Журнал «Вокруг Света» №12 за 2008 год

Журнал Вокруг Света

Закладки
Размер шрифта
A   A+   A++
Cкачать
Читать
Журнал «Вокруг Света» №12 за 2008 год (Журнал Вокруг)

Гипсовое чудо света

Нерукотворное чудо — пещера Найка, расположенная в мексиканском штате Чиуауа, была обнаружена совершенно случайно. Гигантские прозрачные кристаллы гипса поразили воображение даже самых опытных геологов и спелеологов. Им еще предстоит раскрыть тайну этого фантастического, мощного и одновременно очень хрупкого мира, созданного Природой.

Большинство из нас при упоминании гипса представляют себе порошкообразный материал, который используется в медицине и строительстве и который добывают в больших карьерах. Этот широко распространенный в природе минерал действительно отлагался в разные геологические периоды в виде мощных осадочных слоев. Кроме того, его отдельные кристаллы и прослойки часто встречаются по берегам соленых озер и морей. А в пустынных и полупустынных местностях гипсовые желваки и прожилки лежат буквально под ногами — они образовались недавно прямо в верхней части грунта. Дело в том, что кристаллизация гипса в сухом воздухе и при резких перепадах температуры в засоленных песках начинается утром и продолжается по мере повышения температуры окружающей среды, а к вечеру с наступлением похолодания этот процесс прекращается. Так изо дня в день растут отдельные кристаллы, форма которых очень разнообразна: они могут быть таблитчатыми, длиннопризматическими, столбчатыми, игольчатыми или сдвоенными, образуя так называемые «ласточкины хвосты». Нередко из них получаются причудливые агрегаты: волокнистые, дендритные (похожие на деревья), скелетные, радиально-лучистые, «розочки». Но их размеры не превышают несколько сантиметров, достигая максимум первых метров. Все зависит от условий, которые требуются для роста гипсовых кристаллов.

Пещеру кристаллов, расположенную на глубине 300 метров в руднике Найка, обнаружили в 2000 году. Фото: SPL/EAST NEWS 

Помните школьный опыт по выращиванию кристаллов соли в домашних условиях? Точно так же можно вырастить и кристаллы васильково-синего медного купороса, зеленого железного купороса, разноцветных квасцов и многих других солей, хорошо растворимых в воде. Растворимость гипса хуже, чем у перечисленных соединений, поэтому получать его кристаллы в домашних условиях дольше и труднее. А вот в природе, которая не ограничена во времени, существуют естественные «лаборатории» по выращиванию удивительно красивых гипсовых кристаллов — это пещеры.

Чаще всего полости в земной коре образуются водой, которая размывает горные породы и растворяет слагающие их минералы. Лучше всего растворяются известняки, поэтому большинство пещер расположено именно в таких породах. В каждой создается особый микроклимат, который и диктует, какие минералы и в каком виде будут там кристаллизоваться. Из-за своей хорошей растворимости гипс в пещерах встречается очень редко, до недавнего времени было известно всего три места на Земле, где его можно увидеть в большом количестве. Это карстовые полости Кугинатгтау в Туркмении , Гваделупского хребта и гор Эль-Капитан в американском штате Нью-Мексико. Самые крупные кристаллы гипса можно наблюдать в пещерах Кап-Кутан (Туркмения) и Лечугия (Нью-Мексико). Они достигают длины 5 метров, но огранка их несовершенна: грани короткие и кривые. Так называемые «елочки» высотой 3—4 метра представляют собой не один кристалл, а множество сросшихся. Одиночные довольно крупные кристаллы есть в пещерах Гран Жеода в Испании , Дебар в Македонии , Раура в Перу . В пещерах Подолии, на Западной Украине, проявления гипса более умеренные и значительно мельче. Крошечные единичные кристаллы можно увидеть на стенах знаменитой Кунгурской пещеры Предуралья . Но все эти места не идут ни в какое сравнение с полостями мексиканской горы Найка, где обнаружены гигантские гипсовые, прозрачные и совершенной формы кристаллы.

Сотни тысяч лет гипсовые кристаллы росли в замкнутой полости, наполненной горячим минеральным раствором. Фото: SPL/EAST NEWS

Находка, безоговорочно признанная уникальной всеми специалистами мира, была сделана в 2000 году на севере Мексики , в районе, где более 200 лет добывают цинковую, свинцовую и серебрянную руды. Разрабатывая тоннель на глубине 300 метров, рабочие наткнулись на полость с огромными призматическими кристаллами. Далее, по ходу тектонического разлома, располагались еще две схожие полости. Детально исследовать находку сразу не смогли из-за высокой температуры — около 60 °С и 100-процентной влажности. Возможность ее осмотреть появилась позже, когда разгерметизированная пещера немного остыла. Она оказалась буквально сплошь поросшей кристаллами гипса, самые крупные из которых достигали длины 13 метров. Гипс — минерал мягкий. Его твердость по шкале Мооса соответствует 2. Но мегакристаллы оказались настолько прочными, что выдерживали вес человека.

Породы, где размещается пещера Найка, — обычные известняки, но под ними покоится магматический очаг, служащий источником горячих минерализованных растворов — гидротерм, которые и способствовали образованию полиметаллических руд, а также раствора сульфата кальция, или ангидрита, который, как полагают ученые, и оказался исходной средой для гипса. Массивные жилы ангидрита рассекают месторождение во многих местах. Для его образования есть все нужные компоненты. Источником кальция мог служить известняк, а серы — полиметаллические сульфидные руды. Такое минеральное сочетание близ пещер встречается часто, но вот кристаллы гипса в них чрезвычайно редки. Почему же они образовались в Найке? Исследование только в самом начале, но уже удалось установить условия роста кристаллов из раствора. Испанские и мексиканские кристаллографы, опубликовавшие статью в журнале Geology в 2007 году, изучили состав жидкости, попавшей в кристаллы, и провели лабораторные эксперименты. Раствор, из которого они сформировались, должен был сохраняться в очень узких и устойчивых рамках, которые соответствуют приблизительно 54 °С и почти 100% влажности. Кроме того, камера, где росли кристаллы, не имела сообщения с поверхностью, как обычные пещеры, поэтому сложившийся в ней комплекс условий не менялся длительное время, по крайней мере, тысячи лет. Их рост ограничивался только размерами пещеры.

Гипс — очень хрупкий минерал, но кристаллическая форма придает ему прочность. Фото: SPL/EAST NEWS

Для того чтобы вести добычу в местных горах, из проходных тоннелей необходимо было откачать воду. Так, еще не зная о существовании уникальных пещер, их осушили и таким образом открыли возможность их обнаружения. Собственно же вскрытие полостей можно назвать началом их конца — от контакта с воздухом кристаллы гипса будут со временем мутнеть и разрушаться. Чтобы не допустить этого, при входе в пещеру смонтировали дверь, которая отделяет ее от остального пространства вентилируемой шахты. Но это, конечно, временная мера, к тому же присутствие людей сказывается негативно — они неизбежно разрушают кристаллы, пополняют ими музеи и частные коллекции. Такое уже случилось с открытой на этом же месторождении в 1910 году пещерой Мечей, лишившейся на данный момент большей части своих красот. Поэтому в 2006 году был запущен проект, цель которого — оградить уникальный природный объект от уничтожения: международная команда ученых и спелеологов в течение двух лет изучала пещеру и документировала увиденное.

В процессе работы было сделано немало открытий. Чего только стоит одна находка пыльцы и микроорганизмов, захваченных гипсом в процессе роста! Кроме того, здесь обнаружили 30 минералов, 7 из которых ранее в пещерах не встречали, а один из них вообще неизвестен науке. Изотопное датирование, а также прямой эксперимент по росту кристаллов позволили установить примерный возраст самых крупных из них — от 500 до 200 тысяч лет. Результаты исследований пещеры, не имеющей аналогов в мире, еще предстоит обработать, но их значимость не подлежит сомнению.

Copyrights and trademarks for the book, and other promotional materials are the property of their respective owners. Use of these materials are allowed under the fair use clause of the Copyright Law.