Поэтичное и таинственное «лунное молоко» мало сочетается с обывательским «пещерная плесень», но все же это названия одного состояния вещества, которое еще называют «Mond Milch» (нем.) (мондмильх - на русском).
Побывав в пещере Мория (массив Дженту, Карачаево-Черкессия), мы заинтересовались «рекой» с творожистым веществом белого (желтоватого) цвета. В руках его можно было легко «отжать» от воды. Это было "лунное молоко"
Была взята проба и проведен химический анализ состава. Его результаты:
Центральная комплексная лаборатория прикладной геохимии.
P999 кальцит из раствора
Cu 5+10E-3
Zn 6+10E-3
Pb 6+10E-3
Ni 4+10E-3
Co 0,4+10E-3
Cr 3+10E-3
Mo 5+10E-5
Ag 5+10E-5
Mn 10+10E-3
Ba 60+10E-3
Fe 1%
Далее - реферат по данной теме:
Поэтичное и таинственное «лунное молоко» мало сочетается с обывательским «пещерная плесень», но все же это названия одного состояния вещества, которое еще называют «Mond Milch» (нем.).
В интернете описываются «чаша на полу из мондмильха», сталактиты, тоненькая прослойка мондмильха, слои белого мондмильха, «стены, покрытые большими пятнами монд-мильха - белой творожистой массой коллоидного раствора кальцита», натечные образования из мондмильха, но «река» из него пока не описана.
Основа: Доклад на заседании Комиссии спелеологии и карстоведения МЦ РГО 23.01.2002 А.А.Семиколенных «Лунное молоко в пещерах: морфология, свойства и дискуссии о происхождении». В сокращении, с дополнениями и объяснением некоторых слов.
Настоящая версия здесь http://www.rgo-speleo.ru/biblio/semik02.htm
К настоящему моменту лунное молоко описано почти во всех регионах мира. Оно встречено и высоко в горах в альпийских пещерах с большим количеством льда, и в тропическом климате, где постоянная температура около 25°С.
Как правило, под лунным молоком исследователи понимают белую гомогенную желеобразную массу, скапливающуюся в виде пленок или потеков на стенах и полу пещер. Одним из характерных свойств этой массы является способность быстро разжижаться, если, к примеру, помять кусочек между пальцами. В.Н. Дублянский назвал такую структуру "криптопластичной". Другое название этого свойства - "микротиксотропия".
Впервые о лунном молоке упоминается в 1546 году, а уже в 1555 появляется первая гипотеза о его происхождении. Автор гипотезы Геснер полагал, что имеет дело с разновидностью грибного мицелия (=грибница), который растет исключительно на поверхности известняков. Геснер же впервые и предложил термин - "лунное молоко".
Как правило, лунное молоко обнаруживается на известняках и содержит в составе карбонатные минералы. Однако описаны случаи, когда основной состав лунного молока был представлен гипсом или аллофанами (=минералы, близкие к каолину, но менее богатые кремнекислотой; опаловидный, иногда в виде сталактитов). Наблюдения в электронный микроскоп показали, что, как правило, лунное молоко состоит из мелких примерно одинакового размера кристаллов округлой, пластинчатой или нитчатой форм. Однако некоторые авторы утверждают, что выраженной микроструктуры им обнаружить не удалось.
К настоящему времени наиболее полный обзор гипотез происхождения лунного молока содержится во втором издании энциклопедии пещерной минералогии - "Cave Minerals of the World" (Hill & Forti, 1997). Основных версий четыре.
1. Генерация лунного молока связана с намерзанием ледяных пленок на поверхности известняка. Лед хорошо адсорбирует углекислоту и растворимость карбонатной породы резко увеличивается. В этом случае лунное молоко трактуется как остаточный продукт от растворения известняка. "Ледяная" гипотеза подходит для пещер, расположенных на севере и высоко в горах, но она не объясняет, почему лунное молоко гораздо чаще образуется в теплых тропических пещерах.
2. Лунное молоко - продукт деятельности микроорганизмов. До сих пор остаются популярными работы, доказывающие, что многие бактерии и грибы способны осаждать мелкие кристаллы кальцита как побочный продукт своей активности. И тут есть слабое место, т.к. хоть большие количества микроорганизмов иногда обнаруживаются в лунном молоке, но в других случаях они могут полностью отсутствовать.
3. Лунное молоко - остаточный продукт растворения и дезинтеграции коренной породы под действием различных факторов: воды, дыхания микроорганизмов и т.п. Эта теория наиболее распространена, хотя исследователи не всегда могут объяснить, почему в ряде случаев отсутствует сходство химического состава коренной породы и лунного молока.
4. Лунное молоко - продукт не растворения, а наоборот, аккумуляции, когда из насыщенного раствора происходит быстрое осаждение вещества одновременно вокруг многих центров кристаллизации (например, резкое охлаждение смеси или присутствие мелких зародышей для кристаллов одинакового размера и т.п.)
Классификация лунного молока по существующим в минералогии схемам всегда вызывала огромные трудности. До сих пор удовлетворительной типизации этого феномена не существует.
Наиболее популярны две точки зрения.
1. Под лунным молоком нужно понимать только его карбонатную разновидность, состоящую из мелких кристаллов кальцита или других карбонатов, и классифицировать так же, как другие карбонатные минералы.
2. Под лунным молоком следует понимать самые разнообразные объекты, которые имеют не только разный состав, но и различное происхождение. Классификация должна быть построена на основании общих для всех них физических свойств.
В большинстве случаев логично предполагать, что аллюмо-силикатная, карбонатная, фосфатная и гипсовая формы имеют различный генезис. Внутри карбонатных разновидностей лунного мелока, вероятно, существуют образования различного или смешанного генезиса.
Рассмотри формы лунного молока различного состава и происхождения: силикатную форму из Никитских катакомб под Москвой, гипсовую форму из пещер Архангельской области и карбонатную форму из пещеры Большая Орешная (Сибирь, Красноярский край).
Силикатная форма лунного молока из Никитских Катакомб (Московская область).
Никитские каменоломни находятся в Домодедовском районе Московской области, вход в нее расположен на правом берегу реки Рожайки, здесь в конце XIX - начале XX века добывался бутовый камень. Каменоломни залегают в известняках мячковского горизонта среднего карбона. Они представляют собой сильно переработанную обвалами сетку подземных выработок.
В Никитских каменоломнях лунное молоко было обнаружено в окрестностях зала Колоколенка в виде белых тиксотропных отложений двух типов:
1. тонкие покровные отложения на известняке толщиной не более 2 мм;
2. в остаточной глине, заполняющей трещины в известняке, где лунное молоко образовывало прослои толщиной от 1 до 10 мм.
Визуальное рассмотрение границы между остаточной глиной и лунным молоком показало, что граница имеет четкий переход по цвету и текстуре от гомогенной (=однородной) до мелкозернистой. Однако при разминании пальцами лунного молока и остаточной глины выяснилось, что тиксотропные свойства (=способность из твердого состояния при механическом встряхивании переходить в жидкое состояние) изменяются постепенно. Т.е. частичное разжижение остаточной глины наблюдается и на некотором удалении от лунного молока. Это наблюдение заставило нас прийти к выводу о том, что остаточная глина может являться субстратом для образования лунного молока.
Была обнаружена также сильная флюоресценция лунного молока. После воздействия фотолампой-вспышкой в темноте было заметно, что остаточное свечение лунного молока сохраняется в течение 5 секунд, в то время как порода и глина почти не светятся. В электронном микроскопе внутренняя структура лунного молока не выявляется. Применение рентгеновского микроанализатора показало, что гомогенная масса содержит кремний и аллюминий в соотношении 2/1. Влажность образца лунного молока составляет 185% (то есть 1 грам сухого вещества содержит 1,85 мл H2O), а образца остаточной глины - 80%.
Основные выводы: в лунном молоке уменьшается содержание карбонатов, возрастает валовое содержание кремния и алюминия, и алюминий появляется в значительном количестве в виде подвижных форм.
Интересные данные были получены при изучении минералогического состава. В глине вокруг лунного молока идентифицируется кальцит и несколько алюмо-силикатных минералов, таких как монтмориллонит и палыгорскит. В лунном молоке четко видны только пики кальцита. Спрашивается, куда же делся весь кремний и алюминий, которые по данным химического состава накапливаются в лунном молоке? Мы пришли к выводу, что в лунном молоке кремний и алюминий находятся в виде рентгеноаморфных (=не окристаллизованных) форм. К таким формам относится, например, силикатный гель и аллофан (=аморфный гель переменного состава, состоящий из водонасыщенных окислов алюминия и кремния). То есть лунное молоко из Никитских каменоломен относится к силикатному, а не к карбонатному типу.
Количество микроорганизмов в лунном молоке по сравнению с остаточной глиной уменьшается. В глине мы обнаружили микробные клетки в количестве 0,65 х 109 клеток/грамм образца, а в лунном молоке только 0,4 х 106 микробных клеток. Посев на питательные среды показал, что выделяется стандартный почвенный набор видов - спириллы и артробактры. Было отмечено большое количество актиномицетов рода Streptomyces (известных как продуценты антибиотика стрептомицин).
Общее направление формирования силикатной формы лунного молока не вызывает сомнений, но есть два варианта теории - учитывающий и не учитывающий роль микроорганизмов.
Химическая концепция. Кремний более подвижен в щелочной среде и поэтому частично может переходить в раствор во внутренних зонах карбонатной породы, где рН находится примерно на уровне 7,5-9,0. Растворы постепенно мигрируют по капиллярам и микротрещинам к границе породы с атмосферой, где за счет больших масс воздуха содержащего углекислоту рН растворов изменяется и в более кислой среде кремний выпадает из раствора в осадок, или происходит агрегация коллоидов.
Биогеохимическая концепция. Основная схема примерно та же: изменение растворимости и устойчивости коллоидов за счет смещения баланса углекислоты и следовательно рН раствора. Но это смещение частично происходит из-за наличия микроорганизмов, которые живут в остаточной глине и своим дыханием создают зоны, где резко повышается концентрация углекислоты. По-видимому, имеет значение и продукция микроорганизмами разнообразных органических кислот. Слабые органические кислоты сильно повышают степень выветривания силикатных минералов, содержащихся в известняке и глине. Так, палыгорскит, обнаруженный нами в глине, окружающей лунное молоко, весьма подвержен распаду в кислой среде. Органические кислоты при этом наиболее агрессивны, так как резко повышают способность к образованию кремнием и алюминием органо-минеральных комплексных соединений. О присутствии органических комплексов косвенно свидетельствует сильная флюоресценция лунного молока, а также возрастание в лунном молоке содержания органического углерода.
Гипсовая форма лунного молока из пещер Архангельской области.
Гипсовая форма лунного молока обнаружена в ряде пещер Архангельской области: в пещере Двинская (среднее течение реки Северная Двина), пещерах района Березник (Пинежский район) и небольших пещерах вдоль реки Сотка (Пинежский район). Пещеры заложены в нижнепермских гипсах сакмарского яруса и прорабатываются по зонам трещиноватости преимущественно вдоль бортовых отпоров карстовых логов и эрозионных долин.
Лунное молоко встречается в виде неравномерного слоя в замкнутых куполах на потолке пещер толщиной до 5 мм, а также по краям зон проточного увлажнения на полу пещеры в виде отложений мощностью до 1,5-2 см. Цвет грязно-белый с желтоватыми разводами.
Тиксотропность выражена в малой степени, хотя проявляется. На наклонной плоскости лунное молоко проявляет медленную текучесть.
Микроморфологические наблюдения показали, что основная масса лунного молока представлена окатанными кристаллами слабо выраженной ромбовидной формы и приблизительно одинакового размера - около от 3 до 10 мкм.
Содержание влаги в образце лунного молока - 21,5% (то есть 1 грамм сухого вещества содержит 0,215 мл H2O). Химический состав лунного молока - практически чистый (примеси менее 2%) сульфат кальция.
Микроорганизмы фактически отсутствуют в образцах. Прямыми наблюдениями удалось выявить не более, чем 102-103 бактериальных клеток на грамм свежего образца. Морфологически бактериальные клетки представлены подвижными жгутиковыми формами и спириллами. Мицелиальных форм выявить не удалось.
Лунное молоко из пещер Архангельской области - насыщенная водой суспензия гипсовых кристаллов. Морфология кристаллов не вызывает сомнения (ромбоидная форма кристаллов в составе коренного плотного гипса, отсутствие селекции по размеру, что происходит при образовании хемогенного осадка, следы растворения - оплывшие края и углы), что данный образец лунного молока - результат, не осаждения, а равномерного растворения коренной породы или вторичных осадков. Безусловно, интерес вызывает кинетика процессов растворения гипса, в результате которых образуется суспензия зерен примерно одинакового размера. То есть растворение стабилизируется при достижении остаточными зернами определенного соотношения массы и площади поверхности.
Карбонатная форма лунного молока из пещеры Большая Орешная (Красноярский край).
В пещере Большая Орешная нами собрано лунное молоко, представленное его карбонатной разновидностью. Образец интенсивно вскипает и полностью растворяется в 5% соляной кислоте. Содержание влаги в образце 100% (то есть 1 грамм сухого лунного молока содержит 1 мл H2O).
Микроморфологические съемки проводятся в настоящий момент и иллюстрации будут получены несколько позже. Однако, предварительное микроскопирование показало, что лунное молоко образует сверхтонкие фибриллы (=нитиевидные структуры) круглого и овального сечения, которые многослойно покрывают поверхность коренной породы - конгломерата с карбонатным цементом.
Весьма вероятно, что для объяснения генезиса данной разновидности лунного молока можно привлечь конденсационные процессы. Покровный характер лунного молока позволяет предположить, что сезонный цикл влажности воздуха в пещере "увлажнение-просыхание", в свою очередь связанный с сезонными ветрами - приводит к растворению поверхности коренной породы с немедленной рекристаллизацией карбоната в иную кристаллическую форму.
Лунное молоко из пещеры Майской (массив Дженту, Карачаево-Черкессия).
Е.В. Волькенау (Московская геологоразведочная экспедиция ПГО «Центргеология»)
В.А. Блинов, М.Н. Дякин, В.Э. Киселев (Секция спелеотуризма Перовского клуба туристов г. Москвы) опубликовано в сборнике «Пещеры», Пермь, 1984, с.60-75.
Полная версия здесь http://www.rgo-speleo.ru/biblio/maiskaya.htm
На глубине 380 м, в устье притока меандра встречено «лунное молоко» (мондмильх). У уреза воды оно влажное, в верхних горизонтах меандра — сухое, сыпучее. Твердая фракция образцов была представлена не только кальцитом, но и другими карбонатами (гидромагнезит, магнезит, хантит, доломит), а также сульфатами (гипс), фосфатами и силикатами. Р. Бернаскони предложил для наименования всех похожих на мондмильх образований использовать термин «белые пластичные массы», а термин «мондмильх», — исторически и этимологически соответствующий двухфазным системам, состоящим из воды и кальцита, — лишь для тех белых пластичных масс, в твердой фракции которых кальцит составляет не менее 90 %.
Пробы белой пластичной массы, взятые из пещеры Майская и предварительно очищенные от механических примесей, были проанализированы рентгеновским и оптическим методами. Материал имеет вид пластинчатых, неправильной формы кристаллов (3—5 мкм, реже 1 мкм), изотропных в поляризованном свете. Рентгеновский спектр однозначно соответствовал спектру гидромагнезита.
Таким образом, белая пластичная масса из пещеры Майская на 70% состоит из гидромагнезита и на 30% — из арагонита и доломита (размер частиц от 0,1 до нескольких мм), являющихся механическими примесями. Как показало изучение химического состава образцов, белая пластичная масса значительно беднее микроэлементами по сравнению с известняками — основная часть полностью вынесена, содержание же Fe, Al, Si, Ti, Сu невысоко. Значительным остается только содержание Na.
Медицинские свойства лунного молока.
Упоминания о медицинских свойствах лунного молока встречаются в древних трактатах. В истории лунное молоко применялось для заживления переломов, прикладывалось к язвам, а также принималось внутрь при диарее и дизентирии. В ветеринарии его давали коровам со сниженной лактацией.
Мы полагаем, что возможность наличия медицинских свойства у лунного молока может объясняться следующим образом. По крайней мере аллюмо-силикатная и карбонатная разности лунного молока - великолепные абсорбционные системы и следовательно поглощают вещества из окружающей среды (глины и пещерной атмосферы). Оно вбирает в себя все вещества, не сортируя на вредные и полезные для человека примеси. Так в нашем случае, в глине из Никитской каменоломни обнаружены стрептомицеты, поэтому очень вероятно, что в лунном молоке повышена концентрация антибиотика стрептомицина. А вот если бы лунное молоко сформировалось рядом с прослойкой, например, киновари, то оно набрало бы в себя все возможные формы ртути и представляло бы концентрат яда с очень сомнительной пользой для здоровья человека. Таким образом, к использованию лунного молока для лечебных практик нужно подходить весьма осторожно, тщательно учитывая конкретные условия его нахождения.
