Гипсовые отложения Киндерлинской пещеры (Южный Урал) как возможный признак сернокислотного спелеогенеза

Abstract

В статье обосновывается предположение, что на определенном этапе формирования Киндерлинской пещеры в ней действовали элементы сернокислотного спелеогенеза (SAS - sulfuric acid speleogenesis), связанного с бактериальным окислением серы. Этим можно объяснить широкое распространение в пещере гипсовых отложений, характеризующихся облегченным изотопным составом серы (δ 34S -12,6 до -9,95‰ CDT). Наиболее вероятный источник серы - битуминозные прослойки во вмещающих породах (органогенные известняки верхнего девона). Предполагается, что в процессе сернокислотного растворения вокруг полостей сформировалась кайма частичного замещения известняка гипсом, который в настоящее время (в субаэральных условиях) переотлагается в виде вторичных гипсовых спелеотем (кристаллически-зернистых корочек, антолитов, кристаллических агрегатов в рыхлых отложениях). Современные процессы кристаллизации гипса в пещере управляются микроклиматическими параметрами (сменой режимов конденсации и испарения).

У статті обґрунтовується припущення, що на певному етапі формування Кіндерлінской печери в ній діяли елементи сірчанокислотного спелеогенез (SAS - sulfuric acid speleogenesis), пов’язаного з бактеріальним окисленням сірки. Цим можна пояснити широке поширення в печері гіпсових відкладень, які характеризуються полегшеним ізотопним складом сірки (δ 34S -12,6 до -9,95 ‰ CDT). Найбільш ймовірне джерело сірки - бітумінозні прошарки у вміщаючих породах (органогенні вапняки верхнього девону). Припускається, що у процесі сірчанокислотного розчинення навколо порожнин сформувалася облямівка часткового заміщення вапняку гіпсом, який в даний час (у субаеральних умовах) перевідкладується у вигляді вторинних гіпсових спелеотем (кристалично-зернистих кірочок, антолитів, кристалічних агрегатів в пухких відкладеннях). Сучасні процеси кристалізації гіпсу в печері управляються мікрокліматичними параметрами (зміною режимів конденсації і випаровування).

The paper substantiates the assumption that at a certain stage of the formation of the Kinderlinskaya cave elements of sulfuric acid speleogenesis (SAS) were acting in it,associated with the bacterial oxidation of sulfur. This may explain the wide distribution of gypsum deposits in the cavecharacterized by depleted sulfur isotopic composition (δ 34S -12,6 to -9,95 ‰ CDT). The most likely source of sulfur is bituminous layers in the host rocks (organogenic limestones of the Upper Devonian). It is assumed that in the process of sulfuric acid dissolution the rim of partial replacement of limestone by gypsum had been formed around cavities. Gypsum is being currently (in subaerial conditions) redeposited as secondary gypsum speleotem (crystal-grain crusts, antholites, crystalline aggregates in unconsolidated sediments). Modern processes of crystallization of gypsum in the cave are controlled by microclimatic parameters (alteration of condensation and evaporation regimes).