Границы биосферы. Роль биосферы в геологических процессах.

Внешние оболочки Земли

Тема 22. Биосфера Земли

Границы биосферы. Роль биосферы в геологических процессах.

Биосфера (от греч. «биос» — жизнь и «сфера» — шар) — сфера обитания и жизнедеятельности живых организмов, охватывающая нижнюю часть атмосферы — тропо-, гидро- (океаны, моря, реки, озера) и литосферу (верхнюю часть поверхности земной коры). Термин «биосфера» введен в 1875 г. Э. Зюссом.

Верхний предел жизни биосферы ограничен озоновым экраном на высоте 20—25 км, выше которого ультрафиолетовая часть солнечного спектра исключает существование жизни. Нижняя граница биосферы опускается до 3 км ниже поверхности суши и на 1—2 км ниже дна океана (см. рисунок 1).

Человечество и его производство также являются частью биосферы. Влияние человека (антропогенный фактор), особенно в последнее время, самое масштабное по сравнению со всеми известными природными факторами. В биосфере живые организмы (живое вещество) и среда их обитания органически связаны и взаимодействуют, образуя целостную динамическую систему.

Биосфера включает в себя живое вещество (живые организмы и продукты их жизнедеятельности), биогенное вещество (результат геологической переработки живого вещества — газ атмосферы, каменный уголь, нефть, известняки), костное вещество (неорганичекие вещества, участвующие в круговороте веществ), биокостное вещество (результат жизнедеятельности организмов и небиологических процессов — почвы).

Живые организмы по способу питания делятся на автотрофы (сами вырабатывают органические вещества) и гетеротрофы (питаются готовыми органическими веществами). Живому веществу свойственны определенные функции: газовая (дыхание, фотосинтез, фиксация азота); окислительно-восстановительная; концентрационная. Наиболее значимый процесс — фотосинтез [Н₂O→Н⁺ + ОН^-; 4OН→O₂ + 2Н₂O; 6СO₂ + 6Н₂O→С₂Н₁₂O₆ + 6O₂]. Он вовлекает в кругооборот огромные массы вещества и является важнейшим результатом геохимических процессов. Чтобы представить себе масштабы геохимической деятельности организмов, привед`м некоторые цифры. Так, ежегодная продукция живого вещества составляет 232,5 млрд т сухого органического вещества, в фотосинтез вовлекается 46 млрд т углерода (170·10⁵⁹т СO₂ реагирует с 68·10⁵⁹т Н₂O), а в процессы жизнедеятельности — 6·10⁵⁹т азота, 2·10⁵⁹т фосфора, кальция, калия, магния, серы, железа и др. Образуется 266 млрд т кислорода, главным образом, за счёт биомассы Мирового океана.

Рис. 1. Строение биосферы:

I —пределы жизни в биосфере; II —схематический разрез почвы;

А₀ — лесная подстилка; А₁ — гумусовый горизонт; А₂ — светлый, белесый горизонт, напоминающий золу, из которого вымываются гумус и минеральные вещества; В — плотный, слабоводопроницаемый горизонт красно-бурого цвета со скоплениями железа и алюминия, вымываемыми из верхних слоев; С — подстилающая порода.

Биомасса Земли составляет 0,01% массы земной коры (до глубины 16 км) и оценивается приблизительно в 2,4∙10¹⁵ т, биомасса суши — 99,87%, Мирового океана — 0,13%. Это связано с меньшей эффективностью фотосинтеза (использование энергии Солнца на площади океана равно 0,04%, на суше — 0,1%). Зелёные растения биомассы суши составляют 99%, животные и микроорганизмы — 1%. Биомасса на суше распределена неравномерно и увеличивается от полюсов к экватору, в этом же направлении возрастает видовое разнообразие. Следовательно, биосфера — одна из важнейших оболочек, существенно влияющая на окружающую среду.

Биосфера играет большую роль и в геологических процессах, участвуя как в создании горных пород, так и в процессах их разрушения. Основоположник биогеохимии В.И. Вернадский, изучая биосферу и её роль в истории перемещения, концентрации и рассеяния химических элементов в земной коре, пришёл к выводу, что на земной поверхности нет химической силы, более постоянно действующей и более могущественной по своим конечным результатам, чем живые организмы, взятые в целом.

Организмы интенсифицируют процесс преобразования горных пород при выветривании и придают ему специфическую бихимическую направленность. Организмы, главным образом растения и бактерии, принимают участие в преобразовании горных пород у поверхности земли следующим образом: 1) они регенерируют кислород и углекислоту, поставляя таким образом важных агентов изменения горных пород в кору выветривания; 2) обменивают Н-ионы на катионы породообразующих соединений, необходимые для их питания, поддерживая кислые условия разложения пород; 3) обладая свойством выборочной концентрации в своём составе некоторых элементов почв, они способствуют их накоплению в продуктах своего отмирания. Известны организмы – концентраторы Fe, Mn, V, Al, Cu, Zn, Co, Li, Be и других элементов; 4) некоторые группы бактерий водорослей и мхов непосредственно разлагают породообразующие силикаты, заимствуя из их состава такие элементы, как кремний, калий, фосфор, магний, кальций, необходимые для их питания. Такое преобразование иногда идёт в больших масштабах и приобретает решающий характер изменения материнских пород. Потенциальные возможности микробиологического синтеза грандиозны. Установлено, что чем меньше организм, тем быстрее он развивается и размножается и тем больше создаваемая им за единицу времени масса живого вещества. Приведём несколько характерных примеров:

1) Одна диатомея, разделяясь на части, может, если не встретит к тому препятствий, в восемь дней дать массу материи равную объёму нашей планеты, а в течение следующего часа может удвоить эту массу.

2) Мелкая обычная инфузория может в течение пяти лет дать массу протоплазмы, объём которой был бы в 104 раза больше объёма Земли.

3) Одна бактерия может в течение 4,5 суток дать потомство в 10³⁶ индивидуумов, которое бы было способно заполнить океан и вес которых, очевидно, превысит вес водной массы этого океана.

4) В трое суток живая пылинка сложнейшего химического состава весом в несколько триллионных или сотнебиллионных грамма (от 10^-11 до 10^-10) даёт массу всё растущего вещества того же сложнейшего состава весом 1,4∙10¹⁷, т.е. в несколько тысяч раз превосходящим вес всех организмов, находящихся в каждый данный момент в биосфере.

Размножение (воспроизводство) живых существ, интересующее биологов с физиологической точки зрения, есть по существу явление геохимическое, так как оно имеет огромное влияние на количество живого вещества, существующего в биосфере, и управляет всем жизненным циклом химических элементов.

Таким образом, бытие земной коры, по крайней мере 99% по весу массы её вещества, в своих существенных чертах, с геохимической точки зрения, обусловлено жизнью, хотя вся масса живого вещества едва ли много превышает 0,1% земной коры, т.е. 2∙10¹¹ т.

В.И. Вернадский учитывал, что весь потенциал микромира, как правило, не реализуется. Живое вещество участвует в жизненном цикле биосферы, и его количество контролируется прежде всего содержанием свободной углекислоты, из которой организмы усваивают кислород. Живое вещество находится в динамическом равновесии с количеством свободной углекислоты в атмосфере, гидросфере, земной коре.

Живое вещество неравномерно распределено в различных оболочках земного шара. Наиболее глубоко оно проникает в гидросферу, которая практически вся заселена живыми организмами. Гидросферу часто называют «колыбелью жизни», так как именно в водной среде произошло, по-видимому, зарождение жизни. Особенно богато и разнообразно представлена жизнь в океаносфере, главным образом в её поверхностных слоях. В зависимости от физико-географической обстановки, и в первую очередь глубин, в морях и океанах выделяют несколько биономических (от греч. «биос» - жизнь, «номос» - закон) зон: литоральную и неритовую в области шельфа (до глубин 200 м). Литоральная зона (или кратко литораль) – это сравнительно узкая полоса мелководья, периодически, два раза в сутки, осушающаяся во время отлива. Благодаря специфике условий литорали она населена организмами, способными переносить временное осушение (зарывающимися в ил морскими червями и некоторыми моллюсками, плотно присасывающимися к скалам морскими желудями – баланусами и морскими уточками, скрывающимися в зарослях водорослей морскими звёздами, морскими ежами, гастроподами и пелециподами и другими организмами).

Глубже зоны приливов – отливов располагается в пределах шельфа неритовая зона, наиболее богато населённая разнообразнейшими морскими организмами. Здесь широко представлены все типы животного царства. По образу жизни различают среди них бентонных животных, живущих на дне и ведущих прикреплённый образ жизни – сидячий или прикреплённый бентос (например, кораллы, мшанки, губки и др.) или ползающих по дну – блуждающий или свободный бентос (морские ежи, морские звёзды, моллюски и др.), планктонных (или планктон), парящих в воде во взвешенном состоянии (некоторые корненожки – фораминиферы и радиолярии, медузы, личинки различных беспозвоночных и др.), и, наконец, нектонныз животных (или нектон), способных к самостоятельному передвижению в толще воды (рыбы, головоногие моллюски, морские млекопитающие, морские черепахи и др.).

Глубже области шельфа на материковом склоне (от 200 до 3000 м) выделяют батиальную зону, а в области океанического ложа – абиссальную зону. Условия в этих зонах мало благоприятны для жизни. Здесь господствует полный мрак, и, следовательно, не могут существовать растения (водоросли). В связи с этим отсутствуют и все растительноядные животные. Основное население этих зон океана составляют плотоядные животные или хищники. Глубоководные организмы приспособлены к жизни в полной темноте и к колоссальному давлению, которое оказывает на них толща воды в несколько сотен и тысяч метров мощности. Жизнь здесь гораздо скуднее однообразнее, чем в верхних зонах океана, однако, как показали исследования последних лет, живые организмы существуют на дне даже самых глубоких океанических впадин. Так, траления, произведённые в 1953 году на судне «Витязь» в Курило-Камчатской впадине, позволили обнаружить на глубине 9700-9950 м донную фауну, состоящую из многощетинковых червей и голотурий.

22 января 1987 года в газете «Известия» появилась сообщение об открытии советскими учёными, работавшими на судне «Академик Мстислав Келдыш» в Тихом океане, совершенно нового, неведомого науке типа животных. Затем в «Неделе», № 4 (26.01-1.02.87г.) под названием «Чудища из пучин океана» было опубликовано интервью со старшим научным сотрудником Института океанологии АН СССР кандидатом биологических наук Л.И. Москалёвым, работавшем в этой экспедиции на научно-исследовательском судне «Академик Мстислав Келдыш». В своём интервью он сообщил, что экспедиция вообще то была геологической, изучались гидротермальные зоны дна Тихого океана в двух районах близ северо-американских берегов: над подводным хребтом Хуан-де-Фука и во впадине Гуаймос в Калифорнийском заливе. Исследователи 48 раз опускались на глубины до 2000 метров в подводном обитаемом аппарате «Пайсис» и обнаружили в морских пучинах так называемые «чёрные курильщики» - это уникальные в форме «пагод» конусообразные тела полиметаллических сульфидных руд. Дно океана здесь прорезано глубокими трещинами, сквозь которые из недр планеты вырывается на морское дно сероводород и многочисленные рудные компоненты. Температура воды в таких местах достигает 400^оС; казалось бы, среда, неподходящая для каких-либо проявлений жизни. Но жизнь в ней есть! Зоологи насчитали здесь вблизи «кипящей» сероводородной зоны более ста видов живых существ, собрали первую в нашей стране коллекцию гидротермальной фауны и в ней интереснейшие, до метра в длину, трубчатые существа «вестиментиферы». Живут они за счёт того, что, поглощая сероводород, получают белок с помощью бактерий, содержащихся в их телах. То есть за счёт превращения неорганического вещества в органическое. Белок – ценнейший, необходимый продукт. А продукт, из которого вестиментиферы его вырабатывают, - сероводород доставляет немало бед всему живому, загрязняет водоёмы. Например, Чёрное море на всю глубину, кроме верхнего 200-метрового слоя, заражено сегодня сероводородом. Конечно, промышленное использование вестиментиферов – перспектива пока гипотетическая, но, как мы знаем, в науке почти всё начинается с гипотез.

2. Глубоководные тайны "чёрных курильщиков"

В горячих источниках типа «чёрных курильщиков», встречаемых в рифтовых долинах срединно-океанических хребтов, предельный разогрев воды всегда лимитируется её критической температурой Т_кр = 374°С. Это связано с тем, что при температурах, превышающих критическое значение, вода превращается в газовый флюид, объём которого V, как у газа, меняется обратно пропорционально давлению р, поскольку рV=соnst. Это приводит к быстрому и очень эффективному удалению перегретых водных флюидов из системы открытых трещин за счёт того, что плотность флюида при его подъёме уменьшается пропорционально уменьшению давления. Кроме того, при Т > Т_кр вода полностью теряет свои капиллярные свойства, играющие определяющую роль в пропитывании ею пород коры. В результате оказывается, что в системе сообщающихся с поверхностью дна трещин вода просто физически не может попадать на уровни с температурой, превышающей 374^oС, а этим определяются и предельные температуры зеленокаменного метаморфизма пород океанической коры, возникающего благодаря функционированию горячих источников типа «чёрных курильщиков».

Сегодня подсчитано, что с гидротермами в сумме теряется около 30% всей излучаемой Землёй эндогенной энергии, оцениваемой примерно E= (4,2-4,3)∙10²⁰ эрг/с. Таким образом, термальными водами сейчас выносится не менее E = 1,29∙10²⁰ эрг/с, или около 3,07∙10⁹ кВт тепловой энергии Земли (30% от 4,3∙10²⁰ эрг/с).

«Наука Урала» не раз писала об исследованиях руд древних океанов, которые проводятся учёными Института минералогии. В сентябре 2005 г. произошло важное событие: нашим специалистам удалось побывать на дне океана. Были изучены рудные и карбонатные отложения в устьях горячих минерализованных источников — гидротерм — в рифтах Срединно-Атлантического хребта.

Заместитель директора Института минералогии Валерий Владимирович Масленников так рассказывает об этой интереснейшей экспедиции:

«В августе-сентябре минувшего года под руководством А.М. Сагалевича и Ю.А. Богданова успешно завершили свою работу в Атлантическом океане участники 50-го рейса научно-исследовательского судна «Академик Мстислав Келдыш». Невольно вспоминается экспедиция 30-летней давности, посвященная комплексному изучению палеозойского дна Уральского палеоокеана. Именно эта экспедиция, объединившая сотрудников Института океанологии и Ильменского государственного заповедника, заложила новые идеи и направления в уральской геологии.

Благодаря этой экспедиции ильменские палеовулканологи (В.Г. Кориневкий, Л.Я. Кабанова, Е.В. Зайкова и др.) обратили взоры к современным океанам, выявили генетические признаки подводных фаций вулканических комплексов Уральского палеоокена, показали основные черты сходства современных и палеозойских металлоносных осадков. Не менее перспективными оказались идеи В.В. Зайкова и автора данного очерка о возможности обнаружения на Урале аналогов современных сульфидообразующих систем, тогда еще только открытых в Тихом океане, — «чёрных курильщиков». Реликты таких «курильщиков» впоследствии были найдены в рудах многих уральских колчеданных месторождений.

Мне, тогда ещё начинающему аспиранту, было поручено провести геологическую экскурсию по карьеру Ново-Сибайского медно-цинково-колчеданного месторождения. Сульфидные руды этого месторождения содержали многоканальные гидротермальные трубы и уникальную оруденелую фауну, сходную с современными пригидротермальными организмами. Именно тогда, на карьере, зародилась мысль о необходимости ответной экспедиции на дно Мирового океана.

Попасть в такую экспедицию «сухопутному» геологу непросто. Чтобы доказать свою состоятельность, понадобились многие годы — четверть века! — целенаправленных исследований. К счастью, помог совместный проект Института минералогии УрО РАН и Института океанологии РАН по теме «Сравнительный анализ минералогии, геохимии и биогеохимии сульфидных руд палеозойского и современного океанов», развиваемый по программе президиума РАН «Мировой океан». А.Ю. Леин, Ю.А. Богданов и А.М. Сагалевич — легендарные исследователи океана — пригласили меня для участия в экспедиции в качестве специалиста по рудной минералогии. Ключевым моментом для осуществления счастливого для меня события было принятие председателем УрО РАН академиком В.А. Черешневым оперативного решения о целевом дополнительном финансировании этого рейса».

Океанская экспедиция

«Атлантический океан встретил нас у берегов г. Сант-Джонс (Канада) отголосками шторма «Катрина». Лишь через несколько дней пути шторм вдруг затих, и судно остановилось над Срединно-Атлантическим хребтом (САХ), в пределах которого активно развиваются глубоководные гидротермальные поля: Лост Сити, Брокен Спур и Рейнбоу. Каждое поле поражает разнообразием продуктов гидротермальной деятельности и уникальным сочетанием пригидротермальных организмов.

Лост Сити — это действительно «покинутый» или «потерянный» на глубине 1100 м «город» c остроконечными белоснежными башнями, сложенными каркасными агрегатами гидротермально-биогенных карбонатов кальция и творожистыми массами гидрооксидов магния на выходах тёплых сероводород-водородных источников. Гигантские карбонатные колонны окружены руинами былых сооружений. Обломки карбонатных гидротермальных труб сползают по склонам подводных гор, постепенно растворяясь и рассыпаясь. Не покинули этот город, несмотря на полную темноту и холод, причудливые ветвистые розовые кораллы и многочисленные трубчатые черви-полихеты, потребляющие для поддержания собственной жизни энергию пригидротермального бактериального хемосинтеза. Исчезли лишь двустворчатые моллюски, о былом расцвете которых свидетельствуют совсем свежие осколки раковин и известняки-ракушечники, покрытые тонкой пленкой гидрооксидов марганца. Результаты картирования карбонатных построек, изучения микротекстур, опробования гидротермальных растворов навели участников экспедиции на печальную мысль о нарастании кислотности растворов и активизации процессов растворения карбонатов с разрушением прекрасных сооружений. Каковы причины появления и угасания удивительного карбонатного «города» — этот вопрос волновал участников экспедиции. В центре внимания была идея о формировании газо-гидротермальных потоков при серпентинизации, сопровождающей взаимодействие мантийных пород (перидотитов) с морской водой. Гидратация и окисление минералов, содержащих восстановленные формы железа, как предполагают одни геологи, приводит к появлению газообразного водорода и метана. Другие исследователи считают, что формирование гидротермальных систем подобного рода не обходится без эндогенного магматического очага. О мантийном источнике карбонатных гидротерм свидетельствуют соотношения изотопов стронция. При этом почти всех исследователей завораживает мысль о возможном зарождении нефти под «городами» подобного типа. Погребенные гидротермальные карбонатные сооружения, имеющие возраст миллиард лет, обнаружены в Австралии. Возможно, они являются аналогами современного Лост Сити. Уральским геологам предоставляется возможность заполнить существующий возрастной «пробел» открытием гидротермальных карбонатных построек в палеозойских перидотит-серпентинитовых комплексах зоны Главного Уральского разлома.

В образцах карбонатов, отобранных из построек Лост Сити, А.Ю. Леин обнаружил ничтожные включения сульфидов железа и самородного серебра, свидетельствующие об отдаленном родстве карбонатных и сульфидных гидротермальных сооружений САХ. На Урале имеются огромные толщи так называемых «рифогенных» известняков, ассоциирующих с медно-цинково-колчеданными месторождениями. Расчёты и эмпирические наблюдения доказывают, что глубина медного колчеданообразования должна составлять не менее 1–1,5 км (С.Н. Иванов, П. Хальбах). В связи с этим околорудные известняки медно-цинково-колчеданных месторождений Урала должны были формироваться в полной темноте в отличие от типичных рифов, развивающихся в условиях фотосинтеза. Возможно, многие уральские «рифы» со временем будут называться гидротермально-биогенными или газо-биогенными «фальшрифами» типа Лост Сити. По крайней мере, открытия и новые данные по современным глубоководным карбонатным постройкам, развивающимся в местах газовых и гидротермальных просачиваний, заставляют задуматься о правомерности использования некоторых известных палеозойских «рифов» как индикаторов мелководных обстановок при геодинамических и палеогеографических реконструкциях истории развития Урала и других складчатых поясов.

В отличие от карбонатных гидротермальных систем, где преобладают температуры растворов 20–45^оС, сульфидные гидротермальные постройки Брокен Спур и Рейнбоу росли при температурах от 450 до 300–400^оС. Наиболее впечатляющими продуктами высокотемпературных систем являются медно-цинково-колчеданные трубы «чёрных курильщиков».

Интерес к сравнительному анализу полей Брокен Спур и Рейнбоу возник у участников экспедиции неслучайно. Первое поле располагается на океанических базальтах, второе — на серпентинитах, продуктах гидратации мантийных пород. Соответственно для этих гидротермальных систем развиваются две различные генетические концепции. Считается, что появление гидротерм поля Брокен Спур связано с рециклингом морской воды и разогревом её в кровле базальтового магматического очага, а гидротермы Рейнбоу формировались при серпентинизации мантийных пород. По результатам этой экспедиции предстояло оценить влияние базальтового и серпентинитового подстилающих субстратов на состав гидротерм, минералогические и геохимические особенности сульфидных руд, а также понять причины разной биопродуктивности различных участков полей. Комплексный характер геолого-биологических погружений позволил с успехом решить поставленные задачи».

На дне океана

«До мельчайших деталей запомнилось мне погружение в бездну на глубину 2400 м в районе гидротермального поля Рейнбоу. Моим партнёром был многоопытный акванавт, выдающийся специалист по современным гидротермальным сообществам, доктор биологических наук С.А. Галкин. Нам предстояло провести систематическое количественное биологическое картирование сульфидных построек, отобрать образцы фауны и сульфидных руд. Мы оба волновались, что не хватит времени для решения одновременно геологических и биологических задач. Однако уже в начале пути мы поняли, что сотрудничество будет приятным.

Батискаф начал движение от периферии поля до вершины первой большой сульфидной постройки. Постепенно светлые карбонатные осадки сменились ярко-жёлтыми илистыми продуктами окисления сульфидов с многочисленными необычно крупными трубками червей-полихет. Одиночные трубы «чёрных курильщиков» высотой не более метра извергают клубы чёрного дыма. Нижняя остывшая половина поверхности труб покрыта охристыми бактериальными обрастаниями, поверхность верхней половины — чёрная, раскалённая, без признаков жизни. На выступах серпентинитов находят свой приют гигантские глубоководные звёзды. Чуть выше по склону окисленные сульфидные пески и гравий сменились нагромождениями метровых глыб осыпавшихся откуда-то сверху сульфидных труб. Между трубами спрятались многочисленные пригидротермальные крабы. Поймать их можно только с помощью «слэпгана» — подводного аналога пылесоса. Вместе с крабами в контейнер попадают многочисленные интересные минералогу обломки «микрокурильщиков» и оруденелая фауна.

Поднимаясь по склону конуса, батискаф уверенно упирается в «забор» потухших сульфидных труб, покрытых оранжевой пленкой окислившихся сульфидов. Для минералогов такие потухшие курильщики особенно ценны: многие запечатанные трубы прошли полный цикл развития гидротермального источника от нагревания до температур 300—400^оС и до последующего остывания до температуры океанической воды (4^оС). В этих трубах образуется весь спектр сульфидов, арсенидов, теллуридов и золото-серебряной минерализации. «Забор» труб окружает гигантскую сульфидную колонну диаметром почти 5 м, уходящую вверх на 12 м. В нижней части колонны видны одиночные молодые раковины моллюсков — батимодиолусов, покрытые охристыми плёнками. На ярко-желтом фоне поверхности колонны видны отчётливые вертикальные чёрные полосы, к которым на участках выходов флюидов прижимаются рои креветок. Безусловно, эти полосы — следы скрытых внутри колонны высокотемпературных гидротермальных каналов. Количество чёрных полос увеличивается к вершине колонны, которая разветвляется на несколько отдельных активных чёрных труб, извергающих раскаленные до 300^оС клубы чёрного сульфидного дыма. Термофильные креветки и другая фауна в данном случае избегают слишком раскаленной поверхности молодых труб.

Но где же обильные оазисы батимодиолусов?! Постепенно становится очевидным, что они должны процветать на постройках, проходящих среднетемпературную стадию развития. И здесь помогает старинный геологический метод поисков месторождений по шлейфам обломков. Спускаемся вниз по склону к выклиниваниям рудокластических потоков и в одном из них обнаруживаем осколки раковин. И вновь плывём вверх вдоль продуктивного потока к цоколю соседней, не менее гигантской, но уже затухающей конусовидной сульфидной постройки. На некоторых участках сквозь охристые илы, смешанные с рудными глыбами, просачиваются мерцающие тёплые гидротермы, отлагающие кремнезём и дисульфиды железа. Чуть выше на поверхности постройки, в зоне просачивания среднетемпературных гидротерм, в удушливом соседстве прижимаются друг к другу двустворчатые моллюски, образующие прекрасные колонии. Такие образцы — особая радость для биологов, собирающих с поверхности корок не только моллюски, но и разнообразные микроорганизмы. Минералоги обнаруживают внутри корок придонные псевдоморфозы сульфидов по пригидротермальной фауне. Многократное продолжение видео-профилирования сульфидных построек и обсуждение результатов на месте наводит на мысль о существовании взаимосвязи между температурой гидротерм, минеральным типом рудного субстрата и типами биологических ассоциаций организмов. Так на стыке наук рождается новый метод исследований в геологии и биологии — рудно-биофациальный анализ, имеющий, по нашему обоюдному мнению, большие перспективы для развития при изучении как современных, так и древних колчеданных месторождений. Однако погружение ещё не закончено, и до подъёма ещё пять часов…

Как утверждают опытные морские геологи, подобные погружения «обречены на успех». Это показали уже первые результаты изучения поднятых образцов. Действительно, минералого-геохимические особенности курильщиков поля Рейнбоу в значительной мере отражают особенности состава подстилающего серпентинитового субстрата. Как и предполагалось, так же как и в древних аналогах, ассоциирующих с серпентинитами (В.В. Зайков), в медно-цинковых трубах Рейнбоу обнаруживаются аномальные концентрации разнообразных сульфоарсенидов кобальта и никеля, находятся следы теллуридов и обильные выделения самородного золота. Судя по размерам, почти рассыпавшиеся сульфидные сооружения Рейнбоу сопоставимы с обычными промышленными колчеданными залежами и в будущем, несомненно, могут стать ценным источником цветных и благородных металлов».