Блог

Аюпова Н. Р.
Биоморфные микроструктуры околорудных кремнисто-железистых образований колчеданных месторождений (Южный Урал)

В вулканогенно-осадочных комплексах колчеданоносных районов Южного Урала широко распространены разнообразные продукты придоннного преобразования исходных гиалокластических осадков, содержащих сульфидный и карбонатный материал. В их составе установлены многочисленные микробиоморфные образования, которые могут свидетельствовать о возможном микробиальном воздействии на процессы придонного разрушения исходных гиалокластов и сульфидов с формированием Fe-Si ассоциаций. Идентификация биоморфных выделений производилась на основании сравнения особенностей их формы и размера с литературными данными и сопоставления с остатками современных, частично минерализованных микроорганизмов [Герасименко и др., 1996; Tazaki, 1997; Geptner et al., 2002]. В составе микроструктур кремнисто-железистых образований можно различать несколько разновидностей биоморфных образований: 1. Ячеистые биоморфноподобные микроструктуры. Это изолированные или слившиеся полуовальные образования, которые связаны тонкими нитями гематит-кварцевого состава самой разнообразной ориентировки на поверхности гиалокластического материала. Наблюдаются очень редко. Размер ячейки менее 10 мкм. По краям таких гиалокластов распространены округлые тела, образующие цепочку и имеющие волосовидные наросты в нижней части. Кустистые колонии подобных бактерий ранее были отмечены Зайковым В. В. [1997] в продуктах окисления хальпирит-сфалерит-пиритовых руд Молодежного месторождения. 2. Круглые тельца размером до 10 мкм и их скопления. Они имеют шарообразную форму и четкие контуры. Тела большего размера (20–30 мкм) имеют менее четкие контуры и постепенно сливаются с массой гематит-кварцевых или смешаннослойных образований хлорит-смектитового типа. Центральная часть этих образований представлена кварцем, а наружная оболочка имеет из гематит-кварцевый состав. Так же во многих случаях наблюдается тонкая внешняя оболочка, состоящая целиком из гематита. В некоторых случаях эти тельца имеют карбонатный состав. 3. Округлые образования, образующие цепочку полуовальной формы, приурочены к открытым микроскопическим полостям. Состав этих образований богат P и РЗЭ. 4. Слегка вытянутые палочковидные структуры с закругленными концами, заполняющие межобломочное пространство. Максимально наблюдаемая длина около 60 мкм, диаметр – до 10 мкм. Они имеют глобулярную кварц-гематитовую оболочку. 5. Ветвящиеся отдельные нити и изгибающиеся в спираль структуры имеют близкий размер поперечного сечения (до 10–15 мкм) и трубчатый характер. В некоторых случаях просматривается шарообразная структура нитей. Гематит-кварцевые бактериоморфные нити, вероятно, относятся к группе железобактерий, сходных с родом Galionnella [Масленников, 1999]. Неоспоримое сходство этих образований с железобактериями позволяет ставить вопрос о роли бактерий в формировании кремнисто-железистых образований. Вероятно, преобразование гиалокластитов до гематит-кварцевых ассоциаций, в основном, происходило в период активности этих биологических катализаторов. Исследования проводились при финансовой поддержке РФФИ (04-05-96018-р2004Урал_а и проект 05-05-64534), программы «Университеты России» (УР.09.01.048) и программы президиума РАН № 14 «Мировой океан: геология, геодинамика, физика, биология».

Литература

1. Герасименко Л. М., Гончарова И. В., Заварзин Г. А., Жегалло Е. А. и др. Процесс минерализации нитчатых цианобактерий // Литология и полезные ископаемые, 1996. № 2. С. 298–214.

2. Зайков В. В. Условия сульфидного рудообразования в древних океанах // Металлогения древних и современных океанов-97. Процессы рудообразования. Миасс: ИМин УрО РАН, 1997. С. 38–46.

3. Масленников В. В. Седиментогенез, гальмиролиз и экология колчеданоносных палеогидротермальных полей (на примере Южного Урала). Миасс: Геотур, 1999. 348 с.

4. Geptner A., Kristmannsdottir H., Kristjansson J., Marteinsson V. Biogenic saponite from an active submarine hot spring, Iceland. Clays and clay minerals, 2002. V. 50. № 2. P. 174–185.

5. Tazaki K. Biomineralization of layer silicates and hydrated Fe/Mn oxides in microbial mats: an electron microscopial study. Clays and clay minerals. V. 45. № 2. P. 203–212.