Печерні перли »

Під цим терміном відомі округлі (сферичні або еліпсоїдальної) освіти на дні печер і рудників. За формою і розміром вони нагадують горошину перетином від часток міліметра до 2 мм (ооліти) і більше 2 мм (пізоліти), мають концентрично-скорлуповатие і радіально-волокнисту будову. Для «печерних перлин», як і для звичайних, характерна наявність в центрі ядра, складеного уламками породи, мінералу або іншої речовини, і оточуючих ядро ​​світлих і темніших концентров кальцитового, рідше арагонитовой состава.Под цим терміном відомі округлі (сферичні або еліпсоїдальної) освіти на дні печер і рудників. За формою і розміром вони нагадують горошину перетином від часток міліметра до 2 мм (ооліти) і більше 2 мм (пізоліти), мають кон-річескі-скорлуповатие і радіально-волокнисту будову. Для «печерних перлин», як і для звичайних, характерна наявність в центрі ядра, складеного уламками породи, мінералу або іншої речовини, і оточуючих ядро ​​світлих і темніших концентров кальцитового, рідше арагонитовой складу.

Величина «підземних перлин» коливається від часток міліметра до перших десятків міліметрів. У печерах Герацул і Скерішоара (Румунія) велика частина їх має субмикроскопические (0,09-0,3 мм) розміри. Такий перли в суміші з люблінітом (плесневідним кальцитом) називають перловою борошном [Viehmann, 1962]. Кількість «перлин» в підлозі печер або рудників може обчислюватися тисячами. Так, в печері Бука-дель-Каціатор (Італія) в одній піщаного насипу їх виявилося більше тисячі [Forti, Pasini, 1977].

Форма «підземних перлин» овальна (переважає), поліедріческіх, неправильна, рідше сферична. Багато з них зростаються в компактні гроздьевідних агрегати. У центральній частині лунок агрегати складені найбільшими «перлинами» і орієнтовані своєї довгою віссю вертикально до поверхні наростання. На відміну від типового «печерного перлів» вони не розташовані безпосередньо на дні лунки, а наростають на кристали кальциту, раніше сформувалися в поглибленнях. Чим більше лунка, тим досконаліше форма підземних «перлин». Поверхня їх шорстка, рідше гладенька, як би полірована; іноді завдяки накладенню останнього темного концентрації стає глянсовою, ніж нагадує темно-коричневі річкові перлини з блискучою поверхнею. Забарвлення біле, сірувато-біла, блідо-жовта, блакитно-сіра, помаранчева до майже чорної і навіть зеленою.

Печерні перли »
Всі «печерні перлини» мають центральне ядро ​​і чергуються навколо нього концентричні шари. Ядро збігається з геометричним центром «перлини» або трохи зміщена в бік. Ядрами служать кристали і уламки кальциту, гіпсу, Галіт, шматочки сталактитів, вапняку, грудочки глини і бурого непрозорого речовини. Іноді ядро ​​складається з двох зерен кальциту або гіпсу, витягнутих по осі, що збігається з віссю подовження перлини. Деякі ядра трещиновати.

Ядро оточене тонкою (0,1-0,2 мм) оболонкою дрібнозернистого кальциту. Від неї починається зростання волокнистих кристалів карбонату кальцію з утворенням радіально-волокнистих структур. Численні зупинки в зростанні, викликані тимчасовим припиненням надходження мінералообразующего розчину, зумовили концентрично-шаруваті будову «печерного перлів». Кількість слойков в великих «перлини» досягає 200. Склад їх кальцитовий, дуже рідко арагонітовий [Зарицький та ін. 1979]. Концентрична слоистость в «перлини» опадів Солоного озера обумовлена ​​перемежаемость слойков арагонита і кам'яної солі.

Роль кальцитовой оболонки навколо ядра приблизно така ж, як і органічної оболонки навколо ядра річковий перлини. Саме на ній формуються зародки волокнистих кристалів карбонату кальцію.

Виникнення «печерного перлів» в силурійських вапняках пояснюється наступним чином. Просочуються через вапняк по тріщинах розчини, насичені бикарбонатом кальцію, стікали зі стелі невеликих порожнин і видовбували в підлозі невеликі лунки. Коли вуглекислий розчин не надходив (якщо система підвідних тріщин порушувалася), створювалася реальна можливість кристалізації в лунках кальциту, чому сприяло також деяке підвищення температури розчину. Осаджувати кальцит покривав берега, а потім і дно лунок. Надалі внаслідок настав прочинення тріщин надходження бікарбонату кальцію в утворилася лунці відновлювалося. Однак, виходячи з даних ізотопного складу вуглецю оболонок «перлин», вуглекислота просочується розчину була в значній мірі збагачена ізотопом 12 С. Краплі її, падаючі зі стелі, силою свого удару перевертали знаходяться в лунці кристалики кальциту або їх оболонки і поступово наділяли їх вуглекислої вапном , формуючи навколо ядра малопотужні оболонки. Наростання оболонок відбувалося за рахунок волокнистих кристалів кальциту, орієнтованих потрійними осями по радіусах. Виникнення нового шару «перлини» починалося з появи на верхівках попереднього шару зародків майбутніх волокнистих кристалів. Така картина багаторазово повторювалася, що і було обумовлено радіально-волокниста і разом з тим концентрично-шаруваті будову «підземних перлин».

Гарна колекція «підземного перлів» з Кизеловского печери знаходиться в геологічному музеї Пермського університету.

Цікаві «печерні перлини», знайдені в гірських виробках Роздольського сірчаного родовища (Передкарпаття). Вони виявлені в неглибоких (до 1 см) лунках на дні карманообразние заглиблень в тріщинуватих сірковмісних вапняках. Дно і пологі борту лунок, що нагадують невеликі блюдця, вистелені тонким шаром пухкого дрібнозернистого кальциту. Форма «перлин» сферична або близька до неї, поверхня злегка шорстка, колір сніжно-білий до сірого, розміри не перевищують 5 мм. У великих глибоких лунках зустрічаються одна-дві «перлини», в дрібних -до 10, але величиною трохи більше шпилькової головки. Найбільші з них розташовуються в центрі заглиблень, а дрібні - у бортів.

Характерною особливістю будови Роздольського «перлин» є їх пустотілий. Всі вони складаються тільки з оболонки і цим дуже нагадують звичайні без'ядерні перлини. Однак на відміну від останніх порожнину всередині таких «перлин» займає майже половину їх обсягу. Товщина оболонки досягає 1,5 мм. Вона складена дрібнозернистим кальцитом, місцями містить домішка темного органічної речовини і глинистого матеріалу. Чергування світлих і темних слойков обумовлює концентричне будова оболонки. Світлі слойки складаються з більших зерен кальциту, ніж темні.

Досліджені «перлини» в порівнянні з раніше описаними утвореннями ростуть швидше. Їх особливо багато після дощів, що сприяють капежу вод, що просочуються через вапнякову товщу і насищаються при цьому вуглекислої вапном. Відкладається карбонат кальцію не на сторонні предмети, а навколо бульбашок повітря, що утворюються на поверхні розчину в лунці при протікання. При інтенсивному просочуванні вод формування «перлин» можна спостерігати візуально. Цей процес легко перервати, зруйнувавши повітряний пухирець. Сухі «печерні перлини» дуже крихкі і від легкого дотику розпадаються на тонкі кірочки.

«Печерний перли» відомий також в Криму, Карпатах, на Уралі і в ряді інших карстових районів. У Криму і Карпатах скупчення «печерного перлів» (оолітов і пізоліти) виявлені на глибині від 0 до 135 м. Спелеологи В. Н. Дублянський і Л. П. Задорожна [1970] виділяють серед них три генетичні групи. Ооліти і пізоліти першої групи формуються в дрібних (2-20 см) слабопроточних ванночках, другий - в глибоких проточних ванночках, третьої - в нішах сильно фільтруються закарстованних тріщин і в водобійного ямках. Умови «підземного жемчугообразованія» наступні: температурний інтервал коливання повітря 2,5-11,3 ° С, його вологість 93-99%, температура води в застійних ванночках 5,2-7,8 ​​° С, в проточних 8,4- 10 ° С; води характеризуються гідрокарбонатно-кальцієвих складом і мінералізацією від 290 до 350 мг / л.

«Підземні перлини» першої групи мають овальну форму і середні розміри від 5,2 до 10,7 мм. З підвищенням температури води в ванночках величина «перлин» збільшується. Поверхня їх зазвичай шорстка. Ооліти другої групи характеризуються сферичною формою і середніми розмірами 7-13 мм. Поверхня їх гладка, як би відполірована. В розширеннях закарстованних тріщин в умовах активного стоку вод відбувається спільне освіту оолітов і пізоліти. Із 16 185 таких «перлин», знайдених в печері Бездонної, 51% мають розміри 0,1-0,5 мм, 34,7% - 0,5-1 мм, 10,9% - 1-2 мм, 0, 7% -більш 2 мм. Забарвлення їх молочно-біла, жовта, коричнева.

До 1962 року в нашій країні було відомо всього 19 родовищ «печерного перлів», з них два на Уралі. Зараз «перли» знайдений більш ніж в десяти уральських печерах (Казка, Максимовича, Калкаман-Тішек, Сумгаїт-Кутуков, Ведмеже Лігво, Пропаща Яма, Капова, Кизеловская і ін.). Печера Перлова і грот Перлинний (Дивья печера) своєю назвою зобов'язані знахідкам в них великих «печерних перлин». Красиві «перлини» зустрінуті на дні Кизеловского печери в шарі елювіальний глини [Ястребов, 1961]. Це кулясті, елліпсовідниє, бобовідние, іноді злегка сплюснуті горошини білястого або світло-жовтого кольору, розміром від 0,5 до 1,5 см в діаметрі. Поверхня їх матова, шорстка, будова концентрично-шаруваті. У розрізі спостерігається чергування білих і чорних шарів, що містять домішки органічної речовини і полуторних окислів. Іноді «перлини» цементуються в своєрідний гроздьевідних агрегат (по 10-20 штук). Склад їх в основному кальцитовий (97,03%), з інших компонентів виявлені MgCO3 (0,56%), Fe2CO3 (0,76%), органічна речовина (2,76%), вода (0,46%) і нерозчинний залишок (1,76%) [Максимович, 1955].

За кордоном значні скупчення «печерного перлів» відомі в Болгарії, НДР і Австралії. У Болгарії вони виявлені в 90 печерах і досить добре описані Н. Т. Чолакова [1964]. В області южноболгарского карсту «підземний перли» рясний в печерах Лепеніца, Хралупа, Разньовете, Лакатник; на півночі Болгарії - в Градешніцкой печері. Умови освіти «перлів» в печерах різні, що позначається на його форму, розміри і будову. Він має сферичну, овальну, линзообразную, циліндричну і неправильну форму. Неправильний «перли» поліедрічен. Поверхня його гладка, обумовлена ​​активним впливом гідрогеологічного фактора, або нерівна (шорстка) до ежеподобной, що виникла в спокійній гідродинамічної обстановці. Іноді «підземні перлини» мають неправильну форму з характерними незграбними відростками. У печері Лепеніца «перлини» розрізняються за зовнішнім виглядом. В одних озерцях знаходяться десятки дрібних оолітов і великих пізоліти, в інших - тільки великі «перлини» більше 10 мм в діаметрі. Форма їх овальна, сплющена або еліпсовою, рідше циліндрична. У застійних водах утворюються невеликі (до 2 мм) ежеподобние і розетковідние ооліти, що складаються з декількох центрів і оточені загальною оболонкою. Колір «перлин» білий, зелений або сірий. Довжина і діаметр найбільших пізоліти в печері Ахметьова відповідно 35 і 15, 29 і 9, 27 і 12, 22 і 14 мм. Форма їх переважно циліндрична. Цікаво, що ці «перлини» утворилися протягом одного року.

Незалежно від форми все «підземні перлини» в розрізі складаються з невеликого ядра і наросших на нього концентричних карбонатних слойков. Характер облеканія ядра визначає форму печерного освіти. Слойки мають кальцитовий склад. В одному і тому ж шарі зустрічаються різні за зовнішнім виглядом зерна. Найчастіше на ядрі наростають порівняно великі призматичні зерна кальциту, потім у міру зростання «перлини» величина зерен поступово зменшується. Найостанніші слойки часто утворені ськритокрісталлічеського (порошковатая) кальцитом, що містить домішка глинистого речовини, гідроксиди заліза або кристаликів піриту. Радіально-волокнисту будову «перлин» спостерігається рідко.

На території НДР в печері Рюбеланд в Гарце виявлені жовтувато-коричневі «перлини» величиною до 2,5 см [Arnold, 1981]. У шахті, пройденої в Рудних горах, зустрінуте більш 2 тис. «Перлин», жовтуватий колір яких пояснюється домішкою солей окисного заліза. Умови освіти їх наступні: температура в гірських виробках 6,7 ° С, дебіт капежа 0,9 л / ч, рН води 7,57, мінералізація 561,3 мг / л.

В Австралії кальцитові ооліти і пізоліти найбільш детально вивчені з печери Ангела на півострові Морнингтон [Максимович, 1955]. Їх особливо багато (до 2,5 тис.) В карманообразние поглибленнях в вапняках, де спостерігається капеж води. Температура повітря в печері 16,7 ° С, а води 14,4 ° С; вода має гідрокарбонатні склад, її мінералізація досягає 395 мг / л.

Основним фактором, що обумовлює утворення «печерного перлів», є капеж води і її рух в дрібних водоемчікі, що сприяють переміщенню в них зародків майбутніх «перлин» і облеканію їх при цьому випадає з розчину карбонатом кальцію.

З вищевикладеного випливає, що «печерні перли» має багато спільних рис із звичайним перлами. Риси подібності виявляються перш за все в будові перлин, в їх концентрично-скорлуповатие і радіально-волокнистом складання. Формування перлин відбувається шляхом повільного облеканія сторонніх часток тонкими шарами карбонату кальцію. Характерна особливість описаних утворень полягає в періодичності відкладення карбонатної речовини. Дивною особливістю обох типів перлин слід вважати той факт, що вони іноді на 95% складаються з карбонату кальцію. Відмінності між звичайним і «печерним перлами» обумовлені умовами їх формування. Арагоніт, з якого складаються звичайні перлини, є рідкісною в неживій природі модифікацією вуглекислого кальцію. Для його освіти небіологічним шляхом потрібні досить специфічні умови. Різна мінеральна форма карбонату кальцію в обох типах перлин навряд чи істотно впливає на співвідношення в них ізотопів вуглецю. Кілька більше збагачення звичайного перлів «легким» ізотопом вуглецю в порівнянні з «печерним перлами» відбувається завдяки біологічному фракціонування ізотопів молюском. Таке фракціонування реалізується через метаболізм речовин в клітинах, органах і інших системах організму.

Схожі статті