Биогенный магнетит и магниторецепция. Новое о биомагнетизме. Том 2 - Киршвинк Дж.
ISBN 5-03-001275-3
Скачать (прямая ссылка):
Предварительные результаты изучения магнитных фракций, извлеченных из современных и из древних осадочных пород, с помощью
сканирующей электронной микроскопии (Lovlie et al., 1971; Lowrie, Heller, 1982; Э. Демитрак, гл. 35), показали, что эта методика не дает возможности определить морфологию и внутренние характеристики маг-нетитовых зерен однодоменного размера (0,1 мкм). Для решения этой задачи необходима более высокая разрешающая способность просвечивающего (трансмиссионного) электронного микроскопа (Toy, данное издание). Кроме того, до проведения исследований на электронном микроскопе необходимо исключить все минералы, кроме магнетита; если этого не сделать, то идентичность ферромагнитных фаз останется под сомнением.
Целью настоящего исследования был поиск биогенного магнетита в Потамидских глинах. Нами разработана новая методика сепарации, с помощью которой можно довольно успешно отделять мелкозернистый магнетит от всех остальных ферромагнитных минералов в осадочных породах. Обнаружение и идентификация ископаемых бактерий является эффективной проверкой гипотезы, согласно которой магнетит, образованный биохимическим путем, является существенной частью магнитного вещества морских осадков. Более того, методика распознавания этих ископаемых организмов в древних осадках может оказаться полезной при решении вопроса о происхождении магниточувствительных бактерий и ферментов, участвующих в метаболизме железа.
2. Описание образцов
Докторами Зийдервальдом и Ланжере в Государственный университет Утрехта были доставлены 18 образцов Потамидских глин. Эти керны охватывают 40 м слоев, которые отложились в течение примерно 1 млн. лет; таким образом, скорость осадконакопления была относительно высокой, 4 см/1000 лет. Подробное геологическое описание места отбора образцов приведено в работе Другера и др. (Drooger et al., 1979). Остаточная намагниченность этих 18 образцов до и после размагничивания в переменном магнитном поле (50 мТл) была измерена Ланжере (личное сообщение) (рис. 36.1). Уменьшение величины NRM наблюдается для всех трех переходов полярности, что согласуется с результатами, полученными Валетом и Лаем (Valet, Laj, 1981). Фациальный анализ позволил установить, что Потамидские глины сформировались в условиях открытого бассейна (Meulenkamp et al., 1979). Изучение детальных биостратиграфических и магнитостратиграфических взаимосвязей показывает, что эти глины были отложены в интервале между 6,3-5,3 млн. лет назад (тортон-мессиний; Langereis, Zachariasse, 1981). Вблизи Потамидского разреза известны незначительные отложения эвапоритов (Meulenkamp et al., 1979), а исследования истории крупномасштабного тектонического развития этого района показали, что во время позднемиоценового мессинского кризиса солености (Meulenkamp et al., 1979; Drooger et al., 1979) осадочный бассейн был связан со Средиземным морем. В целом разрез характеризуется непрерывной
Потамидский разрез Полярность Скоулоудхинский разрез
Остаточная Намагн.первой Намагн.всего Намаги всего Намагн.первой
намагниченность, фракиии/намагн. образца, образна, срракции/камагн.
•10" А/м всего Образца -10-8 А-М/г •10'А-мтг всего образца
Рис. 36.1. Колебания остаточной намагниченности образцов в целом и отношения намагниченности первой выделенной фракции к намагниченности всего образца из Потамидского и Скоулоудхинского разрезов. Для сравнения приведены данные Ланжере (личное сообщение).
последовательностью. Вблизи места отбора образцов 15, 45, 70, 80 и 85 выделено пять отдельных, обогащенных железом слоев. Один из них (точка опробования 45) относится к дистальной части турбидитового слоя, но не соответствует какому-либо перерыву в осадконакоплении (Drooger et al., 1979). На границе тортона и мессиния было отмечено резкое появление Globorotalia connomiozea непосредственно над точкой отбора образца 70 (Zachariasse, 1979).
Кроме Потамидского разреза тому же переходу полярности соответствует другой разрез в северо-западной части Крита в районе Скоу-лоудхина, но в нем не наблюдается уменьшения ARM (Laj, личное сообщение; Valet et al., 1983). Девять кернов из этого разреза были отправлены д-ром Лаем во Францию. Анализ характера распределения размера зерен и встречаемости главных минералов показал, что очевидных различий между этими двумя разрезами нет. Образцы пяти верхних горизонтов Потамидского разреза, рассматриваемые в данной главе, характеризуются относительно более крупным размером зерен. Средний размер зерен в других кернах составляет, как правило, менее 10 мкм. Преобладающими минеральными фазами во всех образцах являются каолинит, иллит, кальцит и кварц.
3. Выделение магнетита в лабораторных условиях
Методика выделения магнетита, применяемая в этом исследовании, основана на его физических и химических свойствах: высокой намагниченности, плотности и устойчивости к растворению в смеси дитионата и лимонной кислоты. Хотя эта методика, прежде чем она найдет более широкое применение, нуждается в пересмотре и усовершенствовании, в настоящее время она является наиболее эффективным способом выделения чистого магнетита из слабо консолидированных осадочных пород и хорошо зарекомендовала себя при работе с образцами с острова Крит.
