Кремни Райни представляют собой осадочные отложения нижнего девона [1] , демонстрирующие необычайную детальность или полноту ископаемых ( Lagerstätte ). [2] Он обнаружен недалеко от деревни Райни, Абердиншир , Шотландия ; второй блок, кремень Уиндифилд , расположен примерно в 700 м от него. Кремни Райни содержат исключительно хорошо сохранившиеся растения, грибы, лишайники и животные материалы [1] , сохранившиеся на месте благодаря вышележащим вулканическим отложениям . Основная часть ископаемого пласта состоит из примитивных растений (имеющих водопроводящие клетки испорангии , но без настоящих листьев ), наряду с членистоногими , лишайниками, водорослями и грибами.
Этот пласт окаменелостей примечателен по двум причинам. Во-первых, возраст участка ( прагийский , раннедевонский, образовавшийся около 410 миллионов лет назад ) [3] [4] помещает его на раннюю стадию колонизации суши. Во- вторых, эти кремни известны своей исключительной степенью сохранности ультраструктуры , при этом отдельные клеточные стенки хорошо видны в полированных образцах. Были подсчитаны устьица и обнаружены остатки лигнина в растительном материале, а также дыхательный аппарат тригонотарбидов — класса паукообразных — (известных как книжные легкие ).) можно увидеть в поперечных сечениях. Можно увидеть грибковые гифы , проникающие в растительный материал, действующие как редуценты и микоризные симбионты .
Слой находится под слоем вскрышных пород толщиной не менее 1 метра на небольшом поле недалеко от деревни Райни , поэтому он фактически недоступен для сборщиков; кроме того, сайт является сайтом особого научного интереса . Второй блок, кремни Уиндифилд, находится примерно в 700 м от Райни. Кремни Райни простираются не менее чем на 80 м по простиранию и на 90 м по падению. [5]
Кремень был обнаружен Уильямом Маки при картографировании западной окраины бассейна Райни в 1910–1913 годах. [6] Траншеи были вырублены в кремне в конце этого периода, и Роберт Кидстон и Уильям Генри Лэнг яростно работали над описанием окаменелостей растений между 1917 и 1921 годами. [6] Членистоногие были исследованы вскоре после этого разными исследователями. [6] Затем интерес к кремням угас, пока в конце 1950-х годов Александр Джеффри Лайон не активизировал это поле, а новый материал был собран путем дальнейших раскопок с 1963 по 1971 год. [6] С 1980 года кремни были исследованы университетом . Мюнстера , а с 1987 г.Абердинского университета , исследователи которого подтвердили, что кремень действительно был получен в условиях горячего источника. [6] Керны , позволяющие понять эволюцию кремней с течением времени, были пробурены в 1988 и 1997 годах, что сопровождалось дальнейшими траншейными работами, в результате которых были обнаружены кремни Уиндифилд. [6]
До недавнего времени кремнистый кремень Райни был единственным таким месторождением [ требуемым уточнения ] , известным из геологической летописи, хотя недавние работы выявили и другие места, относящиеся к разным периодам времени и с разных континентов. [7]
Кремень образовался, когда богатая кремнеземом вода из вулканических источников быстро поднялась и окаменела раннюю наземную экосистему , на месте и почти мгновенно [1] во многом таким же образом, как современные организмы окаменевают под действием горячих источников [8] — хотя поразительные верность сохранности не обнаружена в недавних отложениях. [9] Горячие источники с температурой от 90 до 120 ° C (от 194 до 248 ° F) [8] были активны в ряде эпизодов; вода, вероятно, остыла ниже 30 ° C (86 ° F), прежде чем достигла окаменелых организмов. [5]Их активность сохранилась в 53 слоях средней толщиной 80 мм (3 дюйма) на толще 35,41 м (116,17 футов) [10] с прослоями песков, сланцев и туфов , что говорит о местной вулканической активности. [11] Осаждение было очень быстрым. [12] Флюиды образовались из системы полого падающих разломов растяжения на запад, которая ограничивала полуграбен растяжения . [11]