جهان مدرن

استروماتولیت ( Stromatolite )

استروماتولیت ها صخره ها و يا سنگ هايي كربناتي هستند كه طي سال ها فرآيند بيولوژيكي به وجود آمده اند.

به طور دقیق تر اصطلاح استروماتولیت به ساختمان‌های رسوبی- حیاتی اطلاق می‌گردد كه شامل توالی لایه‌های نازك و تیره و روشن  به تعداد زیاد است و سازه هایی به صورت رشد پیوسته در آب های کم عمق ایجاد کرده اند. این لایه ها با اتصال دانه های رسوبی و سیمان شدگی توسط بایو فیلم ها از میکروارگانیسم ها و به خصوص از تجمع جلبك هاي سيانو باكتري تشكيل مي شوند و ناحيه وسيعي را به صورت پوشش جلبكي مي پوشانند  (که معمولاً به عنوان جلبک سبز آبی شناخته شده است). لایه ها اغلب آهكی هستند ولی ممكن است در اثر جانشینی بطور محلی سیلیسی یا تبدیل به كانی دیگر می‌گردند.

از نظر لغوی استروماتولیت از كلمه استروماتوس یونانی به معنی فرش و پوشش گرفته شده است، چون خصوصاً این جلبك‌ها در پركامبرین پسین پوشش‌های وسیعی را در حوضه‌های رسوبی تشكیل می‌داده‌اند. به طور جزئی تر واژه ي استروماتوليت بر گرفته از كلمه ي يوناني استروما به معني پوسته، بستر يا چينه و ليتوس به معني صخره يا سنگ مي باشد كه در گذشته به آن لامينه هاي جلبكي گفته مي شد.

استروماتولیت ها به صورت ورقه ورقه و گاهی نیز به صورت کروی و توده ای دیده می شوند.

نخستين نشانه هاي زيستي بر روي كره زمين ميكروب ها و باكتري ها بوده اند كه منشا پيدايش استروماتولیت ها  به واسطه های گوناگوني اين نوع باكتري ها و يا ميكروب ها بوده است. امروزه تعداد کمی از استروماتولیت های میکروبی فسیل شده وجود دارند.

محققان توانسته اند با تجزیه اين سنگ هاي كربني به وجود هزاران ميكروب پي ببرند كه قديمي ترين نوع اين ميكروب ها به چهار ميليارد سال پيش بر مي گردد.

استراماتولیت ها به طور گسترده در نمونه های  فسیلی از پرکامبرین وجود دارند ، اما امروز بسیار نادرند. پیدا کردن راه هایی مطمئن برای تمایز بین ترکیب بیولوژیک و یا غیر بیولوژیک استراماتولیت ها همواره پژوهشی مهم در زمین شناسی بوده است.

جلبك‌های آبی در پركامبرین رسوبی (اینفرا كامبرین ) گسترش وسیعی داشته ودر اغلب رخساره‌های این زمان استروماتولیت‌ها مشاهده می‌شوند. این جلبك‌ها در سه میلیارد و دویست میلیون سال پیش در اتمسفر بدون اكسیژن آزاد كه نخستین محیط زیستی غیر هوازی بود، ظهور نموده‌اند.

استروماتولیت‌های پركامبرین مخصوصاً آنهائی كه از نظر مورفولوژی مانند ستون‌های بزرگ (به طول چند متر تا چند ده متر) به‌صورت مستقیم و منفرد و گاهی به حالت دو شاخه‌ای وجود دارند ساختمان‌های بایوهرم و یا بایوستروم را ایجاد نموده‌اند.

استرماتولیت‏های حاصل از سیانوفیتا نیز از شاخص‏های مهم در اکولوژی دیرین‏شناسی می‏باشند. گیاهخواران کوچک آبزی با تغذیه از این گروه مانع گسترش استروماتولیت‏ها می‏شوند. لذا با بررسی تنوع گونه‏ای و فراوانی استروماتولیت‏ها می‏توان میزان فراوانی و تنوع جانوران گیاهخوار در اکوسیستم‏های آبی گذشته زمین را تخمین زد.

استروماتوليت ها از نظر مورفولوژی انواع مختلفي دارند؛ انواع مخروطی که شامل طبقه مانند، منشعب و گنبدی است و انواع ستونی. همچنین به شکل های  مسطح، موج دار، ، نیز وجود دارند که در ادامه به دقت اشکال آن را مورد بررسی قرار می دهیم. با افزايش انرژي محيط استروماتوليت ها از شکل لايه اي به شکل ستوني تبديل مي گردند.

استروماتوليت ها با لاميناسيون ضعيف و بافت توده اي را ترومبوليت مي نامند كه در نواحي بين جذر و مدي زيست مي كنند. استروماتوليت هاي مسطح يكي از شواهد رخساره هاي بالاي جذر و مدي هستند. كمبود استروماتوليت هاي گنبدي و ستوني در فانزوزوئيك خصوصاً در رخساره هاي كم عمق دريايي نرمال، به فعاليت هاي گريزينگ موجودات به ويژه شكم پايان نسبت داده مي شود.

رخساره هاي ميكروبي شامل اشکال متنوعي از استروماتوليتها و ترومبوليتها مي باشند که معمولاً پس از هر انقراض بزرگ زيستي تحت تاثير شرايط جديد پالئواکولوژيکي در اوائل دوره بازگشت حيات و فقدان جانوران دريائي به ويژه نرمتنان به حداكثر گسترش مي رسند. انقراض جهاني اواخر دوره پرمين نيز چنين شرايطي را در نواحي مختلف دنيا ايجاد کرده بود، به طوريکه شواهد اين رويداد در حوضه رسوبي زاگرس قابل مشاهده است. در قاعده سازند کنگان با سن ترياس زيرين اشكال متنوعي از رخساره هاي ميكروبي ديده مي شوند كه در اين بين مي توان به توده هاي بزرگ ترومبوليتي و استروماتوليتي اشاره کرد. در اين راستا به منظور شناسائي هر چه بهتر چگونگي گسترش رخساره هاي ميکروبي در مرز پرمو ترياس دو رخنمون از سازندهاي دالان و كنگان در نواحي دنا و سورمه مورد مطالعه قرار گرفت. دراين بين رخساره هاي ميکروبي قاعده سازند کنگان به ويژه توده هاي ترومبوليتي به عنوان يک افق شاخص چينه شناسي و پالئواکولوژيکي مورد بررسي دقيق قرار گرفتند. اين توده هاي درجا زاي ميکروبي از همزيستي فيلامنتهاي جلبك سبز- آبي و برخي از موجودات عالي دريائي از قبيل استراکود ها و گاستروپود ها تشكيل شده اند. از ويژگي اصلي ترومبوليت هاي سازند کنگان وجود فابريک لخته اي در آنها است که بواسطه ايجاد ظاهر لخته اي شناسائي مي شوند گسترش رخساره هاي ميکروبي در بخش هاي مختلف حوضه زاگرس بيانگر شدت تاثير انقراض جهاني در گذر پرمين به ترياس اين ناحيه بوده است. اگر چه اثر فرايند انقراض جهاني پرمو-ترياس در حوضه زاگرس به خوبي مشهود است، اما شدت اين انقراض در نواحي مختلف حوضه فوق متفاوت بنظر مي رسد. بر مبناي مطالعات فوق تاثير اين انقراض در نواحي شمالي تر (رخنمون كوه دنا) چشمگيرتر از نواحي جنوبي آن (رخنمون کوه سورمه) به نظر مي رسد. از طرفي ديگر گسترش رخساره هاي ميکروبي قاعده سازند کنگان علاوه بر تا ثيرات پالئواکولوژيکي حاکم بر حوضه تحت تاثير نوسانات سطح جهاني آب دريا در اوائل ترياس نيز بوده است به طوريکه تغييرات محيطي و اقليمي در گسترش آنها نقش فراواني داشته اند. رخساره هاي ميکروبي مرز پرموترياس تنها در حوضه زاگرس ديده نشده است، بلکه مشابه اين رخساره در نواحي ديگر ايران (حوضه رسوبي البرز) و ساير نواحي دنيا نيز گزارش شده که بيانگر شرايط پالئواکولوژيکي و اقليمي يکسان در حوضه هاي فوق مي باشد.

یکی از جنس  بسیار معمول در ثبت گذشته زمین شناسی Collenia است.

استروماتوليت ها بروي كره ي زمين در دوره ي پركامبرين فراوان بوده و بهترين ارگانيسم سازنده ي اين دوران مي باشند. چنانچه به طور كلي پالئوزوئيك زيرين را دوره ي گسترش تريلوبيت ها بدانيم بايد پروتروزوئيك را دوره ي مربوط به استروماتوليت ها در نظر گرفت .  

در مورداستروماتوليت هاي پركامبرين  بايد اين نكته را گفت كه سازندهايي كه حاوي اين ساختارها(استروماتوليت ها) هستند اکثراً داراي سن پر كامبرين بالايي تا كامبرين آغازي بوده كه از آن جمله مي توان به استروماتوليت هاي سازند بايندور (پركامبرين پاياني) و سازند سلطانيه (پركامبرين پاياني تا كامبرين آغازي) بويژه عضو دولوميت با لايي اشاره كرد. حداكثرتكامل استروماتوليت ها در پروتروزوئيك مي باشد و در اواخر پركامبرين اين تكامل نقصان مي پذيرد . يكي از نظراتي كه در مورد رشد وتكامل استرومانوليتها در پروتروزوئيك وارد است ، نبود جانوران حفارو زير زميني و بويژه علفخوران (شكمپايان) براي ناپديد كردن رسوبات مي باشد . چون اين جانوران با بهم زدن رسوبات ، از رشد كف پوشها در نتيجه از رشد استروماتوليت ها جلوگيري مي كنند. اين ساختار ها(استروماتوليت ها)،تنوع و تعدادشان در طول پالئوزوئيك كاهش يافته ودر درياي پيشرفته ي امروز كمياب مي شوند.

با توجه به نكاتي كه در بالا بيان شد مي توان به اين نتيجه رسيد كه بهترين مكان ها براي تشكيل استرو ماتوليت ها محيط هايي مي باشند كه موجودات پر سلولي همچون ماهيها و شكمپايان نتوانند پوششهاي جلبكي را بخورند و آنها را از بين ببرند در نتيجه محيط بايد: الف) به شدت شور باشد ب) بيشترين نور خورشيد را دريافت كندج)داراي بيشترين رطوبت باشد د) و داراي انرژي زيادي باشد. به همين دليل هست كه استرو ماتوليتهاي عهد حاضر را در مناطق گرم ،مرطوب و آبهاي شور محيط هايي چون  سواحل جنوبي خليج فارس ، باهاماس و شارك بي ملاحظه مي كنيم.. 

مكانيسم تشكيل استرو ماتوليت ها بدين صورت مي باشد كه سيانو باكتري ها از آب، دي اكسيد كربن و نور خورشيد جهت تهيه غذا استفاده مي كنند كه محصول دو گانه اين جريان اكسيژن و كربنات كلسيم (آهک) بوده كه به صورت لايه اي از لعاب اغلب بالاي كف پوشها تشكيل ميدهند كه داراي حالت چسبندگي مي باشد. اين مسئله همراه با حالت رشته اي اين جلبكها باعث به تله افتادن و محصور شدن ذرات رسوبي شده و تكرار اين عمل باعث ايجاد استرو ماتوليت مي شود . در نتيجه اين ساختارها، از زوج هايي از لايه هاي تيره غني از مواد آلي كه به طور متناوب با لايه هاي روشن غني از رسوب قرار دارند تشكيل مي شوند.

طبقه بندي استروماتوليتها اغلب بر اساس شكل و مورفولوژي آنها صورت مي گيرد كه اين تغيير در مور فولوژي خود وابسطه به انرژي محيط است به طوري كه اگر انرژي محيط كم باشد لامينه ها به صورت موازي و اگر انرژي زياد باشد اين اشكال به صورت گنبدي واگر انرژي خيلي زياد باشد به صورت گنبد هاي جدا از هم و ستوني ديده مي شوند . مورفولوژی گنبدی از استراتوماتولیت ها بیولوژیکی ناشی از رشد عمودی لازم را برای ادامه نفوذ از نور مستقیم آفتاب به موجودات زنده برای فتوسنتز است.

بدين ترتيب انواع استروماتوليت ها از نگاه مورفولوژي به 5 دسته تقسيم مي شوند :

1) استروماتوليت هاي مسطح ( Planar Stromatolites ) :

ساده ترين نوع استروماتوليت ها مي باشند كه به طور تيپيك در پهنه هاي جذر مدي بسته تشكيل مي شوند بنابر اين ممكن است چند ضلعي هاي حاصل از خشك شدگي را نشان دهند و حاوي روزنه هاي لامينه اي ( Laminoid Fenestrate )  يا حفرات كشيده  بوده كه توسط كاني هاي تبخيري پر شده اند .

2) استرو ماتوليت هاي گنبدي ( Domal Stromatolites ) :

در اين نوع استرو ماتوليت ها لامينه ها از يك گنبد تا گنبد بعدي ادامه مي يابد . اين نوع استرو ماتوليت ها در يك طبقه بندي كه توسط آقاي لوگان و همكاران در سال 1964 ارائه شده تحت عنوان نيمكره هاي به طور جانبي متصل به هم( كاسه هاي كنار هم چيده شده ) ( Hemispheroides ( Laterally Linked  يا به طور مخفف ( llh ) معرفي شده اند .

3) استرو ماتوليت هاي ستوني ( Columnar Stromatolites ) :

ساختمان هاي منفردي مي باشند كه ممكن است چندين متر ارتفاع داشته باشند كه نتيجه اجبار رشد عمودي براي نفوذ نور خورشيد به ارگانيسمها ي فتوسنتز كننده به وجود آيند اين نوع استرو ماتوليت ها در تقسيم بندي آقاي لوگان تحت عنوان نيمكره هاي به طور عمودي انباشته(كاسه هاي روي هم قرار گرفته شده( Vertically Staked Hemipheroids ) يا به طور مخفف ( sh ) معرفي شده اند .

4) استرو ماتوليت هاي پيچيده ( Complex  Stromatolites ) :

بعضي از استرو ماتوليت ها ممكن است تر كيبي از گنبد ها و ستون ها باشند . بدين حالت استرو ماتوليت هاي پيچيده  گفته مي شود در تقسيم بندي لوگان از آن به عنوان ( llh-sh ) نام مي برد .

5) استرو ماتوليت هاي كروي( انكوئيد ها) ( oncoids ) :

        نوعي ساختمان رسوبي رسوبي مي باشند كه داراي لا ميناسيون داخلي متحد المركز بوده و ممكن است نا متقارن باشد لو گان از آن تحت عنوان ساختمان هاي كُروي ( ss ) نام مي برد.

       استرو ماتوليت ها  فسیل نيستند و به  ما سن معيني را نمي دهند ولي براي تفسير محيط رسوبي كمك شاياني را مي كنند. اين ساختها معمولاً در محيطهاي ساحلي و نزديك ساحل ايجاد مي شوند

        همچنين در چند سال اخیر استفاده هاي اقتصادی نیز از اين ساخت ها شده به طوری كه بعد از برش و صیقل دادن اين اشکال آنها را به قیمتهای بعضاً گزاف در بازار هاي بين المللي به فروش مي رسانند.

* استروماتوليتها خود نوعي از ريف ها به حساب مي آيند در نتيجه به اين ساختارها ريفهاي استروماتوليتي نيز مي گويند.

* در حال حاضر استرو ماتوليت ها درمنتقه اينترتايدال بالايي سواحل جنوبي خليج فارس (در اينترتايدال پاييني بدليل وجود موجودات حفار ودر سوپرتايدال بدليل خشكي زياد اين ساختار ها باقي نمي مانند ) ودر سواحل گرم ومرطوب باهاماس در منطقه اينترتايدال و سوپر تايدال تشكيل مي شوند كه در اينترتايدال به دليل وجود موجودات چرنده باقي نمي ماند  و فقط در سوپر تايدال اين منطقه ديده مي شوند. همچنين حالات ستوني اين اشكال در ساب تايدال خليج كوسه ( Shark Bay ) غرب استراليا نيزديده مي شود.

منبع:زمین شناسی نوین