Знание-сила, 1997 № 10 (844) - [19]
Третье условие — благоприятный рельеф, позволяющий концентрироваться гидротермальным растворам и не дающий им рассеиваться в толще морской воды. Когда борта рифтов крутые и имеют высоту сотни метров, такое условие соблюдается.
И наконец, палеогидротермальные поля должны быть сохранены в каменной летописи. Для этого нужно, чтобы они были засыпаны морскими осадками или залиты лавами, а в последующие эпохи не стали ареной глубинного магматизма.
Трубчатые микроорганизмы в оксидно-железистых породах месторождений Яман-Касы.
Стебли сульфидизированных вестиментифер в рудах Сибайского «черного курильщика» (диаметр стеблей 1—2 сантиметра)
Читатель помнит, что выше я упоминал колчеданное месторождение Яман-Касы. Этот уникальный объект мы изучали вместе со специалистами из Института геологии рудных месторождений, петрографии, минералогии и геохимии. Когда совместную статью пора было сдавать в печать, возникла дискуссия о названии. Причиной разногласий стал термин «черные курильщики». Наши осторожные коллеги настаивали на менее экзотическом определении типа «месторождения». Правы ли мы, что отстояли этот термин, судите сами.
Детальные реконструкции показали, что залежь Яман- Касы была холмом с двумя вершинами, на которых обнаружены фрагменты сульфидных труб. К этим поднятиям приурочены остатки гидротермальной фауны. Руды Яман- Касы сходны с отложениями современных «черных курильщиков». Сходно и строение труб и каналов, по которым поступали рудоносные растворы.
Месторождение Яман-Касы оказалось достаточно простым для реконструкций из-за своей компактности и хорошей сохранности рудной залежи. В других местах нам удалось найти сложные образования — двойные, групповые и многоярусные постройки. Некоторые из них пока не обнаружены в океанах, так как там наблюдениям доступна лишь верхняя часть сооружений.
Фото 1
Безусловно, древние «черные курильшики» — не копия их современных собратьев. Геологические процессы, затронувшие постройки Уральского палеоокеана, заметно изменили их облик и состав. Из-за подводного «выветривания» и окисления руд они обычно превращены в пологие холмы или полностью разрушены. Оказывали на них разрушительное действие и лавовые потоки, которые сметали вершины построек, или внедрение магмы из глубины. Оба явления пока не установлены в современных океанах, но только пока.
Процессы, изменившие древние уральские «курильщики», сказались, в частности, на судьбе благородных металлов. Нам удалось установить на месторождениях Молодежном и Таш-Тау горизонты с содержанием золота и серебра на один-два порядка более высоким, чем в первичных рудах. Геохимические особенности сближают «черные курильщики» Урала с сульфидными постройками в некоторых областях Меланезии в юго-западной части Тихого океана, которым свойственны высокие концентрации золота и серебра.
Схема размещения «черных курильщиков» в структурах Уральского палеоокеана: 1 — Уральский рудный пояс и положение исследованного района; 2 — палеоостровные дуги; 3 — междуговые и задуговые бассейны; 4 — фрагменты Сакмарского окраинного моря;
Реконструкция бистрома № 2 месторождения Яман-Касы
Безусловно, особую привлекательность «черным курильщикам» придают находки весьма своеобразной фауны, характерной для гидротермальных оазисов. Даже во времена, когда сравнение колчеданных месторождений и сульфидных руд океана ставилось под большое сомнение, сведения о такой фауне заставляли задуматься самых недоверчивых оппонентов. Поэтому изучению остатков ископаемых организмов мы придавали большое значение.
Сейчас реликты подобной фауны найдены на нескольких месторождениях Урала, но эталонными объектами стали Яман-Касы и Сибай. Наиболее сложной задачей оказались сборы остатков, вскрываемых при добыче сульфидных руд. Промедление в несколько дней — и уникальные образцы безвозвратно потеряны, так как вместе с рядовой рудой отправляются на переработку Но мы рассказали специалистам рудников о значении древней органики для науки и получили деятельных помощников.
Значимыми для определения истоков жизни у гидротермальных источников стали , остатки фауны месторождения Яман-Касы силурийского возраста (420 миллионов лет). Эти остатки изучены в трех биостромах — постройках, целиком сложенных организмами. Невооруженным глазом видны четыре главных вида животных: древние трубчатые вестиментиферы и альвинеллиды, брахиоподы и одностворчатые раковины Часть вестиментифер, трубки которых достигают в диаметре четырех-пяти сантиметров, сходны с современными гигантскими рифтиями восточной части Тихого океана (фото 1).
5 — фрагменты микроконтинентов; 6 — поперечные разломы, отделяющие сегменты островоздужной системы, 7 — Главный уральский разлом; 8 — «черные курильщики» с пригидротермальной фауной; 9 — скопления «черных курильщиков» и продуктов их разрушения.
Изучая остатки организмов, мы имели в виду еще один важный вопрос: сохранились ли реликты бактерий в сульфидизированных тканях, можно ли увидеть признаки бактериального хемосинтеза? Нам повезло, если уместно так сказать о научных исследованиях. В стенках трубок вестиментифер среди сульфидов обнаружены ветвистые агрегаты диаметром несколько микрон, сложенные кварцем и карбонатами. Эти агрегаты аналогичны нитчатым бактериям. Мало того, в оксидно-железистых породах выявлены клубки размером двадцать-тридцать микрон и трубчатые микроорганизмы. Но не все наши коллеги верят в то, что следы бактерий могли сохраниться в течение миллионов лет, и впереди нас ждут серьезные дискуссии.
