Биохимические осадочные месторождения

Биогенные минеральные месторождения формируются в верхних зонах земной коры за счет накопления и последующего преобразования органоминеральных агрегатов или за счет биохимических явлений. Это типичные месторождения биосферы, но с точки зрения минералогии эти процессы описаны еще недостаточно полно. Разные аспекты проблемы рассмотрены в разные годы Я.В.Самойловым, Д.Мак-Конелом, X. Лоуэнстамом, Л. К. Яхонтовой, А. П. Грудевым, А. А. Кораго. По А. А. Кораго, органоминералъные агрегаты создаются в живых организмах или возникают при их участии; в них все минеральные индивиды кристаллизуются как ре­зультат жизни клеток и разъединены органическим веществом. Классическим приме­ром таких агрегатов являются кости высших позвоночных. Они состоят из тончайших волокон, которые, в свою очередь, сложены цепочками вытянутых кристаллов гидро-ксилапатита*, каждый длиной до 10 нм, разделенных белковыми (коллагеновыми и др.) волокнами. На долю гидроксилапатита приходится до 70% массы костной ткани, на белковые перегородки — не менее 30%. Другой классический пример — перламутр и жемчуг в раковинах моллюсков, состоящие из слоев кристаллов арагонита и каль­цита, разделенных органическим веществом конхиалином. В целом к таким органоми-неральным агрегатам относятся кости позвоночных и зубы животных (минеральная фаза — это чаще всего апатит и другие фосфаты), раковины моллюсков (арагонит, кальцит, апатит), твердые ткани фораминифер, кораллов и других кишечнополост­ных, трилобитов и других членистоногих, иглокожих, некоторых водорослей (во всех главными минералами являются арагонит и кальцит), кремневые (опаловые) скелеты и твердые ткани планктонных организмов, радиолярий и диатомовых водорослей, уш­ные камни животных (минералы — барит, гипс, арагонит, кальцит, флюорит и др.), скорлупа яиц разных животных (кальцит — главная минеральная фаза). Всего же в составе древних и современных животных и растений обнаружено около 80 минералов и среди них даже такие обычные для эндогенных высокотемпературных месторожде­ний, как, например, магнетит. По А.А.Кораго, волосовидные кристаллы магнетита и его зерна мельчайшего размера имеются в тканях некоторых органов лососевых рыб, пчел, бабочек, черепах, свиней, птиц. За счет органоминеральных агрегатов отмерших организмов образуются осадоч­ные горные породы и минеральные месторождения органического происхождения — органогенные известняки, фосфориты, кремневые породы (трепелы, опоки, радиоля­риты). В ходе диагенеза и последующих процессов первичные минералы исходных органоминеральных агрегатов обычно перекристаллизовываются и значительно видо­изменяются, в породах появляются разные минеральные новообразования. Харак­терно, что первичное органическое вещество в одних случаях надолго сохраняется в ходе этих преобразований, в других — органическая ткань легко замещается кальци­том, опалом, пиритом, марказитом. Биохимические явления приводят к образованию несколько иных минеральных ме­сторождений. В ходе них формируются скопления фосфатов за счет химического вза­имодействия помета птиц и летучих мышей с воздухом и подстилающими породами, скопления селитры и фосфатов за счет химического преобразования птичьего помета, образуются минералы в составе мумиё. К биохимическим явлениям относится уча­стие бактерий в образовании некоторых минералов и их месторождений—самородной серы, оксидов и гидроксидов марганца, бурого железняка. Велика роль бактерий при окислении сульфидных руд и формировании на их месте новых минералов, при пре­вращении каолиновых масс в бокситы.