедина Западной Европы и должны рассматриваться как нижний подотдел девона.

Отложения среднего девона на Урале Р. Мурчисон, М. Грюнвальдт и др. описали как силурийские.

Ф. Н. Чернышев исправил эту ©шибку. В настоящее время за нижнюю границу среднего девона принимается основание известняков с остатками ранне- и среднедевонских форм,, верхней границей является кровля известняков с Stringocephalus burtini Defr. В разрезе среднего девона положение некоторых горизонтов было верно определено Ф. Н. Чернышевым вплоть до составляющих теперешних подъярусов. Так, им была выделена толща жерновых песчаников, которая затем в 1926 г. была определена Д. В. Наливкиным как верхняя часть песчаниково-сланцевой свиты эйфельского яруса. В 1936 г. ей было присвоено Э. X. Алкснэ, А. И. Олли и А. П. Тяжевой название такатинской толщи нижнеэйфельского подъяруса. Теперешняя ваняшкинская свита была впервые описана Ф. Н. Чернышевым в составе свиты ленточных мергелей D12. Впервые он выделил и так называемую вязовскую свиту — горизонт D2a2. Верхний ярус среднего девона Ф. Н. Чернышев выделил под индексом D2b2 и сопоставлял его со стрингоцефаловым ярусом Западной Европы. В 1926 г. он был описан Д. В. Наливкиным как живетский ярус.

Ф. Н. Чернышев впервые изучил верхнедевонские отложения западного склона Южного Урала и отнес к ним кубоидные, гониатитовые и климениевые известняки. Более детальное расчленение верхнедевонских отложений было сделано в советское время Д. В. Наливкиным и Б. П. Марковским, но, например, верхняя часть верхнего девона (к которой позднее Д. В. Наливкин применил название фаменского яруса) была выделена Ф. Н. Чернышевым под индексом D23.

Разработанная Ф. Н. Чернышевым стратиграфическая схема девонских отложений западного склона Южного Урала широко использовалась при изучении других районов. Так, например, ею пользовался Е. С. Федоров при изучении восточного склона Северного Урала (1901 г.), а по его материалам Ф. Н. Чернышев выделил средний девон в Северо-Сосьвинском районе Приполярного Урала.

Области распространения девонских отложений на западном склоне Южного Урала были в основном верно указаны при геологическом картировании, если учесть изменение самой стратиграфической схемы. Согласно современным воззрениям, девонские отложения широко развиты в области передовых хребтов, а также в Юрюзанской и Тирлянской синклиналях и в Зилаирском синклинории. Мощность их в восточной части области, где они представлены всеми тремя отделами, достигает 2500—3500 м, чего в то время Ф. Н. Чернышев не представлял.

После смерти Ф. Н. Чернышева А. П. Павлов отмечал: «Параллельно с девонскими отложениями,Ф. Н. изучал и другие палеозойские отложения и особенно важных результатов достиг в изучении средних и верхних каменноугольных и пермо-карбоновых отложений ... стратиграфические соотношения и тектоника приуральских каменноугольных и пермо-карбоновых горизонтов выяснены в 1889 г. в описании 139-го листа карты, где описана и фауна артинских плеченогих и сопоставлена с фаунами приуральского каменноугольного известняка, пермских отложений Западной Европы и трех отделов продуктусового известняка Индии» ^[3]. В результате того, что ряд горизонтов, описанных Ф. Н. Чернышевым, А. П. Карпинским и многими другими русскими геологами как верхнекаменноугольные и пермо-карбоновые, теперь относятся к пермским, объем пермской системы весьма существенно изменился.

Пермская система была выделена несколько позднее других палеозойских систем, хотя в России, особенно на севере Европейской части, эти отложения издавна привлекали внимание своей приметной окраской и полезными ископаемыми (медистые песчаники, соляные источники). Впервые правильно определил положение этих осадков Д. И. Соколов еще в 1839 г., отнеся их к «пенеенской системе» Ж. Д’Омалиуса д’Аллуа. Но подлинным их первооткрывателем в нашей стране является Р. Мурчисон, который и предложил название «пермская система». Среди первых исследователей отложений этой системы могут быть названы (кроме Р. Мурчисона, Э. Вернейля и А. А. Кейзерлинга) С. С. Куторга, Г. П. Гельмерсен, X. Пандер, В. И. Мёллер, П. В. Еремеев, Н. А. Головкинский, К. И. Тревингк и др. Большое значение имело введение А. П. Карпинским (1874 г.) понятия «пермокарбон» для совокупности отложений, переходных, по его мнению, от карбона к собственно перми. Этот термин получил широкое распространение и относился к объединенному артинскому и кунгурскому ярусам. Ф. Н. Чернышев тоже использовал его в своих исследованиях на Урале и Тимане. В конце прошлого века, в эпоху интенсивного картирования территории Европейской России, отложения пермской системы изучались такими крупными геологами, как В. П. Амалицкий, П. И. Кротов, А. В. Нечаев, С. Н. Никитин, М. Э. Ноинский, А. А. Штукенберг, Η. Н. Яковлев и др. Наряду с ними Ф. Н. Чернышев заложил основы ярусного деления пермских отложений.

В понимании русских геологов конца прошлого века пермская система охватывала отложения, залегающие между пермо-карбоном и триасом. В ней различали три отдела, а Ф. Н. Чернышев, например, в своих лекциях в Горном институте выделял пермо-карбон, нижнюю пермь, верхнюю пермь и пермо-триас^[4]. В общем же объемы подразделений перми были неопределенными и со временем видоизменялись. Так, пермо-триас считался то отделом, то ярусом («ярус пестрых мергелей» во многих работах Ф. Н. Чернышева). В настоящее время общепринятым в СССР является деление пермской системы на два отдела — нижний и верхний. Пермо-карбон теперь — это нижний отдел перми, а прежняя «собственно пермь» — верхний отдел системы, отделы же «собственно перми» превратились в ярусы.

В состав верхнего подотдела нижней перми теперь ‘ входит два яруса — артинский и кунгурский. Р. Мурчисон относил артинские (гониатитовые) песчаники к нижнему карбону. Такой же точки зрения придерживался и Н. А. Головкинский (1874 г.). Артинский ярус получил признание и за рубежом. Ф. Н. Чернышев и А. А. Штукенберг полагали, что артинский ярус представлен исключительно терригенными отложениями, а синхронные с ним органогенные известняки они относили к верхнему карбону. Отложения кунгурского яруса Ф. Н. Чернышев выделил в Западном Приуралье под названием известково-доломитового горизонта. Современные воззрения на объем кунгурского яруса не совпадают со взглядами Ф. Н. Чернышева: «Хотя мнение о кунгуре как верхнем члене пермо-карбона было тогда всеобщим, Ф. Н. Чернышев исключал из него указанный «псевдоверхний» член (доломиты Филиппова и Гамова), содержащий морскую фауну, и рассматривал его в качестве особого «собственно» пермского горизонта, так называемого «нижнего русского цехштейна», к которому он относил разновозрастные нижнепермские отложения в других частях Европейской России, например бахмутские доломиты (ассельские) и оолитовые известняки верхнего течения р. Вычегды (артинские). Не оправдалось и существовавшее тогда мнение о замещении кунгуром верхов артинского яруса»[5].

Относительно распространения пермских отложений у сотрудников Геологического комитета в начале XX в. также существовали некоторые ошибочные представления, обусловленные слабой геологической изученностью территории России. Если в Европейской части контуры были намечены в основном правильно, то в отношении Азиатской части существовало мнение, что пермских отложений там крайне мало. Например, А. В. Нечаев — известный специалист по пермским отложениям — полагал, что в Азиатской части России совершенно отсутствует верхняя пермь. Это представление настолько закрепилось в сознании геологов, что привело к ряду ошибок при определении возраста типичных пермских отложений, который чаще всего занижался. Так, Ф. Н. Чернышев ошибся в возрасте пермских угленосных отложений Кузбасса. Фауна этих образований, как и фауна Джульфы (Закавказье); окрестностей Владивостока и Дарваза, была им определена как карбоновая, а в 1912 г. И. П. Толмачев описал пермскую фауну Колымы даже как девонскую. Но эти ошибки вполне вписывались в тогдашние представления.

Некоторые ошибки стратиграфических схем, разработанных Ф. Н. Чернышевым, не умаляют его вклада в стратиграфию. Главное значение его трудов заключается в том, что ему удалось заложить основу ярусного деления палеозойских образований на территории нашей страны, прежде всего девона, а также некоторых подразделений перми и карбона. Другой важной стороной его стратиграфических работ было то, что он стремился проводить широкие корреляции со многими регионами земного шара, в чем ему помогало знакомство с разрезами в разных странах, а также с коллекциями в национальных музеях Западной Европы и Америки.

Значителен вклад Ф. Н. Чернышева также в палеонтологию, точнее к палеофаунистику, поскольку в своих работах он не прибегал к широким теоретическим обобщениям в области палеонтологии (такие геологи-палеонтологи появились у нас в стране позже — Η. Н. Яковлев, А. А. Борисяк и др.), а занимался преимущественно определительской работой для целей стратиграфии. Ни один из предшествующих и современных ему геологов России не оставил такого количества монографических описаний фауны из различных отложений палеозоя. В монографии «Фауна нижнего девона западного склона Урала» было описано 107 форм, из них 12 новых, в книге «Фауна среднего и верхнего девона западного склона Урала» — соответственно 170 и 21, в работе «Фауна нижнего девона восточного склона Урала» — 140 и 52, а также два новых рода: Schmidtella и Lahuseniocrinus. Ф. Н. Чернышев еще в 1887 г. отмечал, что, например, Э. Вернейлю было известно всего лишь около 30 девонских форм Урала, М. Грюнвальдту — около 40, а ему уже в то время — около 275.

О блестящем определительском таланте Ф. Н. Чернышева Η. Н. Яковлев сказал: «Для Чернышева было нетрудно по первому взгляду определить предъявленные ему окаменелости палеозоя и их возраст, обыкновенно довольно точно и так, как никто в России, кроме него, не мог сделать: с этой стороны, как и со многих других, Ф. Н. Чернышев подвергался настоящей эксплуатации, тем более возможной, что по своему добродушию он не делал попыток обороняться»^[6]. Уже первое его монографическое описание девонской фауны Урала было удостоено в 1886 г. премии Минералогического общества, а фундаментальный труд по верхне- каменноугольным брахиоподам Урала и Тимана на X сессии МГК в Мехико был отмечен премией им. Л. Спендиарова. А. П. Павлов так характеризовал эту работу: «Завершением работ Ф. Н. в этой области явилась огромная монография „Верхнекаменноугольные брахиоподы Урала и Тимана“ с атласом из 63 таблиц in 4°. Вслед за подробным исчерпывающим описанием отдельных форм автор дает общую характеристику всей фауны, не ограничиваясь брахиоподами, а включая в свой обзор все важнейшие элементы фауны (головоногие, двустворчатые, кораллы, губки, фораминиферы). Далее автор дает подробный очерк распространения верхнекаменноугольных и пермокарбоновых горизонтов в России и по всему миру и сопоставляет установленные для Урала горизонты с подразделениями в других странах, даже столь отдаленных, как С. Америка, Индия, Австралия» ^[7].

Титульный лист капитального труда Ф. Н. Чернышева по брахиоподам Урала и Тимана.

В монографии было дано описание свыше 210 видовых представителей, относящихся к 34 родам брахиопод. Ф. Н. Чернышев писал: «Благодаря тому что в моих руках находились оригиналы всех до сих пор описанных русских форм, а также тому, что я близко ознакомился с большинством собраний западноевропейских и американских музеев, в которых сосредоточиваются аналогичные материалы, я мог дать подробную синонимику всех описываемых мною видов и указать на присутствие в нашей фауне целого ряда представителей, считавшихся до сих пор свойственными либо северо- и южноамериканскому, либо азиатскому верхнему палеозою» ^[8].

В речи, посвященной памяти Ф. Н. Чернышева, А. П. Карпинский отметил следующий интересный факт, касающийся этой монографии: «Геологическое учреждение Индии всю сводную часть сочинения, заключающую, между прочим, выводы, несогласные с результатами исследований геологов этого учреждения, перевело без ведома автора на английский язык и поместило в своем органе» ^[9].

Из девонской фауны много внимания Ф. Н. Чернышев уделял описанию различных ископаемых моллю сков: гастропод, головоногих, аммоноидей, брахиопод. Остатки гастропод распространены во всех отделах и ярусах девона в различных фациях. Чаще всего они встречаются в известняках и доломитах, реже — в песчаниках и глинистых сланцах в виде ядер и отпечатков. В монографиях по Уралу Ф. Н. Чернышев дал обширные описания видов гастропод с указанием их возрастной и географической распространенности.

Существенную часть обитателей девонских морей составляли головоногие моллюски — наутилоидеи, которые появились, вероятно, в среднекембрийскую эпоху, достигли расцвета к середине силурийского периода, после чего пошли на убыль. К середине девона отмечается новая вспышка в развитии наутилоидей. В монографиях (1885, 1887 гг.) Ф. Н. Чернышев описал несколько видов девонских наутилоидей.

Важнейшей группой морской фауны девонского периода были аммоноидеи. Быстрая изменчивость во времени и широкое географическое распространение придают им огромное значение для биостратиграфии и корреляции девонских отложений. Первые сведения о них на территории нашей страны появились в работах А. А. Кейзерлинга по доманику Тимана в 1844— 1846 гг. Ф. Н. Чернышев дал первые их монографические описания в 1887 и 1893 гг.

Другой важнейшей группой девонской фауны являются брахиоподы, достигшие в этот период максимального развития. Важнейшими работами по девонским брахиоподам России, наряду с трудами Π. Н. Венюкова, А. А. Штукенберга, Э. В. Толля, Г. Д. Романовского, Ф. Фреха, Г. Г. Петца, стали монографические описания Ф. Н. Чернышева (1884, 1885, 1887, 1897 гг. и др.)

В монографиях Ф. Н. Чернышева содержатся также описания трилобитов, остатки которых имеют большую ценность для биостратиграфии, а также остракод, криноидей и других форм.