30.04.2018

Сингенетические доломиты, образованные при участии биологических агентов


Было показано, что некоторые сингенетические доломиты образуются в результате биологической деятельности; как отмечалось ранее, доломит не синтезируется органогенным путем в виде органогенного материала, хотя его образование может быть связано с жизнедеятельностью бактерий.

Кристаллиты кальцита и сферолиты арагонита и доломита были получены в виде пленок на поверхности аквариумной культурной среды, состоящей из ила и морской воды, обогащенной глюкозой. Лало заключил, что эти карбонатные минералы можно получить из любого осадка при достаточном количестве органического вещества, высокой температуре и если бактериальные процессы происходят в мелких водах в условиях максимального освещения и при солнечном свете в спокойных и редко обновляющихся водах. Такие условия отмечаются в тропических лагунах, которые изолируются от открытого моря.

Кристаллы доломита с темными каемками, предположительно аутигенные, были обнаружены на глубине 160 м в керновых образцах биотитового гнейса близ Кобленца в Швейцарии. В этих каемках были найдены живые бактерии; эти бактерии были изолированы и с их помощью в лабораторных условиях были выращены новые кристаллы доломита. Цель этого эксперимента — определить, индицируется ли бактериальная деятельность энзимом, который может содержать примесь характерного металла. Если это так и если образовывался доломит, содержащий примесь этого металла, то наличие его можно было бы использовать в качестве критерия бактериального генезиса доломита. Позднее кристаллы доломита были синтезированы в чистой культуре бактерий с размером ячеек 0,2—0,3х0,2—0,5 мк, которая росла на субстрате из растворенного гнейса и геля кремнезема при оптимальной температуре 55—58°С. Этот опыт показал существование зависимости между жизнедеятельностью бактерий и ростом кристаллов доломита. В протеине бактериальных ячеек азота содержалось меньше, чем обычно; этот факт был истолкован на основе предположения, что был использован специфический субстрат, и это сказалось на деятельности бактерий и, возможно, на образовании доломита.

Бактерии, о которых писал Лало, живут на свету и при солнечном освещении, и поэтому доломит, образованный при их участии, должен встречаться в морских обстановках на глубинах не более 100 м. В то же время культуры, использованные Нехрером и Рохрером, функционировали в темноте. Следовательно, доломит может синтезироваться при участии различных культур в разных условиях.

В природных мелководных морских осадках, освещаемых солнечными лучами, фотосинтез и дыхание растений у поверхности раздела осадок — вода обусловливают суточные колебания pH в пределах 7,4—9,2. В течение дня CO2 извлекается растениями из вод при фотосинтезе и pH вод увеличивается. Ночью в результате метаболических процессов выделяется СO2, что приводит к уменьшению pH. Выдерживание попеременно на свету и в темноте смеси бактерий и водорослей в аквариуме с морской водой, кварцем и карбонатными минералами давало такие же колебания pH, как и в природных обстановках. После 20-дневного опыта арагонит остался неизмененным, но в кальцитсодержащем аквариуме образовалось до 5% доломита.

Эти опыты показывают, что доломит может образоваться в результате биологической деятельности; однако имеющиеся данные заставляют предполагать, что большинство доломитов образовалось без участия каких-либо биологических процессов. Несмотря на это, биологическая деятельность может в значительной степени косвенно влиять на образование доломита; растения могут способствовать увеличению pH вод, что может привести к осаждению некоторого количества доломита, как это имеет место в Австралии (pH = 9/10). Однако следует отметить, что доломиты себкх в незаливной зоне побережья Персидского залива образуются при значительно меньших pH (=6—8).





Яндекс.Метрика