Происхождение жизни - Руттен М.
Скачать (прямая ссылка):
6. ИССЛЕДОВАНИЯ РАНКАМЫ; ПРОДУКТЫ РАЗРУШЕНИЯ ГРАНИТОВ
Первую попытку определить состав первичной атмосферы исходя из разного хода экзогенных процессов в различных атмосферах предпринял уже в 1955 году Ранкама [23]. Он сделал некоторые выводы о характере атмосферы, изучая древние обломочные породы, залегающие вокруг гранитных массивов в Финляндии, из которых, как можно думать, эти обломочные породы образовались.
Этот гранит, который представляет собой кварцевый диорит, содержит около 4% двухвалентного железа и 2% трехвалентного (по массе окислов). В условиях окислительного выветривания, переноса и отложения двухвалентное железо окисляется. Но в изученных Ранкамой породах Финляндии ситуация иная: отношение FeaCb/FeO в них сравнимо с таковым близлежащих кварцевых диоритов и даже ниже, чем в диоритовой гальке, включенной в осадочную породу (табл. 16). Из этого Ранкама сделал вывод, что выветривание данного кварцевого диорита происходило в восстановительной атмосфере.
Так было получено первое доказательство того, что в докембрии Земля действительно была окружена бескислородной атмосферой. Это надо расценивать как крупный успех в исследовании возможности возникновения жизни естественным путем.
Работы Ранкамы дали бы нам и точное представление о том, когда именно существовала бескислородная атмосфера, если бы удалось определить возраст осадочных пород, окружающих кварцевый диорит. К сожалению, попытка установить их возраст не
Таблица 1&
Содержание двухвалентного и трехвалентного железа (весовые %) в гранитах (кварцевых диоритих) и в образовавшихся из них осадочных породах докембрия вблизи Тампере (Финляндия) [23]
Галька из Кварцевые диориты
кварцевого лиорита
f203 1,98 0,79 0,61 0,75 1,46 0,50 1,09
FeO 3,67 6,70 4,06 6,23 7,99 4,35 5,65
Fe203/Fe0 0,54 0,12 0,15 0,12 0,18 0,11 0,19
Оеадочны в породы
Fe203 0,16 1,73 0,49 0,65 1,43
FeO 2,94 5,19 5,06 6,31 6,71
Fe2Os/FeO 0,05 0,33 0,10 0,10 0,21
увенчалась успехом. Сначала он был оценен в 1800 млн. лет, ног как затем выяснилось, это возраст более позднего метаморфизма,, так что на самом деле эта порода должна быть гораздо древнее. Более того, с тех пор как были опубликованы труды Ранкамы, некоторые геологи выразили сомнение в том, действительно ли эти метаморфические осадочные породы являются продуктом эрозии гранита. Тем самым ставятся под сомнение все выводы Ранкамы. Однако основная идея автора остается верной, и ее применение позволило в дальнейшем получить гораздо более достоверные результаты. Мы обсудим их в следующих разделах.
7. РАБОТЫ РАМДОРА; ПИРИТОВЫЕ ПЕСКИ И ЗОЛОТО-УРАНОВЫЕ «РИФЫ»
Б 1958 году Рамдор [21] обратил внимание на тот факт, что древние докембрийские осадочные породы древних щитов Южной Африки, Бразилии и Канады, имеющие промышленное значение ввиду того, что в них содержится уран (вместе с золотом или беа него), и потому хорошо изученные, могли образоваться в бескислородной атмосфере.
Из осадочных пород Южной Африки уже давно добывается золото, поэтому их называют «золотыми рифами». В последние десятилетия здесь добывается и уран, отчего, конечно, возросло экономическое значение этих пород. Но сходные с ними породы Бразилии и Канады так бедны золотом, что их никогда не называли «золотыми рифами», и разрабатываться они стали сравни-
тельно недавно, когда содержащийся в них уран приобрел важное значение. Отложения, изученные Рамдором, относятся к следующим формациям: Доминион-Риф и Витватерсранд в Южной Африке; Серра-де-Жакобина в Бразилии, штат Байя; Блайнд-Ривер, провинция Онтарио в Канаде. Они сильно различаются по возрасту, а также по географическому и геологическому положению. Общее между ними то, что все они относятся к раннему и среднему докембрию, причем ни в позднем докембрии, ни в палеозое подобных пород не обнаружено.
Но нас не интересует их промышленное значение. Они важны с общегеологической точки зрения и с точки зрения нашей проблемы. Эти породы сложены древними песками и гравием и возникли в результате экзогенных процессов. Следовательно, их состав должен в какой-то мере отражать состав древней атмосферы. В этих отложениях присутствуют зерна не только кварца, но и сульфидов, особенно пирита, а также урановой смолки. Урановая смолка — сложный минерал непостоянного состава (от UO2 до U3O8). Первоначально он состоял из наименее окисленной формы урана — минерала уранинита (UO2), а затем окисление привело к образованию урановой смолки, смеси окислов урана.
Несмотря на различия в географическом и стратиграфическом положении, а также в возрасте, состав этих кварцево-пиритовых песков с небольшой примесью золота и урана так однообразен, что даже специалисты зачастую не могут сказать, из какого месторождения взят образец. Конечно, минеральный состав меняется от пласта к пласту; обнаружена и горизонтальная изменчивость состава в пределах одного пласта. Но все эти колебания состава не выходят за определенные весьма узкие пределы, и общий характер пород из разных мест и горизонтов остается однородным. Однако еще важнее то, что эта картина резко отличается от того, что наблюдается для всех более молодых отложений гравия и песка, возникших в конце докембрия и позже, вплоть до наших дней.
