Происхождение жизни - Руттен М.
Скачать (прямая ссылка):
8. ПЕСКИ С ПИРИТОМ, УРАНИНИТОМ И ИЛЬМЕНИТОМ
Отложения, о которых говорилось в предыдущем разделе, представляют собой древние конгломераты и пески, сцементировав-шиеся в очень твердую породу, залегающую в виде «рифов». Кроме кварца в них содержится много пирита (FeS2), ильменита (ЕеТЮз) и урановой смолки, образовавшейся из первичного минерала уранинита (UO2). Эти породы обладают признаками, характерными для отложений, накапливавшихся в виде гравия и песков в руслах рек и в озерах. Поскольку такие породы богаты ценными минералами, их называют россыпями. Окатанность отдельных зерен, очень хорошая отсортированность по размеру зерна, различия между пластами по минеральному составу и размеру
зерна свидетельствуют о том, что это именно озерные и речные отложения. Рамдор [21] нашел следы эрозии в более древних пластах, а также признаки переотложения обломков более древних песчаников и конгломератов вместе с отдельными зернами минералов в более молодые пласты. Значит, цикл выветривание —
+ /]+ +U+
+ V'
v-v.-v. j+t
&&о$9шотньш < +!
о Кинроа?
' ¦ШЩ : J J+-:М—+ +
шгсгпаЬ
Л
I
\
I \
т оВолмаранссш<м
Ч
100 КАТ
Фиг. 71. Схематическая карта бассейна Витватерсранд (Южная Африка).
Крестики — древние породы основания (возраст около 3 млрд. лет), окружающие бассейн и обнажающиеся также в области купола Вредефорт; белым обозначена система Витватерсранд; пунктирная линия — граница между вышележащими и нижними частями системы. Все более молодые породы не отмечены. Точками отмечены области золотых месторождений — районы, в которых содержание золота в конгломератах достаточно высоко для его добычи.
эрозия — перенос — отложение повторялся несколько раз и, следовательно, данные породы неоднократно приходили в контакт с атмосферой.
Таким образом, эти древние отложения содержат зерна очень разного минерального состава — кварц, пирит, урановая смолка — а значит, и разной удельной массы. Физические процессы сортировки отдельных зерен при отложении этих пород происходили гораздо активнее, чем при образовании позднейших отложений песка
и гравия, состоящих почти исключительно из зерен кварца. Б древних отложениях одного горизонта более легкие кварцевые зерна всегда гораздо крупнее тяжелых зерен пирита, а зерна самого тяжелого минерала — урановой смолки — самые мелкие.
По своему залеганию эти древние пески и гравии очень похожи на отложения более молодых осадочных бассейнов. В качестве примера рассмотрим бассейн Витватерсранд в Южной Африке [27] (фиг. 71). Это блюдцеобразная впадина размером примерно 300 на 100 км, расположенная на гораздо более древпем основании. В центре бассейна в результате позднейшего поднятия и эрозии породы основания обнажились (купол Вредефорт).
Максимальная мощность осадочной серии Витватерсранд составляет около 8 км, но это не означает, что здесь когда-то был постепенно заполнявшийся отложениями бассейн глубиной 8 км. Отложеиия эти материковые или прибрежные (или только прибрежные) ; возможно, они сформировались в дельтах и аналогичных образованиях, существовавших на протяжении всего времени образования системы Витватерсранд. Мы можем представить себе медленно опускающийся бассейн, в котором осадконакопление преобладало над опусканием. Поверхность суши всегда оставалась вблизи уровня моря, независимо от того, насколько низко опускалось основание. Лишь много времени спустя после того, как осадконакопление прекратилось, дальнейшее опускание коры создало знакомый нам блюдцеобразный «бассейн», в котором серия Витватерсранд почти на всем своем протяжении перекрыта молодыми породами.
В процессе отложения этой серии пластических осадков вследствие изменений в скорости опускания коры и скорости седиментации возникла так называемая ритмичность осадочных пород (фиг. 72 и 73), вполне сходная с ритмичностью, обнаруженной в более молодых осадочных бассейнах.
Итак, по способу отложения, переработки и переотложения эти древние гравий и пески поразительно похожи на более новые. Различие только одно, но оно крайне важно: все более молодые пески и гравии состоят главным образом или даже исключительно из кварца, тогда как в этих древних осадочных породах содержатся в больших количествах другие минералы — сульфиды и уранинит, которые в условиях современной атмосферы нестабильны.
Сравнить строение древних и современных песков можно по фото 30 и 31. Первый снимок — шлиф древнего песчаника системы Витватерсранд, возраст более 2 млрд. лет (ср. с фиг. 69). Второй снимок — современный магнетитовый песчаник с побережья к северу от Буэнос-Айреса. Древний песчаник состоит главным образом из пирита, современный — из магнетита; оба минерала имеют сходные удельные массы. Сходство структуры, как мы видим, совершенно очевидно.
Лавы Вентерсдорп
' V V ' V V V У V» >? N
Е
О
