минутка геологического ликбеза: Как образуются минералы
Главный источник образования минералов скрыт от наших непосредственных наблюдений глубоко в недрах земного шара. Здесь, в результате процессов, связанных с внутренним жаром Земли и с громадным давлением, и образуется основная масса минералов, большей частью породообразующих. Они слагают глубинные (интрузивные) кристаллические породы, составляющие 95% земной коры.
Процессы минералообразования легко сгруппировать по источникам энергии в три группы.
Процессы магматогенные (гипогенные), т. е. обусловленные внутренним жаром земного шара. Образование минералов непосредственно связано с застыванием и кристаллизацией расплавленной магмы, внедряющейся в толщу земной коры или же изливающейся на земную поверхность при вулканических извержениях. Магма — огнежидкий расплав-раствор — в основном состоит из соединений кремния (силикатов) и содержит все известные химические элементы.
Если магма не может преодолеть сопротивления вышележащей толщи пород и не прорывается на земную поверхность, то она постепенно застывает и в ней начинается массовая кристаллизация силикатов, т. е. минералов, содержащих кремнезем. К ним относятся породообразующие минералы, слагающие граниты, сиениты, диориты и другие кристаллические породы.
Температура внедряющейся в земную кору магмы около 1200° С. К концу процесса кристаллизации она падает на 500—600° С, и остаточный расплав внедряется в трещины закристаллизовавшихся пород, уже имея 500—600° С.
Второй группой процессов минералообразования являются экзогенные, обусловленные внешними факторами, связанными с деятельностью Солнца. Эти процессы происходят вблизи земной поверхности в условиях невысокой температуры и обычного атмосферного давления.
При первоначальном механическом (или физическом) разрушении породы растрескиваются, рассыпаются на составляющие минералы, которые переносятся реками, атмосферными водами, ветром.
Легкие минералы уносятся, а более прочные и тяжелые, скопляясь, образуют россыпи золота, платины, алмаза, циркона, минералов вольфрама и олова, гранатов, магнетита и др.
Большинство породообразующих минералов, особенно полевые шпаты, подвергается при этом разрушению и растворению. Эти растворы поступают в реки, подземные воды и в конце концов в замкнутые озера и в океан, повышая в них запасы солей.
В районах с засушливым климатом происходит осаждение различных солей с образованием месторождений гипса, мирабилита, каменной соли, калийных и других “солеобразных” минералов, число которых приближается к сотне. Эти химические процессы вызывают образование и других месторождений, иногда грандиозных масштабов: железорудных, марганцовых, фосфоритов, урана и др.
Важное значение имеют биохимические осадки, образующиеся в результате жизнедеятельности организмов. К ним относятся горючие ископаемые, известняки, мел, некоторые бурые железняки, самородная сера, фосфориты, выделившиеся при участии бактерий и водорослей. Интересно напомнить, что имеются крупные месторождения, например урана, связанные с торфом, каменными углями, нефтью, фосфоритами.
Третью группу процессов представляют метаморфические, вызывающие изменения горных пород в глубинах земного шара под влиянием господствующих в недрах высоких температур и давлений. Эти весьма сложные процессы возникали в связи с изменениями геологической обстановки и первоначального залегания пород.
Различают следующие типы метаморфизма: региональный, захватывающий значительные площади и происходящий на больших глубинах (при этом образуются сланцы, гнейсы); контактовый — возникает при действии внедрившейся магмы, особенно гранитной, на известняки, мергель, которые переходят в мраморы и скарны — породы, состоящие из гранитов, пироксенов и других минералов. С этими породами иногда связаны крупнейшие месторождения железа, а также вольфрама, молибдена, олова и кобальта.