Биоминералогия

Биоминералогия - раздел учения о процессах минералообразования, их преобразования, протекающих в геологической среде с разнообразным участием живых организмов. Минералы находятся не только в недрах Земли, но и во всём живом на планете, включая человека. В результате биоминеральных взаимодействий за 3,8 миллиарда лет геологической истории Земли образовалось около 2% земной коры, и в настоящее время известно около 300 биоминералов.

Понятие минерала является единым и сквозным для всего курса минералогических проблем, описание биоминералов не является предметом биоминералогии, это неотъемлемая часть фундаментальной характеристики соответствующих минералов.

Введенные палеонтологами термины "индуцируемой" и "матрицируемой" биоминерализации соответствуют различным способам накопления органического и неорганического вещества в результате жизнедеятельности организмов. Однако не всякий "индуцируемый" и особенно "матрицируемый" процесс завершается минералообразованием. Типичным случаем индуцируемой (нескелетной) биоминерализации является минералогическая сторона жизнедеятельности тионовых (окисляющих) и сульфатредуцирующих бактерий. При окислении сульфидных минералов с помощью тионовых бактерий продукты деструкции сульфидов накапливаются в гипергенном растворе (представляющем собой конкретную геологическую среду) в форме кислых сульфатных комплексов типа [Me(HSO₄)_n]^+m, которые, подвергаясь гидролизу, дают материальную основу для формирования таких минералов, как ярозит, брошантит и др.

С другой стороны, в природном процессе сульфатредукции соответствующие бактерии обеспечивают генерацию сероводорода, способного далее трансформироваться в сульфидные минералы, что и фиксируется в качестве широко распространенного геологического явления, в обоих случаях индуцируемый, жизнедеятельностью бактерий процесс завершается минерализацией.

Среди существующих на Земле организмов много таких, которые обладают твердыми тканями либо в виде костного скелета (позвоночные), либо в виде раковины (моллюски). Скелеты и ракушки представляют собой сложный композит минеральных и органических веществ. Эти материалы, содержащие в своем составе те или иные минералы, уникальны по своим свойствам. Неорганических веществ, накапливаемых в значительных количествах живыми организмами, не так много. К ним относятся: карбонат кальция - из него состоят кораллы и ракушки подавляющего большинства моллюсков; оксалат кальция, встречающийся в растениях, а также у млекопитающих (например, в составе камней, образующихся в почках); кремнезем, из которого образованы скелеты большинства морских одноклеточных организмов, в частности радиолярий: сульфаты щелочноземельных металлов (встречаются в некоторых растениях и медузах); оксиды железа (присутствуют в бактериях, моллюсках, некоторых растениях) и, наконец, фосфаты кальция - основной строительный материал костей и зубов всех позвоночных животных.

Литература

Яхонтова Л.К., Нестерович Л.Г. Роль бактерий в гипергенном процессе на рудных месторождениях. - Минерал. журн., 1982. Т. 4, № 1., с. 3-8.

Дорожкин С. Апатит «живой» и «метртвый». « Наука и жизнь», №5, 2004.

Кораго А. А. Введение в биоминералогию. СПб.: Недра, 1992. 280 с.