WWW.MASH.DOBROTA.BIZ
БЕСПЛАТНАЯ  ИНТЕРНЕТ  БИБЛИОТЕКА - онлайн публикации
 

«А.В. Жабин, В.И. Сиротин Воронежский государственный университет, Воронеж, Zhabin ogg Традиционно считается, что палеонтологические методы для ...»

Осадочные бассейны, седиментационные и постседиментационные процессы в геологической истории

О ГРАНИЦЕ АРхЕЯ И ПРОТЕРОЗОЯ (ПО РЕЗУЛЬТАТАМ ЭЛЕКТРОННОМИКРОСКОПИЧЕСКОГО ИЗУЧЕНИЯ КВАРЦА)

А.В. Жабин, В.И. Сиротин

Воронежский государственный университет, Воронеж, Zhabin@geol.vsu.ru; ogg@geol.vsu.ru

Традиционно считается, что палеонтологические методы для стратиграфического

расчленения метаморфических толщ архея и нижнего протерозоя не приемлемы, поскольку следы примитивных форм жизни в этих породах, даже на стадии зеленосланцевой и тем более амфиболит-эпидотовой и гранулитовой фаций метаморфизма, уничтожаются .

В то же время ряд исследователей (А.Ю. Розанов, А.Г. Вологдин, Б.В. Тимофеев и др.) отмечали округлые образования в железистых кварцитах Курской магнитной аномалии (КМА), считая их железобактериями; были описаны микрофоссилии верхнего архея центральной Карелии. Ла-Берж считал, что образование железистых кварцитов связано с биологическими процессами (Ла-Берж, 1975). В 2006 году М.М. Астафьева (2006) описала коккоидные, уплощенно-овальные и некоторые другие бактериальные формы из архейских пород Карелии; нами была опубликована работа (Сиротин, Жабин, 2006), в которой приводятся электронно-микроскопические снимки возможных биологических объектов из кварца железистых кварцитов КМА и показана перспективность изучения методами электронной микроскопии докембрийских следов жизнедеятельности, законсервированных в одном из самых распространенных в земной коре минерале — кварце. Проводимые исследования преследуют цель — доказать наличие достаточно высокоорганизованных форм организмов в древних бассейнах седиментации, существование вполне сложившихся биоценозов и на этой основе возможность стратиграфического расчленения немых толщ докембрия палеонтологическими методами .

В осадочных отложениях Воронежской антеклизы широко развиты кремневые образования, которые, по мнению ряда исследователей (Астафьева, 2006), представляют собой метасоматически преобразованные первично известковые породы. Несмотря на значительные изменения структурно-текстурных особенностей последних, связанные с их растворением и перекристаллизацией, в кремневых породах постоянно наблюдаются реликтовые остатки организмов (Сиротин, 2008). Вполне возможно, что, по крайней мере, часть кварца метаморфических пород архея и раннего протерозоя докембрия изначально представляла собой известковую субстанцию .

Р.В. Фейрбридж выделил пять биохимических революций (Карбонатные породы, 1970), из которых выделим первые три: 1) возникновение жизни около 3,8 млрд лет назад; 2) «Первый фотосинтез» (около 2,9 млрд лет назад); на всех континентах отлагаются железисто-кремнистые осадки (железистые кварциты), которые в таких масштабах в геологической истории больше не возникали. 3) Появление «Первых организмов с карбонатными раковинами» (около 600 млн лет) — одна из самых больших загадок геологической истории. С этого этапа начинается ускоренная эволюция органического мира, именуемая «кембрийским взрывом» .

Не исключено, что уже в архее самые первые примитивные организмы продуцировали известковые соединения, в бассейнах седиментации наблюдалась резкая дифференциация осадочного материала. Наглядным примером ее являются толщи железистых кварцитов. Вполне логично предположить, что определяющим фактором в образовании кварца подавляющей части парапород архея и раннего протерозоя был биологический, поскольку только живые организмы способны извлекать и накапливать различные химические компоненты из окружающей их среды .





Образцы для исследований взяты из керна скважин различных стратиграфических подразделений архея и раннего протерозоя. Объектом исследования явился кварц гнейсов, сланцев, железистых и безрудных кварцитов, карбонатитов и др .

Препараты для электронно-микроскопического анализа представляют собой свежие сколы зерен кварца, взятых из внутренних частей керна горных пород раннедокембрийских формаций ВКМ. Учитывая, что древние микроорганизмы являются одним целым с вмещающей VII Всероссийское литологическое совещание 28-31 октября 2013 их породой, широко использовались свежие сколы кварца, которые напылялись золотом .

Исследования проводились на сканирующем электронном микроскопе Jeol LV .

Результаты исследований. Полученные изображения остатков организмов разделяются на три основных типа. Первый — собственно фоссилизированные остатки, второй — их следы, к которым можно отнести отпечатки биологических объектов; бактериальные маты, микростроматолиты; третий — плохо диагностируемые, возможно отпечатки или обломки окварцованных остатков неизвестных биологических видов .

Остатки примитивных организмов (различных бактерий) всех типов сквозные наблюдаются как в архейских, так и в раннепротерозойских комплексах пород. Бактериальные маты достаточно широко распространены. На снимках выражаются своеобразной текстурой поверхности, напоминающей каракуль. По параллельным слойкам различной толщины идентифицируются строматолиты (рисунок а). Округлые тела размером 50–100 нанометров характеризуют отдельные бактерии (рисунок б). Наряду с последними, на снимке проявлены червеобразные формы размером 0,5–1,0 мкм. Цианобактерии (сине-зеленые водоросли) наблюдаются в виде волосовидных образований, вырастающих из единого основания (рисунок в) .

Округлые до шарообразных форм с боковыми цилиндрическими выступами образуют своеобразную колонию (рисунок г). Начиная с раннего протерозоя, наряду с перечисленными объектами, встречаются гораздо более сложно устроенные формы. Червеобразные — как сегментированные (рисунок д), так и с отсутствием сегментации виды — наблюдаются особенно часто. Не исключено, что они появились еще в архее. Однако в раннем протерозое их размеры в несколько раз больше. Особый интерес представляют объекты, состоящие из дискообразных сегментов (рисунок е) и сегментированные с отчетливо выраженными ребрами жесткости. Их тело с одной стороны заканчивается одним или двумя выростами, представляющими, вероятней всего, захваты у оральной части. Возможно, это самые ранние артроподы (Сиротин, 2008). Были обнаружены формы, напоминающие отпечаток обломка раковины. Эти находки являются аргументом для доказательства более раннего (по крайней мере, на 1,5 млрд лет) появления организмов с внешним скелетом. В раннем протерозое появляются более сложно устроенные биологические формы — это уже явно эвкариоты .

Многими исследователями отмечается резкий спад разнообразия строматолитов после 1 млрд лет назад .

Данное событие объясняется деятельностью ранних животных, которые выедали бактериальные дерновники, тем самым нарушая экологическое состояние системы, приводящее к разрушению строматолитовых построек. На одном из наших снимков был обнаружен сегментированный остаток организма или его фрагмент внутри строматолитовых образований. В связи с этим в вопросе о спаде разнообразия строматолитов нельзя не учитывать гипотез, объясняющих данное явление биологическими факторами. В последнее время появились новые аргументы более древнего зарождения жизни в результате изучения марсианского метеорита ALH 84001. В нем обнаружена колония многочисленных овальных, местами удлиненных червеобразных образований, похожих на окаменелые колонии земных древнейших бактерий (New the solar System, 1999). Особенно важно, что возраст этих образований совпадает с тем временем, когда климат на Марсе был благоприятным для возникновения жизни (4,5–3,8 млрд лет назад) .

Но есть и земные доказательства не только раннего зарождения жизни, но и ее активного участия в накоплении золота (Школьник и др., 2005). Речь идет об уникальном золоторудном позднеархейском бассейне Витватерсранд. На основе результатов электронно-микроскопических исследований доказана микробиальная природа столбчатых слойков в золотосодержащем тухолитовом горизонте, непосредственно подстилающем золотоносные конгломераты .

Последние открытия с помощью инфракрасного излучения, приходящего из глубин Космоса (Засов, 2008), показали, что в составе темной материи, на которую приходится около 72 % вещества нашей Вселенной, обнаружены органические молекулы, по структуре и составу аналогичные таковым в кометном веществе. Темная материя характерна и для других галактик, а ее возраст отстоит от Большого взрыва всего на 100 млн лет. Таким образом, по-видимому, органические предбиологические соединения — неотъемлемая черта нашей Вселенной (Сиротин, Жабин, 2006, 2008) .

Осадочные бассейны, седиментационные и постседиментационные процессы в геологической истории

–  –  –

д е Электронномикроскопические снимки биологических объектов из пород архейского и раннепротерозойского возраста: а — гнейс, ув. 5000Х; б — кристаллический сланец, ув. 50000Х; в — гнейс, ув. 4000Х; г — кварцит, ув. 10000Х; д — железистый кварцит, ув. 30000Х; е — гнейс, ув. 2300Х .

В связи с увеличением на рубеже архея и раннего протерозоя содержания кислорода в древних водоемах появились эвкариоты. Некоторые из них обладали внешним скелетом. Это были не просто отдельные организмы, а целые биоценозы с прокариотами .

Представляется возможным по особенностям строения древнейших микроорганизмов расчленение метаморфических комплексов архея и раннего протерозоя .

Полученные результаты электронно-микроскопических исследований кварца из древнейших образований ВКМ позволяют уточнить время зарождения и эволюцию жизни на Земле .

Литература Астафьева М.М. Архей Карелии и бактериальная палеонтология // Эволюция биосферы и палеобиоразнообразие. Сб. труд. ПИН РАН. М.: 2006. С. 120–128 .

Засов А.В. Инфракрасное небо // Земля и Вселенная. 2008. № 4. С. 3–16 .

VII Всероссийское литологическое совещание 28-31 октября 2013

Карбонатные породы. Генезис, распространение, классификация. Т. 1. М.: Мир, 1970. 396 с .

Ла-Берж Дж. Л. О биогенном происхождении докембрийских железорудных формаций // Происхождение железорудных формаций мира. М.: Мир, 1975. С. 248–262 .

Сиротин В.И., Жабин А.В. О предбиологической эволюции органических соединений и биологических формах в железистых кварцитах КМА // Труды НИИ геологии ВГУ. Воронеж, 2006 .

Вып. 44. С. 78–92 .

Сиротин В.И., Жабин А.В. О биологических формах в породах архея и раннего протерозоя Курской магнитной аномалии и Кольского полуострова // Докл. РАН. 2008. Т. 419, № 3. С. 378–380 .

Школьник Э.Л., Жегало Е.А., Герасименко Л.М., Шувалова Ю.В. Углеродистые породы и золото в них бассейна Витватерсранд, ЮАР — исследование с помощью электронного микроскопа // М.: Эслан, 2005. 120 с .

New the solar System. Cambridge university press. 1999. 421 р .





Похожие работы:

«КАЗАНСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИНСТИТУТ ЭКОНОМИКИ И ФИНАНСОВ Кафедра экономической теории Программа учебной дисциплины "История экономики" цикла ГСЭ дисциплин по выбору ФГОС ВПО третьего поколения по направлению 080100.62 "Экономика" (квалификация "Бакалавр") Казань 2012 Составители: к.э.н., доц. Мингатин М.Г...»

«Гендерная политика в России: теория и практика 6. Законодательство о пpавах женщин в СССР : сб. ноpмативных актов. М. : Юрид. лит., 1975. 224 с.7. Курганов А. И. Женщины и коммунизм. Нью-Йорк, 1968. 167 с.8. Российский...»

«1 О работе ведущейся в этом направлении неоднократно писала Н. А Храмцовская: Стан­ дарты ИСО по управлению документами: еще одна система менеджмента. URL: http://www.cnews.ru/reviews/index.shtml72009/06/30/352268_l; а также в своем блог...»

«Вестник Томского государственного университета. История. 2017. № 50 УДК 32.327.5 DOI: 10.17223/19988613/50/8 Д.В. Березняков, С.В. Козлов ПРОЕКТИРОВАНИЕ СТРАТЕГИИ РАЗВИТИЯ ЕВРАЗИЙСКОГО ЭКОНОМИЧЕСКОГО СОЮЗА СКВОЗЬ ПРИЗМУ КОНЦЕПЦИИ АЛЬЯНСОВ В ТЕО...»

«Январь 2014 Том 3, Выпуск 1 Всемирная миссионерская связь Миссионерский комитет Содружества Всемирной Ассамблеи Бога (СВАБ) Проект: Деяния один-восемь ПРЕЗИДЕНТ Брэд Уолз ВЕДУЩАЯ Южная Азия / Интервью с Робертом Джейраж ГРУППА Конгресс Последние Миссионерские Р...»

«Matchmoving Сущность процесса, история, терминология Возможности современных систем на примере 3D Equalizer Введение Создание большинства современных спецэффектов было бы невозможно без совмещения движения и геометрии сцены виртуальной со сценой реальной. Технологи...»

«ВСЕРОССИЙСКАЯ ОЛИМПИАДА ШКОЛЬНИКОВ ПО ИСТОРИИ. МУНИЦИПАЛЬНЫЙ ЭТАП. 7 8 КЛАСС. ЗАДАНИЕ 1. Какие события произошли в одном и том же веке? Установите правильное соответствие (по 2 б. за правильный ответ – до 12 б.): События отечественной ис...»

«И. Г. ЯКОВЕНКО Цивилизация и варварство в истории России Статья 3. Казачество * Следующий пласт феноменологии варварского в российской культуре — варвар институциональный. Я имею в ви...»







 
2019 www.mash.dobrota.biz - «Бесплатная электронная библиотека - онлайн публикации»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.