ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ ОБРАЗОВАНИЯ И САМООРГАНИЗАЦИИ КОМПОНЕНТОВ АРХАИЧЕСКОГО ЦИКЛА ФИКСАЦИИ CO_2 В ГИДРОТЕРМАЛЬНЫХ СИСТЕМАХ

摘要

Физико-химический анализ парагенезисов (ассоциаций, assemblages), основанный на методе термодинамических потенциалов применен к исследованию органических соединений системы С-Н-0, в частности компонентов биомиметически построенных циклов хемоавтотрофной фиксации двуокиси углерода, например восстановительного цикла лимонной кислоты, 3-гидроксипропионатного цикла и ацетилкоэнзим А-пути. Термодинамический анализ окислительно-восстановительного режима при различных значениях давления и температуры позволил выделить углеводородно-органическую систему, способную автономно генерировать ацетат и сукцинат при окислении выходящих на поверхность глубинных гидротермальных углеводородных флюидов. Определена область термодинамической устойчивости (фация) гидротермальной системы, отвечающая условиям генерации и самоорганизации компонентов архаической фиксации СО_2. Предложена объединенная система архаической фиксации СО2 в виде совмещенных ацетилкоэнзим А-пути, гидроксипропионатного цикла и восстановительного цикла лимонной кислоты, содержащая ядро сукцинат-фумарат, способное к переключению потока электронов в прямом или обратном направлении в зависимости от редокс-потенциала окружающей геохимической среды. Окислительно-восстановительный геохимический режим, обусловленный температурой, составом гидротермального флюида и минеральным окружением определяет устойчивость компонентов цикла архаической фиксации СО2 в парагенезисе с углеводородами и возможности самоорганизации цикла.