Подать статью
Стать рецензентом
EN
Том 279
Страницы:
39-50
В печати
Научная статья
Геология

Микробиота коры выветривания Тургоякского месторождения каолина (Миасский район, Южный Урал)

Авторы:
А. А. Георгиевский1
Е. А. Жегалло2
А. Ф. Георгиевский3
В. М. Бугина4
А. Е. Котельников5
Об авторах
  • 1 — младший научный сотрудник Российский университет дружбы народов имени Патриса Лумумбы ▪ Orcid ▪ Elibrary
  • 2 — канд. геол.-минерал. наук ведущий научный сотрудник Палеонтологический институт им. А.А.Борисяка РАН ▪ Orcid
  • 3 — д-р геол.-минерал. наук профессор Российский университет дружбы народов имени Патриса Лумумбы ▪ Orcid
  • 4 — канд. геол.-минерал. наук доцент Российский университет дружбы народов имени Патриса Лумумбы ▪ Orcid
  • 5 — канд. геол.-минерал. наук заведующий кафедрой Российский университет дружбы народов имени Патриса Лумумбы ▪ Orcid
Дата отправки:
2025-06-27
Дата принятия:
2026-03-04
Дата публикации онлайн:
2026-05-14

Аннотация

В последние десятилетия выявлена важная, а в ряде случаев ведущая роль биологических процессов и прежде всего деятельности микробиоты в образовании кор выветривания. Изучение новых объектов, связанных с корообразованием, представляет не только теоретический, но и практический интерес. Цель данной работы – выяснить роль микробиоты в формировании мезозойской коры выветривания каолинитового типа (на примере Тургоякского месторождения каолина) с использованием микрозондового анализа и электронной микроскопии. В результате проведенных исследований установлено активное участие в образовании каолиновых глин разнообразных сообществ микроорганизмов – выявлены различные фоссилизированные бактериальные структуры: минерализованные биопленки, псевдоморфозы по коккоидным и палочковидным бактериям, остатки гликокаликса, нитчатые микрофоссилии. Указанная микробиота морфологически аналогична бактериальным формам, описанным в латеритах, но слагающие их биоминералы принципиально иные. В каолинах они представлены силикатами и алюмосиликатами, а в латеритах – оксидами и гидроксидами Fe, Al, Mn, что говорит о разном видовом составе микробиоты, участвующей в формировании латеритных и каолинитовых кор выветривания. Это, вероятно, показывает, что при выветривании климат контролирует не только химическое, но и бактериальное минералообразование. В отличие от латеритов, распределение микроорганизмов в каолиновых глинах неравномерное – от единичных остатков до массовых скоплений. При создании каолина микробиота биомеханически разрушает матрицу исходной породы и одновременно с этим синтезирует новые минералы, формируя из них биоморфозы. Среди последних особый интерес вызывают биоморфозы по «титановым» бактериям. Их обнаружение подтверждает точку зрения академика В.И.Вернадского о преимущественно биогенной природе титана в породах зрелых кор выветривания.

Область исследования:
Геология
Ключевые слова:
микробиота бактерии биоморфозы биоминералы каолин коры выветривания глинистые минералы электронная микроскопия микрозондовый анализ
Финансирование:

Отсутствует

Перейти к тому 279

Литература

  1. Полынов Б.Б. Кора выветривания. Ч. 1. Процессы выветривания. Основные фазы и формы коры выветривания и их распределение. Л.: Изд-во Академии наук СССР, 1934. 243 с.
  2. Петров В.П. Основы учения о древних корах выветривания. М.: Недра, 1967. 343 с.
  3. Гинзбург И.Н. Древняя кора выветривания на ультраосновных породах Урала. В 2 частях. Часть 2. Геохимия и геология древней коры выветривания на Урале // Труды Института геологических наук. М.: Изд-во Академии наук СССР, 1947. 135 с.
  4. Слукин А.Д. Коры выветривания и бокситы древних Азиатских платформ: Автореф. дис. … д-ра геол.-минерал. наук. М.: Институт геологии рудных месторождений, петрографии, минералогии и геохимии, 1991. 50 с.
  5. Добровольский В.В. Гипергенез и коры выветривания. Избранные труды. Т. 1. М.: Научный мир, 2007. 512 с.
  6. Bowell R.J., Butt C.R.M. Geology, Geochemistry and Formation of Supergene Mineral Deposits in Deeply Weathered Terrain. Springer, 2025. 428 p. DOI: 10.1007/978-3-031-75733-4
  7. Разумова В.Н., Херасков Н.П., Черняховский А.Г. Геологические типы кор выветривания и примеры их распространения на Южном Урале. М.: Изд-во Академии наук СССР, 1963. 142 с.
  8. Alcalde-Aparicio S., Vidal-Bardán M., Alonso-Herrero E. Mineralogy and geochemical signatures as indicators of differential weathering in natural soil profiles from the West Asturian-Leonese Zone (NW Iberia) // Earth Sciences Research Journal. 2022. Vol. 26. № 1. P. 55-66. DOI: 10.15446/esrj.v26n1.81087
  9. Perri F. Chemical weathering of crystalline rocks in contrasting climatic conditions using geochemical proxies: in contrasting climatic conditions using geochemical proxies: an-overview // Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology. 2020. Vol. 556. № 109873. DOI: 10.1016/j.palaeo.2020.109873
  10. Мамедов В.И., Макарова М.А., Зайцев В.А. Крупнейшая в мире бокситоносная провинция Фута Джалон-Мандинго (Западная Африка). Статья 3: Влияние геоморфологического фактора и возраста рельефа на распределение, масштабы и качество залежей бокситов // Геология рудных месторождений. 2022. Т. 64. № 5. С. 498-527. DOI: 10.31857/S0016777022050070
  11. Kai Deng, Shouye Yang, Yulong Guo. A global temperature control of silicate weathering intensity // Nature Communications. 2022. Vol. 13. № 1781. DOI: 10.1038/s41467-022-29415-0
  12. Gunathilake B.М., Jayawardana D.T., Ratnayake A.S. et al. Gondwana sedimentary rocks of Andigama Basin, Sri Lanka: unraveling weathering dynamics, tectonic setting, and paleoclimate // International Journal of Earth Sciences. 2024. Vol. 113. Iss. 8. P. 2357-2372. DOI: 10.1007/s00531-024-02423-9
  13. Полынов Б.Б. О геологической роли организмов // Вопросы географии. М.: Государственное изд-во географической литературы, 1953. Сборник 33. Физическая география. C. 45-64.
  14. Ферсман А.Е. Избранные труды. В 7 т. Т. 5. М.: Изд-во Академии наук СССР, 1959. 858 с.
  15. Вернадский В.И. Избранные сочинения. В 5 томах. Т. 5. Биосфера I-II. Статьи по биогеохимии. Почвы. Газы. Метеориты и космическая пыль. М.: Изд-во Академии наук СССР, 1960. 422 с.
  16. Štyriaková I., Štyriak I., Nandakumar M.P., Mattiasson B. Bacterial destruction of mica during bioleaching of kaolin and quartz sandsby Bacillus cereus // World Journal of Microbiology and Biotechnology. 2003. Vol. 19. Iss. 6. P. 583-590. DOI: 10.1023/A:1025176210705
  17. Sedlakova-Kadukova J., Marcincakova R., Luptakova A. et al. Comparison of three different bioleaching systems for Li recovery from lepidolite // Scientific Reports. 2020. Vol. 10. № 14594. DOI: 10.1038/s41598-020-71596-5
  18. Schmitz A.M., Pian B., Medinet S. et al. Generation of a Gluconobacter oxydans knockout collection for improved extraction of rare earth elements // Nature Communications. 2021. Vol. 12. № 6693. DOI: 10.1038/s41467-021-27047-4
  19. Авакян З.А., Каравайко Г.И., Мельникова Е.О. и др. Роль микроскопических грибов в процессах выветривания пород и минералов пегматитового месторождения // Микробиология. 1981. Т. 50. Вып. 1. С. 156-162.
  20. Каравайко Г.И. Микробная деструкция силикатных минералов // Труды Института микробиологии им. С.Н.Виноградского: Юбилейный сборник к 70-летию института. Вып. XII. М.: Наука, 2004. С. 172-196.
  21. Song W., Ogawa N., Oguchi C.T. et al. Effect of Bacillus subtilis on granite weathering: A laboratory experiment // Catena. 2007. Vol. 70. Iss. 3. P. 275-281. DOI: 10.1016/j.catena.2006.09.003
  22. Антошкина А.И. Бактериальное породообразование – реальность современных методов исследований // Ученые записки Казанского университета. Серия: Естественные науки. 2011. Т. 153. Кн. 4. С. 114-126.
  23. Школьник Э.Л., Жегалло Е.А., Богатырев Б.А. и др. Биоморфные структуры в бокситах (по результатам электронно-микроскопического изучения). М.: Эслан, 2004. 112 с.
  24. Слукин А.Д., Боева Н.М., Жегалло Е.А., Зайцева Л.В. Биоминералы латеритных бокситов – новые данные по результатам электронно-микроскопического изучения // Новые данные о минералах. 2016. Вып. 51. С. 52-61.
  25. Новиков В.М., Бортников Н.С., Боева Н.М. и др. Биогенные наноминералы оксидов железа в корах выветривания базальтов континентальных окраин Восточной Азии на примере Дальнего Востока России и Вьетнама. Статья 3. Магнетит // Вестник Воронежского государственного университета. Серия: Геология. 2017. № 2. С. 69-73.
  26. Xiaoxue Yang, Yanzhang Li, Yan Li et al. Microbially induced clay weathering: Smectite-to-kaolinite transformation // American Mineralogist. 2023. Vol. 108. № 10. P. 1940-1947. DOI: 10.2138/am-2022-8442
  27. Kawano M., Tomita K. Microbiotic Formation of Silicate Minerals in the Weathering Environment of a Pyroclastic Deposit // Clays and Clay Minerals. 2002. Vol. 50. Iss. 1. P. 99-110. DOI: 10.1346/000986002761002865
  28. Наймарк Е.Б., Ерощев-Шак В.А., Чижикова Н.П., Компанцева Е.И. Взаимодействие глинистых минералов с микроорганизмами: обзор экспериментальных данных // Журнал общей биологии. 2009. Т. 70. № 2. С. 155-167.
  29. Переломов Л.В. Роль взаимодействий бактерий и глинистых минералов в педохимических процессах // Геохимия. 2023. T. 68. № 10. С. 1021-1031. DOI: 10.31857/S0016752523100102
  30. Соколова Т.А. Роль почвенной биоты в процессах выветривания минералов (обзор литературы) // Почвоведение. 2011. № 1. С. 64-81.
  31. Астафьева М.М., Герасименко Л.М., Гептнер А.Р. и др. Ископаемые бактерии и другие микроорганизмы в земных породах и астроматериалах. М.: Палеонтологический институт им. А.А.Борисяка РАН, 2011. 172 с.
  32. Тхант Зин Пью. Разработка направленного метода получения фотоактивных неорганических покрытий на основе диоксида титана, модифицированного медью: Автореф. дис. … канд. хим. наук. М.: Российский химико-технологический университет имени Д.И.Менделеева, 2023. 16 с.
  33. Štyriaková I., Štyriak I., Oberhänsli H. Rock weathering by indigenous heterotrophic bacteria of Bacillus spp. at different temperature: a laboratory experiment // Mineralogy and Petrology. 2012. Vol. 105. Iss. 3-4. P. 135-144. DOI: 10.1007/s00710-012-0201-2
  34. Тихомирова Н.С., Орлеанский В.К. Моделирование фосфатоосаждения в лабораторных культурах цианобактерий // Литология и полезные ископаемые. 1994. № 1. С. 135-140.
  35. Weiner S., Dove P.M. An Overview of Biomineralization Processes and the Problem of the Vital Effect // Reviews in Mineralogy and Geochemistry. 2003. Vol. 54. № 1. P. 1-29. DOI: 10.2113/0540001
  36. Lowenstam H.A., Weiner S. On Biomineralization. Oxford University Press, 1989. 333 p. DOI: 10.1093/oso/9780195049770.001.0001
  37. Bazylinski D.A., Frankel R.B. Biologically Controlled Mineralization in Prokaryotes // Reviews in Mineralogy and Geochemistry. 2003. Vol. 54. № 1. P. 217-247. DOI: 10.2113/0540217
  38. Frankel R.B., Bazylinski D.A. Biologically Induced Mineralization by Bacteria // Reviews in Mineralogy and Geochemistry. 2003. Vol. 54. № 1. P. 95-114. DOI: 10.2113/0540095
  39. Xiluo Hao, Kwunlun Leung, Rucheng Wang et al. The geomicrobiology of bauxite deposits // Geoscience Frontiers. 2010. Vol. 1. Iss. 1. P. 81-89. DOI: 10.1016/j.gsf.2010.06.001
  40. Юдович Я.Э., Кетрис М.П., Рыбина Н.В. Геохимия титана. Сыктывкар: Геопринт, 2018. 431 с.
  41. Страхов Н.М. О значении титанового модуля для познания генезиса бокситов // Литология и полезные ископаемые. 1963. № 2. С. 249-252.
  42. Бушинский Г.И. Геология бокситов. М.: Недра, 1975. 411 с.
Статистика
Просмотр аннотаций
10
Просмотр полного текста
4
Процитировано
Scopus:
0
Crossref:
0
Меню статьи

Похожие статьи

Новые данные о проявлении байкальской (тиманской) тектоно-магматической активизации на острове Западный Шпицберген
2026 А. Н. Сироткин, А. Н. Евдокимов, М. Ю. Бурнаева, Н. А. Румянцева
Опыт уточнения критической глубины удароопасности на рудном месторождении при переходе на подземный способ разработки
2026 В. Ю. Синегубов, М. Г. Попов, М. А. Вильнер, А. И. Тхориков
Исследование влияния массовых взрывов на законтурный массив
2026 Е. А. Шишкин, Е. Б. Шевкун
Потенциал оливина в транспорте воды в мантию при тепловом режиме промежуточной и горячей субдукции
2026 И. Н. Куприянов, А. Г. Сокол