학술논문

Experimental studies on New Zealand hot spring sinters: rates of growth and textural development.
Document Type
Article
Source
Canadian Journal of Earth Sciences. Nov2003, Vol. 40 Issue 11, p1643-1667. 25p. 2 Color Photographs, 7 Black and White Photographs, 3 Charts, 3 Graphs, 1 Map.
Subject
*HOT springs
*GEOTHERMAL resources
*TRAVERTINE
*SILICA
*BACILLUS (Bacteria)
Language
ISSN
0008-4077
Abstract
Afin d'étudier le taux de croissance des tufs dans les sources chaudes de la Nouvelle-Zélande, des expériences de terrain ont été effectuées dans sept endroits de sources géothermales. À Wairakei, les dépôts subaquatiques de silice amorphe en forme d'éventail ont crû rapidement (350 kg an–1 m–2 de paroi de drain) et ils sont composés de filaments silicifiés avec des bactéries et des organismes spiralés subordonnés. La caractérisation des bactéries a révélé des isolats partageant >97 % des homologies de la séquence génétique 16S ARNr affiliées à Thermus, Meiothermus, Bacillus, Tepidomonas, Thermomonas, Porphyrobacter, Thermonema et Hydrogenophilus spp. ainsi que des bactéries non cultivées auparavant. À Rotokawa, des microstromatolites ont un faible taux de croissance (0,004 mm j–1) qui est attribué au faible pH, à la remontée capillaire et à l'évaporation. À Champagne Pool, la croissance du tuf (0,023 mm j–1) est dominée par l'action des vagues édifiant en alternance des couches riches et pauvres en microbes. On n'a pas observé de tuf siliceux à Waikite, où des glissements ont permis le développement d'une couche de calcite (0,026 mm j–1). À Ngatamariki, le tuf croît à un taux de 0,016 mm j–1 par remontée capillaire, évaporation et diffusion et à Tokaanu, le taux de croissance subaquatique est lent (0,002 mm j–1); ce tuf contient des microbes silicifiés. Les textures à Orakei Korako démontrent des mécanismes similaires à ceux de Ngatamariki à l'exception d'un taux de croissance supérieur (0,023 mm j–1) grâce à l'éclaboussement qui y contribue. Les indices de saturation en silice et en calcite expliquent adéquatement la croissance du tuf et de la calcite, indiquant que les microbes ne causent la précipitation que là où elle devrait avoir lieu. Le taux de précipitation est corrélé à la sursaturation en silice mais les effets du pH peuvent modifier cette relation. Le degré de préservation du matériel microbien est expliqué par le mécanisme de mûrissement d'Ostwald sur les sphérules de silice. La croissance subaquatique permet de plus grosses sphérules et une piètre conservation des microbes plus petits alors que la nucléation sub-aérienne est rapide, le mécanisme de mûrissement d'Ostwald est inactif et l'on peut s'attendre à une préservation supérieure.[Traduit par la Rédaction] [ABSTRACT FROM AUTHOR]