Древнейшие следы жизни. Мезоархей -2/2

Группа Инсузи (Нсузе)

2,985 млрд. лет назад. [Insuzi Group (Nsuze), Pongola Supergroup, Kaapvaal Craton, South Africa]

Группа Инсузи (Нсузе), нижняя часть супергруппы Понгола, север провинции КваЗулу-Наталь, кратон Каапвааль, Южная Африка.

Группа Инсузи (Нсузе)	Вид на восток реки White Mfolozi показывающий контакт верхних формаций группы Нсузе

Ландшафты группы Инсузи (Нсузе)

Псевдостолбчатые строматолиты. Малый биогерм в крупном песке	Полный биогерм. Сидит на внутриобломочном песке. Внедрено несколько небольших колонн

Небольшие строматолиты в почти некарбонатном мелкозернистом песчанике, лежащем сверху карбонатного горизонта

Небольшой конический строматолит типа Conophyton

Строматолиты из Scale Lens Cap

Эти мезоархейские отложения содержат конические строматолиты

	Литология формации White Mfolozi из группы Нсузе. Строматолитовый доломит	Строматолиты из группы Нсузе являются важным источником информации о микробиальной жизни в мезоархейскую эпоху

Некоторые известняковые слои в группе Нсузе содержат прекрасно сохраненные строматолиты, окаменелости водорослевых колоний, которые процветали на мелководье, в теплом океане.	Слоеобразные и конические строматолиты

Знаки волновой ряби на поверхности доломитового аренита

Последовательность Понгола отлагалась в стабильном континентальном окружении с экстенсивным краевым вулканизмом и бассейновым осадконакоплением. Группа Инсузи преимущественно вулканическая, состоит из перемежающейся последовательности вулканических базальтов и кварцитов с небольшими нерегулярными тонкими включениями конгломератов и содержащими глину осадками. Включает формации Wagendrift, Mantonga, Pypklipberg, Nkemba (White Mfolozi), Agatha, Langfontein и Mkuzane.

Найдены строматолиты различного строения, большей частью в формации Белая Мфолози. Бактериально индуцированные осадочные структуры, подобные тем, которые создают сегодня бентосные цианобактерии. Имелись как фотосинтезирующие автотрофы, так и гетеротрофные бактерии. В бассейне Нкандла (Nkandla) обнаружено новое местонахождение, содержащее силикатированные карбонаты, содержащие строматолитовые горизонты. Эти строматолитовые карбонаты переслаиваются с известковым аренитом и представляют собой слоеобразные биостромы, демонстрирующие и гладкие, и морщинистые слои. Бактериально индуцированная рябь от водных течений регулярно сохраняется на слоеобразных строматолитовых субстратах.

Песчаники Лалла Рук

2,95–2,94 млрд. лет. [Lalla Rookh Sandstone, Croydon Group, De Grey Supergroup, Australia]

Песчаники Лалла Рук, группа Кройдон, супергруппа Де Грей, Австралия.

Голубое флуоресцентное двухфазное включение масляного газа в породах формации Lalla Rookh

Детритовые кварцевые зерна, содержащих в микротрещинах флуоресцентные жидкие включения (указано стрелкой)

Группа Кройдон состоит из единственной формации Lalla Rookh, расположенной над формацией Кливервиль, восточнее реки Ла Плата. Лалла Рук — это метаморфизированные неморские осадочные породы из песчаников и гранитоидного обломочного материала, содержащие значительный кварцевый компонент. Крупнозернистый и галечный песчаник, галечный конгломерат, незначительные алевролит и серый сланец. Имеются очевидные свидетельства русла водного потока, первые в кратоне Пилбара. Гидрокарбонаты, возможно, имеют биогенную природу, на что указывает их изотопный состав. Зерна песчаника сохраняют в микротрещинах флуоресцентные жидкие включения, содержащие масло и газ, очевидно, биологического происхождения.

Формация Бол

2,94–2,92 млрд. лет. [Ball Assemblage, Red Lake Metasediments, Uchi sub-province, Ontario, Canada]

Формация (сборка) Бол, метаседименты Красного озера, субпровинция Учи, северо-запад Онтарио, Канада.

Расположение формации Болл в группе Красного озера	Береговой обрыв на Рэд Лейк обнажает породы древнего Канадского щита

	Окаменевшие водорослевые маты формации Болл	Карбонатные жилы в мафических породах

В зеленокаменном поясе Красного озера рифтовый и островодуговой вулканизм с гидротермальной активностью периодически сменялись эпохами осадконакопления, затем метаморфизации и деформации в течение мезоархея и неоархея. В группе Рэд Лейк выделено 7 формаций: Balmer, Ball, Bruce Channel, Slate Bay, Huston, Confederation и сборка Trout Bay. В формации Болл найдены коматииты, толеитные базальты, золотоносные породы, щелочные, кислые вулканические породы и карбонатные куполообразные строматолиты. Массивные карбонатные слои, местами сохранившие строматолитовые купола, лежат выше пород возрастом 2,94 млрд. лет и отражают мелководные условия во времена убывания вулканической активности. Выделены типы строматолитов Stratifera, Colleniella и Collumnaefacta.

Группа Мозаан

2,9 (2,954)–2,837 млрд. лет назад. [Mozaan group (Sinqeni Formation, Ntombe Formation), Pongola Supergroup, South Africa]

Группа Мозаан (формации Синкени, Нтомбе), верхняя часть супергруппы Понгола, Южная Африка.

Расположение группы Мозаан и ее стратиграфическое строение	Породы группы Мозаан

Слева видны складчатые кварциты группы Мозаан

Обнажение пород группы Мозаан	Конгломераты Формации Sinqeni. Участок рифа, содержащий сульфиды и окрашенный желтым уран	Обнажение пород на обрыва, формация Синкени

Группа Мозаан расположена над группой Инсузи (Нсузе). Преимущественно осадочные породы — перемежающиеся сланцы, железные полосчатые формации, кварциты и конгломераты. Бактериальные маты найдены в обломочных отложениях. Эти отложения группы Мозаан формировались в умеренной гидродинамической среде и содержат морщинистые микроструктуры, состоящие из нитей, напоминающих нити бентосных бактерий. Волокна образовывали бактериальные маты на мелководном шельфе, которые стабилизировали осадок, сохраняя структуры морщинок и ряби. Морщинистые структуры развивались на мелкозернистом песке, гребни морщинок достигали высоты 0,5–1 мм и разделялись расстоянием в 3–5 мм. Темные слои мата имели толщину 100–300 мкм. Они перемежаются слоями песчаника толщиной 0,5–10 мм. Эллипсоидной формы поры имеют длину 0,5–3 мм, диаметр 0,5–1 мм и ориентированы параллельно плоскости наслоения.

Древние бактериальные маты, созданные бентосными бактериями в мелких песчаниках группы Мозаан, формация Нтомбе. Морщинистые структуры  представляют погребенные бактериальные маты, хорошо известные в подобных окружающих средах в постархейские времена. Справа: В тонком срезе темные пластинки, включающие волокнистые микроструктуры представляют слои бактериального мата (М). Они чередуются с песчаными прослойками высокой вторичной пористости. Поры (P) образуются газом, заключенным ниже перекрывшего осадок слоя бактериального мата

Бактериально индуцированные осадочные структуры, древние бактериальные маты возрастом 3,2 млрд. лет из группы Понгола. Найдены также оригинальные углеродные нити, ассоциированные с некоторыми из этих структур

Волокна бактериального мата в мелком песчанике, формация Нтомбе.  Нитчатые микроструктуры (f) напоминают трихомы бактерий или цианобактерий. Они переплетаются с детритовыми кварцевыми зернами (qu) и частицами кремнистого сланца (ch) и создают подобную ковру структуру тканей волокнистых матовых поверхностей. На нижнем эскизе темные области (сс)  - разрывы в нитях

Слои мата состоят из нитчатых спутанных микроструктур, имеющих красноватый и темно-коричневый оттенок. Скрученные и переплетенных микроструктуры имеют длину 200–300 мкм и толщину 5–20 мкм. В сечении нитчатые структуры подобны трихомам современных фототрофных цианобактерий или сероокисляющих протеобактерий. Нити имеют трехмерную структуру. Органический углерод выстилал клеточные оболочки трихом.

Минералогический, геохимический и изотопный (δ¹³C= –24.2‰) анализ показывает биогенное происхождение углерода. Современные аналоги указывают, что это были либо цианобактерии, либо сероокисляющие протеобактерии. Возможно, что эти отложения формировались в фотической зоне, что ведет к предпочтению фотоавтотрофных цианобактерий, но кислород, созданный цианобактериями, позволял также совместное существование и сероокисляющих бактерий.

Семченская и Совдозерская структуры

2,86–2,84 млрд. лет. [Semch River, Sovdozero structure, Vedlozero-Segozero Greenstone Belt, Central Karelia, Russia]

Семченская и Совдозерская структуры, р. Семчь (Семча), Ведлозерско-Сегозерский зеленокаменный пояс, Центральная Карелия, Фенноскандинавский щит.

	Река Семча и обнажения мезоархейских скал	Река Семча в районе поселка Гирвас

Совдозерская геологическая сруктура

	Миндалекаменные лавы андезибазальтов, Семченская структура	Преобразование туфопесчаников в венитовые (жилковатые) гнейсы, Семченская структура

Центрально-Карельский участок расположен в юго-восточной части Фенноскандинавского щита и включает в себя ряд локальных доменов (Хаутаваарский, Койкарский, Паласельгинский, Семченский, Совдозерский, Остерский и ряд других). Ведлозерско-Сегозерский зеленокаменный пояс, расположен в юго-восточной части Карельского кратона, на западном обрамлении Водлозерского блока.

Лавовые толщи в Семченской структуре представлены 21 потоком общей мощностью 560 м. Совдозерская структура (Суоярвский район) расположена в 25 км севернее Семченской, приурочена к системе озер Совдозеро–Хейзярви–Руогярви.

Овальная форма с неровной шероховатой поверхностью диаметром более 60 мкм	Уплощенная чечевицевидная форма с шероховатой поверхностью (вид сбоку), размеры: 25x35 мкм	Округлая форма с неровной шероховатой поверхностью диаметром около 30 мкм

Б.В. Тимофеевым в 1982 были обнаружены (Семченская и Совдозерская структуры, Центральная Карелия) округлые и овальные силуэтные формы, вероятные акритархи, относящиеся к группе сфероморфид, то есть к эукариотным организмам, и  фрагменты нитчатых микроорганизмов с диаметром до 15 мкм и длиной, превышающей 80 мкм, выделенные из метаморфизованных осадочных пород. Это самые ранние находки фоссилизированных остатков эукариот. Также найдены многочисленные обломки бактериальных пленок, гладких и с округлыми пустотами. В настоящее время данные находки подтверждены электронно-микроскопическими и микрозондовыми исследованиями.

Формация Машендайк

2,850 млрд. лет. [Mushandike Formation, Fort-Victoria, Masvingo Greenstone Belt, Zimbabwe]

Формация Машендайк, возле г. Масвинго (Форт-Виктория), Зимбабве.

Возле плотины Машендайк были найдены строматолиты

Строматолиты, Mushandike Sanctuary, Зимбабве. (a) - выход породы; (b) - петрографическая деталь образца

Строматолиты были найдены поблизости от плотины Машендайк, к западу от г. Масвинго (прежде Форт Виктория). Формация содержит хорошо сохранившиеся, но матаморфизированные куполообразные известняковые строматолиты, структура которых хорошо сохранилась даже в мелком масштабе. Изотопный состав углерода имеет значения, присущие биологическому углероду, прошедшему нагревание до 200°C. Вероятно, эти строматолиты образовались в небольших бассейнах, изолированных на древней архейской континентальной коре, которые слабо сообщались с открытыми морскими водами. Они подобны Чеширским строматолитам из пояса Белингве.

Вуман Лэйк Марбл

2,850 млрд. лет. [Woman Lake Marble, Birch-Uchi greenstone belt, North Western Ontario, Canada]

Вуман Лэйк Марбл, зеленокаменный пояс Бирч-Учи, Северо-Западный Онтарио, Канада.

Спутниковое изображение озера Вуман Лэйк	Многослойный тонкий песчаник и алевролит. Интерпретируется как озерные отложения с переходом от грубых ручных к тонким озерным фациям. Зеленокаменный пояс Бирч-Учи

Зеленокаменный пояс Бирч-Учи богат вулканическими событиями и периодами накопления осадков. В осадочных породах Вуман Лэйк Марбл найдены куполообразные строматолиты. Среди них выделены известные типы Stratifera, Colleniella и Collumnaefacta.

Метаосадки Кийэск

2,850 млрд. лет. [Keeyask Metasediments, Kenora District, Eyapamikama Lake, Ontario, Canada]

Метаседименты Кийэск, округ Кенора, озеро Эйпамикэма, Онтарио, Канада.

	Округ Кенора, где располагаются метаосадки Кийэск	Стро­мато­лито­вый слой распо­ложен между квар­цевым арени­том и много­слой­ным квар­цевым алев­роли­том

Метаосадки состоят из кварцевого аренита, аргиллита, песчаников, сланцев и полосчатой сланцево-магнетитной железной формации. Сверху метаосадки перекрыты ультрамафическими вулканическими потоками. Все они подверглись заметной метаморфизации. Куполообразные, колончатые и слоеобразные строматолиты.