Субаквальные сталактоиды в Дальнем Верхнем озере пещеры Шульган-Таш (Южный Урал)

Abstract

Актуальность работы обусловлена необходимостью комплексного изучения минералогических и микробиологических параметров пещеры Шульган-Таш (Каповой), представляющей собой археологический памятник мирового значения.Цель работы: описание находки субаквальных сталактоидов из пещеры Шульган-Таш и решение минералого-генетических вопросов. Методология исследования: в работе применялись гидрохимические, электронно-микроскопические и микробиологические методы исследований. Результаты. В статье впервые для России описаны субаквальные сталактоиды (в зарубежной литературе называемые «Pool Fingers» бассейновые пальцы) карбонатные образования пещер с однозначно не установленным происхождением, формирующиеся в прибрежных зонах пещерных водоемов. Субаквальные сталактоиды найдены в Дальнем Верхнем озере, на втором этаже пещеры Шульган-Таш, в 700 м от входа. Субаквальные сталактоиды распространены вдоль восточного и западного берегов озера. Это тонкие вытянутые агрегаты кремового цвета длиной до 30 см, сложенные кальцитом. Образовались они в озере с гидрокарбонатно-кальциевым типом воды, общей минерализацией 390-510 мг/л, водородным показателем, близким к нейтральному (pH 6,8-7,3) и с незначительным (не более 5 мг/л) содержанием магния, сульфатов и хлоридов. Поверхность сталактоидов покрывает биопленка внеклеточных полимерных веществ (extracellular polymeric substances EPS) и микроорганизмов, в среде которой происходит кристаллизация кальцита. Внутри агрегатов встречаются уплощенные нити биологического происхождения «филаменты», таксономическая принадлежность которых неясна. Кальцит представляет собой блочные, с элементами расщепления кристаллические субиндивиды размером 200-300 µm. Нередко наблюдается проявление скелетного роста кристаллов. Исследованиями подтверждается участие микроорганизмов в генезисе субаквальных сталактитоидов. По всей видимости, нитчатые бактериальные маты играют роль затравок и «каркаса», обеспечивающего гравитационно-ориентированный рост агрегатов. Внеклеточное полимерное вещество (EPS), обладающее способностью образовывать комплексные соединения с ионами Ca2+, может опосредованно приводить к осаждению кальцита.Выводы: для субаквальных сталактоидов (Pool Fingers) обоснован микробно-опосредованный генезис, схожий с описанными в литературесевероамериканскими аналогами.