Введение
Геологическое образование в Миннесоте и Онтарио Железное образование Ганфлинта (выставлено как хребет Ганфлинта) охватывает северо-западный Онтарио и северную Миннесоту вдоль берегов озера Верхнее. Типовая локализация железной формации Ганфлинт находится в Шрайбер, ОН, недалеко от залива Тундэр озера Верхнего. Геолог Стэнли Тайлер впервые осмотрел этот район в 1953 году и заметил красные строматолиты. Он также взял образцы черного слоя, который, наблюдая петрографически, показал некоторые живые маленькие сферы, стержни и нити размером менее 10 микрометров. Эльсо Баргхорн, палеоботаник из Гарварда, позднее изучил эти же образцы и пришел к выводу, что "это действительно сохранившиеся одноклеточные организмы". В 1965 году эти два ученого опубликовали свое знаковое открытие и назвали первый вид флоры Гунфлинта. Это создало академическую "походку" для изучения докембрийских микроокаменелостей из аналогичных сред протерозоя. Хотя с тех пор были описаны более старые микроокаменелости, микрофауна Гунфлинта является историческим геологическим открытием и остается одной из самых надежных и разнообразных микрофаунальных окаменелостей докембрийского периода.
The Gunflint Iron Formation (exposed as the Gunflint Range) spans northwestern Ontario and northern Minnesota along the shores of Lake Superior. The type locality of the Gunflint Iron Formation is at Schreiber, ON near Lake Superior’s Thunder Bay. Geologist Stanley A. Tyler first examined the area in 1953 and noticed its red colored stromatolites. He also sampled a jet black chert layer which, when observed petrographically, revealed some lifelike small spheres, rods and filaments less than 10 micrometres in size. Elso Barghoorn, a paleobotanist at Harvard, subsequently looked at these same samples and concluded that "they were indeed structurally preserved unicellular organisms." In 1965 the two scientists published their landmark finding and named the first variety of Gunflint flora. This created an academic "stampede" to explore Precambrian microfossils from similar Proterozoic environments. While older microfossils have since been described, the Gunflint microfauna is a historic geologic discovery and remains one of the most robust and diverse microfaunal fossil assemblages from the Precambrian.
Стратиграфия
Железная формация Ганфлинта представляет собой полосовую железную формацию, состоящую преимущественно из плотных слоев черта и сланца, переплетенных с анкеритными карбонатными слоями. Чертовые слои можно разделить на черные слои (содержащие органический материал и пирит), красные слои (содержащие гематит) и зеленые слои (содержащие сидерит). Микроокаменелости можно найти в слоях строматолитического херта, состоящих из цианобактерий, волокна водорослей, спороподобных сфероидов и органических богатых ооидов.
История
Геолог Стэнли Тайлер впервые исследовал горы в 1953 году и наблюдал красные железные полосатые образования и черный херт, отметив вероятные строматолиты, хотя он не опубликовал свои наблюдения в течение следующего десятилетия. А. М. Гудвин позже изучил геологические фазии железной формации Ганфлинта в 1956 году, в результате чего была опубликована одна из первых научных публикаций об этом регионе, датировка цельной породы неодимового самария позже поставила возраст между 2,08 и 2,11 млрд лет назад. Наконец, датировка пересекающихся слоев пепла в железной формации Ганфлинта дала возраст от 1,86 до 1,99 млрд лет, что наиболее похоже на текущий возраст консенсуса 1,878 млрд лет ± 1,3 млрд лет. На момент открытия пушечного хребта самыми древними известными свидетельствами жизни была эдиакаранская фауна (635 541 млн лет назад), поздняя докембрийская группа, возраст которой составлял менее половины возраста микроорганизмов пушечного хребта.
Разнообразие микрофауны
Наиболее распространенными организмами в Gunflint являются нитки, обнаруженные в строматолитических тканях, и обычно имеют диаметр от 0,5 до 6,0 мкм и длину до нескольких сотен микрон.
Филаментные микроорганизмы
Филаментные микроорганизмы в пределах пушечного хребта представляют собой смешанную популяцию фотосинтетических цианобактерий и окисляющих железо бактерий. На прослойке, нитевидные цианобактерии Ганфлинта образуют метровые строматолитические купола, которые заметны вдоль стратиграфического участка железной формации Ганфлинта. Примеры недавно идентифицированных нитевидных родов и видов в пределах Gunflint Chert включают род Gunflintia и виды Animikiea septate, Entosphaeroides amplus и Archaeorestis schreiberensis. Грубозернистая пиритизация происходит, когда пиритные минералы в миллиметровом масштабе заменяют органические вещества в чертах, сохраняя морфологию микроорганизмов. В карбонатных ассоциациях, нити, спороподобные тела и другие органические структуры могут быть сохранены карбонатной минерализацией (<1 мкм в диаметре), встроенной в херт-матрицу.
Значение и последствия для палеоэкологии
В 1950-х и 1960-х годах состояние атмосферы докембрийского периода было не очень хорошо охарактеризовано. Открытие микробиоты Ганфлинта показало, что фотосинтез (или древний аутотрофический прекурсорный режим) происходил 1,8 миллиарда лет назад, и что атмосфера была достаточно оксигенизирована, чтобы поддерживать микробную жизнь. Минералогия железной формации Gunflint показывает сложную связь между этими окислительно-восстановительными условиями во всей формации Gunflint. Многочисленные виды железа в образовании Ганфлинта свидетельствуют о сильно окисляющей атмосфере с некоторыми локализованными условиями восстановления, которые позволили транспортировать большое количество железа в растворимом железном состоянии. Хотя микрофауна Ганфлинта больше не является самой древней обнаруженной жизнью на Земле, на момент открытия она отодвинула предполагаемый возраст фотосинтеза и границы происхождения жизни более чем на один миллиард лет. Это открытие побудило поколения палеонтологов и геомикробиологов рассмотреть древние атмосферные кислородные условия и окислительно-восстановительные состояния и продолжить поиски более древней микробной жизни.