Накопление органических веществ в ходе геологической истории и захоронение их в земной коре

Жизнь в докембрии в основном была сосредоточена в море, поверхность суши была пустынной (даже в районах влажного климата). Поэтому с развитием кислородной атмосферы глеевые поверхностные и грунтовые воды сменились на кислородные.

Почти на протяжении всего докембрия атмосфера была еще очень богата углекислым газом (влияние вулканизма), в связи с чем его роль в поверхностных и грунтовых водах была большей, чем в современную эпоху.

Важные изменения в биосфере произошли в начале палеозоя (около 0,5 млрд. лет назад), когда организмы стали осваивать материки. В конце девона, около 400 млн. лет назад, возникли лесные ландшафты, большее распространение получпвттпте в следующий, каменноугольный период, а также в юре, мелу п палеогене.

Напомним, что фотосинтез привел не только к появлению сильного окислителя — свободного кислорода, но также и к образованию органических веществ, которые, захороняясь в депрессиях рельефа, обусловливают развитие в ландшафте и морских илах восстановительной среды.

Еще более восстановительная среда распространилась в глубоких водоносных горизонтах. Органические остатки, захороняясь в горных породах, проникали на большие глубины, на участки прогибания земной коры, где они ностепенпо трансформировались в уголь и нефть. Но и уголь, и нефть, и другие органические вещества — не инертная масса, это пища для микроорганизмов. Поэтому там, где в земных глубинах органические соединения соприкасаются с водой, развивается микробная жизнь, создающая, как и в илах, восстановительную среду.

Растворение гипсоносных пород, окисление сульфидов привели к формированию сульфатных вод, взаимодействие которых с органическим веществом горных пород обусловило восстановление SO4 н образование H2S. Так возникли сероводородные воды, сероводородный барьер и сульфидине эпигенетические руды типа медистых песчаников.

Следовательно, появление в подземных водах сероводорода, осаждение сульфидов металлов — следствие развития резкоокислительных условий на земпой поверхности. Сероводородные геохимические барьеры, сульфидные эпигенетические руды зоны гииергенеза сформировались на определенной стадии эволюции земной'коры, в связи с развитием биосферы. Возможно, что и верхняя часть •пояса гидротермальных сульфпдпых месторождений также возникла на определенном этапе эволюции биосферы. Не этим ли объясняется незначительность гидротермального сульфидного рудообразовапия в докембрии, особенно в архее? Как это ни парадоксально, но мы вправе предположить, что низкотемпературное (эпитермальное, телетермальпое) гидротермальное сульфидное рудообра- зование является обратной стороной фотосинтеза, результатом развития резкоокислительных условий на земной поверхности.

Накопление органических веществ в ходе геологической истории имело монотонный характер: в горпых породах захоропялись все новые массы торфа, углей, битумов, нефти, рассеяпного органического вещества. Все опи служили источником энергии для микроорганизмов, которые извлекали кислород из подземных вод и определяли развитие сероводородпой пли глеевой восстановительной среды в водах.

Так, по мере развития фотосинтеза происходило захоронение в земной коре органических веществ — концентратов солнечной энергии, что приводило к микробиологическому разложению этих веществ, обогащению вод углекислым газом, сероводородом, метаном и другими соединениями. В результате усиливалась геохимическая деятельность подземных вод.

Следовательно, появление в докембрии на земной поверхности резкоокислительных условий неминуемо вызвало развитие резковосстановительных условий в болотах, илах, озерах и водоноспых горизонтах. В результате биологического круговорота единая слабовосстановительная среда, господствовавшая в земной коре, разделилась па две противоположности — резкоокислптельную и резковосстановптельную.

К содержанию книги: Геохимия природных вод