Глава 4. Подземная мастерская Гефеста

Типы месторождений

Земные глубины разогреты до нескольких тысяч градусов. Такие температуры способствуют образованию магмы - огненно-жидкой субстанции, в состав которой входит большинство элементов таблицы Менделеева. Наиболее важную роль играют кислород, кремний, алюминий, железо, магний, кальций, натрий, калий. На долю остальных элементов остается всего 1,4%. Заметим, что из главных элементов магмы прежде всего укомплектовывается кремнезем.

Испытывая давление со стороны верхних слоев Земли, магма стремится вырваться на поверхность по трещинам или проплавляет себе дорогу среди вмещающих пород. Если это удается, то она в грохоте и дыме извергается из вулканов, огненными потоками стекает со склонов. У всех на памяти извержения камчатского вулкана Толбачика, вулканов Италии, Исландии. На поверхности Земли лава быстро застывает, образуя вулканические изверженные горные породы (Вулкан - у древних римлян, Гефест - у греков - бог огня и кузнечного ремесла). Именно так образуется вулканическое стекло обсидиан, месторождения которого относятся к магматическому генетическому классу (по Е. Я. Киевленко).

Магма, не сумевшая вырваться из глубинного плена, остывает значительно медленнее. В этих условиях вырастают крупные кристаллы различных минералов, которые образуют плутонические изверженные горные породы (Плутон - бог подземного царства в римской мифологии). К ним относятся, например, граниты, которые состоят в основном из кварца и полевых шпатов.

Образование вулканических и плутонических пород прекрасно описано М. В. Ломоносовым: "Свирепая стихия огня, проникнув в недра земные и встретив противоборствующую себе влагу, ярясь, мутила, трясла, валила и мешала все, что ей упорствовать тщилося своим противодействием. Сгустив и смешав разнородные, знойным своим дыханием возбудила в первобытностях металлов силу притяжательную и их соединила".

В зависимости от содержания кремнезема изверженные породы называются кислыми (до 70% оксида кремния) или основными (до 40% оксида кремния).

Само собой разумеется, что минералы кристаллизуются из магмы не одновременно. Сначала выпадают тугоплавкие составляющие, затем те, температура плавления которых невысока (1000-700 К). Легкоплавкие составляющие всплывают наверх. Они обладают большой текучестью и проникающей способностью. Заполнив трещины и другие полости вмещающих пород, они затем застывают, образуя пегматитовые жилы (от греческого "пегма" - скрепление, связь). Размеры кристаллов в пегматитах значительно крупнее, чем в других изверженных породах. Кристаллы кварца, например, вырастают до 5,5 м в длину и 2,5 м в диаметре, кристаллы берилла- до 6 м в длину. Месторождения пегматитового генетического класса являются основными для мориона (черного кварца). В них также добывают горный хрусталь и редкий розовый кварц.

Горный хрусталь, аметист, агат, опал, яшма - вот основные минералы кремнезема, которые образуются гидротермальным способом. Так называется процесс минералообразования из горячих водных растворов в полостях горных пород. А источником водных растворов опять же является магма.

Наконец магма полностью, застыла. Все вулканические и плутонические горные породы, все пегматитовые и гидротермальные минералы образовались. Будут ли они изменяться в дальнейшем? Конечно!

Движения земной коры приводят к образованию зон с громадным внутренним давлением. Близость магматических источников создает высокие температуры. Многие минералы не выдерживают таких критических условий и превращаются в другие минералы, которые называются метаморфическими (мета - превращение, морфос - форма). Метаморфогенными минералами кремнезема являются яшма и окаменелое дерево.

А что происходит на поверхности Земли?

Солнце, мороз, ветер, вода разрушают горные породы. Температурные перепады дробят, казалось бы, несокрушимые монолиты, вода окатывает обломки и откладывает их в руслах рек, ветер уносит мелкую пыль. Многие устойчивые минералы собираются в одном месте и даже образуют крупные месторождения, которые называются россыпными. В россыпях можно найти окатанные галечки горного хрусталя, аметиста, цитрина.

Описывая различные минералы кремнезема, мы рассказывали и будем рассказывать об их происхождении. А этот раздел закончим разговором о двух странных минералах - лешательерите и тектитах.

Лешательерит является кварцевым стеклом, но не всякое кварцевое стекло можно назвать лешательеритом. Молния, ударившая в кварцевый песок, оставляет след - оплавленные цилиндрические удлиненные образования. Вот это и есть лешательерит. Похожи на него и тектиты - стекловатые тела зеленого, желтого или черного цвета с характерной скульптурной поверхностью. Почти на 90% они состоят из оксида кремния, присутствуют также алюминий, железо, кальций. С тектитами связаны легенды и предания различных народов. Их носили в качестве амулетов, использовали для врачевания. Как произошли тектиты - неясно до сих пор. Может быть, это метеориты, а может быть - результат падения на Землю метеоритов и астероидов. В зависимости от места нахождения их называют иргизитами и жаманшитами (по реке Иргиз и урочищу Жаманшин на Южном Урале), молдавитами, филиппинитами, индошинитами (в Индокитае), австралитами.