Микросферолиты в биогенно-абиогенной системе карбонатообразования (на примере нижнемэотических карбонатов, мыс Казантип, Керченский п-ов)

Автор: Антошкина Анна Ивановна

Статья в выпуске: 11 (347), 2023 года.

Бесплатный доступ

Представлены результаты изучения кальцитовых микросферолитов в известняковой брекчии, сформировавшейся на стыке биогермных и биокластовых известняков (нижний мэотис, мыс Казантип, Керченский п-ов), природа которых обсуждается до настоящего времени. Использовались следующие аналитические методы: химический карбонатный, газовой хроматографии, рамановской спектроскопии, электронной микроскопии с ЭДС, изотопный. В результате проведенных исследований установлено присутствие в фоссилизированных биопленках пелитоморфного матрикса и микросферолитов фрамбоидального пирита, галита, барита, целестина, доломит-кальцита, гематита и магнетита, отсутствующих в остальных структурных компонентах брекчии. Органическое вещество (ОВ) представлено водорослево-цианобактериальным веществом с большим вкладом микробной составляющей и примесью гумусового материала. Углеродистое вещество в кальците микросферолитов характеризуется фактически первичной неструктурированной органикой. Выявлены акцессорные минералы: циркон, олигоклаз, рутил, неодим-цериевый монацит и силицид ванадия. Образование микросферолитовых кальцитов, вероятнее всего, происходило в восстановительных условиях лагуны с повышенной соленостью в зоне контакта карбонатного и микробиального ила. Активизации аутигенного минералообразования способствовали газофлюидные высачивания активизировавшегося древнего грязевого вулкана.

Еще

Пелитоморфный матрикс, микросферолиты, минерализованные биопленки, аутигенное минералообразование, газофлюидные высачивания, палеовулкан казантип

Короткий адрес: https://sciup.org/149144382

IDR: 149144382 | DOI: 10.19110/geov.2023.11.3

Список литературы Микросферолиты в биогенно-абиогенной системе карбонатообразования (на примере нижнемэотических карбонатов, мыс Казантип, Керченский п-ов)

Антошкина А. И., Леонова Л. В., Симакова Ю. С. Новый взгляд на формирование миоценовых мшанковых биогермных известняков мыса Казантип, Крым // Доклады Российской академии наук. Науки о Земле, 2020. Т. 491. № 2. С. 1–5.
Antoshkina A. I., Leonova L. V., Simakova Yu. S. The Development of Miocene Biohermal Bryozoan Limestones of Kazantip Cape (Crimea): A New Insight. Doklady Earth Sciences, 2020, V. 49, Part 2, pp. 195–198.
Антошкина А. И., Леонова Л. В., Симакова Ю. С . Нижнемэотические мшанковые биогермы мыса Казантип, Крым: новая концепция палеоэкологической обстановки их природы // Литология и полезные ископаемые. 2022. № 6. С. 597–624.
Antoshkina A. I., Leonova L. V., Simakova Yu. S. Lower Meotian Bryozoan Bioherms of Cape Kazantip, Crimea: A New Concept of the Paleoecological Environment of Their Origin. Lithology and Mineral Resources, 2022, V. 57, No. 6, pp. 543–567.
Вассоевич Н. Б. Геохимия органического вещества и происхождение нефти: Избранные труды. М.: Наука, 1986. 386 с.
Vassoevich N. B. Geochemistry of organic matter and the origin of oil: selected works. Moscow: Nauka, 1986, 386 p. (in Russian)
Деркачев А. Н., Николаева Н. А., Баранов Б. В. и др. Проявление карбонатно-баритовой минерализации в районе метановых сипов в Охотском море на западном склоне Курильской котловины // Океанология. 2015. Т. 55. № 3. С. 432–443.
Derkachev A. N., Nikolaeva N. A., Baranov B. V. and others. Manifestation of carbonate-barite mineralization in the area of methane seeps in the Sea of Okhotsk on the western slope of the Kuril Basin. Oceanology, 2015, V. 55, No. 3, pp. 432–443. (in Russian)
Дорогочинская В. А., Степанов А. Н., Фадеев В. С. Геохимические факторы, влияющие на формирование состава реликтовых алканов C17–C20 в каустобиолитах // Нефтехимия. 1993. Т. 33. № 1. С. 7–16.
Dorogochinskaya V. A., Stepanov A. N., Fadeev V. S. Geochemical factors influencing the formation of the composition of relict C17-C20 alkanes in caustobiolites. Petrochemistry, 1993, V. 33, No. 1, pp. 7–16. (in Russian)
Ископаемые бактерии и другие микроорганизмы в земных породах и астроматериалах / Науч. ред. А. Ю. Розанов, Г. Т. Ушатинская. М.: ПИН РАН, 2011. 172 с.
Fossil bacteria and other microorganisms in terrestrial rocks and astromaterials. Scientific editors Rozanov A. Yu., Ushatinskaya G. T. Moscow: PIN RAS, 2011, 172 p.
Карпов Г. А., Силаев В. И., Аникин Л. П. и др. Эксплозивная минерализация ТТИ-50 // Толбачинское трещинное извержение 2012–2013 гг. (ТГИ-50) / Отв. ред. Е. И. Гор деев, Н. Л. Добрецов. Новосибирск: СО РАН, 2017. С. 241–255.
Karpov G. A., Silaev V. I., Anikin L. P. et al. Explosive mineralization TTI-50. Eds. E. I. Gordeev, N. L. Dobretsov. Tolbachik fissure eruption 2012–2013 (TGI-50). Novosibirsk: SB RAS, 2017, pp. 241–255. (in Russian)
Клюкин А. А. Факторы, определяющие биоразнообразие Казантипского природного заповедника // Тр. Никитского ботанич. сада — Нац. науч. центра. 2006. Т. 126. С. 133–148.
Klyukin A.A. Factors determining the biodiversity of the Kazantip Natural Reserve. Proc. Nikitsky botanic garden. National scientific center, 2006, V. 126, pp. 133–148. (in Russian)
Крылов А. А., Хлыстов О. М., Земская Т. И., Минами Х., Хачикубо А., Шоджи Х., Кида М., Погодаева Т. П., Наудтс Л., Поорт Д. Формирование аутигенных карбонатов в грязевых вулканах озера Байкал // Геохимия. 2008. Т. 46. № 10. С. 1051–1062.
Krylov A. A., Minami H., Hachikubo A., Shoji H., Khlystov O. M., Zemskaya T. I., Pogodaeva T. P., Kida M., Naudts L., Poort J. Crystallization of autigenic carbonates in mud volcanoes at lake Baikal. Geochem. Int., 2008, V. 46, No. 10, pp. 985–995.
Никитенко О. А., Ершов В. В. Глобальные закономерности формирования химического состава грязевулканических вод // Геохимия. 2021. Т. 66. № 10. С. 887–903.
Nikitenko O. A., Ershov V. V. Geochemical patterns of mud volcanic waters: reviewed worldwide data. Geochem. Int., 2021, V. 59, No 10, pp. 922–937.
Силаев В. И., Лютоев В. П., Петровский В. А. и др. Опыт исследований природных углеродистых веществ и некоторых их синтетических аналогов методом рамановской спектроскопии // Мінерал. журн. 2013. Т. 35. № 3. С. 33–47.
Silaev V. I., Lyutoev V. P., Petrovsky V. A. et al. Experience in studying natural carbonaceous substances and some of their synthetics using Raman spectroscopy. Mineral. Magazine, 2013, V. 35, No. 3, pp. 33–47. (in Russian)
Тищенко А. И., Kaсаткин A., Шкода Р. Силициды (нагчуит, линьчжиит, лобусаит и цангпоит) в сарматских известняках Крыма // Новые данные о минералах. 2016. Вып. 51, С. 30–37.
Tishchenko A. I., Kasatkin A., Skoda R. Silicides (nagchuite, linchzhiite, lobusaite and tsangpoite) in Sarmatian limestones of Crimea. New data on minerals, 2016, 51, pp. 30–37. (in Russian)
Шнюков Е. Ф., Соболевский Ю. В., Гнатенко Г. И. и др. Грязевые вулканы Керченско-Таманской области: Атлас. Киев: Наукова думка, 1986. 152 с.
Shnyukov E. F., Sobolevsky Yu. V., Gnatenko G. I. et al. Mud volcanoes of the Kerch-Taman region. Atlas. Kyiv: Naukova dumka, 1986, 152 p. (in Russian)
Шнюков Е. Ф., Шереметьев В. М., Маслаков Н. А. и др. Грязевые вулканы Керченско-Таманского региона. Краснодар: ГлавМедиа, 2006. 176 с.
Shnyukov E. F., Sheremetyev V. M., Maslakov N. A. et al. Mud volcanoes of the Kerch-Taman region. Krasnodar: GlavMedia, 2006, 176 p. (in Russian)
Шнюков Е. Ф., Лукин А. Е. О самородных элементах в различных геоформациях Крыма и сопредельных регионов // Геология и полезные ископаемые Мирового океана. Металлогения. 2011. № 2. С. 3–30.
Shnyukov E. F., Lukin A. E. On native elements in various geoformations of Crimea and adjacent regions.
Geology and minerals of the World Ocean. Metallogeny, 2011, No. 2, pp. 3–30. (in Russian)
Хант Дж. Геохимия и геология нефти и газа. М.: Мир, 1982. 704 с.
Hunt J. Geochemistry and geology of oil and gas. Moscow: Mir, 1982, 704 p. (in Russian)
Aloisi G., Wallmann K., Drews M. et al. Evidence for the submarine weathering of silicate minerals in Black Sea sediments: Possible implications for the marine Li and B cycles. Geochem. Geophys. Geosyst., 2004. V. 5. Q04007
Bischoff K., Sirantoine E., Wilson M. E. J. et al. Spherulitic microbialites from modern hypersaline lakes, Rottnest Island, Western Australia // Geobiology 2020. 00:1–17. DOI: 10.1111/gbi.12400
Boggs S. Petrology of sedimentary rocks. 2nd edn. Cambridge University Press, Cambridge, UK. 2010. 600 pp.
Bosak T., Souza-Egipsy V., Newman D. K. A laboratory model of abiotic peloid formation // Geobiology, 2004. V. 2. no. 3, pp. 189–198.
Brasier A. T., Rogerson M. R., Mercedes-Martin R. et al. A test of the biogenicity criteria established for microfossils and stromatolites on Quaternary tufa and speleothem materials formed in the «Twilight Zone» at Caerwys, UK. // Astrobiology, 2015. V. 15. no 10. pp. 883–900;
Chan M. A., Hinman N. W., Potter-McIntyre S.L. et al. Deciphering biosignatures in planetary contexts // Astrobiology, 2019. V. 19. no. 9, pp. 1075–1102.
Chidsey T. C., Berg M. D. V., Eby D. E. Petrography and characterization of microbial carbonates and associated facies from modern Great Salt Lake and Uinta Basin's Eocene Green River Formation in Utah, USA // Geological Society, London, Special Publications, 2015. V. 418, no 1, pp. 261–286.
Flügel E. Microfacies of carbonate rocks: analysis, interpretation and application. Berlin: Heidelberg-Springer-Verlag. 2010. 976 p.
Granasy., Pusztai T., Tegze G. et al. Growth and form of spherulites // Phys. Rev. E, 2005. V. 72. 011605.
Hodgson D. M., Bernhardt A., Clare M. A. et al. Grand challenges (and great opportunities) in sedimentology, stratigraphy, and diagenesis research. Frontiers in Earth Science, 2018. V. 6. Article 173. doi: 10.3389/feart.2018.00173
Kelts K, Talbot M. Lacustrine Carbonates as Geochemical Archives of Environmental Change and Biotic/Abiotic Interactions. In: M.M. Tilzer, C. Serruya (eds) Large Lakes. Brock / Springer Series in Contemporary Bioscience. Springer, Berlin, Heidelberg. 1990. Krumbein W. E., Paterson D. M., Stal L. J. (Eds.) Biostabilization of Sediments. BIS Univ. of Oldenburg. 1994. 526 pp.
Mercedes-Martín R., Rao A., Rogerson M. et al. Effects of salinity, organic acids and alkalinity on the growth of calcite spherulites: Implications for evaporitic lacustrine sedimentation // Depositional Rec., 2021. P. 00:1–22.
Ogino T., Suzuki T.; Sawada K. The formation and transformation mechanism of calcium carbonate in water // Geochim. Cosmochim. Acta, 1987. V. 51. P. 2757–2767.
Sánchez-Román M., Vasconcelos C., Warthmann R. et al. Microbial dolomite precipitation under aerobic conditions: Results from Brejo do Espinho Lagoon (Brazil) and culture experiments. In: Swart P. K., Eberli G. P., McKenzie J. A., Jarvis I., Stevens, T. (Eds.) Perspectives in carbonate geology: A tribute to the career of Robert Nathan Ginsburg. Sedi mentology, 2009 (IAS Special Publication No. 40), pp. 167–178.
Serebryakov S. N. Biotic and Abiotic Factors Controlling the Morphology of Riphean Stromatolites. In: M.R. Walter (Ed) Stromatolites. Chapter 6.4 // Developments in Sedimentology, 1976. V. 20. pp. 321–336.
Stanienda-Pilecki K. J. Magnesium calcite in Muschelkalk limestones of the Polish part of the Germanic Basin. Carbonates and Evaporites, 2018. V. 33, pp. 801–821.
Tutolo B. M., Tosca N. J. Experimental examination of the Mgsilicate- carbonate system at ambient temperature: Implications for alkaline chemical sedimentation and lacustrine carbonate formation // Geochimica et Cosmochimica Acta, 2018. V. 225, pp. 80–101.
Vennin E., Bouton A., Bourillot R. et al. The lacustrine microbial carbonate factory of the successive Lake Bonneville and Great Salt Lake, Utah, USA. // Sedimentology, 2019. V.66. no 1, pp. 165–204.
Vu B., Chen M., Crawford R. J., Ivanova E. P. Bacterial extracellular polysaccharides involved in biofilm formation // Molecules. 2009. V. 14. no. 7. pp. 2535–2554.
Webb G. E. Was Phanerozoic reef history controlled by the distribution of non-enzymatically secreted reef carbonates (microbial carbonate and biologically induced cement)? // Sedimentology, 1996. V. 43. no 6, pp. 947–971.
Wilkinson B. H., Given R. K. Secular variation in abiotic marine carbonates: Constraints on Phanerozoic atmospheric carbon dioxide contents and oceanic Mg/Ca ratios // The Journal of Geology, 1986. V. 9. no. 3, pp. 321–333.
Wopenka B., Pasteris J. D. Structural characterization of kerogens to granulite-facies graphite: Applicability of Raman microprobe spectroscopy // American Mineralogist, 1993. V. 78. P. 533–557.

Еще

Статья научная