Скам'янілості - останки живих організмів, повністю заміщені мінералами - кальцитом, апетитом, халцедоном. Найчастіше скам'янілості представляють собою мінералізовані останки або відбитки тварин і рослин, що збереглися в грунті, каменях, затверділих смолах. Скам'янілостями прийнято вважати і законсервовані сліди, наприклад, ніг організму на м'якому піску. Скам'янілості є прямим доказом життя в доісторичні часи.
Мінерал (франц. Minéral, від позднелат. minera - руда) - природна хімічна сполука, приблизно однорідне за складом і фізичними властивостями, що утворюється в результаті геологічних процесів на поверхні або в глибинах Землі (і інших космічних тіл), головним чином як складова частина гірських порід, руд, метеоритів. Мінерали і складені з них гірські породи часто служать предметом видобутку та обробки, як корисна копалина, як напр. вугілля, руди чорних і кольорових металів, алмаз і т. п.
Ідентифікуючи скам'янілості і порівнюючи їх з живуть нині істотами, геологи мають можливість простежити, як рослини і тварини змінювалися з плином часу, а потім використовувати ці дані в пізнанні порід, в яких вони зустрічаються.
Освіта скам'янілостей
Скам'янілості утворюються в процесі фоссилизации. Це явище супроводжується впливом різних факторів середовища при проходженні процесу діагенеза - фізичних або хімічних перетворень, при переході осаду в породу, яка включає залишки організмів.
Скам'янілості утворюються, коли загинуло тварина або рослина не були відразу знищені хижаками або бактеріями, а незабаром після загибелі були покриті мулом, піском, глиною або попелом, тобто шаром, исключившим доступ кисню до них. У процесі освіти з опадів гірських порід під впливом мінеральних розчинів органічна речовина розкладалось і заміщалося мінералами (кальцитом, піритом, опалом, халцедоном). Так як процес заміщення відбувався поступово, первісна форма організму і елементи структури залишалися. Як правило, зберігаються тільки тверді частини організмів - кістки, зуби, раковини, хитнув панцири. М'які тканини розкладаються швидко, тому не встигають перетворитися в мінеральна речовина.
Що стосується рослин, то при скам'янінні вони повністю руйнуються, але залишають відбитки і ядра. Однак рослинні тканини можуть заміщатися мінеральними сполуками (кремнеземом, карбонатом і піритом). Таке повне або часткове заміщення стовбурів рослин при збереженні внутрішньої структури носить назву петрифікація.
Визначення віку скам'янілостей
Геологія передбачає два поняття віку: абсолютний і відносний. Абсолютний вік визначають шляхом вимірювання вмісту в гірських породах радіоактивних ізотопів і продуктів їх розпаду, наприклад, урану і свинцю. Уран перетворюється в свинець дуже повільно - його період напіврозпаду перевищує 1 млрд. Років. Знаючи співвідношення в породі урану і свинцю, а також період напіврозпаду урану (для кожного ізотопу відомий) можна визначити вік гірських порід і що містяться в них скам'янілості.
Відносний вік гірських порід і скам'янілостей визначається при наявності в даному шарі інших скам'янілостей, що жили невеликий відрізок часу, для яких раніше було встановлено абсолютний вік. Якщо, наприклад, скам'янілі останки риби були виявлені в одному шарі з амонітом, про який вже відомо, що він існував тільки під час верхнього Крейдяного періоду, то і останки риби будуть верхнемеловими.
Однак рослинні тканини можуть заміщатися мінеральними сполуками (кремнеземом, карбонатом і піритом). Таке повне або часткове заміщення стовбурів рослин при збереженні внутрішньої структури носить назву петрифікація.
місцезнаходження скам'янілостей
Викопні рештки древніх тварин і рослин локалізовані в товщах осадових порід (вапняки, глини, піски і пісковики), що утворилися в ті геологічні періоди, в які жили ці організми. Місця виходу осадових порід на поверхню можуть бути природного (долини річок, обриви, яри, гірські кряжі і т. Д.) І штучного (кар'єри, шахти, дорожні виїмки) походження.
Як правило, в місцях великих виходів на поверхню осадових порід знахідки скам'янілостей нерідкі. Однак, місцезнаходження великих скупчень цікавих і унікальних скам'янілостей рідкісні. У світі відомі лише кілька десятків територій з великими місцезнаходження скам'янілостей, звідки і надходить більшість зразків:
Скам'яніле дерево - Petrified Forest, Арізона, США
Скам'янілі риби і папороті - Green River Formation, Вайомінг, США
Динозаври - пустеля Гобі, Монголія
Аммоніти і белемніти - родовища в Марокко; на о. Мадагаскар; в Ульяновської і Саратовській областях, Росія.
Зуби стародавніх акул - родовища в Марокко
Трилобіти - родовища в Марокко; в Ленінградській області, Росія
Мамонти, шерстисті носороги, печерні ведмеді - родовища в Канаді; на півночі Сибіру, Росія
Юрская морська флора і фауна (морські лілії, динозаври, риби) - родовища в районі Штутгарта, Німеччина
опис мінералів
Схема класифікації мінералів за фізико-хімічними властивостями:
I клас - самородні елементи Аваруа, Алмаз, Вісмут, Графіт, Залізо самородне, Мідь, Миш'як, Платина, Самородне золото, Сірка самородна, Срібло;
II клас - сульфіди і сульфосолі (1. селеніди 2. телуриду 3. арсенідом 4. Антимоніди 5. Вісмутіди) марказіт, пірит, сфалерит;
III клас - оксиди і гідрооксиди (1. Титанати 3. Вольфрамати 2. Алюмінати) гематит, кварц, корунд, опал, рутил, хризоберил, шпінель;
IV клас - галоїди (1. Фториди 2. Хлориди 3. Броміди 4. Іодіди) флюорит;
V клас - карбонати (1. Нітрати 2. Борати) азурит, малахіт;
VI клас - сульфати (1. теллуратов 2. Хромати 3. Молібдати) гіпс, барит, ангідрит;
VII клас - фосфати (1. Арсенати 2. Ванадати) апатит, бірюза, лазурит;
VIII клас - силікати (А. Острівні силікати Б. цепочечную силікати В. Стрічкові силікати Г. Шаруваті силікати Д. Каркасні силікати) нефрит, берил, гранат, лазурит, олівін, жадеїт, польовий шпат, топаз, турмалін, хризоколла, циркон, евклаз ;
IX клас - органічні мінерали бурштин, гагат, перли, корали, обсидіан, вулканічне скло.
Класифікація мінералів відповідно до іхювелірнойценностью:
Ювелірні (дорогоцінні) камені
1 клас - алмаз, смарагд, рубін, сапфір (синій);
2 клас - александрит, папараджа, благородний чорний опал, шляхетний жадеїт (жад-імперіал);
3 клас - благородна шпінель, демантоид, аквамарин, топаз, червоний турмалін, шляхетний білий і вогненний опал, адуляр (місячний камінь);
4 клас - турмалін синій, зелений, рожевий і поліхромний, благородний сподумен (кунцит, гидденит, циркон, берил (жовтий, золотистий - геліодор, зелений і рожевий - воробйовіт), бірюза, хризоліт, аметист, хризопраз, піроп, альмандин, цитрин.
1 клас - димчастий кварц, гематит - кровавік, бурштин, гірський кришталь, жадеїт, нефрит, лазурит, малахіт, авантюрин, чароит;
2 клас - агат, кольоровий халцедон, кахолонг, родоніт, амазонит, геліотроп, рожевий кварц, ирризирующие обсидіан, опал, лабрадор, беломорит і інші непрозорі ирризирующие польові шпати.
Яшма, письмовий граніт, скам'яніле дерево, мармуровий онікс, гагат, флюорит, агальматоліт, гіпс (селеніт), обсидіан, джеспіліт, лиственит і ін.
Аметист, димчастий кварц (раухтопаз), рожевий кварц, авантюрин (авантюриновий кварц), цитрин, морион, тигрове око, соколине око,
котяче око, празем (кварц з включеннями актинолита має цибульний-зелений колір).
Халцедон, яшма, агат, хризопраз, скам'яніле дерево, моховий агат, опал, амазонит, місячний камінь - адуляр (з групи польових шпатів), жадеїт, родоніт, РАДОР, сонячний камінь - геліоліт, азурит, сподумен, кунцит, гидденит, хризоколла, малахіт, діоптаз, чароит, топаз, шпінель, бірюза, содаліт, родохрозит, турмалін, гранат, циркон, лазурит, танзанит.
Смарагд, аквамарин, благородний берил (біксбіт - аґрусового-рожевий золотистий берил - жовтий гошеніт - безбарвний берил, геліодор - світлий зеленувато-жовтий, морганит - від ніжно-рожевого до фіолетового), александрит
Сапфір, рубін, папараджа.
Розрізняють турмаліни за забарвленням:
- Апір - бузковий або малиновий турмалін;
- ахроїт - безбарвний турмалін з ефектом котячого ока;
- дравіт - від коричневого до жовтого кольорів;
- рубеліт - рожевий або червоний
- шерл - чорний.
Розрізняють такі різновиди гранатів:
- альмандин (залізо-алюміній) - пурпурно-червоний з фіолетовим відтінком (найкрасивіші в Індії, Шрі-Ланки);
- андрадит (кальцій-залізо) - буро-червоний, зелений, жовто-зелений;
- гессонит - помаранчевий, медовий, рідше фіолетово-червоний;
- гідрогранат - блакитного відтінку;
- гроссуляр (кальцій-алюміній) - зелених відтінків;
- демантоид - зелений з яскравим блиском;
- меланит (титан) - чорний;
- олівін-хризоліт - світло-зелений, напівпрозорий;
- піроп (магній-алюміній) - криваво-червоний.
- спессартин (марганець-алюміній) - мідно-жовтий або оранжево-червоний;
- уваровит (кальцій-хром) - смарагдово-зелений;
За кольором шарів, малюнку, розташуванню і виду вкраплень виділяють різновиди агатів:
- дендрити (мокко-агат, моккаштейн) - зображення нагадують тварин і рослини, камінь просвічує;
- зірчасті - зріз у вигляді зоряного неба;
- моховий агат дає картину буйно розрослися заростей;
- хмарні - зображення схоже на небо з пливуть по ньому хмарами;
- пейзажні - на зрізі каменю можна побачити пейзажі лісу, моря, річки;
- Руїни (баштові) - малюнок нагадує гравюру з руїнами замку або фортеці.
До агатів також відносяться:
- гемагат - чергуються світлі і жовті шари;
- Глазкова агат - малюнок у вигляді концентричних фігур нагадує око,
- ксілоід (скам'яніле дерево) - коричневого кольору від просвічує до непрозорого.
- білий опал - світлий, прозорий;
- гиалит - прозорий, безбарвний;
- королівський опал - червоний, з зеленою облямівкою;
- матковий опал - з тонкими прожилками;
- вогненний опал - червоний, жовтий, золотистий;
- чорний опал - чорний, фіолетовий, синій, зелений, бордовий.
Цікаві факти про скам'янілості
З усіх палеонтологічних знахідок найбільший інтерес у широкої публіки, безсумнівно, викликають останки динозаврів - величезних рептилій, вимерлих близько 65 млн. Років тому. Дрібні і великі динозаври нерідко ставали жертвою боліт і сипучих пісків, а тс, чиї залишки були знайдені в пустелі Гобі, очевидно, були захоплені піщаною бурею. На всіх континентах, крім Антарктиди, вчені у великій кількості виявили і окремі кістки, і цілі скелети цих доісторичних рептилій. Від динозаврів залишилися не тільки кістки, але і чимало слідів. Так, відбитки їхніх ніг всіх форм і розмірів були виявлені в долині річки Коннектикут в Новій Англії, США. За ним вдається досить чітко уявити собі, як вони бродили по мулистих мілинах, бігали і стрибали.
Рідко на очі вченим трапляються яйця динозаврів. Так, в 1922 р в Монголії серед великого скупчення викопних решток були виявлені скам'янілі яйця разом зі скелетами динозаврів.
В умовах дуже холодного клімату арктичної частини Аляски і Сибіру час від часу знаходили тіла мамонтів і шерстистих носорогів, що пролежали у вічній мерзлоті тисячі років. У деяких з них збереглися не тільки хутро, шкіра і м'язи, але і абсолютно незмінені внутрішні органи. Самовіддані палеонтологи зважилися навіть спробувати мамонтового м'яса і знайшли його зовсім їстівним.
Ближче до кінця останнього льодовикового періоду в районі луків і пасовищ, розташованих навколо території сучасного Лос-Анджелеса, мешкали мамонти, мастодонти і безліч інших, нині вимерлих видів тварин. Багатьох з них спіткала загальна сумна доля - їх засмоктало в смоляні ями, розташовані в містечку Ранчо-ла-Бреа, яке знаходилося в межах міської межі сьогоднішнього Лос-Анджелеса. Ці потужні скупчення в'язкого мінеральної смоли, що просочилася з розташованих поблизу нафтових покладів, стали для тварин смертельною пасткою: багато провалювалися і безнадійно грузли в темній трясовині. У числі жертв виявилися як всім відомі тварини, на кшталт ласки і койота, так і більш рідкісні, екзотичні: лінивці, шаблезубі кішки, верблюди, предки сучасних хижаків креодонти, схожі на страшного вовка, і вимерлі види птахів, таких, наприклад, як кондори і лелеки. У смоляних ямах Ранчо-ла-Бреа, що опинилися багатющими кладовищами викопних тварин, було виявлено понад мільйон скам'янілостей.