Джерела відкладають також великі маси бурого залізняку, сполуки міді та ін.

З діяльністю підземних вод пов’язано виникнення грязьових ву- лканів. Отже, підземні води, рухаючись у земній корі, переносять різні мінеральні сполуки з одних ділянок на інші і забезпечують при цьому міграцію мінеральних мас у земній корі.

Умови карстових печер сприяють також випаданню гідрокарбо- натів із розчинів, що просочуються в них. На стінах карстових печер утворюються натічні кірки різної потужності, а в їхніх порожни- нах — стовпоподібні натеки, які називають сталактитами і сталаг-

мітами (рис. 2.32).

Рис. 2.32. Сталактити і сталагміти 1 — вапняк; 2 — осад; 3 — сталактит; 4 — сталагміт

Сталактит — це натічне утворення з арагоніту подібне до льодо- вої бурульки, що звисає зі стелі печери. Коли води багато, то части- на крапель падає на дно печери і там випаровується, тоді подібне утворення росте із дна печери, його називають сталагмітом. Часто сталактити і сталагміти зростаються з утворенням колон (стовпів) — сталактатів. Цей процес дуже тривалий.

Залежно від складу солей розчинів, що просочуються, утворю- ються послідовні нашарування концентричних кірок різного міне- рального складу (кальциту, гіпсу, опалу, лимоніту та ін.).

З карстовими порожнинами пов’язані родовища корисних копа- лин: розсипища золота, нікелю, заліза і манганових руд, вогнетрив- ких глин, фосфоритів, нафти, бокситів, мінеральних вод та ін.

2.3.9. Діагенез осадів

Сформовані внаслідок геологічної діяльності морів, озер, боліт та інших екзогенних чинників пухкі осади під дією фізико-хімічних та біологічних процесів, які відбуваються безпосередньо в осаді упро- довж багатьох сотень тисяч років, перетворюються на осадові гірські породи. Цей процес перетворення дістав назву діагенезу (від грец. діагенез — переродження).

90

До явищ діагенезу належать ущільнення, цементація осаду, пе- рекристалізація, розчинення та заміщення мінералів, утворення інших мінералів, конкрецій тощо. Ступінь, характер та швидкість перетворення осаду залежить від складу осаду, розмірів часточок, їх однорідності та ін. Деякі осади (піски, галька) змінюються мало, їхні уламки лише цементуються або ущільнюються, інші зазнають гли- боких перетворень. У мулі відбуваються складні хімічні взаємодії, які приводять до розчинення та видалення з осаду нестійких у да- ному середовищі мінералів та утворення нових мінералів.

Деякі мінерали перекристалізовуються. В процесі діагенезу ак- тивну участь беруть бактерії.

Процеси перекристалізації інколи відбуваються дуже швидко. Органічна основа коралових рифів швидко заповнюється кристалі- чним вапняком. Вапнякові водорості теж швидко перероджуються в ущільнені вапняки. Швидкість переродження в разі випадку зумо- влюється наявністю вуглекислого газу, що виділяється внаслідок розкладання органічної речовини (цим самим спричинене швидке перетворення карбонатного мулу на вапняки).

На перетворення одних мінералів на інші впливають зміни сере- довища. Зміна окислювального середовища на відновне відбуваєть- ся в разі перекривання раніше сформованого осаду наступними від- кладами. При цьому всі окислені сполуки під дією вуглекислого га- зу та сірководню переходять у відновлені форми. Так, гідрослюди заліза у слабкоокислювальному середовищі утворюють глауконітові відклади, у слабковідновлювальному — сидерит, у відновлюваль- ному середовищі, збагаченому органічними речовинами — пірит. Перебігу цих процесів сприяють також особливі бактерії, які відби- рають кисень і виділяють вуглекислий газ.

Внаслідок процесів розчинення і перекристалізації в гірських породах утворюються конкреції та різні кристалічні зростки: фор- муються вони найчастіше в пісках та інших пористих породах.

Цементація окремих складових частин осаду під час діагенезу відбувається за рахунок речовини, що входить до складу осаду (син- генетичний цемент), або за рахунок речовин, які виділяються в на- ступні стадії перетворення осаду на гірську породу (епігенетичний цемент — оксиди заліза, опал, карбонати).

Із процесами діагенезу пов’язане виникнення з органічної речо- вини нафти, горючого газу та ін. Виявом діагенезу є перетворення решток рослин в анаеробних умовах на торф і далі на буре вугілля, антрацит.

У країнах з теплим та сухим кліматом пилуваті осади, що утво- рилися в процесі діяльності вітру, площинного змиву тощо, набу- вають вигляду лесів. При цьому в зоні вивітрювання накопується карбонат кальцію. Іони кальцію зумовлюють осадження колоїдної

91

фракції породи і сприяють формуванню пилувато-грудкуватої структури.

Отже, процеси діагенезу охоплюють чимало явищ, в яких велику роль відіграють хімічні реакції та діяльність бактерій.

92

Розділ 3

ОСНОВИ

МІНЕРАЛОГІЇ

3.1. ПОНЯТТЯ ПРО МІНЕРАЛИ. ПЕРВИННІ І ВТОРИННІ МІНЕРАЛИ, ЇХ РОЛЬ У ҐРУНТОТВОРЕННІ

Мінерали — це природні хімічні сполуки або самородні елемен- ти, які виникли внаслідок перебігу різноманітних фізико-хімічних процесів у земній корі і на її поверхні. Мінерали вивчає мінералогія (від лат. minera — руда) — розділ геології, який досліджує склад, будову, властивості і походження мінералів.

На сьогодні відомо понад 2500 природних мінералів. Небагато з них досить поширені. Істотну роль в утворенні гірських порід віді- грають лише декілька десятків мінералів, які називають породоут-

ворювальними.

У земній корі породоутворювальні мінерали розподілені так (за О.Є. Ферсманом):

За умовами утворення мінерали поділяють на первинні і вто- ринні.

Первинні мінерали сформувались безпосередньо з магми одно- часно з породою в основному в глибоких шарах земної кори і при виливанні магми на поверхню земної кори. До них належать міне- рали магматичного походження — оливін, польові шпати, авгіт, ро- гова обманка, кварц, слюди тощо.

Вторинні мінерали утворились пізніше, ніж первинні, і часто за рахунок первинних, на земній поверхні або біля неї. До них нале- жать мінерали осадового і метаморфічного походження — глинисті, опал, лимоніт, кальцит, доломіт, гіпс, хлорити та ін.

Мінерали входять до складу всіх гірських порід, рудних і неруд- них корисних копалин. З одних мінералів внаслідок промислової переробки одержують різні метали, інші мінерали є чудовим буді- вельним матеріалом. Мінерали, які входять до складу агрономічних

93