Abstract

Glassy volcanic rocks and their metamorphosed equivalents are a recently realized setting in the search for traces of early life on Earth, as revealed by ichnofossils. Numerous authors have demonstrated that the record of microbial colonization of submarine basaltic glass extends to at least 3.5 Ga. Microbes rapidly colonize the glassy surfaces along fractures and cracks exposed to water, producing characteristic granular and tubular bioalteration textures. We present results of a mineralogical study of the materials mineralizing bioalteration structures in oceanic crust samples from the Ontong Java Plateau (OJP), and subaqueously emplaced, formerly glassy, basaltic rocks from the Abitibi greenstone belt (AGB). Previously reported Ca-and Ti-rich material in the OJP tubules was determined to be very fine-grained crystalline titanite (CaTiSiO5) by micro X-ray diffraction (μXRD). Formerly glassy pillow lavas and interpillow hyaloclastites in AGB samples contain tubular and granular structures that also have been preserved by titanite mineralization, as confirmed by μXRD. Titanite mineralization associated with bioalteration in the OJP samples strongly suggests that mineralization of these trace fossils occurred penecontemporaneously with bioalteration. Early precipitation of titanite within the alteration structures enables their preservation in the geological record, potentially for billions of years in the absence of penetrative deformation. Mineralogical identification of titanite by in situ non-destructive μXRD has provided essential phase information, which is complementary to other microscopic and microanalytical data.

Abstract

Les roches volcaniques contenant du verre et leurs équivalents métamorphisés constituent un milieu récemment découvert qui serait propice à la recherche de traces de vie ancienne sur Terre, telles que révélée par la présence d’ichnofossiles. Plusieurs auteurs ont pu démontrer que la colonisation microbienne de fragments de verre sousmarin se voit même dans des roches ayant un âge de 3.5 Ga. Les microbes colonisent rapidement les surfaces vitreuses le long de fractures et de craquelures exposées à l’eau, ce qui mène à des textures granulaires ou tubulaires caractéristiques de la bioaltération. Nous présentons les résultats d’une étude minéralogique des matériaux ayant minéralisé ces structures dues à la bioaltération dans des échantillons de croûte océanique provenant du plateau Ontong Java (OJP), et des roches basaltiques originellement avec verre, mises en place sous l’eau dans la ceinture de roches vertes de l’Abitibi (AGB). Le matériau riche en Ca et Ti dans les tubules des roches OJP, décrit antérieurement, est la titanite (CaTiSiO5) à grains fins, selon les tracés réalisés en microdiffraction X. Les laves en coussins et les hyaloclastites interstitielles entre coussins dans la suite AGB contiennent des structures tubulaires ou granulaires aussi conservées grâce à une minéralisation en titanite, comme le confirme la microdiffraction X. Dans la suite OJP, la minéralisation en titanite de ces fossiles en traces associées à la bioaltération serait pénécontemporaine de ce processus. La précipitation précoce de la titanite au sein de ces structures d’altération a mené à leur préservation dans le temps, possiblement pour des milliards d’années en l’absence de déformation pénétrative. L’identification minéralogique de la titanite in situ qu’a fourni une technique non destructive comme la microdiffraction X s’avère une information essentielle complémentaire aux autres données microscopiques et microanalytiques.

(Traduit par la Rédaction)

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