Изучение главных особенностей современных и миоцен-плейстоценовых природных объектов Исландии. Исследование и анализ характера распространения и времени проявлений региональной и наложенной гидротермальной активности в наземной части рифтовой системы.
При низкой оригинальности работы "Вулканогенно-осадочный литогенез в наземной рифтовой зоне Исландии", Вы можете повысить уникальность этой работы до 80-100%
Отдельные разрезы изучались послойно, а при прослеживании характера распространения ассоциаций гидротермальных минералов на ряде особенно хорошо обнаженных участков проводилось крупномасштабное картирование распространения слоистых силикатов разного состава. Формирование, распределение и состав ассоциаций гидротермальных минералов исследовались, в основном, в пределах низкотемпературной зоны изменения, охватывающей мощные толщи миоцен-плиоценовых платобазальтов, плиоцен-плейстоценовых толщ наземных лав и гиалокластитов. Актуальность постановки исследований вулканогенно-осадочного типа литогенеза в Исландии обосновывается тем, что накопление вулканических и вулканогенно-осадочных пород в этом районе можно проследить вне влияния поступления невулканического осадочного материала за достаточно длительный промежуток времени. Актуальность предпринятых исследований заключается также и в возможности успешно разрабатывать крупный раздел Программы № 15 фундаментальных исследований Президиума РАН «Происхождение биосферы и эволюция гео-биологических систем», в областях с активной гидротермальной деятельностью, учитывая, что в гидротермально измененных миоценовых платобазальтах Исландии впервые нами были выявлены минерализованные фрагменты микроорганизмов. Целью поставленных исследований было дальнейшее развитие учения литогенеза в части, относящейся к крупному его разделу - проявлению вулканогенно-осадочного типа литогенеза в гумидном климате северных широт на примере ключевого объекта вулканически и гидротермально активной рифтовой зоны Исландии, развивающейся в пределах глобальной рифтовой системы.Гидротермально измененные породы Исландии имеют многие черты сходства с вулканитами, преобразованными в пределах рифтов на дне океанов, а также в наземной обстановке во многих районах активных проявлений вулканизма. Рассматривая особенности гидротермальной минерализации в Исландии в первую очередь необходимо подчеркнуть те особенности состава пород, которые формировались в наземной обстановке и могут влиять на интенсивность минералообразования и состав образующихся минералов. Миоцен-плиоценовые платобазальты в основном представлены массивными лавами, сложенными преимущественно афировыми и порфировыми (плагиофировыми) толеитовыми базальтами разной степени раскристаллизации, с отдельными маркирующими горизонтами маломощных горизонтов тефры и вулканогенно-осадочных отложений. В позднем плиоцене и плейстоцене при извержениях в ледовой обстановке формировались гиалокластиты, подушечные лавы и подушечные брекчии, переслаивающиеся с тиллитами и отложениями ледниковых водных потоков. В составе вторичных минералов в них главную роль играют слоистые силикаты (смектиты, хлориты), замещающие стекло, а открытые полости заполнены цеолитами.
Вывод
Гидротермально измененные породы Исландии имеют многие черты сходства с вулканитами, преобразованными в пределах рифтов на дне океанов, а также в наземной обстановке во многих районах активных проявлений вулканизма. Рассматривая особенности гидротермальной минерализации в Исландии в первую очередь необходимо подчеркнуть те особенности состава пород, которые формировались в наземной обстановке и могут влиять на интенсивность минералообразования и состав образующихся минералов.
Миоцен-плиоценовые платобазальты в основном представлены массивными лавами, сложенными преимущественно афировыми и порфировыми (плагиофировыми) толеитовыми базальтами разной степени раскристаллизации, с отдельными маркирующими горизонтами маломощных горизонтов тефры и вулканогенно-осадочных отложений. В позднем плиоцене и плейстоцене при извержениях в ледовой обстановке формировались гиалокластиты, подушечные лавы и подушечные брекчии, переслаивающиеся с тиллитами и отложениями ледниковых водных потоков. Гиалокластиты состоят целиком или в значительной степени из легко разрушающегося базальтового стекла (сидеромелана). Основная масса гиалокластитов образовалась при подледных (подводных) извержениях в наземной части острова и в меньшей степени на его шельфе.
В пределах низкотемпературной зоны толщи гиалокластитов по сравнению с базальтовыми лавами изменены значительно сильнее. В составе вторичных минералов в них главную роль играют слоистые силикаты (смектиты, хлориты), замещающие стекло, а открытые полости заполнены цеолитами. В хорошо раскристаллизованных базальтах первым среди породообразующих минералов разрушается оливин, замещаясь смектитами, затем по трещинкам и метасоматически по плагиоклазам развиваются слоистые силикаты и цеолиты. Пироксены и рудные минералы большей частью остаются неизмененными. Синтез слоистых силикатов и цеолитов происходит главным образом по зонам трещиноватости и в открытых полостях при этом вмещающие базальты в большинстве случаев остаются слабо или совершенно неизмененными. Формирование, распределение и в значительной мере состав ассоциаций гидротермальных минералов в пределах низкотемпературной зоны гидротермального изменения во многом зависят от интенсивности и времени проявления рифтогенеза, главного фактора формирования зон проницаемости в вулканогенных толщах. Важнейшим движущим фактором этого процесса является периодически возобновляющаяся трещиноватость, поддерживающая постоянное течение процесса взаимодействия вода-порода.
В пределах рифта зоны гидротермальной минерализации, выявленные по минералам индикаторам, только в самом общем виде соответствуют картине современного распространения температур. В пределах активно живущего роя трещин проницаемость пород и пути миграции горячих вод меняются достаточно быстро. В результате температуры современного прогрева пород и образовавшееся ранее зональное распространение минералов могут полностью не совпадать. С этим связано часто наблюдающееся наложение друг на друга разных по составу и времени образования минеральных ассоциаций, возникших при разных температурных обстановках.
Характерной чертой нагретых глубинных подземных вод и гидротермальных минералов рифтовой зоны Исландии является присутствие полициклических ароматических углеводородов (ПАУ). Во вторичных минералах ПАУ в 7 - 10 раз больше, чем во вмещающих гидротермально измененных базальтах. Это указывает на активно идущий процесс аккумуляции углеводородов минеральными компонентами в момент их образования.
В наземных толщах миоценовых платобазальтов, выявлены фрагменты минерализованных микроорганизмов, свидетельствующие о существовавшей в толще вулканогенных пород жизни (эндобиосферы). Минерализация микробиоты широко распространена в зоне формирования слоистых силикатов смектит-селадонитового состава, образовавшихся на начальной, низкотемпературной стадии изменения базальтов. Бактериальная активность играла важную роль при формировании геля - предшественника слоистых силикатов смектит-селадонитового состава. Постоянный характер сонахождения микробиоты и ПАУ в наземных и подземных гидротермальных образованиях указывает на то, что заселению и существованию бактерий в глубоких горизонтах платобазальтов благоприятствовало постоянное присутствие в подземных водах абиогенных углеводородов, поступавших с потоками термальных вод. Распространение минерализованных бактерий можно использовать в качестве индикатора древних гидротермальных потоков и путей миграции абиогенных углеводородов.
Хемолитотрофные термофильные микроорганизмы, минерализованные фрагменты которых обнаружены в гидротермальных образованиях платобазальтов, можно рассматривать в качестве постоянных обитателей подземных микробиологических сообществ, унаследованных от тех, которые возникли и адаптировались для жизни глубоко под землей еще тогда, когда на ее поверхности условия для существования были неподходящими.
Список литературы
1. Ахметьев М.А., Гептнер А.Р. Гладенков, Милановский Е.Е., Трифонов В.Г. Исландия и срединно-океанический хребет. Стратиграфия. Литология. М.: Наука. 1978а. 204 с.
3. Гептнер А.Р. Вулканогенные и вулканогенно-осадочные формации Исландии // Литология и полезн. ископаемые. М. № 4, 1977а. с. 143-150.
4. Гептнер А.Р. Палагонит и процесс палагонитизации. // Литология и полезн. ископаемые. М. № 5, 1977б. с. 113-130.
5. Гептнер А.Р. Вулканогенные и вулканогенно-осадочные формации Исландии. В кн.: Исландия и срединно-океанический хребет. Стратиграфия, литология. М.: Наука, 1978, с. 155-185.
6. Гептнер А.Р., Селезнева М.А. Распределение петрогенных элементов в свежих и измененных базальтовых стеклах Исландии // Литология и полезн. ископаемые. М. № 6, 1979. с. 60-70.
7. Гептнер А.Р. Характерные черты некоторых генетических типов континентальных отложений вулканических областей. В кн.: Процессы континентального литогенеза. Труды ГИН АН СССР. вып. 350. М.: Наука, 1980а. с. 94-123.
8. Гептнер А.Р. Особенности ледового литогенеза в обстановке активного вулканизма. В кн.: Процессы континентального литогенеза. Труды ГИН АН СССР. вып. 350. М.: Наука, 1980б. с. 136-146.
9. Гептнер А.Р., Селезнева М.А., Смелов С.Б., Лискун И.Г. Условия образования и начальные стадии изменения базальтового стекла // Литология и полезн. ископаемые. М. 1984. № 4 с. 44-62.
10. Гептнер А.Р., Кристманнсдохтир Х., Селезнева М.А. Вторичные минералы базальтоидов, измененных гидротермальным рассолом на п-ове Рейкьянес (Исландия) // Литология и полезн. ископаемые 1987. № 2, с. 25-41.
11. Гептнер А.Р., Петрова, В.В. Апофиллит и гиролит - индикаторы низкотемпературной стадии гидротермального изменения базальтоидов // Литология и полезн. ископаемые, 1989. № 6, с. 100-115.
12. Гептнер А.Р., Соколова Г.В. О миграции петрогенных элементов при формировании цеолитов в базальтах Исландии // Литология и полезн. ископаемые, 1989. № 1, c. 3-14.
13. Гептнер А.Р., Алексеева Т.А., Пиковский Ю.И. Полициклические ароматические углеводороды в свежих и гидротермально измененных вулканитах Исландии // ДАН. 1999б. Т. 369. № 5. 667-670.
14. Гептнер А.Р., Петрова, В.В. Кремнистые минералы в базальтах Исландии: состав, условия образования // Литология и полезн. ископаемые, 1996. № 1, с. 32-43.
15. Гептнер А.Р., Петрова В.В., Соколова А.Л., Горькова Н.В. Биохемогенное формирование слоистых силикатов при гидротермальном изменении базальтов, Исландия // Литология и полез. ископаемые. 1997. № 3. С. 249-259.
16. Гептнер А.Р., Петрова В.В. Стадийность контактового и гидротермального аутигенного минералообразования в зонах дайковых роев Исландии // Литология и полезн. ископаемые, 1998. № 1, с. 78-92.
17. Гептнер А.Р., Алексеева Т.А., Пиковский Ю.И. Полициклические ароматические углеводороды в вулканических породах и гидротермальных минералах Исландии // Литология и полезн. ископаемые. 1999а. № 6. С. 619-631.
18. Гептнер А.Р. Абиогенное и биохемогенное изменение базальтового стекла в низкотемпературных условиях // Литология и полезн. ископаемые. 2001. № 6, с. 631-645.
19. Гептнер А.Р. Минерализованные свидетели существования гидротермальной эндобиосферы. С.123-135. Сб. Бактериальная палеонтология. Ред. А.Ю. Розанов. М.: ПИН РАН. 2002. 188 с.
20. Гептнер А.Р., Пиковский Ю.И., Протасевич Л.Т., Алексеева Т.А., Раменская М.Е., Минерализованная микробиота - возможный индикатор потока углеводородов в рифтовой зоне Исландии // Литология и полезн. ископаемые. 2003. № 6., с. 559-612
21. Гептнер А.Р., Петрова В.В., Синицын Ю.Б., Пятова В.Н., Ганзей С.С. Параллельно-слоистые агаты в базальтах Исландии. Материалы международного семинара, Кварц, Кремнезем, Сыктывкар. 2004 с. 313-314.
22. Гептнер А.Р., Ивановская Т.А., Покровская Е.В. Гидротермальная фоссилизация микроорганизмов на поверхности земли (Исландия) Литология и полезн. ископаемые. № 6, 2005. 1-19.
23. Гептнер А.Р. Вулканогенно-осадочные отложения гляциального шельфа. В сб. Фундаментальные проблемы квартера: итоги изучения и основные направления дальнейших исследований. Материалы V Всероссийского совещания по изучению четвертичного периода. М. 7-9 ноября 2007. с. 72-74.
24. Гептнер А.Р., Ивановская Т.А., Покровская Е.В., Ляпунов С.М., Савичев А.Т., Горбунов А.В., Горькова Н.В. Гидротермально измененные гиалокластиты на поверхности земли в рифтовой зоне Исландии (проблема биохемогенной аккумуляции микроэлементов) // Литология и полезн. ископаемые. М. № 5, 2007. с. 503-529.
25. Гептнер А.Р. Гидротермальная минерализация в рифтовой зоне Исландии (тектонический контроль формирования минеральных концентраций) Литология и полезн. ископаемые. М.2009. (в печати).
26. Исландия и Срединно-океанический хребет. Стратиграфия. Литология. М. Наука. 1978. 204 с.
27. Курносов В.Б. Гептнер А.Р., Петрова В.В. Гидротермальный литогенез. В кн.: Осадочные бассейны: методика изучения, строение и эволюция. Ред.: Леонов Ю.Г., Волож Ю.А. М.: Научный мир, 2004. сс. 272-306
28. Лаврушин Ю.А., Гептнер А.Р., Голубев Ю.К. Ледовый тип седименто- и литогенза. М.: Наука. 1986. 155 с.
29. Перфильев А. С., Ахметьев М. А., Гептнер А. Р., Дмитриев Ю.И., Золотарев Б.П., Самыгин С.Г. Миоценовые базальты Исландии и проблемы спрединга. М.: Наука, 1991. 208 с.
30. Холодкевич И.В., Гептнер А.Р. Экспериментальное исследование гидротермального преобразования базальтов Исландии // Литология и полезн. ископаемые. М. № 4 1982. с. 68-78.
31. Galant Yu., Geptner A.R., Pikovsky Yu.I. Evidence of Hydrocarbon Migration in Volcanic Piles of Rift Systems. Symposium: Un-Conventional Resources - The Modern Theory of Abiotic Genesis of Hydrocarbons: Challenge or Myth? Athens Abstract. 2007
32.Galant Yu., Geptner A.R., Pikovskii Yu., 33 IGC The General Symposia Gep-13 Abiotic deep origin of hydrocarbons: Myth or reality?, 2008 Abstract
33. Geptner A.R., Kristmannsdottir H. Hydrothermal Endobiosphere in the Miocene-Pliocene Lava Piles of Iceland.Evidenced by Mineral Structures // In Proceedings of SPIE V. 4939. Instruments, Methods, and Missions for Astrobiology VI / Eds/ Hoover Richard B., Rozanov Alexey Yu., Lipps Jere H. Bellingham. WA. 2003. P. 191-207.
34. Geptner A.R., Kristmannsdottir H., Kristjansson J., Marteinsson V., Biogenic saponite from an active submarine hot spring, Iceland // Clay and Clay Minerals. 2002. V. 50. № 2. P. 174-185.
35. Geptner A.R., Petrova V.V., Kristmannsdottir H. On biochemical genesis of clay minerals in basalts, Iceland. Water-Rock Interaction, Proceedings of the 8th International Symposium on Water-Rock interaction. Balkema, 1995. P. 245-247.
36. Geptner, A.R, Richter B., Pikovskii, Y.I., Chernyansky, S.S., Alekseeva, T.A. Hydrothermal polycyclic aromatic hydrocarbons in marine and lagoon sediments at the intersection between Tjornes Fracture Zone and recent rift zone (Skjalfandi and Oxarfjor?ur bays), Iceland. Marine Chemistry. Vol. 101. 2006. pp. 153-165.
37. Kristmannsdottir H. Geptner A.R. Hydrothermal medicative clays - mud cure in Iceland 33 IGC The General Symposia Medical geology, 2008 Abstract
38. Marteinsson, V. T., Kristjansson, J. K., Kristmannsdottir, H., Dahlkvist, M., Saemundsson, K., Hannington, M., Petursdottir, S., Geptner, A., and Stoffers, P. Discovery and description of giant submarine smectite cones on the seafloor in Eyjafjordur, northern Iceland, and a novel thermal microbial habitat. // Applied and Environmental Microbiology. Vol. 67. 2001a. p. 827-833.
Размещено на .ru
Вы можете ЗАГРУЗИТЬ и ПОВЫСИТЬ уникальность своей работы
