Geologiniai atradimai: Lietuvos žemės gelmėse – ir angelų uolienos

Pavadinimas kernas kilęs iš vokiečių kalbos žodžio „kern“, reiškiančio šerdį. Šis terminas puikiai apibūdina mėginio esmę, nes kernas – tarsi žemės sluoksnių šerdis, leidžianti geologams detaliai tyrinėti žemės sudėtį ir istoriją. Kernas renkamas naudojant specialią gręžimo įrangą ir gali būti išgręžti iš įvairių gylių, pradedant keliais metrais ir baigiant keliais kilometrais.

Priklausomai nuo gręžiamo grunto kietumo, naudojami skirtingi grąžtų tipai – nuo paprastų iki padengtų deimantiniais antgaliais, skirtų itin kietoms uolienoms. Kai pasiekiamas norimas gylis, gręžimo procesas sustabdomas ir kernas ištraukiamas iš gręžinio kartu su surinktu uolienos mėginiu. Tada mėginys apžiūrimas ir analizuojamas laboratorijoje.

Kerno gręžimo gylis gali labai skirtis, priklausomai nuo projekto tikslų ir grunto tipo. Gręžiniai iki kelių šimtų metrų gylio dažniausiai naudojami paviršinių sluoksnių tyrimams. Vidutinio gylio gręžiniai būna iki kelių tūkstančių metrų gylio. Jie naudojami įvairių geologinių formacijų, įskaitant naftos ir dujų telkinių, anglies sluoksnių ir mineralinių telkinių tyrimams. Giliausi gręžiniai gali viršyti net 10 km. Jie labai reti ir reikalingi tik ypatingais moksliniais tikslais, pvz., giluminių žemės plutos ir mantijos tyrimams.

Tarkim, Kolos gręžinys Rusijoje – vienas giliausių kada nors išgręžtų gręžinių pasaulyje, jo gylis – apie 12,262 km. Lietuvoje giliausias – Vydmantų gręžinys (2564 m) Kretingos rajone.

Lietuvos geologijos tarnybos kerno saugykloje Žemės gelmių informaciniame centre (ŽGIC) Vievyje saugomas nuo 1953 m. išgręžtų vertingiausių 1148 gręžinių kernas, kurio bendras ilgis – 144,28 km. Tarp šių mėginių yra kernai iš 386 gręžinių, pasiekusių planetos kristalinį pamatą, taip pat iš giliausio Lietuvoje Vydmantų gręžinio.

Kristalinis pamatas (arba fundamentas) yra seniausios ir stabiliausios žemės plutos dalys, sudarytos iš kristalinių uolienų. Šis pamatas dažniausiai randamas po jaunų nuosėdinių uolienų sluoksniais ir formuoja kontinentinių plokščių branduolį. Jo amžius dažniausiai nuo kelių šimtų milijonų iki kelių milijardų metų senumo. Sudarytas šis pamatas iš labai kietų ir atsparių uolienų, tokių kaip granitas, gneisas ir kt.

Lietuvoje kerno tyrimai atskleidė daugybę svarbių faktų apie regiono geologinę ir klimato istoriją. Kerno tyrimai iš įvairių Lietuvos ežerų ir pelkių organogeninių nuosėdų atskleidė, kad per pastaruosius tūkstančius metų regionas patyrė reikšmingų klimato kaitos epizodų. Ežerų nuosėdose rasta organinė medžiaga ir mikrofosilijos rodo periodus, kai klimatas buvo šiltesnis ar šaltesnis, taip pat periodus, kai sąlygos buvo drėgnesnės ar sausesnės.

Kerno gręžiniai iš pietinės Lietuvos dalių rodo, kad regionas patyrė kelis ledynmečius ir tarpledynmečius. Šie tyrimai padeda suprasti ledynų judėjimą ir jų poveikį kraštovaizdžiui, taip pat suteikia informaciją apie paleogeografines klimato sąlygas.

Lietuvos kerno mėginiuose dažnai randama mikrofosilijų, suteikiančių vertingos informacijos apie senųjų jūrų ir gėlavandenių ekosistemas. Pavyzdžiui, foraminiferų fosilijos padeda rekonstruoti praeities klimato sąlygas ir vandens cheminę sudėtį. Kerne rasti fosiliniai augalų likučiai, tokie kaip žiedadulkės ir sporos, rodo, kokios augalų rūšys dominavo tam tikrose epochose ir kaip keitėsi augmenija. Kerno mėginiai atskleidžia, kaip per laiką keitėsi jūros lygis. Pavyzdžiui, jūrų moliuskų ir kitų jūros organizmų fosilijos gali rodyti, kad vietovė buvo užlieta jūros, o sausumos augalų fosilijos – kad jūros lygis sumažėjo.

Be to, kerne rasti vulkaniniai pelenai ir uolienos rodo, kad daugiau nei prieš 540 mln. metų dabartinėje Lietuvos teritorijoje vyko vulkaninė veikla. Šie radiniai padeda geologams rekonstruoti regiono geologinę istoriją, atskleisdami senovinius vulkaninius įvykius ir jų poveikį žemės paviršiui bei gyvybei. Beje, tuo metu planetoje ir gyvybės formos tebuvo pirmieji daugialąsčiai organizmai, tokie kaip ediakaro biota.

Kalbant apie mūsų kerno saugyklą ŽGIC, reikėtų išskirti ypatingą uolieną – anhidritą. Anhidritas – nuosėdinė uoliena, vertinga tiek geologiniu, tiek estetiniu požiūriu. Anhidritas dažnai būna melsvas, pilkas arba baltas. Aukštos kokybės permatomas arba melsvas, kartais vadinamas angelitu.

Šis mineralas gali formuoti labai didelius kristalus. Kai kuriose vietose buvo rasta anhidrito kristalų, siekiančių kelis metrus ilgio. O dėl permatomumo ir spalvų variacijų, aukštos kokybės anhidritas gali būti naudojamas dekoratyvinėms ir juvelyrinėms reikmėms.

Lietuvos geologijos tarnybos kerno saugykla ŽGIC yra ne tik vertingas išteklius šalies mokslininkams, bet ir indėlis į tarptautinį geologijos tyrimų tinklą. Saugykloje laikomas kernas – tai langas į Lietuvos ir viso pasaulio geologinę praeitį, padedantis kurti išsamesnį supratimą apie mūsų planetą.

LGT informacija

Viršelyje: Ediakaro biotos rekonstrukcija Čikagoje, „Field Museum“, CC BY-SA 4.0