Вестник МГТУ. 2016, №1.1.

Вестник МГТУ, том 19, № 1/1, 2016 г. стр. 89–100 93 Рассматривая строматолиты как микробиальные постройки, необходимо обосновать их биогенность. Для этого существует ряд критериев, важнейшим из которых является наличие в элементарных наслоениях фоссилизированных микроорганизмов или следов их жизнедеятельности [17]. С целью обнаружения таких структур шлифы строматолитов внимательно изучались на лазерном сканирующем микроскопе VK 9710 под различными увеличениями. Признаки следов микробиальной жизни в пластовых строматолитах полуострова Средний отмечались предыдущими исследователями в виде сгустковой (комковатой) структуры пелитоморфного доломита, наличия темных нитевидных и трубчатых микрообразований [4; 5]. Помимо нитевидных выделений углеродистого вещества (УВ) в темных наслоениях (рис. 3) нами были обнаружены многочисленные ленточные микрообразования в светлых слоях, сложенных кристаллическим доломитом (рис. 4). Углеродистое вещество темных наслоений изучено методом спектрального комбинационного рассеивания. Этот метод (рамановская спектроскопия) может быть использован непосредственно для изучения строматолитов in situ , не разрушая образец. В последнее время метод рамановской спектроскопии широко применяется для исследования микробиальных фоссилий в горных породах докембрийского возраста [18–22], т. к. он позволяет на микроуровне определить минеральный состав пород и, что особенно важно – идентифицировать УВ и определить его спектральные характеристики. По результатам изучения образцов строматолитов 509 и 905 методом рамановской спектроскопии установлено, что эти породы имеют сходный минеральный состав, представленный преимущественно доломитом, кварцем, рутилом, анатазом, мусковитом, альбитом, микроклином, пиритом, гематитом и УВ. Темные слои представляют собой матрицу из доломита и УВ с зернами кварца, анатаза, рутила и мусковита, светлые слои представлены мелкокристаллическим доломитом с зернами кварца, анатаза и рутила, УВ образцов строматолитов 509 и 905 – слоями разной толщины от 0,05 до 0,5 мм (рис. 5). Характеристики рамановского спектра УВ не являются индикаторами его биогенного или абиогенного генезиса. Однако помимо того, что даже идентификация УВ в древних строматолитах имеет большое значение, метод рамановской спектроскопии дает возможность определить степень метаморфических преобразований УВ, и, следовательно, судить о его сингенетичном происхождении. Спектры комбинационного рассеяния УВ строматолитов были получены с поверхности петрографических шлифов на дисперсионном Раман-спектрометре Nicolet Almega XR с возбуждением аргоновым лазером с длиной волны 532 нм. Для фокусировки лазерного луча на поверхности образца использовался 50-кратный объектив конфокального микроскопа, что позволяло получить сигнал с области размером около 2 мкм. Вопрос о влиянии полировки образца УВ и его ориентации относительно лазерного пучка на параметры спектра остается дискуссионным [23–25], однако известно, что для разупорядоченного УВ влияние этих факторов незначительно [26; 27]. Параметры спектра, такие как положение, интенсивность, интегральная интенсивность и ширина на половине высоты линий (полуширина), были рассчитаны путем разложения исходных спектров с использованием функции Войта в программе OMNIC. Рамановские спектры УВ всех образцов строматолитов сходны друг с другом и аналогичны спектрам разупорядоченного (аморфного) УВ [24; 28; 29]. В области рассеяния первого порядка спектры всех изученных образцов представлены наиболее интенсивными линиями D1 и G (рис. 6). Следует отметить, что для всех образцов интенсивность линии G значительно выше, чем интенсивность линии D1, тогда как полуширина (ширина на половине высоты) линии D1 значительно больше, чем линии G (рис. 6). Кроме наиболее интенсивных линий D1 и G, при разложении спектра УВ всех образцов были выделены малоинтенсивные линии D2 ( ∼ 1610 см –1 ), D3 ( ∼ 1530 см –1 ) и D4 ( ∼ 1260 см –1 ), характерные для УВ с высокой степенью разупорядоченности. В спектральной области второго порядка УВ всех образцов пики, например S1 и S2, характерные для аморфного УВ относительно высокой степени упорядоченности [24], не выявлены (рис. 6). Это также свидетельствует о низкой степени упорядоченности УВ исследованных строматолитов. Степень упорядоченности УВ зависит от степени его метаморфических преобразований (под действием высоких температур и давлений), кинетики процессов и исходного состояния углерода. Для количественной оценки степени упорядоченности УВ чаще всего используют параметры соотношения интенсивностей (R1 = D1/G) и интегральных площадей (R2 = D1/(D1 + G + D2) полос D1 и G, причем уменьшение значений этих параметров свидетельствует об увеличении степени упорядоченности УВ [24; 29; 30]. Для УВ осадочных пород была установлена зависимость между степенью упорядоченности углеродистого вещества, выраженной параметром R2, и температурой метаморфических преобразований [25; 31; 32]. УВ изученных строматолитов характеризуется относительно низкими параметрами R1 и R2, соответствующими температурам метаморфических преобразований ∼ 400–500 ° C, рассчитанным по геотермометру [24], т. е. зеленосланцевой фации метаморфизма. Однако параметры R1 и R2 являются достаточно информативными для УВ из относительно высокометаморфизованных пород, но, как было показано [24; 33], недостаточными для характеристики УВ, испытавшего незначительные метаморфические преобразования ( < 250 °С). Для слабометаморфизованного УВ, наряду с параметрами R1 и R2, необходимо также учитывать и полуширины линий D1 и G [19; 27; 34].