ЛИТОЛОГИЯ И ПОЛЕЗНЫЕ ИСКОПАЕМЫЕ, 2008, № 6, с. 601-608
УДК 553.411:551.72(47)
ЗОЛОТО В ВЕНД-КЕМБРИЙСКИХ ОРГАНИЧЕСКИХ МАКРОФОССИЛИЯХ ВОСТОЧНО-ЕВРОПЕЙСКОЙ ПЛАТФОРМЫ
© 2008 г. С. Б. Фелицын
Институт геологии и геохронологии докембрия РАН 199034 Санкт-Петербург, наб. Макарова, 2; E-mail: felitsyn@peterlink.ru Поступила в редакцию 01.08.2007 г.
По данным нейтронно-активационного анализа, среднее содержание золота в трубках сабеллиди-тид составляет 0.004 мкг/г, в лентовидных остатках вендотенид - 0.08 мкг/г, в сапропелевых пленках оно максимально и составляет 0.28 мкг/г. Наиболее вероятным механизмом обогащения золотом органического вещества из отложений венд-кембрия Восточно-Европейской платформы является сорбция его растворимых соединений на стадии эпигенеза.
Рассеянное органическое осадочное вещество (керогены, битумены, гуминовые кислоты) может концентрировать золото до десятков-сотен мкг/г. Наиболее вероятным механизмом обогащения осадочного органического вещества этим металлом считается образование на поверхности гуминовых кислот комплексных соединений золота высокой прочности [Варшал и др., 2000], при этом максимальное его содержание характерно для гуминовых кислот сапропелевого типа [Константинов, 2005]. Имеются данные о псевдоморфозах золота по бактериям и водорослям [Амосов, Васин, 1993], что, вероятно, свидетельствует о хемогенной природе обогащения золотом осадочного органического вещества. Помимо свидетельств хемогенной аккумуляции золота органическим веществом, существуют примеры осаждения его частиц на бентосных бактериальных матах. Тухолиты из конгломератов Витватер-сранда содержат частицы золота размером до 300 мкм; возможной причиной обогащения золотом прослоев органического вещества считается механическое осаждение на поверхности бентосных микробиальных сообществ [Schidlowski, 1981]. Очевидно, аналогичный процесс имел место при обогащении золотом современных цианобакте-риальных матов на северо-западе острова Шри-Ланка ^88аиауаке, Кг^о1аЫ8, 1984].
В венд-кембрийских терригенных отложениях Московской синеклизы Восточно-Европейской платформы широко распространены органические макрофоссилии - бактериальные маты, сапропелевые пленки, вендотениды и сабеллидити-ды. Особенности осадконакопления на северо-западе и в центре платформы в позднем докембрии-раннем кембрии и слабое температурное воздействие на постседиментационной стадии определили исключительно высокую сохранность органи-
ческих макрофоссилий: сапропелевые пленки полупрозрачны и эластичны во влажном состоянии, трубки сабеллидитид эластичны в воздушно-сухом состоянии.
Разнообразие органических остатков в разрезах венд-кембрия Московской синеклизы и степень их сохранности позволяют использовать данные объекты для сравнительного анализа биогенной аккумуляции золота древними организмами и их возможными современными аналогами. Задачей настоящей работы является изучение распределения золота в органических макро-фоссилиях с целью установления главных закономерностей его накопления органическим веществом в терригенных разрезах позднего докембрия и раннего кембрия на Восточно-Европейской платформе.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
В алевро-аргиллитах лежской свиты нижнего кембрия из опорного разреза Гаврилов-Ям центральной части Московской синеклизы в большом количестве содержатся органические остатки трубчатой формы светло- и темно-коричневого цвета длиной до 70 мм и шириной 0.5-3.0 мм. Наружная поверхность трубок гладкая или морщинистая, сегментация отсутствует. Подобные макрофоссилии обнаружены в нижнекембрийских отложениях из различных районов Восточно-Европейской и Сибирской платформ. На основании особенностей морфологии трубок, их микроструктуры и состава (продукты деградации хитина/хитозана) подобные организмы считаются родственными современным погонофорам [Соколов, 1967]. В глинистых породах лежской свиты разреза Гаврилов-Ям встречаются сабел-лидитиды $>аЬе\ШЫе8 cambriensis и Боковина cos-
tata, элементный состав которых изучен в рамках настоящей работы.
Практически во всех отложениях позднего докембрия Восточно-Европейской, Сибирской и Южно-Китайской платформ обнаружены лентовидные неминерализованные остатки, выделенные М.Б. Гниловской в формальную группу Ven-dotaenides, позднее преобразованную в класс Ven-dophyceae и рассматриваемые в качестве древних бурых водорослей [Гниловская и др., 1988]. Другие исследователи подвергают сомнению принадлежность вендотений к бурым водорослям и считают их остатками бактериальных сообществ или организмов неясного таксономического положения [Vidal, 1989]. В настоящей работе приведены результаты изучения состава вендотенид котлин-ской свиты позднего венда из котлована С-1 на острове Котлин (Vendotaenia sp.) и из нижней части лежской свиты (ранний кембрий) скв. Гаври-лов-Ям № 2 (Tyrasotaenia sp.) (определения М.Б. Гниловской). Вендотениды представляют собой лентовидные органические образования черного или темно-коричневого цвета длиной до 100 мм, шириной 0.5-2.0 мм и толщиной десятки мкм. В лентах вендотений обнаружена высокая концентрация порфиринов, содержание водорода составляет 5 вес. %, углерода - 41 вес. % [Гниловская, 1979].
Сапропелевые пленки встречаются в терри-генных отложениях позднего венда и раннего кембрия в разных частях Московской синеклизы [Успенский и др., 1951; Гинзбург, Толстихина, 1960]. Пленки представляют собой полупрозрачные образования светло-коричневого или темно-желтого цвета толщиной десятки-сотни мкм, эластичны во влажном состоянии и содержат остатки планктонных организмов, фрагменты бентос-ных бактериальных сообществ и фрамбоиды сульфидов железа [Афанасьева и др., 1995]. Первые находки сапропелевых пленок на южном берегу Финского залива относятся к началу XIX века; Э. Эйхвальд [1854] на основании результатов изучения микроструктуры пленок счел их остатками водорослей Laminantes antiquissimus. Детальные исследования подобных образований позволили установить сапропелевую природу пленок, содержание водорода в которых составляет 8-10 вес. %, углерода - 77-80 вес. %, сухие пленки горят коптящим пламенем, содержание пленок в породе - от 0.05 до 0.1 вес. % [Успенский и др., 1951]. В рамках настоящей работы проведено определение элементного состава сапропелевых пленок из котлинской свиты котлована С-1 на острове Котлин, верхней части решминской свиты скв. Гаврилов-Ям № 1 и из естественных обнажений котлинской свиты позднего венда в районе устья р. Сапаоя (южный берег Финского залива), где они были впервые обнаружены Г. Пандером и описаны Э. Эйхвальдом; позднее
В.А. Успенский исследовал сапропелевые пленки из того же обнажения.
В терригенных отложениях позднего венда (любимская и решминская свиты) Московской синеклизы встречаются остатки дерновин бен-тосных нитчатых цианобактерий [Афанасьева и др., 1995]. Трихомы погружены в полупрозрачную сапропелевую пленку; если по результатам микроскопического изучения остатки дерновин нитчатых бактерий занимают больше 50% объема образца, то такой образец рассматривался в качестве бактериального мата.
Для сравнения определено содержание золота в современных организмах - предположительных аналогах венд-кембрийских органических макро-фоссилий. Вопрос о филогенетических связях между раннекембрийскими сабеллидитидами и современными погонофорами является дискуссионным, но для целей настоящей работы принципиально важно наличие полисахаридных комплексов как в трубках погонофор [Иванов, 1960], так и в остатках сабеллидитид [Соколов, 1967; Урбанек, 1979]. Содержание золота определено в трубках погонофор Zenkevitchiana longissima и Po-lybrachia annulata, а также вестиментифер Ridgeia sp. (образцы предоставлены А.В. Ивановым). Трубки Zenkevitchiana longissima белого цвета, длиной 65 см, диаметром около 1.0 мм, местонахождение образцов - Курило-Камчатская впадина, глубина от 4800 до 9900 м. Трубки Polybrachia annulata темно-коричневого цвета, длиной 52 см, диаметром менее 1 мм, местонахождение - абиссальная область юго-западной части Берингова моря. Трубки вестиментифер Ridgeia sp. отобраны из района разгрузки подводных гидротерм в Тихом океане (хр. Хуан де Фука, г. Осевая, глубина 1560 м), изучен состав фрагментов трубок диаметром около 7 мм и длиной 5.0-10.0 см.
Современные цианобактериальные сообщества представлены галофильными матами из лагун Ара-батской стрелки глубиной 30-50 см (оз. Сиваш, п-ов Крым, Украина, образцы М.Б. Бурзина). Толщина матов достигает 5 см, толщина его верхнего цианобактериального слоя - до 2 мм, доминирующей формой продуцентов являются осциллаторие-вые Microcoleus chthonoplastes, ниже расположены слои с флексибактериями, карбонатом кальция, гипсом и пурпурными бактериями [Герасименко, Заварзин, 1993].
Определено содержание золота, рубидия, цезия, бария и стронция в основной ткани веток диаметром около 1 см вишни обыкновенной (Prunus cerasus), произрастающей на южном берегу Финского залива в районе р. Сапаоя. Состав основной ткани высших растений (структурные полисахариды и ароматические полимеры) и хитиновых трубок погонофор и вестиментифер предполагает возможность сопоставления концентрации зо-
лота современными организмами и органическими макрофоссилиями венд-кембрия.
Образцы современных организмов подвергались кислотной обработке с использованием плавиковой, соляной и азотной кислот (квалификация реактивов - осч), идентичной кислотной обработке при выделении органических макрофоссилий из тонкозернистых терригенных отложений венда и кембрия. Особое внимание уделялось удалению сульфидов железа и минералов, устойчивых к воздействию плавиковой и соляной кислот. Выделенные из вмещающих глинистых сланцев с помощью плавиковой кислоты органические мак-рофоссилии и современные организмы после их идентификации измельчались до размера 0.01 мм и снова подвергались кислотной обработке для удаления терригенной компоненты.
Содержание малых, редких и рассеянных элементов в органических макрофоссилиях и в современных организмах определено с помощью инструментального метода нейтронно-активаци-онного анализа на надтепловых нейтронах (ИНАА).
В
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.