Gunflint Chert
Gunflint Chert | |
---|---|
Стратиграфический диапазон : 1,88 GA [ 1 ] | |
![]() Микрофоссили микробов, аналогичные цианобактериям , формирование Gunflint, северный берег озера Верхнее, 1,9 миллиарда лет | |
Тип | Геологическое образование |
Литология | |
Начальный | Полосатая железная формация |
Расположение | |
Область | ![]() ![]() |
Тип секции | |
Назван в честь | Ассортимент Gunflint |
Gunflint ( Chert 1,88 Ga [ 1 ] ) представляет собой последовательность полос железных скал, которые открываются в линейке Gunflint северной Миннесоты и северо -западного Онтарио вдоль северного берега озера Верхнее . Gunflint Chert имеет палеонтологическое значение, поскольку он содержит доказательства микробной жизни от палеопротерозоя . [ 2 ] Gunflint Chert состоит из биогенных строматолитов . [ 3 ] Во время его открытия в 1950 -х годах это была самая ранняя форма жизни, обнаруженная и описанная в научной литературе, а также самые ранние доказательства фотосинтеза . [ 4 ] Черные слои в последовательности содержат микрофоссили , которые имеют возраст от 1,9 до 2,3 миллиарда лет. Строматолитные колонии цианобактерий обнаружены , которые преобразовались в джаспер, в Онтарио. Образование железного камня состоит из чередующихся слоев , оксидом богатых железа . Оксиды железа, как правило, гематит или магнетит с ильменитом , в то время как силикаты являются преимущественно криптоокристаллическим кварцем в виде черта или джаспера , а также некоторых незначительных силикатных минералов.
Формирование железа Gunflint (выставлено в качестве хребта Gunflint ) охватывает северо -западный Онтарио и северную Миннесоту вдоль берегов озера Верхнее. Тип местности формирования железа Gunflint находится в Шрайбере, Лейк -Верхнего в районе Громовой залива . [ 5 ]
Геолог Стэнли А. Тайлер впервые осмотрел область в 1953 году и заметил его красные строматолиты. Он также пробовал черный черный слой черного, который, когда при петрографическом менее 10 микрометра обращении наблюдал некоторые живые маленькие сферы, стержни и нити размером . Эльсо Баргхорн , палеоботанист в Гарварде , впоследствии посмотрел на эти же образцы и пришел к выводу, что «они действительно были структурно сохранены одноклеточные организмы ». [ 6 ] В 1965 году два ученых опубликовали свой знаменательный находчик и назвали первое разнообразие флоры Gunflint . [ 2 ] Это создало академическую «панику» для изучения докембрийских микрофоссилий из аналогичных протерозойских сред. В то время как с тех пор были описаны более старые микрофоссии, микрофана Gunflint является историческим геологическим открытием и остается одним из самых надежных и разнообразных микрофаунированных ископаемых скоплений из докамбриана.
Стратиграфия
[ редактировать ]Образование железа Gunflint представляет собой полос железного образования , составленное преимущественно из плотных слоев черта и сланцев , перемеченных анкета слоями карбоната . Слои Черта могут быть разделены на черные слои (содержащий органический материал и пирит ), красные слои (содержащие гематит ) и зеленые слои (содержащий сидерит ). [ 5 ] Формирование железа Gunflint принадлежит анимикской группе и может быть разбито на четыре стратиграфические секции , нижние челюсти, нижние ловцы, верхние Черти и верхние сланцы. [ 7 ] Микрофоссили могут быть обнаружены в строматолитических черных слоях, состоящих из цианобактерий , филаментов водорослей, спороподобных сфероидов и оооидов, богатых органическими, ооидами .
История
[ редактировать ]Геолог Стэнли А. Тайлер сначала изучил диапазон Gunflint в 1953 году и наблюдал формирования с красным железом и чернокожим Chert, отметив вероятные строматолиты , хотя он не будет публиковать свои наблюдения в течение еще одного десятилетия. Ам Гудвин позже изучил геологические фации формирования железа Gunflint в 1956 году, что привело к одной из первых научных публикаций в регионе, [ 5 ] Но его отчет лишен какого -либо упоминания о микроскопической жизни. Первые публикации, отмечающие геобиологическую значимость Gunflint Chert, появились в 1965 году, когда журнала» были опубликованы две научные статьи, подчеркивающие микрофауну в выдающемся журнале « Наука Gunflint . Этими бумагами были Стэнли Тайлер и Эльсо Баргхорн , микроорганизмы из Gunflint Chert ' [ 2 ] и Preston Cloud (Калифорнийский университет в Санта -Барбаре) «Значение Gunflint ( докембрийская ) микрофлора». [ 4 ] Опубликовавшись почти в одно и то же время, обе статьи послужили знаковыми публикациями, представляющими идею жизни, возникающей во время докембрия. В каждой статье были заметно разные фокусы: в то время как Баргхурн и Тайлер стремились охарактеризовать отдельные микроорганизмы, которые составляют герт-черт с таксономической и морфологической точки зрения, облако сосредоточилось на значительном значении перспективы жизни в течение докембрийского периода и его последствий и его последствий для области докембрийской палеонтологии . Публикация этих двух оригинальных работ открыла шлюзы для обширного палеонтологического и геохимического исследования для изучения докембрийских микрофоссилий из аналогичных протерозойских сред.
Возраст
[ редактировать ]Gunflint Chert Microfauna составляет средний и поздний палеопротерозой по возрасту (приблизительно 1,878 Ga ± 1,3 млн . Лет , что определено методами датирования урана ). [ 1 ] Этот возраст колебался, поскольку методы знакомств стали более точными и точными. Начальные датирование всего рока рубидий-стрип и калия-аргона поставили возраст формирования железа Gunflint на 1,56-163 Ga . [ 8 ] [ 9 ] [ 10 ] [ 11 ] На всем неодимий-самарием датирование всего рока впоследствии поместил возраст от 2,08 до 2,11 га. [ 12 ] [ 13 ] Наконец, датирование слоев переплетенных пепла в форме железа Gunflint дало возраст от 1,86 до 1,99 га, [ 14 ] которые наиболее похожи на текущий консенсус -возраст 1,878 га ± 1,3 млн. Лет. Во время обнаружения Gunflint Chert, самым старым свидетельством жизни, известной Эдиакаран Фауны (635-541 млн лет), [ 15 ] Поздняя докембрийская сборка менее половины возраста громфлинтных микроорганизмов.
Микрофанальное разнообразие
[ редактировать ]Наиболее распространенными организмами в Gunflint являются филаменты , обнаруженные в строматолитических тканях, и обычно варьируются от 0,5 до 6,0 мкм до нескольких сотен микрон . в диаметре и длиной [ 3 ] Gunflint Микрофана может быть разделена на две широкие категории: нити и сфероиды . В революционном 1965 году Barghoorn and Tyler Paper три новых рода и четыре новых вида нитевидных цианобактерий . из Gunflint Chert были обнаружены [ 2 ] С тех пор были идентифицированы различные новые роды и виды, некоторые из которых назвали в честь Баргхорна, Тайлера и Облака в подтверждении их раннего вклада в определение микробных сообщений Gunflint . [ 3 ] [ 7 ] [ 16 ] [ 17 ]
Нитчатые микроорганизмы
[ редактировать ]Нитчатые микроорганизмы в Gunflint Chert представляют собой смешанную популяцию фотосинтетических цианобактерий и окисляющих железа бактерий . В шкале обнажений нитевидные стрелки из цианобактерий формы метр- строматолитических куполов, которые различимы вдоль стратиграфической секции формирования железа Gunflint . Примеры недавно идентифицированных нитевидных родов и видов в Gunflint Chert включают род Gunflintia и виды Anmikiea Septate , Entosphaeroides amplus и Archaeorestis schreiberensis . [ 2 ]
Сфероидальные микроорганизмы
[ редактировать ]Сфероидальные споры , подобные телам в гертфлинте, обнаруживаются нерегулярно распределены по всему образованию железа Gunflint и варьируются от 1 до 16 мкм в диаметре. Сфероидальные тела варьируются от сферической до эллипсоидальной в морфологии . Они обычно заключены в мембрану, которая может варьироваться по толщине стенки и морфологии. что сфероидальные тела являются различными вещами, такими как одноклеточные цианобактерии , эндогенно продуцируемые эндоспоры бактериального Предполагается , свободного плавания происхождения, динофлагелляты и грибков спор . [ 2 ] Примеры вновь идентифицированных сфероидальных родов и видов в Gunflint Chert включают роды Huroniospora и Eoasatrion , а также виды Eophaera tyleri . [ 3 ] [ 17 ]
Сохранение микрофауны
[ редактировать ]Различные преобладающие тафономические модели были предложены в качестве механизмов для исключительного сохранения гертфлинговой микрофауны . Примеры этих тафономических моделей включают сохранение органических остатков, мелкозернистую пиритизацию , крупную зерновую пиритизацию, карбонатную ассоциацию и сохранение гематита . [ 2 ] В сохранении органических остатков пленка светового коричневого органического материала описывает микроорганизмы , действуя как пятно и сохранение филаментов, спорных тел и карбонатных ромб в черте . Мелкозернистая пиритизация является наиболее распространенным типом сохранения в прикреплении к стрелкам, в которой ассоциация мелкозернистого ( микрометрового ) пирита с органическим веществом сохраняет морфологию нитевидных и сфероидальных микроорганизмов. [ 18 ] Крупно-зернистая пиритизация происходит, когда минералы из миллиметрового пирита заменяют органическое вещество в буртах, сохраняя морфологию микроорганизма. В карбонатной ассоциации, филаменты, спортивные тела и другие органические структуры могут быть сохранены с помощью карбонатной минерализации (<1 мкм в диаметре), встроенной в черту матрицу . [ 18 ] Карбонатные минералы могут образовываться как непрерывные тела или как серия линз, из которых изложены нитевидные остатки цианобактерий. Карбонатная минерализация часто видно, что следит за кристаллами пирита. Сохранение гематита является менее распространенным тафономическим режимом, но иногда встречается на границе между черными строматолитическими хвощиками и красным джаспера . В этом методе консервации гематитовые нити <1 мкм в диаметре (и иногда заменяют) нитевидные окаменелости и часто обрисованы в общих чертах углеродистыми пленками и зернами пирита. [ 16 ] В результате замечательного сохранения микроорганизмов, учитываемых тафономическими модами, описанными выше, Gunflint Chert иногда описывается как первая докембрийская лагрстятт или исключительно сохранившаяся ископаемые. [ 19 ]
Значимость и палеоэкологические последствия
[ редактировать ]В 1950 -х и 1960 -х годах состояние докембрийской атмосферы не было хорошо охарактеризовано. Обнаружение микробиоты Gunflint показало, что фотосинтез (или древний модальность предшественников автотрофных ) происходил 1,8 миллиарда лет назад, и что атмосфера была достаточно кислородной для поддержания микробной жизни. [ 4 ] Минералогия формирования железа, полосатой герфлинты, показывает сложную связь между этими окислительно -восстановительными условиями на протяжении всего образования грунты. [ 4 ] Множественные виды железа в формировании стрелков предоставляют доказательства для высоко окислительной атмосферы, причем некоторые локализованные условия восстановления, которые позволяют транспортировать большое количество железа в растворимых железных состояниях. [ 4 ]
В то время как микрофана Gunflint больше не представляет самую старую жизнь, обнаруженную на земле, во время открытия она оттолкнула предполагаемый век фотосинтеза и происхождение границы жизни более миллиарда лет. Это открытие стимулировало поколения палеонтологов и геомикробиологов к созерцанию древних условий атмосферного кислорода и окислительно -восстановительных состояний и продолжать искать более старую микробную жизнь.
Смотрите также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а беременный в Fralick, P., David, DW и Kissin, Stephen A. (2002). «Возраст формирования Gunflint, Онтарио, Канада: Определения возраста в одиночном цирконе U - PB». Канадский журнал наук о Земле . 39 (7): 1085–1091. doi : 10.1139/e02-028 .
{{cite journal}}
: Cs1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ) - ^ Jump up to: а беременный в дюймовый и фон глин Barghoorn, ES and Tyler, SA, 1965: микроорганизмы из Gunflint Chert . Наука, вып. 147, с. 563–577.
- ^ Jump up to: а беременный в дюймовый Awramik, Stanley M.; Barghoorn, Elso S. (август 1977 г.). «Gunflint Microbiota». Докембрийское исследование . 5 (2): 121–142. Bibcode : 1977per .... 5..121a . doi : 10.1016/0301-9268 (77) 90025-0 . ISSN 0301-9268 .
- ^ Jump up to: а беременный в дюймовый и Cloud, PE (1965-04-02). «Значение Gunflint (докембрийская) микрофлора: фотосинтетический кислород мог иметь важные локальные эффекты, прежде чем стать основным атмосферным газом». Наука . 148 (3666): 27–35. doi : 10.1126/science.148.3666.27 . ISSN 0036-8075 . PMID 17773767 . S2CID 37713079 .
- ^ Jump up to: а беременный в Гудвин, Алан Мюррей (1956-09-01). «Фации отношений в образовании железа Gunflint [Онтарио]». Экономическая геология . 51 (6): 565–595. doi : 10.2113/gsecongeo.51.6.565 . ISSN 1554-0774 .
- ^ Прошлые жизни: хроники канадской палеонтологии «GSC :: прошлые жизни: хроники канадской палеонтологии - 5. Gunflint Chert» . Архивировано из оригинала 2005-06-12 . Получено 2005-06-12 .
- ^ Jump up to: а беременный Планавский, Ной; Rouxel, Olivier; Беккер, Андрей; Шапиро, Рассел; Фралик, Фил; Кнудсен, Эндрю (август 2009 г.). «Железо-окисляющие микробные экосистемы процветают в позднем палеопротерозойском океаническом океанах». Земля и планетарные научные письма . 286 (1–2): 230–242. BIBCODE : 2009E & PSL.286..230P . doi : 10.1016/j.epsl.2009.06.033 . ISSN 0012-821X .
- ^ Херли, премьер -министр; Фэрбэрн, HW; Pinson, WH; Hower, J. (июль 1962 г.). «Неудовлетворенные минералы в формировании Gunflint, используемые для проверки возраста Animikie». Журнал геологии . 70 (4): 489–492. Bibcode : 1962jg ..... 70..489h . doi : 10.1086/626839 . ISSN 0022-1376 . S2CID 140697996 .
- ^ Петерман, Зелл Э. (1966). «Датирование RB-SR средних докембрийских метаседментных пород Миннесоты». Геологическое общество Америки Бюллетень . 77 (10): 1031. Bibcode : 1966gsab ... 77.1031p . doi : 10.1130/0016-7606 (1966) 77 [1031: rdompm] 2.0.co; 2 . ISSN 0016-7606 .
- ^ Форе, Гюнтер; Ковач, Джек (1969). «Эпоха формирования железа Gunflint серии Animikie в Онтарио, Канада». Геологическое общество Америки Бюллетень . 80 (9): 1725. Bibcode : 1969gsab ... 80.1725f . doi : 10.1130/0016-7606 (1969) 80 [1725: taotgi] 2.0.co; 2 . ISSN 0016-7606 .
- ^ Франклин, JM (1978). «Минерализация урана в районе Нипигон, район Тандер -Бэй, Онтарио» . doi : 10.4095/103901 .
{{cite journal}}
: CITE Journal требует|journal=
( помощь ) - ^ СИЛЛИ, P; Clauer, N (июнь 1986 г.). «SM-NND Isochron-Age и Accommode of Argillites of Gunflint Formation в Онтарио, Канада». Геохимическая и космохимия Акта . 50 (6): 1141–1146. Bibcode : 1986gecoa..50.1141s . Doi : 10.1016/0016-7037 (86) 90395-9 . ISSN 0016-7037 .
- ^ Kröner, Alfred (1988). «Протерозойская литосферная эволюция». EOS, транзакции Американский геофизический союз . 69 (16): 244–246. Bibcode : 1988eoStr..69..244K . doi : 10.1029/88eo00138 . ISSN 0096-3941 .
- ^ Хемминг, ср ; Макленнан, С.М.; Хансон, GN (март 1995 г.). «Геохимические и ND/PB Изотопные данные о происхождении ранней протерозойской формирования Вирджинии, Миннесота. Последствия для тектонической обстановки бассейна Animikie». Журнал геологии . 103 (2): 147–168. Bibcode : 1995jg .... 103..147H . doi : 10.1086/629733 . ISSN 0022-1376 . S2CID 129538570 .
- ^ Glaessner, Martin F. (1971). «Географическое распределение и временной диапазон докембрийской фауны Эдиакара». Геологическое общество Америки Бюллетень . 82 (2): 509. Bibcode : 1971GSAB ... 82..509G . doi : 10.1130/0016-7606 (1971) 82 [509: gdatro] 2.0.co; 2 . ISSN 0016-7606 .
- ^ Jump up to: а беременный Шапиро, RS; Konhauser, KO (2015-02-02). «Микрофоссили с гематитом: первичный экологический отпечаток пальца или тафономическая странность палеопротерозоя?». Геобиология . 13 (3): 209–224. Citeseerx 10.1.1.705.23 . doi : 10.1111/gbi.12127 . ISSN 1472-4677 . PMID 25639940 . S2CID 205140142 .
- ^ Jump up to: а беременный Kaźmierczak, J. (июнь 1979 г.). «Эукариотическая природа эосфейре, похожих на выращивающие витрины из докембрийского образования железа, Канада: сравнительное исследование». Докембрийское исследование . 9 (1–2): 1–22. Bibcode : 1979per .... 9 .... 1K . doi : 10.1016/0301-9268 (79) 90048-2 . ISSN 0301-9268 .
- ^ Jump up to: а беременный Вейси, Д.; McLoughlin, N.; Килберн, мистер; Saunders, M.; Клифф, JB; Конг, C.; Ячмень, я; Brasier, MD (2013-04-29). «Наноразмерный анализ пиритизированных микрофоссилий выявляет дифференциальное гетеротрофическое потребление в Gunflint Chert 1,9 Га» . Труды Национальной академии наук . 110 (20): 8020–8024. Bibcode : 2013pnas..110.8020W . doi : 10.1073/pnas.1221965110 . ISSN 0027-8424 . PMC 3657779 . PMID 23630257 .
- ^ Палмер, Дуглас (2008-06-24). "Jr Nodds & Pa Selden 2008. Отопаемые экосистемы Северной Америки. Руководство по сайтам и их необычайные биотасы. 288 с. Лондон: Manson Publishing (опубликовано в США Университетом Чикагской Прессы). £ 24,95 (в мягкой обложке). ISBN. 9781 84076 088 0 ". Геологический журнал . 145 (4): 598–599. Bibcode : 2008geom..145..598p . doi : 10.1017/s0016756808004718 . ISSN 0016-7568 .
- Schopf, JW, 1999: Колыбель жизни: открытие самых ранних окаменелостей Земли . Издательство Принстонского университета, 336 с. ISBN 0-691-00230-4
- Образование железа превосходного типа