MĒNEŠA PRIEKŠMETS. Latvijas devona dolomīts ar koraļļu pārakmeņojumiem

Latvijas Universitātes Muzeja Ģeoloģijas ekspozīcijā ikviens var apskatīt vienu no interesantākajiem un lielākajiem muzejā saglabātajiem iežu paraugiem – Latvijas devona dolomītu ar koraļļu vēdekļveida koloniju pārakmeņojumiem. Iezis veidojies ļoti sen – vēlā devona perioda Daugavas laikposmā vairāk nekā pirms 370 miljoniem gadu. Tajā laikā visu Latvijas teritoriju klāja silta sekla jūra, kas atradās tuvu pie Zemes ekvatora. Par to liecina arī dolomītā atklātās Prismatophyllum hexagonum Goldf. grupas četrstaru koraļļu fosilijas.

Izcilais dolomīta monolīts muzejā nonācis tikai pateicoties Latvijas ģeoloģijas pētnieku un LU Ģeogrāfijas un Zemes zinātņu fakultātes pasniedzēju profesionalitātei apzinoties šāda unikāla parauga zinātnisko vērtību, kā arī ģeologu palīgu entuziasmam, gādībai un spēkam (īpaši, ja tas sver gandrīz 100 kg). Tik izcila ieža parauga kopā ar Latvijā reti sastopamu koraļļu pārakmeņojumu ievākšana ģeologu lauka darbu laikā valsts nozīmes dolomīta atradnē Birži-Pūteļi 20. gadsimta 70.-80. gados, kā arī tā nonākšana LU Muzejā varēja realizēties tikai daudzu ieinteresēto personu sadarbības rezultātā.

Vēsturisks atskats

Dolomīts Latvijā ir viena no tām Zemes dzīļu bagātībām, kas cilvēkiem biju noderīga un kuru jau izmantoja ilgu laiku pirms pamatīgi un nopietni tika pētītas tā īpašības un konstatēta tā dažādība, klasificēti ieža tipi un paveidi. Latvijā to varam redzēt pašās pirmajās un vissenākajās mūra ēkās, piemēram, 12. gadsimtā būvētajos Meinarda baznīcas mūros pie Ikšķiles. No lieliem un nedaudz aptēstiem vietējā dolomīta bluķiem veidoti viduslaiku Rīgas baznīcu pamati, Rīgas pils senākās daļas, pilsētas nocietinājumu siena, kā arī kultūrvēsturiskās celtnes ne tikai galvaspilsētā, bet arī citās Latvijas vietās. Dolomītus izmantoja arī saistvielu ieguvei jau no 13. gs. kaļķu cepļos, kuri parasti atradās seno lauztuvju tuvumā. Lai gan 18. - 19. gadsimtā vēl bija daudz kļūdainu priekšstatu par Latvijas ģeoloģiju, tomēr tā laika iespiestajos darbos jau parādījās pirmās ziņas par vietējo dolomītu pētījumiem. Dažreiz dolomīti tika dēvēti par tiem vizuāli līdzīgajiem karbonātiežiem kaļķakmeņiem, kas Latvijā sastopami galvenokārt Kurzemes dienviddaļā. Šādi pārpratumi sastopami arī 20. gs. literatūrā, gan ne ģeoloģijas jomas speciālistu publikācijās.

Senākajās LU Muzejā saglabātajās 19. gadsimta dabas pētnieku kolekcijās, piemēram Bruno Dosa kolekcijā, atrodam dolomīta paraugus no tajā laikā Latvijā zināmajiem iežu atsegumiem. Īpaši vērtīgi ir saglabātie dolomītu paraugi ar pārakmeņojumiem, kas arī šodien speciālistiem dod iespēju konstatēt attiecīgo slāņkopu relatīvo ģeoloģisko vecumu.

Augšējā devona karbonātiežu slāņkopa, kas bija pieejama daudzajos iežu dabīgajos atsegumos tāpat kā citas devona griezuma daļas, jau sākot ar 20. gadsimta piecdesmitajiem gadiem arvien detalizētāk un sistemātiskāk tika pētītas arī urbumu seržu paraugu materiālā, jo bija uzsākta plaša Latvijas teritorijas ģeoloģiskā izpēte ar dziļurbumiem. Daudz apkopojošu darbu par šiem ģeoloģijas jautājumiem piecdesmitajos un sešdesmitajos gados publicēja viens no vadošajiem tā laika Latvijas pētniekiem Pēteris Liepiņš. Pēc viņa ierosmes daudzām Latvijas ģeoloģiskā griezuma daļām - svītām tika doti vietējie ģeogrāfiskie nosaukumi tādi kā Pļaviņu, Salaspils, Daugavas svītas, kurus lieto arī šodien. Lielais monolītais LU Muzeja dolomīta paraugs pārstāv biezu dolomīta slāņkopas daļu – augšējā devona Daugavas svītu.

Līdz 20. gadsimta beigām Latvijā tika veikti ģeoloģiskās izpētes darbi vairāk nekā 120 dolomīta iegulās, atklātas daudzas dolomīta atradnes, kuru kopīgie, ieguvei sagatavotie krājumi, pārsniedza simtiem miljonu kubikmetru. Ģeoloģiskās izpētes darbi turpinās 21. gadsimtā un ģeoloģi atklāj arvien jaunas izmantojama dolomīta atradnes.

Daudzas dolomīta paraugu kolekcijas nonākušas LU Muzejā jau pirms gadu desmitiem. Tās nodevuši Latvijas devona ģeoloģiskā griezuma pētnieki LU darbinieki Viktors Grāvītis, Vitālijs Sorokins, Visvaldis Kuršs, Ludmila Savvaitova un citi pēc tematisko zinātnisko pētījumu pabeigšanas un rezultātu publikācijas. Pārskatot un izvērtējot Muzeja krājumā saglabātās kolekcijas var secināt arī par Latvijas zinātnieku pētījumu daudzpusību un plašo ģeogrāfiju. Lai gan dolomīti sastopami visā pasaulē, par to veidošanos un izcelsmi jeb ģenēzi zinātnieki arvien vēl nav vienisprātis. Ilgu laiku Latvijas dolomītu izcelsmi un veidošanos noskaidro ĢZZF vadošais pētnieks, asociētais profesors Ģirts Stinkulis. Viņa pārdomātos Latvijas devona perioda jūras baseina vides modeļus un iespējamos iežu dolomitizācijas procesus vispirms iepazīst un apgūst LU studenti, nākamie ģeoloģijas speciālisti, kas turpmākās darba gaitās tos varēs aprobēt gan zinātniski teorētiskajos, gan lietišķajos dolomīta atradņu izpētes darbos.

Dolomītu iedalījums un tipiskie paveidi

Karbonātiezim, kuru 18. gadsimtā pirmais aprakstīja franču mineralogs Deods de Dolomjē un kuršs sastāv galvenokārt no minerāla dolomīta, dots tāds pats nosaukums – dolomīts, dabā sastopamo paveidu un tipu ir daudz. Iespējams arī tas ir par iemeslu kādēļ ne tikai LU Muzeja krājumā, bet arī Ģeoloģijas ekspozīcijā redzami daudzi ļoti dažādi dolomīta paraugi. Arī LU Dabas mājā jaunajā ekspozīcijā “Zemes dzīļu bagātības Latvijā: dolomīts” (kas sasaucas un turpina iepriekš veidoto tematisko “Zemes dzīļu bagātības Latvijā: ģipšakmens) ikviens var aplūkot un iepazīties ar desmitiem atšķirīgu Latvijas dolomītu paraugu no LU Muzeja Ģeoloģijas kolekciju krājuma.

Minētā ieža ģenētisko tipu daudzveidība atainota arī agrāko gadu klasifikācijās. Par to liecina 1942. gadā Universitātes apgādā iznākušajā A. Dreimaņa un P. Liepiņa grāmatā "Latvijas minerāli un ieži" publicētais ieteikums, lietot vienotu klasifikāciju arī turpmāk gan studentu mācību kursos, gan arī ģeologu lauku darbos. Šī Latvijas (toreiz Rīgas) Universitātes mācību grāmata bija viens no pirmajām un plašākajām latviešu valodā izdotajām publikācijām, kurā tika sniegti Latvijā sastopamo minerālu un iežu, tai skaitā arī dolomītu, apraksti, klasifikācija un terminoloģija. Dolomīti, līdzīgi citiem nogulumiežiem, ir ļoti dažādi pēc struktūras un tekstūras, kā arī atšķirīgi ģenētiskā ziņā, un daudzveidība ir viena no raksturīgākajām šī ieža pazīmēm.

Sākoties detalizētiem Latvijas dolomītu pētījumiem 20. gadsimtā tos centās iedalīt pēc ieža struktūras un tekstūras īpatnībām deviņos dažādos struktūrģenētiskajos tipos. Vispirms to piedāvāja ģeologs Pēteris Liepiņs pētot dolomītu atsegumos vēl neappludinātajā Daugavas ielejā un citur. Ilgus gadus pētot Latvijas karbonātiežus, Viktors Grāvītis tos iedalīja daudzos litoloģiski morfoloģiskajos paveidos. Tos apzīmējošie vietvārdi bija no Latvijas centrālās daļas (galvenokārt Vidzemes), jo tur dolomīti tika pētīti un analizēti detalizēti, tieši tur atsedzas vērtīgākie Latvijas dolomītu slāņi, kurus visvairāk izmanto arī mūsdienās. Arī V. Sorokins pētījumos izmantoja tā laika klasifikācijā pieņemto sedimentogēno dolomītu grupai raksturīgo morfoloģisko struktūrtipu nosaukumus: zemjainie, krītveidīgie, porcelānveida, pārkristalizētie cukurveida jeb spārinīti. Otrajā, vairāk pārkristalizēto, metasomatisko dolomītu grupā tika izdalīti sekojoši morfoloģiskie struktūrtipi: kvarcītveida jeb pļavinīti, marmorveida, plankumainie smilšakmensveida jeb vidagīti, joslainie smilšakmensveida jeb alsviķīti, cukurveida un mirgojošie, rupjkristāliskie jeb apīti, kramveidīgie ar reliktu organogēnu struktūru, porcelānveida ar reliktu organogēnu struktūru. Terminus "spārinīti", "pļavinīti", "vidagīti", "alsviķīti" un "apīti" piedāvājis V. Grāvītis, un tie atvasināti no šo dolomītu paveidu izplatības vietu ģeogrāfiskajiem nosaukumiem, bet to ieviešana ģeoloģiskajos darbos gan zinātniski teorētiskajos, gan derīgo izrakteņu praktiskajā pētniecībā varēja būt autoru, izpildītāju izvēle. Daļēji tā ieviesta arī ģeoloģiskās izpētes darbos, kas deva iespēju pēc vienkārši nosakāmu ieža makroskopisko pazīmju kopuma rekognosticēt dolomītu tipu gan atsegumos, gan urbumu serdēs. Tas savukārt radīja daudz precīzākus secinājumus gan par rajona ģeoloģisko uzbūvi, slāņu izplatību, gan to stratigrāfisko piesaisti un secību, kā arī par atšķirīgo iežu tipu izmantošanas un ieguves iespējām. Nosakot makroskopiski lauka apstākļos dolomītu morfoloģiskos struktūrtipus jau tika dota ievirze likumsakarību noskaidrošanai par to izcelsmi un izmaiņu procesiem.

Plašs ieža raksturojums nepieciešams pētniekiem detāli aprakstot dolomīta slāņus, bet ne vienmēr tas atainojas ļoti būtiskajā dokumentācijā, kas vienmēr tiek saglabāta kopā ar ekspedīcijās un lauka darbos ievāktajiem paraugiem. Analizējot un pētot muzeja krājuma paraugiem pievienoto “pasi” jeb etiķeti (kā to sauc profesionāļi), bez kuras paraugam zūd zinātniskā, vēsturiskā un samazinās arī muzejiskā vērtība, reizēm, īpaši visvecākajās kolekcijās, tiek konstatēts tikai ieža nosaukums, bet maz raksturojošas informācijas, tai skaitā par dolomīta paveidu vai citām īpatnībām. Muzeja krājuma priekšmetam vērtību dod visa etiķetē ietvertā informācija: kur un kad ievākts paraugs, kas ir vākuma autors un citi parametri. Muzeja darbinieki apliecina, ka jo plašākas ir ziņas, jo vairāk iegūst citi pētnieki nākotnē. Diemžēl rakstītā informācija par iepriekš minēto īpašo dolomīta paraugu ir nepilnīga un muzeja darbiniekiem pētījums būs jāturpina, lai noskaidrotu ieža konkrēto ievākšanas gadu.

Kopā ar LU Muzeja Ģeoloģijas kolekcijās saglabātajiem dolomītu paraugiem, kas veido visu Latvijā izplatīto un sastopamo dolomītu tipisko paveidu etalonkolekciju, tiek rūpīgi glabāti arī nogulumieža plānslīpējumi, kas bijuši ļoti būtisks zinātniskais materiāls un vēlāk nodoti muzejam. Muzeja speciālisti uzsver, ka pat neliela apjoma iepriekš dokumentēti preparāti var kļūt par vērtīgu zinātnieku ieguvumu nākotnē, jo tajos “ieliktā” Zemes dzīļu informācija saglabājas ļoti ilgi, turklāt tie pieejami analītiskajai izpētei metodēm, kuras arvien attīstās un tiek pilnveidotas, piemēram, polarizētas gaismas mikroskopijas, elektronmikroskopijas, rentgenspektrālās un vēl citas mikropasaules izpētei. Pat vissīkākajos dolomīta kristālos, no kuriem sastāv iezis, kā arī iezī atrodamajos senās dzīvības pārakmeņojumu paraugos var konstatēt un noskaidrot ģeoloģiskās vides īpatnības un tālākās pārveidošanās gaitas likumības.

Jau 1980. gadā Latvijas pamatiežu pētnieks Vitālijs Sorokins ļoti detalizēti un ineresantā veidā aprakstīja senās devona perioda jūras vidi, tur mītošos dzīvniekus un ekosistēmu. Saistoši un visiem saprotami skaidroti zinātniskie atklājumi par senās jūras rifveida sēkļiem, kurus apdzīvoja ne tikai tagad izzudušie četrstaru koraļļi, bet arī gliemeži, galvenokārt gastropodi, kā arī brahiopodi, sūkļi, stromatoporas, jūras lilijas un citi jūras iemītnieki. Devona perioda Daugavas laikposma rifiem līdzīgās ģeoloģiskās struktūras tika pētītas dolomītu slāņkopā pie Saulkalnes, kur nedaudz senākus slāņus veidoja arī sārtie gliemeždolomīti, ko izmantoja Rīgas ēku būvniecībā. Līdzīgi iežu slāņi ar koraļļu un gliemežu pārakmeņojumiem tika atklāti arī pie Jēkabpils Biržu-Pūteļu dolomīta ieguves karjerā, no kura LU Muzejā nonāca unikālie dolomīta paraugi: lielais monolīts ar koralli no V. Sorokina 1980. gadu vākuma, kā arī reti atrodamie silicitizēto koraļļu pārakmeņojumu fragmenti no raksta autores 1987. gada vākuma, veidojot tematisko pētniecības darbu zinātniskās kolekcijas.

Dolomītu īpatnības un interesanti minerāli

Dabaspētnieka un muzeju darbinieka Jāņa Grestes (1876 - 1951) 1936. gadā uzņemtajā kultūrfilmā par pelēko dārgakmeni dēvētajā iezī dolomītā (režisora Voldemārs Pūce pēc Jāņa Grestes scenārija uzņemtā filma „Mūsu pelēkais dārgakmens”) Latvijas pētnieki atklājuši daudz interesanta un neparasta.

Atsevišķi LU Muzeja paraugi ir unikāli ar tajos atklātajiem devona perioda dzīvnieku pārakmeņojumiem. Īpaši rets ir dolomīts ar tajā atrastajām koraļļu būvēm. Lai gan ģeologa, paleontologa Vitālija Sorokina daudzajās apjomīgajās publikācijās par Latvijas augšējā devona dolomītu slāņkopu un tajā izpētītajiem seno dzīvnieku pārakmeņojumiem minēti arī koraļļu atradumi, līdz mūsdienām labi saglabājušies ir tikai Daugavas svītas karbonātiežu slāņkopas augšējā daļā – Kranciema ridas nogulumos Biržu-Pūteļu atradnē ievāktie un LU Muzeja Ģeoloģijas ekspozīcijā apskatāmie. Zinātājiem un pētniekiem tādu dzīvnieku kā brahiopodu vai jūras liliju, īpaši - koraļļu atlieku atradumi norāda uz to, ka tos ietverošie ieži sākuši veidoties siltās jūrās ar normālu ūdens sāļumu. Paleoģeogrāfijas pētniekiem tie dod iespēju precizēt seno Zemeslodes karti, kur devonā Latvijas teritoriju pārklājošā jūra ir saistīta ar tā laika plašo pasaules okeānu.

Otrs atklājums, par ko liecina un fakts kuru vēlreiz apstiprina dolomīta atradums ar koraļļu koloniju fragmentiem, ir zinātnieku izteiktās hipotēzes ieraugāms lietiskais pierādījums. Jau 1992. gadā Latvijas ģeoloģijas pētnieks V. Kuršs savā monogrāfijā, attēlojot devona paleokontinenta daļas shēmu, kurā ietilpa arī Latvijas teritorija, norādīja iespējamo senā Zemes ekvatora vietu. Arī 2018. gadā izdotajā LU kolektīvajā monogrāfijā “Latvija. Zeme, daba, tauta, valsts” pētnieki Ģ. Stinkulis un E. Lukševics senā Eiramerikas kontinenta paleoģeogrāfiskajās kartēs Latviju iezīmē dienvidu puslodē gandrīz pie ekvatora. Un tas tiešām ir ļoti tuvu lielā dolomīta monolīta ar koraļļu pārakmeņojumiem atraduma vietai Latvijā.

Unikālo un izcilo LU Muzeja Ģeoloģijas ekspozīcijas dolomīta paraugu var ieraudzīt LU Muzeja Ģeoloģijas kolekciju ekspozīcijā. Vairāk uzzināt par parauga vēstījumu un akmens izmaiņām miljoniem gadu laikā var uzzināt arī vietnē un ekspertes Vijas Hodirevas videostāstā.

Vērīgs apmeklētājs lielajā dolomīta monolītā varēs atklāt arī daudz interesantu minerālu: dolomītu iekrāsojošos sarkanos vai dzeltenīgi brūnos dzelzs savienojumus – hematītu, gētītu, lepidokrokītu; silīcija savienojumus – kramu vai sīkos kvarca kristālus; īpaši izteiksmīgos zaļos minerālus - malahītu vai paligorskītu, kurus pētnieki izmanto kā ieža pārveidošanās, senās ģeoloģiskās vides un klimata indikatorus.

Dolomīta izmantošana praktiskām vajadzībām

Dolomīti ir plaši izmantojama dažādu būvmateriālu izejviela un otrs Latvijā visvairāk iegūstamais derīgais izraktenis pēc smilts un grants. Dolomīts kā Latvijas Zemes dzīļu bagātība šodien tiek iegūts 6 valsts nozīmes dolomīta atradnēs, kas ir ievērojami vairāk nekā ģipšakmens vai kaļķakmens (izstrādā pa vienai atradnei), turklāt ilgus gadus aktīvi darbi notiek vēl vairāk nekā 20 citās atradnēs. Par valsts nozīmes atradnēm definētas Dārzciema, Kranciema, Aiviekstes-kreisais krasts, Iecavas, Pērtnieku, Biržu-Pūteļu detāli izpētītās dolomīta atradnes, no kurām ievāktie un LU Muzeja Ģeoloģijas kolekcijām dāvinātie paraugi eksponēti LU Dabas mājā un atainoti bukletā “Zemes dzīļu bagātības Latvijā: dolomīts”. Varētu teikt, ka Valsts nozīmes atradnē Birži-Pūteļi ievākto unikālo Daugavas svītas dolomīta paraugu no sadrupināšanas mehāniski izturīgajās būvniecības šķembās vai sadedzināšanas būvkaļķos paglābuši LU pētnieki, kā arī visiem interesentiem pieejamu līdz mūsdienām saglabājuši muzeja darbinieki.

Literatūra:

Dolomites (a volume in honour of Dolomieu). Ed. by Bruce Purser, Maurice Tucker, and Donald Zenger, 1994. Spec. Publ. Nr.21 of the International Association of Sedimentologists. 455 p.

Dreimanis A., Liepiņš P. 1942. Latvijas minerāli un ieži. Rīga, 312 lpp.

Eiduks J., Kalniņš M. 1961. Latvijas PSR derīgie izrakteņi un to izmantošana. Rīga, 432 lpp.

Grāvītis V., Hodireva V. 1990. Vecrīgas ēku apdarē izmantojamo Rīgas apkārtnes devona dolomītu galveno tipu raksturojums. Rīga – LUM Ģeoloģijas institūta fonds.

Greste J. 1936. Zemes bagātību pētīšanas komitejas kultūrfilma „Mūsu pelēkais dārgakmens”. Valsts papīru spiestuve, Rīga, 15 lpp.

Hodireva V. 1996. Latvijas devona dolomītu klasifikācijas. Latvijas devona un kvartāra nogulumu pētījumu materiali. Zinātnisko rakstu krājums. Rīga: LU. 5 - 15. lpp.

Hodireva V. 1986. Būvniecības dolomīta resursu izvietojums Latvijas PSR (krievu val.). VNIIMORGEO zinātniski tehniskā konference (referātu tēzes). Rīga.

Forecast Map of Hard Combustible and Non-metalic Mineral Recources of the Soviet Baltic Republics. Scale 1:500 000 (angļu un krievu val.). Editor-in-Chief A.Grigelis. Mingeo SSSR, 1991.

Kondratjeva S., Hodireva V. 2000. Latvijas dolomīti. Valsts ģeoloģijas dienests. Rīga. 79 lpp.

Lukševiča L. 2020. Devona sistēmas Franas stāva fosīlijas paleontoloģiskajās kolekcijās Latvijas Dabas muzejā. Daba un muzejs, Nr. 11. Izdevējs Latvijas Nacionālais dabas muzejs, Rīga. 30-37.lpp.

Lukševičs E. 2017. Kāds klimats valdīja Baltijā vēlajā devonā? LU 75. zinātniskā konference: Ģeogrāfija. Ģeoloģija. Vides zinātne. Referātu tēzes. Rīga, Latvijas Universitāte. 152-155.

Sorokin, V. 1978. Etapi razvitija severo-zapada Russkoj platformi vo franskom veke [Krievijas platformas ziemeļrietumu daļas attīstības posmi Franas laikmetā]. Rīga, Zinātne. 282 lpp. (krievu val.).

Sorokin, V. 1981. Franskij jarus [Franas stāvs]. Gr.: Sorokins, V. (atb. red.). Devon i karbon Pribaltiki. Rīga, Zinātne, 142.–258. lpp. (krievu val.).

Sorokins V. 1980. Saulkalnes rifveida sēkļa paleoekoloģiskā zonalitāte. Dabas un vēstures kalendārs. Izdevniecība ‘’Zinātne’’, Rīga. 133-138.lpp.

Stinkule A., Stinkulis Ģ. 2015. Latvijas devona dolomīti. Daugavpils, Daugavpils Universitātes Akadēmiskais apgāds “Saule”. 80 lpp.

Stinkulis Ģ. Latvijas devona klastisko-karbonātiežu un kaļķakmeņu-dolomītu pārejas zonu sedimentoloģija un mineraloģija. 1998

Stinkulis Ģ., Lukševičs E. 2018. Devona un karbona sedimentācijas baseini. Vēlā devona baseini. 6.4. nod. LU kolektīvā monogrāfija Latvija. Zeme, daba, tauta, valsts. Rīga. 156-160.lpp.

Zeida A. 1980. Derīgo izrakteņu izmantošana Latvijā feodālisma laikā. Dabas un vēstures kalendārs. Izdevniecība ‘’Zinātne’’, Rīga. 191-193.lpp.

Куршс В.М. 1992. Девонское терригенное осадкопление на Главном девонском поле. «Зинатне», Рига, 208 c.

Лиепиньш П. П. 1963. Стратиграфия франских отложений Латвии. В кн: Франские отложения Латвийской ССР. Рига. 3 - 94 с.