Синезеленые водоросли и их роль в процессах докембрийского породообразования

Карбонатвыделяющие синезеленые водоросли сыграли важную роль в процессах позднедокембрийского породообразования и особенно в формировании крупных карбонатных построек — строматолитов и мелких желваков, сгустков и плёнок — микрофитолитов.

В исследованных нами разрезах верхнедокембрийских отложений на севере Сибири (Таймыр, северо-запад Сибирской платформы, западный склон Анабарского поднятия, Приколымье) строматолитовые и микрофитолитовые породы широко распространены и слагают мощные (до 60 м) пласты. Строматолиты и микрофитолиты в последних в большинстве случаев составляют 60—90% породы.

При изучении микрофитолитовых карбонатных пород в шлифах было выявлено, что количество желваков, сгустков и плёнок микрофитолитов достигает больших величин. Так, что экземпляров рифейских Radiosus golovanovi Milst. или R. diadromus Milst. в отложениях опорного разреза западного склона Анабарского поднятия составляет до 2000 штук в одном шлифе. Число же экземпляров рифейских форм Vesicularites Reitl., Vertniculites Reitl. и Glebosites Reit 1.в карбонатных породах Таймыра и западного склона Анабарского поднятия может достигать 3000 и более в одном шлифе.

В указанных породах цементирующая микрофитолиты масса имеет хемогенное происхождение и занимает 20—40% породы. В ряде же случаев микрофитолиты таких форм как Vesicularites igaricus Milst. и Asterosphaeroides purus Milst. слагают породу почти полностью, образуя целые пласты.

Исследования в шлифах строматолитовых и микрофитолитовых доломитов хорошей сохранности, не подвергшихся интенсивным диагенетическим преобразованиям, показали, что строение строматолитов и микрофитолитов определяется темной или коричневато-бурой органоминеральной массой, приуроченной к местам первоначального скопления клеток водорослей. Так, у столбчатых, желваковых и пластовых строматолитов в зависимости от микроструктурных особенностей эта масса в одних случаях подчеркивает строение выдержанных ленточных микрослоев, в других — ленточно-штриховатых сгустково-комковатых. У озагий эта масса слагает слой в периферической слоистой зоне и иногда центральную зернистую зону. У радиозусов из нее состоят темные «лучи» и частично центральная зона, у везикуларитесов — оболочки «пузырьков» сложных «пузырчатых» желваков и часть цемента внутри последних. У вольвателл и амбиголамеллатусов эта масса слагает периферическую зону — оболочку. Глебозитесы и нубекуларитесы сложены ею почти полностью.

По данным В.Е. Мильштейн, А.Г. Войцеховской, указанная органо-минеральная масса в проходящем свете — коричневато-бурая, буровато-черная, иногда черная, в отраженном свете — беловатожелтая, желтовато-коричневая, в ультрафиолетовом — слабо люминесцирующая в тускло-зеленых, коричнево-зеленых, коричневатых тонах. Нередко на фоне слабо люминесцирующего вещества фиксируются ореолы рассеяния в более светлых зеленовато-голубоватых тонах, свидетельствующие о миграции легких, битуминозных компонентов. Чистое органическое вещество, входящее в состав органо-минеральной массы, было изучено и отнесено А.Г. Войцеховской к остаточному сапропелевому веществу карбонатвыделяющих синезеленых водорослей, потерявшему наиболее подвижные битуминозные компоненты вследствие их эмиграции.

Остановимся на характере преобразований органо-минеральной массы, происходивших в процессе литификации породы на примере билляхских и старореченских пород на западном склоне Анабарского поднятия.

При литологических исследованиях строматолитовых и микрофитолитовых доломитов было выявлено, что почти все они прошли стадии син- и диагенеза и закончили свое формирование на первых этапах катагенеза. Большинство биогенных пород билляхской серии и старореченской свиты имеет хорошо сохранившиеся первично осадочные биогенные текстуры и структуры. Исключением являются те доломиты верхов котуйканской и юсмастахской свит, которые подвергались локальному диагенетическому окремнению и иногда довольно значительной перекристаллизации.

В соответствии с этим органическое вещество, входящее в состав органо-минеральной массы, подверглось преобразованиям различного характера. В породах с хорошо сохранившимся осадочно-биогенным обликом оно, по существу, не преобразовано или преобразовано мало. В биогенных породах, подвергшихся диагенетическому локальному окремнению, органическое вещество лейкоксенизировано, а в породах, подвергшихся диагенетической перекристаллизации, оно фосфатизировано или нацело пиритизировано,

Лейкоксевизация. Петрографическое изучение диагенетического окремнения биогенных доломитов показало, что в период диагенеза сгустки, слои «лучи» и т. д. строматолитов и микрофитолитов, слагавшиеся органо-минеральной массой, были замещены лейкоксеном, а прилегающие к ним участки — кремнем. Лейкоксен за счет примеси органического вещества имеет в проходящем свете ярко-коричневую окраску, а в отраженном — белый цвет и фарфоровидный облик. Окремнение, видимо, происходило следующим образом. Растворы с кремнием, имеющие высокий окислительный потенциал, циркулировали по полостям и пустотам еще незатвердевших биогенных доломитов. Участки, прилегающие к этим пустотам, попадали в зону активного окисления. По мнению Н.В. Рентгартен, окисление, а затем разложение органического вещества приводит к высвобождению титана из сложных металлоорганических его соединений или его рассеянного состояния. Титан может тут же на месте образовывать лейкоксен.

При исследовании лейкоксеновой массы с большими увеличениями в ряде случаев было обнаружено, что она сложена многочисленными мелкими «глобулями», иногда слоистыми. Вполне вероятно, что «глобули» представляют собой лейкоксенизированные остатки каких-то бактерий, поедавших в начальные периоды окремнения остаточное органогенное вещество водорослей.

Фосфатизация. В прослоях биогенных доломитов, подвергшихся диагенетической перекристаллизации (последняя связана была видимо с окремкением прилегающих пород), органо-минеральная масса в ряде случаев замещена светло-коричневым фосфатом кальция.

Пиритизация. Случаи полной диагенетической пиритизации органо-минеральной массы чрезвычайно редки. Маломощные прослои с нацело пиритизированными сгустками в строматолитах и темными «лучами» в микрофитолитах приурочены к юсмастахской свите.

Итак, основная, масса биогенных доломитов билляхской серии и старореченской свиты, а следовательно, остаточное органическое вещество в них, хорошо сохранилось и не подверглось интенсивному диагенетическому преобразованию. В кремнистых и перекристалллизованных породах остаточное органическое вещество синезеленых водорослей замещено лейкоксеном, фосфатом кальция, пиритом.

При дальнейших преобразованиях пород в условиях катагенеза и гипергенеза пирит, лейкоксен, фосфат были перераспределены и выполнили стиллолиты, поры, трещины, образовав прожилки. В определенных условиях они могли бы образовать крупные скопления.