Войти
| Gunflint chert. Стратиграфический диапазон : 1,88 Ga | |
|---|---|
 Микрофоссилий микробов, подобных цианобактериям, Формация Ганфлинт, северный берег озера Верхнее, возраст 1,9 миллиарда лет | |
| Тип | Геологическая формация |
| Литология | |
| Первичная | пластовая формация железа |
| Местоположение | |
| Регион |  Миннесота.  Онтарио |
| Раздел типов | |
| Назван для | Диапазон Ганфлинта |
Черт Ганфлинта (1,88 Ga ) представляет собой последовательность полосчатого образования железа скалы, обнаженные в хребте Ганфлинт в северной Миннесоте и северо-западном Онтарио вдоль северного берега озера Верхнее. Ганфлинт Черт имеет палеонтологическое значение, так как содержит свидетельства существования микробов палеопротерозоя. Ганфлинт Черт состоит из биогенных строматолитов. На момент его открытия в 1950-х годах это была самая ранняя форма жизни, обнаруженная и описанная в научной литературе, а также самое раннее свидетельство фотосинтеза. Черные слои в последовательности содержат микрофоссилии возрастом от 1,9 до 2,3 миллиарда лет. Строматолит колонии цианобактерий, которые превратились в яшму, обнаружены в Онтарио. Полосчатая формация железного камня состоит из чередующихся слоев слоев оксида железа, чередующихся с зонами, богатыми кремнеземом. Оксиды железа обычно представляют собой гематит или магнетит с ильменитом, в то время как силикаты преимущественно представляют собой криптокристаллический кварц как кремн или яшма, а также некоторые второстепенные силикатные минералы.
Железная формация Ганфлинт (обнаженная как хребет Ганфлинт ) простирается на северо-западе Онтарио и северной Миннесоте вдоль берегов Верхнего озера. Типовое местонахождение формации Ганфлинт можно найти в Шрайбер, Онтарио, возле озера Верхнее Тандер-Бей. обследовали местность в 1953 г. и отметили строматолиты красного цвета. Он также пробовал слой угольно-черного кремня, который при наблюдении петрографически выявил несколько реалистичных небольших сфер, стержней и нитей размером менее 10 микрометров. Эльсо Баргхорн, палеоботаник из Гарварда, впоследствии изучил эти же образцы и пришел к выводу, что «они действительно были структурно сохранившимися одноклеточными организмами. " В 1965 году два ученых опубликовали свое открытие и назвали разновидность флоры Ганфлинта . Это создало академическую «панику» для изучения докембрийских микрофоссилий из аналогичных протерозойских сред. Хотя с тех пор были описаны более старые микрофоссилий, микрофауна Ганфлинта является историческим геологическим открытием и остается одним из самых надежных и разнообразных сообществ ископаемых остатков микрофауны из докембрия.
Железная формация Ганфлинт - это полосчатая железная формация, состоящая преимущественно из плотных кремнистых и сланцевых слоев, переслаиваемых карбонатные слои анкерита. Слои кремня можно разделить на черные слои (содержащие органический материал и пирит), красные слои (содержащие гематит) и зеленые слои (содержащие сидерит). Формация Gunflint Iron принадлежит к группе Animike и может быть разбита на четыре стратиграфических раздела: нижний Cherty, нижний Slaty, верхний Cherty и верхний Slaty. Микрофоссилии можно найти в слоях строматолитового кремня, состоящих из цианобактерий, водорослей, спороподобных сфероидов и богатых органикой ооидов.
Стэнли А. Тайлер исследовал хребет Ганфлинт в 1953 году. и наблюдал за образованиями с красными полосами железа и черным кремнем, отмечая вероятные строматолиты, хотя он не собирался публиковать свои наблюдения в течение следующего десятилетия. Позднее А. М. Гудвин исследовал геологические фации железной формации Ганфлинт в 1956 году, что привело к появлению одной из первых научных публикаций по этому региону, но в его отчете нет упоминания о микроскопической жизни. Первые публикации, в которых отмечалось геобиологическое значение Ганфлинта, появились в 1956 году, когда в выдающемся журнале «Science » были опубликованы две научные статьи, посвященные микрофауне Ганфлинта. Стэнли Тайлер и Эльсо Баргхорн из Гарвардского университета опубликовали «Микроорганизмы из Ганфлинт Черта» в течение нескольких месяцев после Престона Клауда (Калифорнийский университет в Санта-Барбаре) «Значение Ганфлинта (докембрийский период).) Микрофлора ». Несмотря на то, что обе статьи были опубликованы почти в одно и то же время, они стали знаковыми публикациями, в которых была представлена идея жизни, существовавшей в докембрии. В каждой статье были заметно разные фокусы: в то время как Barghoorn и Tyler 1965 стремились охарактеризовать отдельные микроорганизмы, составляющие кремний Ганфлинт, с таксономической и морфологической точки зрения, Cloud 1965 сосредоточился на более широкомасштабном значении перспективы жизни, существовавшей в докембрийский период, и его значение для области докембрийской палеонтологии. Публикация этих двух основополагающих статей открыла путь к широкому спектру палеонтологических и геохимических исследований с целью изучения докембрийских микрофоссилий из сходных протерозойских сред.
Микрофауна кремней Ганфлинта имеет возраст от среднего до позднего палеопротерозоя (приблизительно 1,878 млрд лет ± 1,3 млн лет, согласно данным уран-свинцового датирования. Возраст колебался со временем, поскольку методы датирования стали более точными и точными. Первоначальное датирование по всей породе рубидий-стронций и калий-аргон определило возраст железной формации Ганфлинт на уровне 1,56- 163 млрд лет. Неодим-самарий в цельной породе определил возраст от 2,08 до 2,11 млрд лет. Наконец, датирование переслаивающихся слоев пепла внутри формации Ганфлинт дало возраст от 1,86 до 1,99 млрд лет, что наиболее похоже на согласованный возраст 1,878 млрд лет ± 1,3 млн лет. На момент открытия Ганфлинт Черта самым старым известным доказательством существования жизни была эдиакарская фауна (635-541 млн лет), позднедокембрийский комплекс, возраст которого более чем вдвое превышает возраст микроорганизмов Ганфлинта. 90>
Самыми многочисленными организмами в Ганфлинте являются волокна, обнаруженные в троматолитовые ткани и обычно имеют диаметр от 0,5 до 6,0 мкм и длину до нескольких сотен микрон. Микрофауну Ганфлинта можно разделить на две большие категории: филаменты и сфероиды. В новаторской статье Баргхорна и Тайлера 1965 года были обнаружены три новых рода и четыре новых вида нитчатых цианобактерий, с тех пор были идентифицированы различные новые роды и виды, а некоторые были названы в честь Баргхорна, Тайлера и Клауда в знак признания их ранних вклад в определение микробных сообществ Ганфлинта.
Нитчатые микроорганизмы внутри Ганфлинт-Черта представляют собой смешанную популяцию фотосинтезирующих цианобактерий и железоокисляющих бактерий. В масштабе обнажения нитчатые цианобактерии Gunflint образуют строматолитовые купола метрового масштаба, которые можно различить вдоль стратиграфического разреза формации Gunflint Iron Formation. Примеры недавно идентифицированных нитчатых родов и видов в пределах Gunflint Chert включают род Gunflintia и виды Animikiea septate, Entosphaeroides ampus и Archaeorestis schreiberensis.
Сфероидальные Споровидные тела в пределах Ганфлинт-Черта обнаружены неравномерно распределенными по всей формации Ганфлинт-Айрон и имеют диаметр от 1 до 16 мкм. Несмотря на свое название, сфероидальные тела по морфологии варьируются от сферических до эллипсоидальных. Обычно они заключены в мембрану, которая может различаться по толщине и морфологии стенок. Было выдвинуто предположение, что сфероидальные тела представляют собой различные объекты, такие как одноклеточные цианобактерии, эндогенно продуцируемые эндоспоры бактериального происхождения, свободно плавающие динофлагелляты и споры грибов. Примеры недавно идентифицированных сфероидальных родов и видов в пределах Gunflint Chert включают новые роды Huroniospora и Eoasatrion, а также виды Eosphaera tyleri.
Были предложены различные преобладающие тафономические режимы как механизмы, которые привели к исключительной сохранности микрофауны Gunflint Chert. Примеры этих тафономных режимов включают сохранение органических остатков, мелкозернистую пиритизацию, крупнозернистую пиритизацию, карбонатную ассоциацию и сохранение гематита. При консервации органических остатков пленка органического материала от светло- до темно-коричневого цвета очерчивает микроорганизмы, действуя как пятно и сохраняя волокна, споровидные тела и карбонатные ромбы внутри сланца. Мелкозернистая пиритизация является наиболее распространенным типом консервации в Ганфлинт-Черц, при которой ассоциация мелкозернистого (микронный) пирита с органическим веществом сохраняет морфологию нитчатых и сфероидных микроорганизмов. Крупнозернистая пиритизация происходит, когда минералы пирита миллиметрового размера замещают органическое вещество в кремнях, сохраняя морфологию микроорганизмов. В карбонатной ассоциации волокна, споровые тела и другие органические структуры могут быть сохранены за счет карбонатной минерализации (<1μm in diameter) imbedded in a chert matrix. Carbonate minerals can form as continuous bodies or as a series of lenses outlining filamentous cyanobacterial remains. Carbonate mineralization is often seen trailing pyrite crystals. Hematite preservation is a less common taphonomic mode, but is occasionally found at the interface between black stromatolitic cherts and red jasper. In this preservational method, hematite filaments <1μm in diameter encase (and occasionally replace) filamentous fossils, and are often outlined by carbonaceous films and pyrite grains. As a result of the remarkable preservation of microorganisms given the taphonomic modes described above, the Gunflint Chert is sometimes described as the first Precambrian lagerstätte или исключительно сохранившейся ассоциации ископаемых.
В 1950-х и 1960-х годах состояние докембрийской атмосферы не было хорошо охарактеризовано.Обнаружение микробиоты Ганфлинта показало, что фотосинтез (или древний автотрофный предшественник) происходил 1,8 миллиарда лет назад, и что атмосфера была достаточно насыщена кислородом, чтобы поддерживать микробную жизнь. Минералогия полосчатого железного образования Ганфлинта показывает, что существует сложная взаимосвязь между этими окислительно-восстановительными условиями во всей формации Ганфлинт. Множественные разновидности железа в формации Ганфлинт свидетельствуют о сильно окислительной атмосфере, с некоторыми локальными восстановительными условиями, которые позволили транспортировать большие количества железа в растворимом двухвалентном состоянии.
Хотя микрофауна Ганфлинта больше не представляет собой старейшую жизнь, обнаруженную на Земле, на момент открытия она отодвинула предполагаемый возраст фотосинтеза и границы происхождения жизни более чем на миллиард лет. Это открытие побудило поколения палеонтологов и геомикробиологов задуматься о древних условиях атмосферного кислорода и окислительно-восстановительных состояниях, а также продолжить поиск более древних микробов.
| journal =()