20. Тау жыныстарының шығу тегі

Жер қыртысын құрайтын негізгі денелер — тау жыныстары болып саналады. Олардың пайда болуын, түзілу

жолдарын, өзіндік ерекшеліктерін, құрамы мен құрылысын, таралуы мен шоғырлануын және т. б. қасиеттерін

зерттеп білмейінше, кен-орындарын іздеп-табу және барлау жұмыстарын тиімді түрде жүргізу мүмкін емес. Тау

жыныстарын зерттейтін геологияның жеке бір саласын—петрография (грекше “петрос” — тас, жыныс, “графо” —

жазамын деген мағынада) деп атайды.

Тау жъшыстары дегеніміз табиғи жағдайда, әр түрлі геологиялық процестер нәтижесінде жер қыртысында

құралған бір тектес минералдық агрегаттардық парагенетикалық (біріге жаратылу деген мағынада) тұрақты

ассоциациясы (бірігуі, бірге кездесуі). Олар жер қыртысында өзіндік пішіндерімен сипатталатын көлемі әр түрлі

денелер (үлкенді-кішілі) түрінде кездеседі. Қолдан жасалған (жасанды) агрегаттарды (цемент, шлак, керамика

және т. б.) тау жыныстары деуге болмайды. Сол сияқты қазіргі кездегі жас шөгінділер де (мысалы, өзен арналары

мен теңіз жағалауларында кездесетін құмдар мен саздар) тау жыныстарына жатпайды. Өйт-кені, олар қазіргі

кезде жүріп жатқан, әлі толық аяқ-талмаған геологиялық процестердің өнімі болып есептеледі.

Тау жыныстарының түзілуіне әкеліп соғатын геоло-гиялық әрекеттерді петрогенездік процестер деп атайды.

Мұндай процестер үшке бөлінеді:

1. Жер қойнауынан жорары көтерілген, құрамы силикаттық балқымалардың (магманың немесе лаваның) табиғи

жағдайда суынып, кристалдық денелер түрінде қатаюы. Соның нәтижесінде магмалық жыныстардың түзілуі.

2. Бұрын (ертеректе) пайда болған тау жыныстарының жердің беткі қабаттарында бұзылып, үгіліске ұшырауы

және үгілу заттарынын, тасымалданып әр түрлі шөгінді қабаттардың, жиналуы (сулы ортада). Кейінірек, олардың

тығыздала келе әр түрлі ерітінділермен цементтеліп, шөгінді жыныстардың түзілуі (диагенез).

3. Физикалық-химиялық жағдайлардың (р, Т) өзгеруі нәтижесінде алғашқы магмалық немесе шөгінді

жыныстардың қайтадан кристалданып, жаңа типті (метаморфтық) тау жыныстарынын, құралуы.

Тау жыныстарының құрамы мен құрылыс ерекшеліктерінің және сыртқы көрінісінің қалыптасуына әсерін тигізетін

ерекше жағдай фациальдық жағдай (латынша “фацио” — түр, бейне, сыртқы пішін деген мағынада). Басқаша

айтқанда, фация дегеніміз, белгілі бір табиғи ортада бір-біріне ұқсас жағдайда түзілген тау жыныс-тарының

біртектес комплексі. Сонымен, жер қыртысын құрайтын барлық жыныстар генетикалық үш топқа: магмалық,

шөгінді және метаморфтық болып бөлінеді. Олардың ішінде тек магмалық жыныстар ғана (жаратылысы жағынан

алғанда) алғашқы (ювенильдік) жыныстар болып, ал қалғандары (шөгінді және метаморфтық)

2-сурет .Тау жыныстарының жер қыртысында (А) және жер бетінде таралуы (Б).

ең алғашқы көне жыныстардың әр түрлі жағдайда өзгерістерге ұшырауынан кейін барып пайда болады.

Сондықтан да, магмалық жыныстардың неліктен жер қыртысында көп болатындығы түсінікті. Мысалы, жер

қыртысының 16 км-лік тереңдігіне дейінгі аралықта тау жыныстарының 95%-і магмалық жыныстар, тек 5%-і ғана

метаморфтық және шөгінді жыныстардан түзіледі. Ал жер бетіндегі көрініс басқаша: шөгінді жыныстардың үлесіне

— 70—75%; магмалық және метаморфтык жыныстардың үлесіне — 25—30% қана тиеді

Барлық минералдар тау жыныстарының негізгі құрамын құраудағы атқаратын роліне қарай: ең басты және

қосымша (қосалқы) минералдар болып екіге бөлінеді.

Басты минералдар (мөлшері жағынан алғанда) тау жыныс-тарының негізгі құрамын құрап, оны белгілі бір түрге

жатқызуға тікелей әсер етеді. Мысалы: кварц, калийлі дала шпаты, қышқыл плагиоклаздар және биотит граниттің;

нефелин нефелинді сиениттің құрамын құрайтын басты минералдар болып саналады.

Табиғатта кездесетін минералдардың жалпы саны өте көп болғанымен, олардың ішіндегі жиырма-отызы ғана тау

жыныстарының негізгі құрамын кұрайды. Олардың ішінде силикаттар мен алюмосиликаттар маңыздьг роль

атқарады, ал карбонаттар, сульфаттар, фосфаттар және галоидтар тобының маңызы шамалы ғана.

Қосымша минералдар акцессорлық минералдар деп аталады. Олар тау жыныстарының құрамында өте аз

мөлшерде кездеседі. Белгілі бір тау жынысыньщ кұрамындағы басты минерал, екінші бір жағдайда, басқа бір

жыныстың құрамында қосымша минералдың ролін аткарады. Мысалы, апатит Хибин тундрасындағы апатитті

жыныстардың басты минералы болып саналса, ал граниттің құрамында тек акцессорлық минерал түрінде ғана

кездеседі.

Рудалық минералдар (хромит, магнетит, ильменит, пирит және т. б.) тау жыныстарының құрамында қосымша

минералдар түрінде кездесіп, шашыранды түйіршіктер құрайды.

Тау жыныстарының құрамына кіретін минералдар (түзілу уақытына қарай) бірінші және екінші кезекте пайда

болған минералдар болып бөлінеді.

Бірінші кезектегі минералдар тау жыныстарының алғашқы жаратылысында олармен бірге түзіледі, ал екінші

кезектегі минералдар, кейінірек бірінші кезектегі минералдар негізінде (әр түрлі геологиялық өзгерістер

нәтижесінде) пайда болады.

Тау жыныстарын құрайтын кейбір минералдар бір жағдайда бірінші кезекте, ал басқа бір жағдайда екінші кезекте

түзіледі. Мысалы, карбонаттар магмалық жыныстардың құрамында екінші кезекте пайда болған, ал шөгінді

жыныстардың құрамында бірінші кезектегі минералдар ретінде ізбестастардың, доломиттердің және

магнезиттердің қалың қабаттарын құрайды.

Тау жыныстары (минералдардың санына қарай) мономинералды (бір минералдан ғана тұратын) және

полиминералды (көп минералдан тұратын) болып бөлінеді.

Мономинералды тау жыныстарына, мысал ретінде кварцитті, мраморды, лабрадоритті, ал полиминералды

жыныстарға — гранит, диорит, габбро, гнейс және т. б. келтіруге болады. Полиминералды жыныстар

мономинералды жыныстарға қарағанда жер қыртысында кең таралған. Экспедициялық дала маршруттары

кезінде тау жыныстарының минералдық құрамы макроскопиялық жолмен (жай көзбен қарағанда) алдын ала

анықталады. Қейінірек лабораториялық жағдайда тау жыныстарының үлгілерінен (жұқа кесінділер түрінде)

шлифтер дайындалып, олар микроскоп арқылы зерттеледі.

Бұл зерттеулердің нәтижесінде тау жыныстарының Құрамы мен құрылымдық (текстуралық және структуралық)

ерекшеліктері дәлірек анықталады.

Тау жыныстарының минералдық құрамы мен химиялық құрамы бір-бірімен тығыз байланысты. Олардың

химиялық құрамы арнаулы лабораторияда химиялық әдістер арқылы анықталады. Талдау жұмыстарының

нәтижесі оларды құрайтын негізгі химиялық элементтер тотықтарының (SіО2, А12О3) Fе2Оз, FеО, МgО, СаО, Nа2О,

К2О және т. б.) проценттік мөлшері түрінде көрсетіледі. Бұл көрсеткіштер тау жыныстарын топтастыруда

(химиялық құрамына қарай) кеңінен пайдаланылады.

Тау жыныстарының жалпы құрылысы оны құрайтын минерал-дардың құрылымдық ерекшеліктерімен

(структуралық және текстуралық) анықталады.

Тау жыныстарының құрамына кіретін минералдардың жеке кристалдарының жетік пішінділігі мен кристалдық

мөлшерінің абсолюттік немесе салыстырмалы көрсеткіштерін қамтитын термин құрылым (структура) деп аталады.

Ал олардың орналасымы (текстурасы) минералдық түйіршіктердің (ірілі-ұсақты) бірыңғай ба-ғытта созыла

орналасу тәртібіне және өзара қарым-қатынас ерекшеліктеріне қарай анықталады.

ЖЕРДІҢ НЕГІЗГІ ДАМУ КЕЗЕҢДЕРІ

Жердің және жер қыртысының жасын және оның даму тарихында болып өткен ірі оқиғалардың болған уақытын

анықтай білу мәселелері ғалымдардың назарынан ешуақытта да тыс қалған емес. Өйткені бұл проблемаларды

шешудің теориялық және практикалық маңызы өте зор.

Қазіргі кезде Жердің даму тарихы геологиялық және оған дейінгі планетарлық (немесе ғарыштық) кезеңдер болып

екіге ажыратылады.

Геологиялық кезеңге дейінгі (планетарлық) уақыт Жердің алғашқы планета болып қалыптасуынан бастап жер

қыртыстарының құралуына дейінгі уақыт аралығын қамтиды. Оның тарихын геологиялық әдістер арқыт лы

зерттеп-білу мүмкін емес. Жердің (ғарыштық дене ретінде) пайда болуы туралы ғылыми түсінік Күн жүйесіне

кіретін басқа планеталардың жаратылысы жөніндегі жалпы көзқарастар негізінде қалыптасады.

Бұл кезеңнің негізгі мазмұны ең алғашқы протопланеталық заттардың белгілі геосфераларға жіктеліп литосфера,

атмосфера және гидросфера қабаттарының құралуымен сипатталады.

Геосфераларға жіктелу процесі алғашқы протопланеталық заттардық тығыздалуымен қатар байқалады.

Тығыздалу кезінде протопланеталық заттар қызуға ұшырайды; қызу мөлшері радиоактивтік процестерге

байланысты онан сайын арта түседі; температураның ұлғаюы заттардың гравитациялық жіктелуін тездетеді;

жердің алғашқы құрамындағы газдар бөлініп шығып, атмосфера қабатын құрайды.

Алғашқы атмосфера құрамында көмір қышқыл газы және су булары көп болғандықтан Күн сәулесін өткізбейді,

сондықтан жер бетінің жылулығы ішкі жылулықка байланысты өзгереді. Атмосферанын, төменгі қабаттарында

(жер бетіне жақын аймақтарда) изотермиялық жағдай қалыптасады. Бұл жағдайда гидрометеорологиялық

өзгерістер байқалмайды.

Жерді құрайтын алғашқы (протопланеталық) заттардың тығыздалуы мен жеке қабаттарға жіктелуі аяқталысымен

жер беті және атмосфера қабаты суына бастайды. Соған байланысты су булары конденсациялық әрекеттерге

ұшырап гидросфера қабаты құралады, сонымен қатар атмосфераның Күн сәулесін өткізгіштік қабілеті артады.

Жер бетінің әр түрлі дәрежеде (Күн сәулесінің әсеріне қарай) қызынуына байланысты ауа және су массалары

қозғалысқа араласып жалпы планетарлық (атмогидроайналым) өзгерістер байқалады.

Бұл жағдай экзогендік процестердің дамуына әкеліп соғады. Сонымен, экзогендік процестердің басталуы (Жердің

даму тарихында) геологиялық кезеңнің бастамасы болып саналады.

Геологиялық кезең — Жер қыртысының алғашқы қалыптасуынан басталып қазіргі кезге дейінгі уақыт аралығын

қамтиды. Экзогендік процестердің нәтижесінде Жер бетіндегі жыныстар үгіліске ұшырап, үгілу заттары

тасымалданып жинала келе (сулы ортада) шөгінді тау жыныстары құралады. Олар жақа ортада (эндогендік

жағдайда) метаморфтық және магмалық әрекеттерге ұшырап, Жер қыртысының алғашқы құрамы біртіндеп

күрделене түседі. Бұл процесс тұрақты түрде байқалады. Соның нәтижесінде, құрамы әр түрлі және өте күрделі

Жер қыртысының қазіргі кездегі бедер пішіндері қалыптасады.

Жер қыртысының даму заңдылықтарын осы уақытқа дейін сақталған геологиялық документтерді (Жер қыртысын

құрайтын заттарды, яғни минералдар мен тау жыныстарын және органикалық қазба-қалдықтарды) зерттеу

арқылы анықтауға болады.