6. Химический и минеральный состав скелетов беспозвоночных и их роль в породообразовании

­Организмы участвуют в биогенном осадконакоплении с самого начала эволюции органического мира. Осадки превращаются в породу благодаря разнообразным геологическим процессам, таким, как дегидратация, минерализация, диагенез и катагенез. Например, известковые и известково-глинистые илы превращаются в такие породы, как известняки, мергели и писчий мел. Основная деятельность организмов в сфере осадконакопления осуществляется по трем направлениям: накопление, обогащение и разрушение. Все три процесса взаимосвязаны и нередко идут почти одновременно. За счет накопления минеральных и органических скелетов животных и растений образуются органогенные породы. Благодаря жизнедеятельности бактерий, цианобионтов и животных (грунтоедов и биофильтраторов) осадок (порода) обогащается различными элементами и минералами. Разрушительная деятельность зарывающихся и сверлящих организмов изменяет механический и химический состав осадков и пород. ­Органогеноыми называют те породы, которые на 30 — 40% и более состоят из минеральных скелетов (или их фрагментов) либо образованы за счет биоминеральной деятельности бактерий и цианобионтов. Ископаемые в органогенных породах представлены разными категориями сохранности: эуфоссилиями, копрофоссилиями и хемофоссилиями. Породы, состоящие из двух последних категорий, иногда называют биолитами. ­Необходимой предпосылкой для образования биогенных отложений (пород) кроме интенсивного органического и минерального биосинтеза является скученное существование организмов в виде различных скоплений, таких, как покровы, пленки, маты, желваки сообществ бактерий, цианобионтов и грибов; «стаи» планктонных организмов; заросли, банки, рифы бентосных организмов; леса, джунгли, заросли и торфяники наземных растении; стада наземных животных. Органогенные породы образуются также за счет вторичных скоплений в результате массового переноса остатков в пониженные участки рельефа. Среди органогенных биогенных пород наиболее распространены известковые, кремневые, фосфатные и железистые. Для названия биогенной породы принято использовать латинское или латинизированное название той группы организмов, которая является доминантной в породе (например, диатомит, спонголит, фузулиновый известняк). ­Изкесткокые (карбонатизироыанные) биогенные породы преимущественно представлены известняком, мергелем, писчим мелом, доломитом и их мраморизованными разновидностями. Микробные сообщества бактерий и цианобионтов формируют строматолитовые, онколитовые и «фигурные» известняки. Одноклеточные животные строят фораминиферовые (милиолидовые, милиолиновые, билокулиновые, глобигериновые, фузулиновые, швагериновые, нуммулитовые и тинтиннидовые) известняки и мергели. Многоклеточные беспозвоночные животные образуют строматопоровые, губковые, рецептакулитовые, археоциатовые, коралловые, серпулитовые, рудистовые, гастроподовые (туррителловые, птероподовые, спирателловые и др.), устричные, цефалоподовые, тентакулитовые, остракодовые, мшанковые, брахиоподовые, криноидные, больбопоритовые известняки, мергели и доломиты. Скопления, состоящие из известковых раковинок двустворчатых моллюсков, обычно называют ракушняками, или ракушечником. Скопления скелетов и костей позвоночных образуют так называемые «костеносные слои». Одноклеточные и некоторые многоклеточные растения из группы золотистых, красных, зеленых и харовых водорослей формируют кокколитовые, харовые, литотамниевые и просто водорослевые известняки, мергели, писчий мел. Название «органогенный детрит» относится к скоплениям известковых фрагментов разных групп организмов, сильно разрушенных и измельченных. ­Особо следует остановиться на рифогенных карбонатных породах. Рифы представляют собой органогенные постройки, возвышающиеся над морским дном от метра до нескольких сотен метров в виде банок, гряд и холмов. Среди ископаемых рифов обычно выделяют биостромы и биогермы. Биостромы имеют вид уплощенных линз и пластов, слабо выступающих над синхронными отложениями, но четко отделяющихся от них своим органогенно-массивным строением. Биогермы имеют вид вздутых линз и холмов, значительно превышающих мощность синхронных отложений. Превышение некоторых биогермов столь велико, что их образно называют «цитадель», или «средневековый замок». Рифовые постройки в докембриистроматолито-водорослевые; в кембрии — археоциато-водорослевые; в ордовике, силуре, девоне — рецептакулитовые, коралловые, мшанковые, водорослевые и т.д. В настоящее время основными рифостроителями являются шестилучевые кораллы, в меньшей степени гидрокораллы (Millepwu) и восьмилучевые кораллы. Кроме мелководных коралловых рифов, приуроченых к тропическим и субтропическим климатическим зонам, известны и глубоководные, распространенные всесветно (рис. 20, 21). У глубоководных коралловых рифов, в отличие от мелководных, отсутствуют водоросли и волновая эрозия. Эти отличия следует иметь в виду, чтобы не создавать ложные тектонические и палеоэкологические реконструкции. ­Кремневые биогеииые породы состоят из опаловых и (реже) других водных окислов кремния. Такие породы иногда называют силицитами. Среди биогенных силицитов наиболее распространены диатомиты, радиоляриты и споиголиты. Диатомиты состоят из кремневых раковинок диатомовых водорослей, радиоляриты — из кремневых скелетиков радиолярий, спонголитыиз кремневых иголочек-спикул губок. Роль солнечников и кремневых жгутиковых в породообразовании ничтожная или второстепенная. Породы смешанного известково-кремневого состава формируются бактериями, цианобионтами и одноклеточными эукариотами (протисты). Смешанный состав имеют породы трепел и опока, где наряду с различными хемогенными образованиями присутствуют в больших количествах кремневые скелетики диатомей, радиолярий и кремневые спикулы губок. ­Фосфатиые биогеииые породы в основном состоят из апатита и его производных. Фосфаты обнаружены у бактерий, цианобионтов, грибов, беспозвоночных и позвоночных животных; у растений они практически отсутствуют. Основными накопителями биогенного фосфата являются микробные сообщества бактерий и цианобионтов, в меньшей степени — скелеты беспозвоночных животных. Жизнедеятельность микробных сообществ провоцирует интенсивное осаждение из воды фосфатсодержащих соединений. Внутри своих клеток и в клеточных оболочках бактерии и цианобионты также могут накапливать фосфатные соединения, которые после их гибели частично возвращаются в воду и осадок. Кроме того, бактерии участвуют в прижизненной и посмертной фосфатизации других групп организмов. ­Фосфаты кальция у животных встречаются в виде примеси, реже — как основной компонент. У хордовых фосфаты кальция содержат фтор, как, например, зубные аппараты конодонтофорат и позвоночных. Конуляты и беззамковые брахиоподы строят фосфатно-хитиновые раковины. В некоторых случаях кварцевые песчаники, обогащенные раковинками рода Obolus, разрабатывают на фосфатное удобрение, как, например, в Эстонии. Породы, обогащенные фосфатной группой минералов, называют фосфоритами. Они имеют вид оолитов, желваков, конкреций, образующих линзовидные прослои и пластовые тела нередко промышленного значения. Центральная часть некоторых мезозойских конкреций заполнена скоплениями раковин двустворок и аммонитов, которые посмертно стали центрами концентрации фосфатов благодаря бактериальной деятельности. ­Железистые биогенные породы обязаны своим происхождением микробным сообществам, бактериям и (?) цианобионтам, как, например, докембрийские железистые кварциты (джеспилиты) Кривого Рога. В настоящее время исследователи считают, что микробные сообщества играют основополагающую роль в формировании таких полезных ископаемых, как сера, марганец, полиметаллы и даже золото. Огромную роль играют микробные сообщества в формировании нефти, газа и других скоплений углеводородов. ­Высшие растения являются основой разнообразных углей, горючих сланцев и торфа (каустобиолиты). Подсчитано, что современные высшие растения за год превращают в органические соединения около 30 млрд т углерода (угли на треть состоят из целлюлозы, т.е. из клетчатки). В палеозое массовое глобальное накопление остатков высших растений приурочено к карбону, благодаря чему этот отрезок геологического времени получил название «каменноугольный период», или «карбон» (лат. carbo, carbonis — уголь). Пермское угленакопление также было значительным, но все же меньшим по масштабу. Основными поставщиками углерода в палеозое были плауновидные, членистостебельные и голосеменные растения. В мезозое масштабное накопление углерода, сравнимое с карбоном и пермью, произошло в юрский период, когда главенствующую роль играли папоротники и голосеменные растения. Угленакопление в позднетриасовое и меловое время было менее значительным. В кайнозое основными поставщиками углерода были моховидные и покрытосеменные растения. Растения являются также источником таких органических соединений, как лигнин, воск и смола (янтарь). Ордовикские горючие сланцы кукерситы состоят из скоплений целлюлозных оболочек зеленых водорослей Gloeocapsomorpha. Неопределимые обугленные остатки растений образуют растительный детрит. ­Геологические процессы приводят к концентрации газообразных и жидких (нефть) углеводородных соединений в различных ловушках, к которым относятся, в частности, ископаемые рифы группы стратиформных месторождений. Ископаемые рифы могут также быть коллекторами пресной и минерализованной воды.

Состав скелетов ископаемых		организмы	порода
минеральный	Известковый (карбонатный CaCO3)—наиболее распространен	Фораминиферы,кораллы, строматопоры, археоциаты, губки, серпулы, гастроподы (птероподы, спирателлы), цефалоподы, остракоды, мшанки,брахиоподы, криноидеи	Известняки (название даютот породообразующей группы ископаемых), мергели,писчий мел, доломиты
	Кремневый (опаловый SiO2nH2O)	Одноклеточные(радиолярии,солнечники), многоклеточныепримитивные животные (губки), низшиерастения(диатомовые, кремневые жгутиковыеводоросли)	Биогенныесилициты: спонголиты (из спикулгубок), радиоляриты (из скелетоврадиолярий), диатомиты (из створок диатомовыхводорослей) . Биогенно- хемогенныепороды:трепел,опока(из скелетов разныхорганизмов)
	Фосфатный (фосфаткальция CaPO4)	Бактерии, грибы,книдарии (медузы, конулярии),черви,членистоногие, моллюски,брахиоподы, мшанки, иглокожие,позвоночные(конодонты,зубы акул,зубы и кости млекопитающих)	Биогенный фосфорит . Например:раковины позднеюрскихаммоноидей (Подмосковье),раковины брахиопод рода Obolus (Эстония),кости позвоночных (пещеры ЮжногоУрала)
	Целестиновый (SrSO4)	Одноклеточные(акантарии)	Породы не образуют(скелеты растворяются в воде)
Минерально-органический		Коралловые полипы, костныерыбы, четвероногие	Породы не образуют
Органическй органический	Хитиновый, Хитиноподобный (полисахариды)	Кольчатые черви, сцифоидные, моллюски (терка),трахейнодышащие, трилобиты, хелицеровые	Породы не образуют
	Спонгиновый	Губки	Породы не образуют
	Хрящевый	Позвоночные	Породы не образуют
	Роговой	Кольчатые черви,коралловые полипы, моллюски, птицы, млекопитающие	Породы не образуют
	Состав тканей: Полимерный (целлюлоза, лигнин и пр .)	Высшие растения	Торф,уголь, горючие сланцы

Породообразующими называются ископаемые, составляющие от 30 и более процентов от общего объема отложений. Условия породообразования ископаемыми: массовый характер обитания водных и наземных организмов и вторичный перенос скелетов в различные понижения рельефа. (Оля)