Петтиджон ?. Дж. Осадочные породы

Подождите немного. Документ загружается.

сутствуют миннесотаит, стнльпномелац и рибекит (вероятно, диаге-

нетического или метаморфического происхождения).

Фация шамозитового железняка является наиболее характерной

силикатной фацией после докембрийских железняков. В некоторых

районах железняки тесно ассоциируют с лимонитовыми известняками;

в других—они ассоциируют с сидеритовыми породами или постепенно

переходят в ннх.

Шамозитовые железняки обычно оолитовые. Шамозитовые оолиты

обнаружены, например, в железняках Клинтон (силур) в регионе Ап-

палачей. Шамозитовые ооиды представлены преимущественно богаты-

Рнс. 11-23. Гриналитовые гранулиты, формация Ганфлинт (докембрии), Онтарио.

Скрещенные ннколн, хЗО. По [160].

Грлпалнтовые гранулы η кремноаом матриксе. Гриналнт проявляет- своеобразную пИШИпОсть,

вызванную перекристаллизацией кремнн

•Рис. I-I-24. Сидернт-стильпномелаиовый железняк, железистые кварциты Ривертов

(докембрий), Крнсталл-Фолз, Мичиган Близок к натуральной величине.

Тонкозернистый сидерит (светлый), пересливаюшнйся с пластами стнльпномелана (темный)

•

ми железом септехлоритами с межплоскостным расстоянием 7 А [258].

Ооиды шамозита, как и оонды гематита, в качестве ядра содержат об-

ломки раковин; они имеют концентрическое строение и характеризуют-

ся крестом погасания. Они ассоциируют с обломками окаменелостей и

сцемтгнтировацы кальцитом. Кроме железняков Клинтон в Северной

Америке известны такие отложения, как железняки Уобаиа (ордовик)

иа о. Ньюфаундленд [139] и маломощные железосодержащие пласты

формации Монтебелло (девон) в штате Пенсильвания [260] (рис. 11-21

и 11-22). Шамозитовые железняки часто встречаются в юрских извест-

няках Великобритании, Франции и Швейцарии.

В докембрийских железистых кварцитах силикаты представлены

ие шамозитом, а граналнтом или каким-либо диагенетическнм силика-

том: минпесотаитом, стильпномеланом или рибекитом. Джеймс [159]

выделил два главных типа силикатных железистых кварцитов. В одиих

из них силикатный минерал присутствует в виде гранул или оолитов;

в других — силикат не зернистый, а обычно тонкослойчатый или листо-

ватый. Особенностью гриналита, как и глауконита, является зернис-

тость. Хотя внутренняя часть некоторых гранул имеет микрокристал-

522-

лический и бесструктурный характер, в других проявляется неясная

пятнистость в шлифах (рис. 11-23). Типичные гранулы силикатов име-

ют диаметр около 0,5 мм и в шлифе имеют форму, приближенную к

эллипсу. Они могут быть заключены в матриксе, состоящем из кремня

или других силикатных материалов. Ко второму типу силикатных же-

лезистых кварцитов — негранулярному относятся тонкослойчатые илн

листоватые породы. Характерно то, что мощность этих пропластков мо-

жет составлять лишь миллиметр или доли миллиметра (рис. 11-24). Ве-

личина соотношения FeOZFe

в породах, состоящих из стильпномела-

на, судя по показателю преломления, указывает на то, что слои, по

существу, представлены первичным минералом.

Состав железисто-силикатной фации изменяется в широких преде-

лах главным образом из-за того, что наряду с силикатами, имеющими

изменчивый состав, в этих породах присутствуют в различном коли-

честве примеси карбонатов и окислов железа (см. табл. 11-3). Негра-

нулярные железнсто-силнкатные породы, по-видимому, содержат зна-

чительную долю обломочного материала. В молодых отложениях они

соответственно описываются как хлоритовые аргиллиты, шамозитовые

аргиллиты н т. п.

Силикатные железистые кварциты очень широко распространен-

ный тип железосодержащих осадков. Глауконнтовые песчаники и из-

вестняки характерны для кембрийских и более молодых отложений.

Некоторые из них, такие как зеленые пески Ныо-Джерси (мел), иа

50% нли более состоят из глауконита и содержат 20% или более FeO

и Fe

(см. табл. 7-11, А, Б и В) н, следовательно, являются в какой-

то степени железняками. Содержащие шамозгт пласты встречаются в

юрских железняках в Великобритании, Франции и Швейцарии. Шамо-

зит— второстепенный компонент силурийских отложений свиты Клин-

тон и ордовикских (Уобана). Они, по-видимому, не представлены в

разрезах района оз. Верхнего, где и» железистых силикатов распрост-

ранены гриналит, стильпномелан н миннссотант. Гриналит считается

первичным; остальные могут иметь диагенетическое илн метаморфи-

ческое происхождение. Стильпномелан железистых кварцитов (Брок-

ман) в Австралии, по-виднмому, образовался нз вулканического пепла.

Распространение и распределение

железосодержащих осадков

Железосодержащие осадки широко распространены в пространст-

ве и во времени. Наиболее мощные и интересные отложения относятся

к докембрию. Многие локальные железистые кварциты архейского воз-

раста (2 500 млн. лет нлн древнее) переслаиваются с зеленокаменны-

ми породами и ассоциируют также с мощными разрезами граувакк н

шиферных сланцев. Это так называемые железистые формации типа

Киватин [78, 115].

Наиболее эффектцые отложения имеют протерозойский возраст,

сформировавшиеся преимущественно от 1 700 до 2 500 млн. лет назад.

К наиболее известным отложениям этого возраста относятся толщи на

островах Белчер, в залнве Ричмонд, у мыса Смит в Лабрадорской впа-

дине в Канаде [74,73] и в районе оз. Верхнего [313, 158, 162], главным

образом на территории США. Они формировались в серии бассейнов в

течение одного крупного цикла накопления железистых осадков; это

происходило, например, в пределах провинции оз. Верхнего н,а Канад-

ском щите. Также хорошо известны два других протерозойских бассей-

523-

иа накопления железистых осадков. Это бассейн Хаммерсли» ЗлйаЩ,

ной Австралии и бассейн Трансваальской системы в Южной Африке

(303). Первый бассейн длиной более 480 км содержит железистые

кварциты (Брокман) мощностью свыше 915 м. Второй бассейн, еще^,

более крупный, содержит одну, а возможно, две железистые формации

большой мощности. Трендаллом была опубликована работа [303], в

которой приводится сравнение этих двух бассейнов и бассейна Аниыи-

ки (район оз. Верхнего). Хорошо известны также докембрийские же*

лезистые кварциты Кривого Рога, отложения на Индостан,ском полу-

острове и в Бразилии.

Весьма возможно, что периоды железистой седиментации представ-

лены в каждом геологическом периоде фанерозойской эры. Например,

в Северной Америке железняки известны в кембрийских песчаниках

Блисс в Нью-Мексико [167], в ордовикской формации Мейвилл в Вис-

консине [137], в свнте Уобана на Ньюфаундленде [139, 140], в силурий-

ских отложениях Клинтон в Аппалачах [6, 258, 155], в девонских изве-

стняках Бойл в округе Бат, штат Кентукки [34], в каменноугольных

глинистых железняках и углистых железняках Аппалачского угольного

бассейна [280], меловых оолитовых железняках провинции Альберта

[211] и в меловых глауконитовых песках, особенно в Нью-Джерси

[211] и в Техасе [80].

Очень хорошо известны оолитовые железные руды Минетт (юра)

во Франции [45, 47], пласты доггера в Швейцарии [69], железняки

Нортгемптон в Великобритании [130, 293]. Этот перечень как докем-

брийских, так и фанерозойских железосодержащих отложений может

быть продолжен. Джеймс [161] опубликовал очень полный и анноти-

рованный табличный материал по этим отложеиням.

К каким геологическим структурам приурочиваются железосодер-

жащие осадки и какова связь геологической среды и проблемы седи-

ментации железа? По самым общим соображениям железосодержащие

осадки могут быть сгруппированы в два класса: кремневые железосо-

держащие осадки — железистые кварциты; главным образом д кемб-

рийские, и некремневые отложения — железняки, относящиеся по воз-

расту в основном к фанерозою. Эти отложения можно рассматривать и

под другим углом зрения. В одной группе, которую можно назвать

оолитовой фацией, железистые минералы встречаются в форме

оолитов и гранул и первичные компоненты здесь представлены большей

частью окислами железа илн закисно-окисными силикатами. Этот ма-

териал переслаивается или перемешивается со зрелыми кварцевыми

песками, строматолитовыми кремнями, доломитами и в фанерозое обыч-

но ассоциирует с морскими известняками. Нередко встречаются косая

слоистость и знаки ряби. Сидерит, если он присутствует, чаще всего

имеет днагенетическое происхождение и замещает силикаты или другие

карбонаты. Многие железистые кварциты района оз. Верхнего относятся

именно к этому типу. Железистая формация Ганфлинт в раионе Аними-

ки, в Онтарио, подстилается маломощными кош ломератами, залегаю-

щими на архейском фундаменте; железосодержащая толща Бивабик в

Миннесоте залегает на маломощных кварцитах (Покегама), которые, в

свою очередь, лежат на архейском фундаменте Железистые кварциты

Айронвуд в районе Пннокн, в Висконсине, залегают на сверхзрелых,

кварцитах Палмз, а самый нижний горизонт кремней содержит крупные

окатанные зерна кварцевого песка и оолиты. Как отмечалось рядом

исследователей, структура многих таю χ железистых формаций сходна

со структурой калькареннтов с оолитами, пелопдамн и интракластами,

524-

яри это тексты указывают на турбулентную мелководную обстанов-

ку [72, 75, 122]. Палеозойские и более молодые железняки также пре-

имущественно оолитовые, при этом оолиты имеют обломочные кварце-

вые ядра; для отложений характерны косая слоистость и ассоциации

•с калькаренитами. Зеленые пески представляют собой смесь кварцевых

и глауконитовых песков. Наличие окаменелостей в фанерозойских плас-

тах указывает на мелководноморскую обстановку. Нет оснований счи-

тать, что докембрнйские оолитовые фацин были иными.

Вторую группу железосодержащих осадков образует полосча-

тая фация, в которой железистые минералы представлены чередова-

нием тонких пропластков преимущественно магнетита и железистых си-

Рис. 11-25. Обнажение железистых кварцитов алгоманского типа (архей), оз. Миннн-

таки, Онтарио, Канада.

Кремень переслаивается со слоями магиетитсодержащего железистого силиката

ликатов с сидеритом, а в некоторых случаях с пиритом, переслаиваю-

щимся с темными аспидными сланцами и пиритовыми глинистыми

сланцами. К ним относятся «сланцеватые» железистые кварциты, опи-

сываемые в ряде работ (преимущественно силпкат-магнетитовые поро-

ды), и кремневые сидериты. Породами такого типа являются желези-

стые кварциты Гайаны и района Айрон-Рнвер—Кристалл-Фолз и боль-

шая часть архейских железняков Алгома [78] (рис. 11-25). Железистые

кварциты бассейнов Трансвааль и Хаммерсли [303], по-видимому, так-

же относятся к этому типу. Оолитовые и гранулярные текстуры, как и

в окисно-железистой фации, как правило, отсутствуют. Минеральный

состав, характер ассоциирующих осадков и седиментационные текстуры

свидетельствуют о резко восстановительной обстановке накопления, об

угнетенном бассейне, в котором, по существу, отсутствовали следы те-

чений, за исключением брекчий и граувакк, привнесенных оползнями или

турбидитными потоками, таких, как, например, «сланцеватая брекчия»

или другие распространенные на большой площади или локальные мощ-

ные брекчии (олнстостромы) в районе Айрон-Ривер [162]; присутству-

ют в этих отложениях и другие признаки тектонической нестабильнос-

ти, например, граувакковые дайки.

Это деление на оолитовую, или мелководную (картонную), фацию

я на полосчатую фацию, или глубоководную (открытого моря), не ис-

ключает присутствия обеих фаций в одном районе, обусловленного су-

525-

щественными изменениями глубины воды. Этб аналогично случаю с из-

вестняками, когда мы имеем карбонаты как мелководной или платформ

менной фации, так и глубоководной фацин открытого моря.

Происхождение железосодержащих осадков

Происхождение железосодержащих осадков является одним из на-

иболее спорных вопросов петрологии осадочных пород (рис.11-26). До

сих пор не существует приемлемой модели отложения железняков и же-

лезистых кварцитов, хотя все основные классы железосодержащих ми-

нералов отлагаются и в настоящее время, и изучение процессов, веду-

щих к их формированию, может дать ключ к разгадке происхождения

крупных скоплений в древности. Сернистое железо в современных усло-

виях обнаружено в некоторых черных илах, шлижившнхся в сильно вос-

становительной среде. Сндернт является компонентом некоторых болот-

ных железных руд в озерах и болотах. Глауконит, очевидно, образует-

ся в настоящее время в Монтерей-Бей, Калифорния [103, 104]. Окислы

железа накапливаются в современных озерах и болотах, в латернтовых

почвах тропиков (местами пнзолитовые) н в виде оолитов на дне Се-

верного моря [235]. Ни одно из этих скоплений по масштабу не сопос-

тавимо с отложениями древних геологических разрезов, как несопоста-

вимы по объему современные отложения кремня или эвапоритов со ско-

плениями этих же материалов в геологическом прошлом. Однако сов-

ременные отложения свидетельствуют о том, что возможны перенос

железа и отложение его в виде сульфидов, силикатов или окислов, как

это происходило в прошлом.

Хотя можно считать общепринятым мнение о том, что обогащен-

ные железом осадки являются химически осажденными породами (если

ие учитывать влияния биологического фактора, вероятно, в случае с

сульфидами и окислами), существуют большие разногласия OIHOCH-

тельно химической обстановки их осаждения, их палеогеографического

значения п источника поступления железа. Две господствующие точки

зрения по вопросу об источнике железа можно кратко выразить так: с и fl-

ay и сверху [226]. Согласно первой концепции, железо (и кремнезем

кремневых отложений) образовалось из вулканического источника либо

в результате эксгаляций — пара и вулканических вод, либо прн выпаде-

нии вулканического материала при подводных извержениях. Эта точка

зрения, ранее сформулированная Ван-Хайзом и Лейтом [313] и поддер-

жанная Олдричем [2] и другими [64], получила новое подтверждение

в работах Тантона [289], Гилда [127, 128], Гудвина [113, 114, 115],

Офтедала [226], Хардера [132],Трендалла [302] и Ла Бержа [180,181].

Другая концепция, вероятно более актуальная, допускает, что извлече-

ние, перенос и концентрацию железа из смежных материковых обла-

стей могли обеспечить поверхностные процессы. Эту точку зрения, ранее

высказанную Грюнером [124]. Муром и Меннардом [216], в последние

годы защищают Сакамото [250], Джеймс [158, 159, 1611, Уайт [3211,

Александров [3], Хаф [150], Хыобер [153], Лепп н Голднч [186] н Го-

ветт {116]. Недавно Борхерт [24] предложил теорию «изнутри», пре-

дусматривающую виутрибассепновое перераспределение железа в ре-

зультате диагенетического процесса сегрегации точка зрения, близ-

кая к высказанной Кайе [45, 46], считавшим железняки продуктом диа-

генетических изменений первичных известковых отложеинй.

Обращение к вулканизму как к источнику железа (и кремнезема^

диктуется предполагаемым несоответствием масштабов обычных процее*

526-

сов объемам поставляемого и переносимого железа. Свидетельством в

лользу вулканических источников служит предполагаемая тесная связь

во времени и в пространстве осаждения железа и вулканизма. Сущест-

вуют неоспоримые примеры переслаивания железистых кварцитов и

вулканических пород и даже в отдельных случаях реликтовой осколь-

чатой структуры в некоторых стильпномелановых пластах, что дает ос-

нование предполагать образование этого минерала в результате выпа-

дения богатого железом вулканического пепла [180]. Большая часть

более поздних железистых кварцитов и многие (если не большинство)

и выщелачивание

\1/ ,

Железные руды|

Рис. 11-26. Происхождение железосодержащих осадков.

/ — ввдозиое железо: 2— вулканогенное железо: 3 — замещение нзвестиикоа; 4— реакция с гли-

нистыми илами; 5 — железистые илы; 6 — пластовые железистые сульфиды, карбонаты, окислы,

силикаты; 7 — железняки замещения; 8 — железистые силикаты, включая глаукоинт

докембрийские осадки не встречаются вместе с вулканическими поро-

дами того же возраста. Если можно доказать, что поверхностные про-

цессы в состоянии обеспечить поступление железа (и кремнезема), тог-

да не будет необходимости связывать его с вулканизмом.

Как отмечали Грюнер [124], Джилл [108] и Джеймс {159], содер-

жание железа и кремнезема в водных потоках в тропических и субтро-

пических регионах достаточно высокое, чтобы обеспечить отложение же-

лезистых кварцитов. Как отмечал Грюнер {124], Амазонка при содер-

жании железа в воде 3 мг/л способна перенести 1 940 ООО млн. τ желе-

за за 176

ООО

лет, количество, примерно равное содержанию в формации

Бивабик в Миннесоте.

Перенос железа также представляет собой проблему. Необходимы

какне-то способы выделения железа из почвы, переноса его на место от-

ложения и отделения его от других материалов, которыми оно было

соединено,— кластических обломков и известковых отложений. Соедине-

ния окнсного железа обычно нерастворимы; окислы и гидроокнслы же-

527-

леза имеют тенденцию накапливаться в почве и при некоторых условя-

ях образуют латеритовые отложения,—нерастворимый остаток при вы-

ветриванин. Несмотря иа легкую растворимость солей аакнсного железа

таких как Fe(HCO

)

. они неустойчивы в присутствии кислорода И

склонны к гидролизу и осаждению. Учитывая эти соображения, некото-

рые авторы для объяснения широкого переноса я осаждения сидери-

тового железа в докембрии предполагают существование восстанови-

тельной атмосферы (например, [308]). Такая крайняя точка зрения

представляется ненужной, так как железо переносилось и отлагалось

с образованием железняков в морских водах и в последующие геологи-

ческие эпохи, когда, как показывает изучение окаменелостей, существо-

вала богатая фауна и флора, для которой требовалось аэробная среда.

Myp и Мейнард (216) показали, что железо переносится не в виде

бикарбоната двухвалентного железа поверхностными водами, а преи-

мущественно в виде гидрозоля трехвалентного (окисного) железа,

стабилизированного органическими коллоидами, а также в меньшей

степеци в форме солей органических кислот или в адсорбированном ор-

ганическими коллоидами виде. Почти 36 мг/л окисного железа может

удерживаться в коллоидном растворе прн наличии 16 мгм/л органичес-

кого вещества. Весьма вероятно, что основная масса железа в настоя-

щее время переносится в форме коллоидной окиси железа и большая

часть ее неразрывно связана с фракцией глинистых минералов. Желе-

зо, перенесенное таким образом, может быть высвобождено в восста-

новительных условиях я может участвовать в образовании таких мине-

ралов, как глауконит и шамозит [42]. Такая концепция переноса я

высвобождения является, следовательно, аспектом процесса диагеиети-

ческого перераспределения (изнутри) [24, 282]—процесса, который

Джеймс [161] считал количественно недостаточным для образования

железистых кварцитов.

Джеймс [161] отмечает, что в современных условиях железо, вы-

щелачиваемое из пород смежной суши, переносится бикарбонатнымн

грунтовыми водами с низкими Eh и рН в озера или болота, где оно

осаждается с образованием сидеритовых или окненых отложеиий. Ои

считает, что с помощью этого механизма, действующего в более круп-

ном масштабе, железо переносилось в до какой-то степени ограничен-

ные бассейны прошлого н осаждалось в соответствии с превалировав-

шими условиями Eh и рН. Предполагается, что грунтовыми водами

переносился кремнезем, за счет которого образовалась кремневая фор-

мация в бассейне оз. Магади в Центральной Африке [86]; этот меха-

низм предполагается даже для бассейнов накопления железосодержа-

щих осадков докембрия [87]. Этот механизм мог действовать во время

осаждений фанерозойских железняков, но Джеймс считал, что для

процессов таких масштабов и огромного объема кремня в докембрий-

ских отложениях требуется другой способ образования.

Неясно, существует лн вообще проблема переноса железа, по-

скольку, как отмечал Джеймс [159], для скопления железистых квар-

цитов необходима только выдержанность химических условий, регули-

рующих их осаждение; ни повышенная концентрация, ни избыточное

количество железа в водах в данное время не нужны. Аномальное скоп-

ление известкового карбоната на Багамских банках является продуктом

локализованного химического (и биохимического) осаждения нз мор-

ской воды, в которой содержание калэция очен,ь мало отличается от

водержания его на участках, где не происходило отложения этого эле

мента. Для широко распространенных отложений кремнистого ила на

528-

дне моря ие требуется ни н,еобычный источник, ни аномальная концен-

трация кремнезема. Железо присутствует в океанических водах и мо-

жет вступать в реакции с образованием глауконита. Так происходило-

в меловое время, когда образовались пласты зеленого песка мощнос-

тью 12 м в Нью-Джерси. Нет оснований считать, что силикаты железа

(гриналит или шамозит) не накапливались в прошлом, поскольку гла-

* Шамознт адесь представляет осадочные железистые силикаты

уконит накапливается в настоящее время в пласты мощностью от 12

до 120 м, если геологически стабильная обстановка сохранялась доста-

точно долго.

Форма, в которой осаждается железо, даже в виде карбоната

закисного железа, является функцией местных условий аккумуляции,

а не способа переноса железа. Местные восстановительные условия,

несмотря на кислородную атмосферу, в настоящее время широко рас-

пространены н даже известно образование сульфида закисцого железа

529-

в этих условиях. Состав осажденного железа зависит ОТ окислитель»»

зосстановительиого потенциала (Eh). Эксперименты, проведенные-Кае

теньо и Гаррелсом [43, 152, 176], и геологические наблюдения. пока>-

зывают, что стабильность некоторых железосодержащих минералов

больше зависит от окнслительно-восстановительногО потенциала, чем

от водородного показателя (рН) среды, с которой они контактируют

(рис. Π-27). При наиболее низком потенциале образуется только суль-

фид железа, при несколько более высоком потенциале стабильным яв-

ляется закисный карбонат. В условиях полного окисления образуются

-Гидроокислы окисного железа. Для образования магнетита требуется,

Рнс. И-28. Схематический разрез, покачивающий соотношение между фациями же-

лезняка н фнзико-хнмнческими условиями.

Зона O

- рН 7.2—8,5; Eh от +0.05 До 4 0,4; наиболее важные агенты: Oi, CO

SO-*,. 00-¾,

HCCH . NO-

Зоне COj-рН Б—7,5; Eh. от +0,05 до —0,2; наиболее важные агенты: HCO

СИ, SO-

PO-",, NO-

Зона H,S рН 7,2—9; Eh от —0,2 до —0,5; наиболее важные агенты: H

Oj, C

. NH,ОН.

/ — обломки с континента; 2 — пиритовый сапропелевый мергель; J- кремень; 4— шамознт; в —

глнннстый железняк: 6 — лнмоннтовый оолит; 7 — известковый крупнозернистый песок; 8 — глауко-

ннтовый тонкозернистый песок; 9 — лнмоннтовый крупнозернистый песок; IO — лнмоннтовый ооящ

в крупные обломкн

по-видимому, более низкий потенциал, чем для других окислов. Ста-;

бильность различных железистых силикатов менее ясна. По-видимому,

он,и образуются в широком интервале значений Eh, поскольку в них от-

мечается различное соотношение FeO/F

. Согласно Теодоровичу

[50], хлориты железа образуются в нейтральной зоне, тогда как для

образования глауконита требуется слабоокислительная обстановка.

Встречающиеся в природе ассоциации (минеральные фации) под-

тверждают экспериментальные данные и теоретические построення.-'

Сульфиды встречаются в чистом виде или в ассоциации с сидеритом; си-

ликаты ассоциируют с сидеритом и магнетитом; окнелы встречаются илн

сами по себе, илн с силикатами (как в случае магнетита). Окислам (н

некоторым силикатам, таким как глауконит) присущи такие особенно-

сти, как оолнты и гранулы и ассоциация с зернами кварцевого песка,

которые указывают на турбулентность —условие, более вероятное В

аэробной, чем в анаэробной среде. Отсутствие этих признаков или ас?

530-

социаций в сульфидных либо карбонатных фациях явно указывает на

то, что фацни окислов и силикатов не являются простыми диагенетичес-

кими модификациями сульфидов и карбонатов; это также свидетельст-

вует о том, что сульфиды и карбонаты были образованы в совершенно

разных фацнальных условиях. Ряд исследователей показали связь

между несколькими фациямн железняков и физико-химическимн усло-

виями [23, 282, 161]. Пока не создано полной схемы основных фацнй,

латерально переходящих одна в другую, как показано на рнс. 11-28,

однако для многих площадей выявлены частичные схемы, заключаю-

щиеся в изохронном переходе одной фации в другую: окислов в шамо-

зит в Клинтоне [155], гематита в магнетит, силикат и карбонат на

участке Уобаш-Лейк [106].

Трудно оцецить роль организмов в формировании железняков и

кремней. Хотя известно, что бактерии участвуют в осаждении железа,

нет точных доказательств того, что они играли определяющую роль в

формировании железосодержащих формаций. Хардер [131] связывал

многие отложеиня гндроокнслов железа с деятельностью бактерий. Хо-

тя некоторые болотные руды могут быть бактериальными по происхож-

дению и некоторые сульфиды железа являются продуктом деятельно-

сти сульфатовосстанавливающих бактерий [10, 102], однако бактерии

не осаждают железистые карбонаты или железистые силикаты. А, по-

скольку главными компонентами наиболее крупных железосодержащих

отложений являются карбонаты н силикаты, роль бактерий в формиро-

вании богатых железом осадков может быть довольно незначительной.

Как отмечено в предыдущем разделе, радиолярии и другие орга-

низмы осаждают кремнезем. Неясно, какую роль они играют (если иг-

рают) в осаждении кремня, ассоциирующего с железистыми кварцита-

ми. В этих породах не было обнаружено неоспоримых радиоляриевыч

остатков, хотя они содержат предполагаемые примитивные водоросле-

вые формы. По-видимому, кремневые строматолиты имеют органичес-

кое происхождение, но, какую роль играют водоросли в осаждении

кремнезема, неясно.

Главной проблемой в осаждении железа, по-видимому, является

определение условий, которые позволяют осаждаться соединениям

железа, но препятствуют осаждению извести и замедляют привнос

кластических осадков в бассейн осадконакопления. Отсутствие или ма-

лый объем кластического материала объясняется, если рельеф местно-

сти очень сглаженный или если материал отложился где-либо еще, т. е.

если бассейн был «угнетенным». Отсутствие окиси кальция, вероятно,

связано с низким РН. Седиментация железа частично отмечена в при-

брежных зонах, где вода была солоноватая или по меньшей мере более

пресная, чем в открытом море [155].

Большие дискуссии велись по вопросу об установлении природы

бассейна отложения. Многие железняки были образованы в близких к

морским, если не полностью морских условиях, на что указывают со-

держащиеся в них окаменелости. По некоторым из них предполагает-

ся, что докембрийские полосчатые железистые кзарцнты отложились в

совершенно пресноводном озере [150]; этот вывод объясняет механизм

Образования ритмического залегания различных железистых минера-

лов и кремня. Переслаивание объяснялось сезонными перемешивания-

ми озерных вод, в которых кремнезем осаждался в нижних более кис-

лых слоях воды в летнее время, а железо осаждалось в зимнее время,

когда озерные воды перемешивались и становились насыщенными кис-

лородом. Сакамото [250] также объяснял слоистость сезонными изме-

531-