З давніх-давен люди знаходили в гірських породах дивні утворення. Думки про їх походження розділилися. Одні вважали їх скам'янілими яйцями древніх тварин, інші шукали більш прозаїчні пояснення.
фальшиві динозаври
Нещодавно по газетам і телеканалам рознеслася сенсаційна новина. Нібито будівельники, що прокладали дорогу до високогірного села Хемой в Шаройському районі Чечні, виявили в гірській породі близько 40 овальних утворень. У діаметрі вони досягають від метра до 20 сантиметрів. Повідомлялося що прибули на місце члени республіканської науково-дослідної експедиції, що складається з учених і викладачів факультету географії та геоекології Чеченського державного університету, зробили висновок, що це скам'янілі яйця динозаврів.
Не беремося судити про рівень розвитку науки в Чечні, і про рівень освіченості людей зробили подібну заяву, але коли на місце прибули вчені зі столиці, від сенсації не залишилося і сліду. Як пояснили палеонтологи, найбільшими з знайдених на Землі древніх яєць вважаються яйця так званих теризинозавриди, діаметр їх не перевищує 20 см. Причому у яєць теризинозавриди чітко видно межу шкаралупи і внутрішньої будови яйця, чого немає у яєць «чеченських» динозаврів.
Ще одним «родовищем яєць» вже давно є невелике рибальське село Моєраки в Новій Зеландії. Маорі, корінне населення, вважає камені картоплею, висипати з міфічного каное, а деякі туристи, що володіють уявою похлеще, бачать в каменях залишки літальних апаратів інопланетян.
На жаль, походження цих, і багатьох інших схожих об'єктів цілком тривіально хоч і приховано в пітьмі століть. Геологи вже давно дали пояснення подібним знахідкам. Це, так звані, конкреції, геологічні утворення кулястої форми, які виходять в результаті різних геологічних процесів.
Якщо пояснити більш детально, то конкреції виникають в результаті хімічного осадження речовини, коли якесь освіту, наприклад скам'янілі залишки, служать ядром, навколо якого осідають кремнезем, кальцит і інші речовини. У деяких випадках осадження супроводжується розчиненням; новий матеріал замість заповнення проміжків між окремими зернами заміщає колишнє речовина.
Чеченські "яйця динозаврів"
Якщо в породі відзначається однакова проникність у всіх напрямках, то конкреція матиме форму кулі, якщо в двох напрямках - диска; вельми неправильні форми утворюються в разі нерівномірного проникності. Розміри конкрецій коливаються від мікроскопічних до сфероидов діаметром до 3 м. Конкреції часто містять прекрасно збережені копалини форми. А залізо-марганцеві конкреції служать важливим джерелом мінеральної сировини.
види конкрецій
За умовами освіти виділяють "одноактні" конкреції, зростання яких відбувався без істотних зупинок, і багатоактні, коли в процесі росту утворилося спочатку деякий ядро, навколо якого відбувалася потім збірна кристалізація.
Конкреції бувають також первинні і вторинні. Прикладом вторинних конкрецій можуть служити широко поширені в осадових породах конкреції лимонита, зазвичай є продуктом окислення первинних конкрецій піриту. Описано конкреції кварцу різноманітної структури, що утворилися при заміщенні більш ранніх конкрецій кальциту, і конкреції бірюзи, які виросли всередині конкрецій фосфорита.
Деякі з каменів Моєраки поблизу виявляються порожніми
За своєю структурою конкреції бувають зернисті (кристалічні - пірит, кальцит; скритокрісталліческіе - кремені, бірюза, варисцит), і радіально-променисті і сферолітовие (пірит, марказит, гіпс, кальцит, целестин, азурит і т.д. Зернисті, часто полімінеральні, конкреції називаються іноді "нодулей" або "жовнами".
В ході своєї еволюції конкреції часто зазнають серйозних змін у внутрішній структурі з утворенням мінеральних тел більш складної будови, наприклад, "конкрецій-жеод" при перекристалізації і розчиненні. При всиханні утворюється ще одна екзотична різновид конкрецій карбонано-глинистого складу, яка трапляється тільки в осадових породах характеризується наявністю численних тріщин всихання всередині. Вона носить назву «септарії».
Конкреції являють собою не тільки науковий інтерес, а й практичний. Особливо великі комерційні перспективи може дати розробка железомарганцезих конкрецій. Вони розглядаються як перспективний сировинний ресурс майбутнього.
вивчення конкрецій
Історія вивчення залізо конкрецій розпочався 24 травня 1876 року, коли в Англії з тривалого кругосвітнього плавання повернувся корвет «Челленджер», посланий адміралтейством для вивчення Світового океану. Ця перша в світі океанографічна експедиція започаткувала нову епоху в дослідженні морської стихії. Під час подорожі, що тривав три з половиною роки, були зібрані такі цінні матеріали про морях і океанах, що фахівці досі звертаються до п'ятдесяти томах «Трудов» експедиції.
Жеода (на сколе видно друзи аметистів і гірського кришталю)
Сотні глибоководних зборів драгами, тисячі вимірювань температур і магнітних постійних, величезна кількість промірів глибин, тисячі проб води з різної глибини, колекції морських організмів, що вражають багатством і числом раніше невідомих видів, - все це наочно свідчило про те, що учасники подорожі внесли істотний внесок в науку про океан. Співробітники експедиції довели, що морська вода володіє постійним хімічним складом; відкрили своєрідний світ глибоководних організмів і. можна було б ще довго перераховувати всі ті численні відкриття і спостереження, які були зроблені під час плавання на «Челленджера», а й сказаного, думається, цілком достатньо.
Одним з найбільш чудових відкриттів, зроблених експедицією "Челленджер" під час рейсу 1873-1876 рр. було виявлення на дні океанів великої кількості чорних гідратованих конкрецій двоокису марганцю. На початку цього століття співробітник Гарвардського університету Олександр Агассіц піднімав такі конкреції майже на кожній станції в глибоководних областях східної частини Тихого океану протягом ряду океанографічних експедицій.
Пірит, плоска дисковидная радіально-промениста конкреція 8,5х0,6 см. Іллінойс, США.
Звідки ж вони там взялися? Дрібні частинки діаметром до 0,5 мм, складені двоокисом марганцю, є майже постійними компонентами червоних глин і досить часто зустрічаються серед органічних мулистих опадів Світового океану. Вони просочують пористі освіти, а також заміщають уламки коралів і органогенних частинок, утворюючи на океанському дні зерна, стяжения, плити і кірки.
Відбувається це настільки часто, що часом скелі на дні океану виявляються покритими кіркою оксидів марганцю і заліза, товщина якої досягає 10-15 см.
Оксиди марганцю часто покривають потрапили на дно уламки порід, наприклад валуни граніту або пісковика. Осколки артилерійських снарядів, які добуваються іноді з морського дна, покриті кіркою оксидів марганцю і заліза товщиною кілька міліметрів, причому накопичення цих залізо-марганцевих сполук відбувалося протягом всього декількох десятків років. Уламки пемзи теж нерідко бувають покриті мінералами, представленими оксидами марганцю і заліза.
Конкреція складної форми з юрських глин. Тархани, на південь від м Тетюши, Татарія, Росія.
Ядром для зростання конкреції можуть служити зуби акул та інших риб, отоліти, кістки китів, крем'яні та вапняні губки. Іноді в ядрах конкрецій знаходять раковини молюсків.
Форма марганцевих конкрецій вельми різноманітна. Незважаючи на те, що конкреції схильні до утворення сфероїдальних форм, в океані є чимало різних чинників, які змінюють цю форму. При описах зазвичай відзначають, що конкреції нагадують за формою картоплини, горбкуваті кулясті освіти, схожі на гарматні ядра, кульки, таблетки і ряд інших менш певних форм. І хоча конкреції якогось певної ділянки океану зазвичай близькі за розмірами, формою і зовнішнім виглядом, тобто мають ряд спільних рис, що вказують на їх групове схожість, примітно також і те, що конкреції, підняті з різних частин океану, як правило, однотипні за своїми морфологічними характеристиками.
Твердість конкреції коливається між 1-4 за шкалою Мооса, в середньому близько 3. Присутність в конкреції щодо великої кількості карбонату кальцію (більше 5%), що грає роль цементуючого речовини, помітно підвищує їх твердість і міцність. Такі конкреції практично не піддаються дробленню. Однак при вмісті карбонату кальцію менше 2-3% конкреції, як правило, відрізняються крихкістю і легко дробляться.
Діаметр океанських конкрецій змінюється в межах 0,5-25 см, але часом на океанському дні зустрічаються конкреції-гіганти. На фотографіях дна іноді видно, що розміри конкреціевідних об'єктів досягають 1,5-3 м в діаметрі.
У 1968 р в Тихому океані судном «Витязь» з глибини більше 3 км була піднята брила півтора метра в діаметрі. Вона виявилася конкреції вагою понад тонну. У наступному році радянські вчені під час 43-го рейсу «Витязя» підняли майже двотонний конкреції розміром 170x145x64 см.
Згідно з розрахунками, конкреції формуються із середньою швидкістю, що дорівнює приблизно 0,01 мм за 1000 років. При таких темпах зростання необхідно близько 16 млн. Років, щоб конкреція досягла сучасних розмірів. Хоча цілком можливо, що швидкість зростання не є постійною величиною.
Райони максимальної концентрації конкрецій припадають на тропічну і субтропическую частини Світового океану. У деяких місцях там, - як писав чудовий радянський океанолог академік Л. А. Зенкевич, - «океанське дно встелене. суцільним шаром залізо-марганцевих конкрецій. ». На фотографіях такі ділянки дна океану нагадують бруківку.
З чого вони складаються?
Залізо-марганцеві конкреції - це по суті поліметалічні руди. Аби краще стала вся цінність конкрецій, наведемо кілька цифр, які характеризують їх хімічний склад.
Куляста фосфоритовими конкреція - септарії, на сколе. Внутрішні тріщини виконані пиритом і кальцитом. Ульяновська обл. Поволжі, Росія.
Невигідна економічно видобуток залізо-марганцевих конкрецій і спеціально заради отримання з них міді, бо мідні руди на суші містять її від 0,7 до 6%. так що середня цифра в 0,5% виглядає малообещающе.
Радіально-промениста конкреція целестина, 10 см, Мангишлак, Зап. Казахстан.
Агат з включеннями кальциту, Чехія.
Отже, конкреції вигідно використовувати навіть заради отримання тільки нікелю і кобальту, але, безсумнівно, найбільш привабливим представляється витяг з конкрецій всіх розміщених в них елементів.
За приблизними оцінками, запаси залізо-марганцевих конкрецій на дні океанів складають 250-350 млрд. Т.
Як би на противагу конкрецій, що росте з маленькою крупинки, існують - секреції. Вони заповнюють природні порожнечі.
Якщо говорити мовою наукових формулювань, секреція - мінеральний агрегат, що утворюється в результаті заповнення неправильної, але зазвичай округлої форми, порожнини мінеральною речовиною. Характерною особливістю багатьох секреций є послідовне концентрично шарове відкладення речовини у напрямку від стінок порожнечі до центру. Часто в центрі секреций розташовуються друзи (зрощені кристали). Найбільш відомі секреції халцедону в мигдалинах базальтів, риолитов, і кавернах вапняків. Окремі шари нерідко відрізняються один від одного за кольором або складу. Дрібні порожнечі зазвичай повністю заповнені мінеральною речовиною. У центрі великих порожнеч нерідко спостерігається порожнину, стінки якої покриті друзами кристалів або натічними утвореннями. Дрібні секреції (до 10 мм в діаметрі) називаються мигдалинами, великі - Жеоди. Найбільші жеоди можуть досягати в діаметрі більше 1 м. Особливо часто зустрічаються жеоди, що складаються з мінералів групи кварцу.
Ось так почавши з чеченських «динозаврів» ми розглянули причини утворення унікального творіння природи - конкрецій. І нехай ні до динозаврам ні до інопланетян вони ніякого відношення не мають, але теж цікаві, оскільки є частиною того дивного світу, який нас оточує.
І на закінчення йдемо за посиланням:
Моєраки Боулдерс, Нова Зеландія - 360 ° Панорама
Ігор Остін, Земля (Sol III).