Ģeoloģiskā attīstība un uzbūve
Pamatieži, to veidošanās un izmantošana
Nogulumieži ir izplatītākie Zemes virsas ieži, kuri veidojušies, sadēdot senākiem iežiem, kā arī no organiskām atliekām vai vulkānu izvirdumproduktiem.
Pamatieži ir nogulumieži - māls, dolomīts, kaļķakmens, smilšakmens, ģipšakmens, kas radušies pirmskvartāra periodā.
Pēdējos pusotra miljarda gados Latvijas teritorijā lielas ģeoloģiskās katastrofas nav bijušas. Izmaiņas teritorijā šajā periodā ir saistītas ar lēnu zemes garozas grimšanu un pacelšanos un līdz ar to arī jūras uzvirzīšanos vai atkāpšanos. Jūras apstākļos no Skandināvijas kalniem ar ūdens straumēm tika atnesti smilts materiāls. Nogulumiežu biezums un raksturs mainījās atkarībā no jūras dziļuma, klimatiskajiem un citiem apstākļiem.
Latvijas kristālisko pamatklintāju klāj jaunāko periodu nogulumi: kembrija, ordovika, silūra, devona, karbona un perma nogulumi un Kurzemes dienvidrietumos mezozoja ēras triasa un juras periodu nogulumi.
Nogulumsegas pamatnē ieguļ kembrija smilšakmeņi un māli. Tiem ir nozīmīga loma tautsaimniecībā. Porainie kembrija smilšakmeņi Rīgas rajona Inčukalna apkārtnē jau no 1968. gada tiek izmantots kā pazemes dabas gāzes krātuve no Krievijas eksportētās gāzes uzglabāšanai. Piemērotas ģeoloģiskās struktūras pazemes gāzes krātuvju iekārtošanai atklātas Rīgas, Cēsu, Saldus, Dobeles un Kuldīgas rajonos.
Kembrija vecuma nogulumi ir nozīmīgi arī kā iespējamie ģeotermālās enerģijas ieguves avots. Termālie pazemes ūdeņi sastopami Latvijas dienvidrietumos (dienvidos no Liepājas) un zonā no Jelgavas līdz Elejai. Pateicoties Zemes dzīlēs akumulētam siltumam Latvijā Rucavas apkārtnē kembrija ūdeņi ir samērā karsti – 50 - 62o C. Perspektīvā tautsaimniecībā nozīmīgi varētu būt arī bromu saturošie rūpnieciskie minerālūdeņi.
Kembrija nogulumus sedz ordovika un silūra vecuma nogulumi: kaļķakmeņi, māli, merģeļi, smilšakmeņi un dolomīti. Kembrija un ordovika vecuma nogulumi Latvijas rietumdaļā un Baltijas jūras akvatorijā satur naftu. Šobrīd Latvijā Kuldīgas rajonā ir atklāta viena neliela naftas atradne, kuras izpētītie krājumi ir 770 tūkst.t. Ģeofizikālo pētījumu rezultātā ir konstatēti vairāki lokāli pacēlumi – tā saucamie „naftas slazdi” . 20 pacēlumus Latvijas šelfa daļā speciālisti atzīst par perspektīvām naftas iegulas vietām.
Devona sistēmas nogulumi: smilšakmens, dolomīts, māls un ģipšakmens izplatīti visā Latvijas teritorijā. Lielākajā valsts daļā to nogulumi veido zemkvartāra nogulumu virsmu un atsevišķās vietās, galvenokārt Gaujas, Salacas, Daugavas, Ventas, Abavas upju ielejās un Rīgas jūras līča Vidzemes piekrastē tie atsedzas, veidojot vizuāli pievilcīgus un zinātniski interesantus atsegumus. Liela daļā šo atsegumu ir iekļauti valsts nozīmes aizsargājamo ģeoloģisko pieminekļu sarakstā. Vienlaicīgi tie ir nozīmīgi tūrisma resursi.
Devona smilšakmens nogulumi veidojušies seklā jūrā, kas aizņēma lielāko Latvijas daļu. Devona vecuma smilšakmeņi nesatur kalcija karbonātus un tāpēc Latvijā ziemeļos un dienvidaustrumos ir izveidojies devona bezkarbonātisko iežu apgabals.
Liepas Ellīte un Ērgļu klintis
Smilšakmens radies ar dzelzs oksīdiem, māla daļiņām, retāk ar kalciju karbonātu sacementējoties smilts graudiņiem. Atkarībā no dzelzs satura un cementācijas pakāpes mainās iežu blīvums un nokrāsa – sākot ar irdenu, bālganu smilti un beidzot ar dzeltenu vai rūsgani sārtu smilšakmeni. Ērgļu klintis veido dzeltens smilšakmens, Ķūķu iezi sarkans smilšakmens, bet Lodes Ellīti – balts smilšakmens.
Smilšakmeņi ir poraini ieži, kuru poras satur lielus dzeramā ūdens krājumus. Daudzviet šos ūdeņus izmanto apdzīvoto vietu ūdens apgādē. To izmantošanu pilnībā traucē augstais dzelzs saturs, kas ūdenim dod sarkanu nokrāsu. Pirms šāda ūdens izmantošanas nepieciešams veikt ūdens atdzelžošanu. Patreiz Latvijā ir izstrādāta valsts programma dzeramā ūdens kvalitātes uzlabošanai, kurā ir iekļauta arī ūdens atdzelžošana.
Pazemes ūdeņu plūsmas smilšakmeņos var izskalot smilts graudiņus un ūdeņu izplūdes vietās veidot alas. Šādas izskalojuma alas ir sastopamas smilšakmeņu izplatības apgabalā, it sevišķi Gaujas senlejā un tās pieteku ielejās. Latvijā garākā dabīgi izveidojusies smilšakmens ala ir 330 m gara. Daudziem pazīstama ir Kalēju ala Strīķupītes krastos, Gūtmaņa ala Siguldas apkārtnē, Lībiešu upurala Svētupes krastos, Māras kambari Abavas ielejā un citas smilšakmeņu alas, kas ir nozīmīgi tūrisma objekti.
Kalēju ala Strīķupītes krastos un Gūtmaņa ala Siguldas apkārtnē
Alas ir pazemes dobumi un ejas Zemes garozas augšējos slāņos ar vienu vai vairākām izejām virszemē.
Atsegumi ir virszemē atsegti ieži.
Svarīgi!
Alas valsts aizsargā kā ģeoloģiskos un ģeomorfoloģiskos objektus, kuriem ir liela zinātniska, izglītojoša un estētiska vērtība, kā zooloģiskus objektus, kurās uzturas un ziemo aizsargājamās sikspārņu sugas, kā botāniskos objektus ar reto sugu atradnēm – alās sastopamas daudzas ķērpju, aļģu, paparžu un sūnu sugas. Alas tiek aizsargātas arī kā arheoloģiskie pieminekļi, jo vismaz 27 Velnalas un Upuralas ir seno Latvijas iedzīvotāju kultu vietas.
Alas smilšakmens nogulumos dažkārt ir izveidojis cilvēks. Vairāku gadsimtu garumā, izmantojot balto smilšakmeni trauku beršanai un istabu izkaisīšanai, kā arī stikla ražošanai, 460 m garu alu labirintu Riežupes kreisā krasta kraujā izveidojuši vietējie iedzīvotāji. Riežupes alas šodien ir vienas no apmeklētākajām alām Latvijā.
Riežupes smilšu alas
Raksturīgi devona bezkarbonātisko iežu derīgie izrakteņi ir kvarca smilts un bezkarbonātiskie māli. Devona kvarca smiltis izmanto stikla ražošanai un kā veidņa smilti. Nozīmīgi kvarca smilts krājumi tuvu zemes virspusei ir Cēsu, Valmieras un Valkas rajonos. To izmantošanu ierobežo perspektīvo atradņu atrašanās Gaujas nacionālā parka teritorijā un Latvijas rūpniecības nelielais pieprasījums pēc minētajiem ģeoloģiskajiem resursiem.
Nozīmīga vieta tautsaimniecībā ir devona māliem, kas veidojušies jūras baseinam paplašinoties un padziļinoties. Māla augstā kvalitāte dod iespēju to izmantot keramikas, ķieģeļu, keramisko bloku un jumta kārniņu ražošanai. Nozīmīgākā devona māla atradne Latvijā ir Liepas atradne Cēsu rajonā.
Plašā teritorijā Latvijā zem kvartāra segas atrodas apmēram 140 m biezā devona karbonātisko iežu (dolomītu, ģipšakmeņu) slāņkopa. Dolomīti veidojušies seklas jūras apstākļos. Tie devona perioda beigās aizņēma Latviju teritoriju šaurā joslā virzienā no dienvidrietumiem uz austrumiem. Savukārt ģipšakmens veidojās lagūnās strauji iztvaikojot jūras ūdenim.
Karbonātiskie ieži šodien būtiski ietekmē dabas apstākļus. Tie stāvu klinšu sienu veidā atsedzas Daugavas, Abavas, Ventas, Gaujas, Lielupes, Mēmeles un citu upju krastos.
Karbonātiskie ieži ir daudz cietāki nekā smilšakmens un tādēļ upju gultnēs, kur mijas šie atšķirīgie slāņi veidojas ūdenskritumi (Ventas rumba, Abavas rumba, Īvandes ūdenskritums.
Daudas un Īvandes ūdenskritumi
Karbonātiskos iežos ir daudz plaisu, pa kurām pārvietojas pazemes ūdeņu straumes. Ģipšakmens un dolomīts samērā labi šķīst ūdenī un tādēļ pazemes ūdeņu plūsmas tajos izraisa karsta parādības: izskalo dobumus, virs kuriem, iebrūkot iežiem var veidoties zemes iegruvumi vai kritenes. Šādi iegruvumi apdraud cilvēku veidotās celtnes un arī autoceļus.
Tajās vietās, kur karbonātiem bagātie „cietie” pazemes ūdeņi izplūst virszemē veidojas saldūdens kaļķieži. Tos sauc arī par avotkaļķiem, pļavu kaļķi, ezerkaļķi. Parasti upju ielejās, kur karbonātiem bagātie ūdeņi iznāk virspusē veidojas ar kalciju bagātas augsnes, kas nosaka platlapju mežiem raksturīgu augu augšanu.
Dolomītu jau senos laikos plaši izmantoja būvniecībā. Tas izmantots trešajā – ceturtajā gadsimtā Daugmales pilskalna nostiprināšanā. No dolomīta celtas daudzas pilis, baznīcas, tas lietots senās Rīgas aizsargmūros. Senākās akmens ēkas, kurās plaši izmantots dolomīts ir baznīca (1185.g.) un pils (1186.g.) Ikšķilē un pils Mārtiņsalā (1186.g.). Ēkas no dolomīta ir sastopamas areālā, kur dolomīta slānis iznāk tuvu virspusē. Mūsdienās dolomītu izmanto galvenokārt šķembu ražošanā, kuras savukārt lieto kā betona pildvielas un ceļu būvmateriālus. Dolomītu izmanto arī kā apdares materiālu (Kongresa nams Rīgā), no tā ražo būvkaļķus un dolomītmiltus augsnes kaļķošanai. Dolomīts ir viena no izejvielām akmens vates ražošanai. Latvijā dolomīta krājumi ir ievērojami.
Randātu klints dolomīti un Ieriķu dzirnavas
Ģipšakmeni izmanto būvniecībā kā apdares materiālu. Nozīmīgākie ģipšakmens krājumi ir Sauriešu apkārtnē Rīgas rajonā un Saulkalnes apkārtnē Bauskas rajonā. Apdedzinātā veidā ģipsi izmanto kā saistvielu. Visplašāk ražo un izmanto parasto būvģipsi, kuru sauc arī par apmetuma ģipsi.
Salaspils ģipšu karjers un ģipšakmens dzīslas
Devona sistēmas nogulumu ieguve un pārstrāde daudzviet ir bijusi par pamatu apdzīvoto vietu (Liepa, Saurieši) veidošanā un svarīgs faktors iedzīvotāju nodrošināšanai ar darbu. Ar devona nogulumiem saistīti arī bagātīgi dzeramā ūdens un minerālūdeņu resursi.
Karbona, perma, triasa un juras perioda nogulumieži – kaļķakmens, māls, dolomīts un citi Latvijā sastopami tikai Kurzemes dienvidos un dienvidrietumu daļā. Tas saistīts ar jūras aizņemtās platības samazināšanos. Šo periodu laikā jūra aizņēma tikai daļu Kurzemes. Pārējā teritorijā valdīja sauszemes apstākļi. Vislielākā praktiskā nozīme ir perma kaļķakmeņiem un juras sistēmas kvarca smiltīm, kurus plaši var pielietot būvmateriālu ražošanā. Sākot jau ar 13. – 14. gs. Kurzemes mūra piļu celtniecībā, kā saistvielu lietoja no perma kaļķakmeņiem dedzināto kaļķi. Kaļķakmeņu ieguve un pārstrāde bijusi par pamatu Brocēnu pilsētas celtniecībai un attīstībai.
Mezozoja ēras beigās un kainozoja ēras sākumā Latvijas teritorijā bija sauszeme un ģeoloģiskie nogulumi neveidojās līdz pat kvartāra perioda sākumam. Tāpēc Latvijā nav sastopami baltie krīta nogulumi, kas iznāk zemes virspusē daudzās Centrāleiropas un Rietumeiropas valstīs.