Gintaro formavimasis

Europoje keitėsi klimatas: jis šiltėjo ir drėgnėjo. Keičiantis klimatui keitėsi ir klimato juostų padėtis. Vidutinėje klimato juostoje geriausiai augančios pušys turėjo prisitaikyti prie naujų aplinkos sąlygų. Į bet kokį klimato pasikeitimą visi spygliuočiai reaguoja padidindami arba sumažindami sakų išsiskyrimą. Paleoceno laikotarpiu pradėjęs keistis klimatas iki eoceno laikotarpio pabaigos pakito iki subtropinio. Nepastovus klimatas, pasikeitusi oro temperatūra, padidėjęs oro bei dirvožemio drėgnumas įtakojo ir spygliuočių augimo procesus - padidėjo gintarmedžių sakingumas ir iš sakų ėmė formuotis gintaras.
Sakai spygliuočiuose kaupiasi ir cirkuliuoja dviejų rūšių sakotakiuose - išilginiuose ir skersiniuose. Išilginiai sakotakiai prasideda šaknyse, eina per visą liemenį ir baigiasi šakų viršūnėse. Skersiniai sakotakiai susidaro medžio šerdies spinduliuose ir eina iki liemens paviršiaus. Medžio žievėje yra tik skersiniai sakotakiai. Be išilginių ir skersinių sakotakių medienoje dažnai būna ir patologinių, kurie nuo normalių skiriasi sandara ir didesniu skersmeniu. Jie susidaro pažeidimų vietose, spygliuočiams augant nepalankiomis sąlygomis. Daug patologinių sakotakių turėjo ir gintarą produkavusios pušys.
Pilnai prisipildžiusiame sakotakyje susidaro labai didelis sakų slėgis, kurio neatlaiko sakotakio sienelės ir sakai išsilieja į medžio paviršių. Medienoje likę sakai pradeda migruoti į mažesnio slėgio vietą, o tirštėjantys sakai užkemša pažeistą vietą ir jų išsiliejimas nutrūksta. Ilgainiui medis atstato prarastą sakų kiekį, vėl sakotakius užpildę sakai sužalotoje vietoje išmuša susidariusį kamštį, ir sakai pradeda vėl tekėti. Sakoplūdis kartojasi ciklais, kol medžio stiebe prie sužalotos vietos baigiasi maisto medžiagų atsargos arba tą vietą galutinai užkemša sukietėję sakai ir ji užauga.
Gintaro susidarymo laikotarpiu vyravo optimaliausios sąlygos, skatinusios sakoplūdį: gintarmedžių sakotakiai buvo didesnio skersmens, sakotakių sistema vešlesnė, sakai nuo didelio lakiųjų terpenų kiekio (ne mažiau 30%) buvo skystos konsistencijos, vešlios medžių šaknys ir vainikas, aukšta oro temperatūra ir didelė drėgmė. Sakai gintarmedžiuose gamindavosi žymiai greičiau nei dabartiniuose spygliuočiuose, jie tekėjo intensyviai, dažnais ciklais, bet trumpai.

GINTARO FORMAVIMOSI ISTORIJA

Gintaro formavimosi istorijoje sąlygiškai išskiriami 3 skirtingos trukmės etapai, turėję
poveikį gintaro sudėčiai bei savybėms

1. Sakų susidarymas ant medžio
Tai etapas, apimantis laikotarpį nuo sakų susidarymo iki patekimo į miško gruntą, trukęs kelis šimtus metų. Etapas sutampa su gintarmedžio amžiumi. Šiame laikotarpyje vykę procesai būdingi tik paviršinės sakų morfologinės atmainos gintarui. Vidinės sakų morfologinės atmainos gintarui šis etapas neturėjo jokios įtakos, kadangi jis buvo gerai izoliuotas nuo atmosferinio deguonies, drėgmės ir šviesos. Šios atmainos gintaras, medžiui supuvus, iš karto pateko į miško dirvožemį. Jį veikė jau tik antrame ir trečiame gintaro formavimosi etape vykę procesai. Dėl šios priežasties gintaro cheminė ir fizinė sudėtis šiek tiek skiriasi.

2. Sakų kitimas miško grunte
Šis etapas apima laikotarpį nuo sakų patekimo į gintaro miško dirvožemį iki tol, kol pirminius gintaro telkinius išplovė upės. Jis tęsėsi keletą milijonų metų.

3. Gintaro sunešimas į antrines radimvietes
Šis laikotarpis tebevyksta iki šių dienų.


SAKŲ SUSIDARYMAS ANT MEDŽIO

Į medžio paviršių nuolat sunkėsi lakių terpenų (skaidrus bespalvis pušų kvapo skystis, kurio sudėtyje yra angliavandenilų mišinys,

randamas sakuose) prisotinti sakai. Čia juos veikė mažesnis slėgis, todėl jie darėsi mažiau tirpūs, aplinkos temperatūros veikiami greitai garavo lakieji terpenai. Tuose sakuose, kurie sunkėsi saulės atokaitoje terpenai garavo greičiau. Iš jų dujų sakų masėje susiformavo daugybė smulkių burbulėlių, todėl sakai susidrumstė. Dujų burbulėliai skystuose sakuose šiek tiek judėjo, jungėsi vieni su kitais, todėl susidarė pusiau skaidrios, arba debesuotos, sakų zonos. Tirštesniuose sakuose burbuliukai liko smulkūs, labai tankiai pabirę, todėl susidarė drumstos, gelsvos arba net baltos sakų zonos. Medžių kamienais klampūs sakai palengva slinko žemyn, skirtingų spalvų ir drumstumo zonos maišėsi, sudarydamos įvairiausių raštų ir spalvų gintarą.
Išgaravus didžiajai terpenų daliai, sakų lydymosi temperatūra labai padidėjo, todėl saulės šiluma jų jau neišlydė. Sakai prilipo prie kamienų ir visiškai sukietėjo. Juose išliko visos per tekėjimą susidariusios spalvos, matomos gintare. Labai smarkiai saulės atokaitoje garuojantys sakai įgavo putų pavidalą, iš kurių susiformavo dažnai aptinkamas poringas putų gintaras. Pavėsyje besisunkiančių sakų terpenai garavo labai lėtai, todėl šie sakai kietėjo iš lėto, jie išliko skaidrūs. Gintaro spalvai įtakos turėjo ir oksidacijos procesas, kuris ypač intensyviai vyko dėl šviesos, šilumos ir ozono poveikio. Oksidacijos paveikto gintaro spalva yra daug tamsesnė nei vidinių formų gintaro.
Šio etapo procesuose nedalyvavo mikroorganizmai, organinės ir mineralinės rūgštys, sakų neveikė drėgmė.

Vidinių gintaro formų sakai kito truputį kitaip. Tai rodo gintaro fizinės savybės ir cheminė sudėtis. Šios atmainos gintaras yra labai šviesus, kartais net bespalvis, kadangi sakai nereagavo su deguonimi (nevyko oksidacijos procesas). Iš sakų negaravo terpenai, todėl gintare išlikę beveik visi lakūskomponentai, kurie reagavo su kitomis sudėtinėmis dalimis, todėl šie sakai yra labai skaidrūs.

SAKŲ KITIMAS MIŠKO GRUNTE
Gintarmedžiams nudžiūvus ir supuvus, ant kamieno ir jo viduje buvę sakai pateko į miško gruntą, kuriame nuo humuso ir mineralinių rūgščių dominavo rūgšti aplinka. Čia jie organinių medžiagų ir dirvodaros procesų veikiami patyrė įvairiausių fizinių ir cheminių pakitimų. Dėl gero pralaidumo beveik iki apatinių dirvožemio sluoksnių patekdavo atmosferinio deguonies, todėl čia vyravo oksidacinės sąlygos. Dėl šilto klimato miško dirvožemyje buvo gausu bakterijų ir grybų, kurie darė lemiamą poveikį gintaro formavimuisi iš sakų. Šie mikroorganizmai buvo būtina autooksidacijos sąlyga.
Šiame gintaro formavimosi etape mineralinių ir organinių rūgščių veikiami keitėsi sakuose likę terpenai, cheminės gintaro savybės, bet cheminė sudėtis liko pastovi. Veikiant aplinkai bei vykstant įvairioms cheminėms reakcijoms susidarė įvairios medžiagos, suteikusios gintarui būdingą geltoną spalvą, aromatines medžiagas, atsparumą cheminiams poveikiams, susiformavo gintaro rūgštis (CH2. COOH)2, pagal kurią gintaras atskiriamas nuo kitų fosilinių sakų.
Keitėsi ir fizinės sakų savybės. Miško grunte intensyviai oksidavosi jų paviršius ir formavosi gintarą dengianti trapi bei tamsi dūlos plutelė. Polimerizacijos metu didėjo sakų lyginamasis svoris, šviesėjo sakų spalva (skirtinagai nei oksidacijos metu), didėjo lydymosi temperatūra, mažėjo jų tirpimas įvairiuose tirpikliuose. Apie vienas svarbiausių gintaro savybių - sakų kietumą ir klampumą - šiame etape duomenų nėra. Manoma, kad sakai dar buvo trapūs, nes gausiai randama gintarų gabalų nuolaužų.
Milijonus metų trukusiame sakų kitimo etape vykę procesai ir veiksniai suformavo visas svarbiausias gintaro sudėtines dalis bei savybes, atskiriančias jį nuo kitų fosilinių sakų. Tik nuo šio momento gintarmedžių sakai vadinami gintaru.

GINTARO SUNEŠIMAS Į GINTARO RADIMVIETES
Gintaro dirvožemyje susidariusius pirminius gintaro telkinius amžiais plovė vagas keitusios upės, tekantis lietaus vanduo. Patekę į upes, gintaro gabalai dėl nedidelio lyginamojo svorio, artimo vandens svoriui, lengvai plaukė pasroviui. Plaukdamas vandenyje, gintaras atsitrenkdavo į dugną arba į kitas kliūtis, zulinosi. Susidariusi dūlos plutelė nusitrynė tik atsikišusiuose paviršiuose ir gumulų kampuose, o visur kitur išliko sveika. Riedėdamas akmenuotu dugnu, gintaras apsiskaldė, ilgesnieji gabalai sulūžinėjo. Lūžio ar skilimo vietose paviršiai vėl oksiduotis nespėjo, nes gintaro kelionė nuo Skandinavijos iki Sembos pusiasalio truko tik nuo keleto iki keliolikos metų, todėl gintaringose nuoguluose jie randami visai švieži. Tokio paviršiaus gintaro gabalai yra būdingi visam Sembos telkiniui. Baltijos jūros išmetamas gintaras, ypač didesnieji gabalai, smarkiai apzulinti, suapvalinti, blausaus paviršiaus, beveik neturi dūlos plutelės. Pagal šį požymį jis lengvai atskiriamas nuo iškasamojo gintaro.
Į deltų nuogulas upių žiotyse suneštas gintaras atsidūrė visai kitokioje aplinkoje. Čia buvo daug organinės medžiagos, kuriai pūvant viršutinis nuosėdų sluoksnis neteko deguonies, susidarė daug sieros vandenilio. Oksidacinė aplinka pasikeitė į redukcinę (deguonies atidavimas), kurios įtakoje gintaro sudėtinės dalys įgijo specifinių savybių. Slūgsodamas gintaras įgavo dabartinį kietumą ir ypač vertinamą klampumą. Ši savybė leidžia gintarą lengvai drožti, gludinti ir svidinti.
Paskutiniojo gintaro susidarymo etapo pakitimai buvo tik pirmųjų priedas. Pirmuosiuose etapuose susiformavo visos pagrindinės gintaro fizinės ir cheminės savybės. Ryškiausias jo pakitimas yra oksidacija. Deguonies aplinkoje gintaras apsitraukia įvairaus storio dūlos plutele. Ypač intensyviai ji susidaro ten, kur yra daug organinės medžiagos. Net poliruotas gintaro paviršius įgauna oksidacijos požymių - ilgainiui gelsta, tamsėja ir trūkinėja. Vandenyje gintare ištirpsta dalis laisvos gintaro rūgšties.

GINTARO MIGRACIJA IR TELKINIŲ SUSIDARYMAS


Ilgus amžius gintarą plovęs ir nešęs lietaus, upių bei jūrų vanduo suformavo platų gintaro paplitimo arealą. Gintaro telkiniai susidarė Pietų Švedijoje, Sembos pusiasalyje, Pietų Anglijoje, Ukrainos, Baltarusijos, Lenkijos, Vokietijos, Danijos teritorijoje, Kaliningrado srityje, Lietuvoje ir nedidelėje teritorijoje iki Rygos įlankos. Už šio arealo ribų aptinkami tik pavieniai gintaro radiniai, kurie ten nugabenti žmonių.
Vėlyvajame eocene gintaro miško vietoje susidarė pirminiai gintaro telkiniai. Vanduo pradėjo juos ardyti ir nešti į upių deltų nuosėdas Sembos pusiasalyje ir Pietų Švedijoje. Didžioji gintaro dalis nusėdo kartu su upės neštu smėliu, moliu, medienos nulaužomis priekinėje deltos dalyje, kur tekantis upės vanduo susidurdavo su stovinčiu jūros vandeniu. Šioje zonoje susidaręs deltos nuogulų užklotas gintaringas sluoksnis išliko iki mūsų dienų.