Долина шаров - загадочное место в Казахстане

Наша планета таит огромное количество загадок, феноменов, которые с трудом может объяснить даже современная наука. Одна из таких головоломок – происхождение огромных каменных шаров, разбросанных по бескрайней долине казахского полуострова Мангыстау. Обывателю кажется, что это шутка великанов или инопланетных гостей, но ученым удалось найти истинную причину их появления в этой пустынной местности.

Под жарким солнцем Казахстана уже не одно тысячелетие лежат огромные каменные шары, напоминающие яйца гигантского динозавра. Конечно, никакое животное никогда не пробьет каменную скорлупу и не выползет на горячий песок из многолетнего заточения. Так как же они появились?

Когда смотришь на эту россыпь каменных шаров, вспоминается сказка Шахразады про второе путешествие Синдбада Морехода: «…вдруг солнце скрылось, и воздух потемнел, и солнце загородилось от меня. И я подумал, что на солнце нашло облако <…> и, посмотрев в чем дело, увидел большую птицу с огромным телом и широкими крыльями, которая летела по воздуху, – и она покрыла око солнца и загородила его над островом. <…> «И я убедился, – говорил Синдбад, – что купол, который я увидел, – яйцо рухха<…> И когда это было так, птица вдруг опустилась на этот купол и обняла его крыльями и вытянула ноги на земле сзади него и заснула на нем…»

У казахов есть своя легенда про эти огромные шары. Согласно ей – это враги, обращенные в камень, благодаря мольбам местных жителей. Другая легенда гласит, что это ядра для пушки батыра Ерсары.

Фото 1.

В Лондоне в «Музее естествознания» конкрециям посвящена целая витрина в зале минералогии. 

Долина шаров привлекает путешественников, которые стекаются на полуостров, чтобы своими глазами увидеть каменные глыбы правильной округлой формы. Шары имеют разные размеры и цвет, но преимущественно состоят из осадочных пород (песка и глины). Эти шары ученые называют «конкрециями». В ходе изучения вопроса об их происхождении было выявлено, что, возможно, шары были сформированы в результате электрических разрядов, которые появлялись в земной коре в зонах активных тектонических разломов. Порода вращалась, и вокруг зерна «нарастала» порода, так и появлялись каменные шары.

Фото 2.

Ученые предполагают, кто конкреции были сформированы в те далекие времена, когда на месте современной долины были водоемы. Зерно, или сердцевина, шара образовывалась из останков мелких организмов, обитавших в водоемах. Подтверждением этому может служить тот факт, что, рассматривая породу внутри шара, можно разглядеть сохранившиеся древние отпечатки насекомых, ракушек и рыб. Шар формировался по принципу снежного кома: крохотная сердцевина обрастала толстым слоем песка и глины. Размер шаров неодинаковый: есть маленькие экземпляры, а есть и такие, диаметр которых равняется метру и более.

Фото 3.

Форма шаров постепенно меняется и сегодня. Под действием ветров они постепенно разрушаются, и ландшафт приобретает еще более загадочный вид.

Фото 4.

А теперь что нам об этом говорит традиционная наука: 

Конкреции - малые минеральные тела округлой формы самых разных очертаний. Образование конкреции происходит либо в результате диффузионного стягивания химических веществ к активизирующим этот процесс затравкам с образованием в морском осадке коллоидной протоконкреции и её последующей раскристаллизацией, либо путём роста минеральных агрегатов вокруг ядра-"затравки". Такими затравками, инициирующей вокруг себя отложение того или иного минерала, могут служить органические остатки, углистое вещество или скопления минералов другого состава, и вокруг ядра происходит собирательная кристаллизация. Первичные, эпигенетические и раннедиагенетические конкреции, образованы в основном коллоидным веществом, впоследствии преобразующимся в минеральные агрегаты. Нередко конкреции тяготеют к определенным литологическим горизонтам, а местами бывают столь многочисленны, что сливаются воедино, образуя участки непрерывных конкреционных пластов и пропластков протяженностью в сотни метров и более. Для конкреций, образующихся на более поздних стадиях литогенеза на стадиях катагенеза и метагенеза, в частности метасоматическим путём, характерна избирательность замещения материалом конкреций участков породы с определенным строением (составом, плотностью, пористостью и тд). Часто внутри конкреций находятся те или иные органические останки (раковины древних моллюсков и др.). 

Фото 5.

Центром роста конкреции могли быть как отдельные раковины древних моллюсков или даже мельчайшие частицы либо скопления органики, так и целые участки осадочной породы с растительными остатками, колониальными кораллами, мшанками, скоплениями фузулин и др. Так, наиболее распространенным типом отложений позднего палеозоя и мезозоя, включающим остатки цефалопод, являются существенно глинистые толщи, соответственно содержащие конкреции, в той или иной степени обогащенные фосфором. Обычное для конкреций осадочных толщ присутствие фрамбоидального пирита позволяет считать, что конкреции, центральная часть которых, как правило, сложена небольшим скоплением аммоноидей или иной ископаемой фауны, формировались в восстановительных условиях. Быстрое формирование карбонатных конкреций может происходить за счет распада мягких тканей, вызывающих увеличение щелочности, повышение рН. Именно такие скопления аммонитов, места распада их мягких тканей, часто служат центром стягивания и осаждения конкреционного вещества. 

Фото 6.

Образование же фосфатного материала фосфоритовых конкреций происходит не путем прямого осаждения фосфата из наддонной воды, а в результате перераспределения фосфора из окружающих осадков в ходе процессов раннего диагенеза. Благоприятные условия для формирования конкреций желвакового и шарового типа определяются: 1) присутствием локальных скоплений свежего органического вещества на дне моря; 2) достаточно высокими скоростями седиментации преимущественно тонких, глинисто-алевритовых илов, что исключало придонное окисление мягких тканей, способствовало созданию восстановительной обстановки в осадках; 3) отсутствием интенсивной биотурбации, препятствующей сохранению мягких тканей, что наиболее характерно для обстановки внешнего шельфа - верхней части склона, к тому же наиболее благоприятной для развития планктона и возрастания численности аммоноидей.

Фото 7.

Иногда конкреции содержат внутри себя полости, стенки которых бывают инкрустированы кальцитом, пиритом, кварцем, халцедоном. Полости и трещины - это результат равномерного сокращения в объёме усыхающего богатого поровой влагой или полужидкого исходного материала и его раскристаллизации, а иногда - перекристаллизации с частичным выносом вещества либо укрупнением зёрен агрегата. Такие конкреции, внутренняя полость в которых имеет сложную конфигурацию из системы радиальных, расширяющихся к центру, трещин, принято называть септариями.

Крупные и гигантские (1-3 м. в поперечнике, редко до ~ 5 м.) шарообразные конкреции по внутреннему строению, как правило, оказываются трещиноватыми септариями. Это мергелистые, карбонатно-глинистые скрытокристаллические минеральные тела плотного сложения. Очевидно, что на первом этапе своего формирования это были сингенетичные морским осадкам полужидкие или коллоидные стяжения. Для таких конкреций наиболее вероятен механизм их прямого формирования начиная с образования шаровидных гелевых сгустков и последующего слияния близлежащих сгустков с образованием конкреционных стяжений. Дальнейший рост конкреций происходит по периметру окружности.

Фото 8.

Подобный линейно-концентрический рост отличает их от других минеральных новообразований. Вероятно также, что высокое содержание в некоторых из таких конкреций кремнезёма связано с окремнением конкреций под воздействием щелочных грунтовых вод.

Своеобразные мергелистые конкреции-стяжения глинисто-карбонатного состава типа "журавчиков" образуются в результате выщелачивания карбонатов из вмещающих пород и их переотложения. Такие стяжения встречаются среди глинистых пород, в лёссах и лёссовидных суглинках. В песках и песчаниках обычны плотные конкреции шаровидной, уплощённо-шаровидной, дисковидной и иных округлых или уплощённых форм, от небольших до многометровых, приуроченные к определённым литологическим горизонтам. Они формируются благодаря цементации отдельных участков рыхлых пород минеральным веществом за счёт переотложения фильтрующимися поровыми растворами кремнезёма, карбонатов, гидроокислов железа, сульфатов. 

Фото 9.

Вообще же любая малая частица отличного состава или нарушающая структурную однородность, может стать центром и причиной начала процесса собирательной кристаллизации. И привести к образованию конкреции в однородной массе осадка или горной породы. Аналогично тому, как пылинка, попадание которой в метастабильный пересыщенный раствор инициирует вокруг себя бурную кристаллизацию; процесс образования конкреции напоминает формирование жемчуга вокруг попавшей в раковину инородной частицы. 

Фото 10.

Форма конкреций в однородных осадках определяется симметрией поступления (перераспределения) вещества, т.е. диффузией. Поскольку характеристическая симметрия процесса диффузии в однородной среде отвечает симметрии шара, то и форма конкреций оказывается шарообразной. В неоднородных осадках (породах) симметрия диффузии накладывается на симметрию неоднородной среды, поэтому в слоистых породах конкреции бывают дисковидной и иной уплощённой формы, и тд.

Фото 11.

Фото 12.

Фото 13.

Фото 14.

Фото 15.

Фото 16.

Фото 17.

Фото 18.

Фото 19.

Фото 20.

Фото 21.

Фото 22.

Фото 23.

Фото 24.

Фото 25.

Фото 26.