Литология. Кн. 2 - Фролов В.Т.
ISBN 5—211—02383—8
Скачать (прямая ссылка):
Общее условие накопления OB для всех типов каустобиолитов — анаэробная среда в осадке или торфянике, предохраняющая от медленного сгорания — гниения и сохраняющая органику для гумификации или битуминизации. На суше бескислородные условия обеспечиваются совпадением уровня стоячих грунтовых вод с поверхностью Земли, т. е. заболачиванием, а в
водоемах — их застойностью. Все это порождает восстановительные условия в первичных накоплениях органической массы — до —200—300 мВ или еще ниже. С кислородным режимом связано не только сохранение или разрушение органики, но и развитие бактерий, низших грибов и других микроорганизмов, перерабатывающих OB в том или ином направлении. При достатке кислорода оно дезинтегрируется и разлагается (превращаясь в CO2, воду и другие удаляющиеся флюидьі) -обычно без твердого остатка или с его небольшим количеством (смола и другие липтиниты и инертиты).
При гниении в условиях некоторой недостаточности кислорода аэробные бактерии и низшие грибы образуют гумусовые вещества с низким содержанием Н, позже превращающиеся в оксифюзинит и макринит. При еще большем дефиците кислорода происходит торфообразование, в результате которого в основном из лигнина образуются гуминовые кислоты (гумификация), при углефикации на более поздних стадиях дающее вит-ринит. В полностью восстановительной среде происходит брожение (метановое, водородное, масляное или иное) анаэробными бактериями, отнимающими кислород у вещества и, таким образом, обогащающими его водородом, — это битуминиты и витриниты со слабой отражательной способностью — составные части сапропеля и сапропелитов. Их флюидные дериваты позже дают нефть. Во всех этих превращениях наименее стойкой в анаэробных условиях оказывается целлюлоза (в живых растениях она отличается большой стойкостью к бактериям), и большая ее часть, разлагаясь бактериями, исчезает для угле-образования, а остающаяся превращается в витрен и другие компоненты. Торф обогащается лигнином и продуктами его превращений. Белки, полностью разлагающиеся в аэробных условиях (на газы и аминокислоты), в анаэробных дают гуминовые вещества и жиры; последние минеральными кислотами и щелочами омыляются, превращаются в жирные кислоты и сохраняются. Смолы, несмотря на стойкость, теряя эфиры, твердеют, полимеризуются, становятся еще более стойкими, нерастворимыми. Экзотический пример их — янтарь.
Кислотность торфа и сапропеля влияет на жизнедеятельность бактерий и таким образом также управляет преобразованием. Их рН варьирует от 3,3 (в верховых, особенно в сфагнумовых, (болотах) до 8,1 (в мангровых болотах Флориды с аридным климатом). Торф низинных болот имеет рН 4,8—6,5, а верховых — 3,3—4,6. Влияет и субстрат: на песчаных почвах Северной Америки кислотность выше (рН 4,5-v-6,5), чем в торфе на глинистых илах болот поймы р. Миссисипи (рН 6,5—7,5). Торф, испытывающий влияние моря, имеет рН выше, реакция часто лцелочная.
В щелочных условиях действуют бактерии, разрушающие .лигнин, торф обогащается клетчаткой, которая превращается в студенистое пектинообразное вещество, оказывающееся более
стойким к дальнейшему микробиологическому превращению, чем сама клетчатка. В кислых условиях, наоборот, разрушается клетчатка и накапливаются лигнин и продукты его превращений: в конечном итоге — витринит. Многие бактерии лучше развиваются в нейтральной или слабощелочной среде (рН 7,0— 7,5). Чем кислее торф, тем меньше в нем бактерий, и флора становится все более специализированной. Только низшие грибы, обитающие в самом верхнем слое торфа (до глубины примерно 0,4 м), хорошо переносят низкие рН (около 4,0). С глубиной количество бактерий уменьшается, ослабевает и затухает и микробиологический фактор преобразования органики. Анаэробные бактерии обитают до глубины 10 м. С глубиной уменьшается кислотность и несколько возрастает рН.
В торфах действуют и серобактерии, восстанавливающие сульфаты до серы, и "сульфиды образуются в них только жизнедеятельностью бактерий. Хотя сера мобилизуется и из растительного и животного протеина, преимущественно бактериального, количество сульфидов может служить показателем влияния моря, сульфатный ион воды которого в основном и связывается в молекулах сульфидов.
Температура поверхности торфа и ила играет важную роль при первичном разложении OB. Чем она выше, тем обильнее мир микроорганизмов, более активны бактерии и быстрее химические процессы. Оптимальная температура для бактерий, разлагающих целлюлозу, 35—4O0C На юге Флориды зарегистрирована температура торфа 24—28 °С Торф лесных болот на Суматре можно продавить через льняную ткань (Штах и др., 1978, с. 50) — так сильно разрушены растительные остатки. Наоборот, последние лучше сохраняются в торфах умеренных и холодных зон.
Питание торфяников веществами, необходимыми для развития жизни, — органическими и минеральными, кислородом, азотом, фосфором, кальцием, калием, серой и др. — позволяет различать болота эвтрофные (с обильным питанием), мезо- и слиготрофные (со средним и бедным питанием). Низинные болота, питающиеся подземными водами, обычно эвтрофны, а верховые — олиготрофны, так как вода в них в основном атмосферная. Обильное питание способствует пышному развитию растительности и микроорганизмов, быстрому приращению органической массы и ее глубокому преобразованию. Олиготроф-ный торф весьма кислый (рН 3,5—4,0), с мало преобразованными фитофрагментами, но с очень малой минеральной примесью. Это ясно указывает на связь зольности с обильным питанием, осуществляемым обычно подземным или поверхностным стоком в болотной области под уклон зеркала грунтовых вод. На юге Флориды закартированы сходные поверхностные стоки в районе оз. Окичоби: с севера на юг, к морю, через тростниковые болота со скоростью 30 м/ч при уклоне 3 см/км протекают «травяные реки», разносящие питательные вещества
