Халцедон

474 Фото. Агат моховой. Центральный Казахстан. 8 х 6 см. Образец Ф.Ибрагимова. Фото М.Лейбова.

18. ХАЛЦЕДОН.

ЮВЕЛИРНО-ПОДЕЛОЧНЫЕ РАЗНОВИДНОСТИ

18.1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Халцедон — скрытокристаллическая модификация тригонального α-кварца является основным компонентом ряда широко известных ювелирно-поделочных камней: полосчатого и пейзажного («мохового») агата, коричневого сардера, оранжевого и розового сердолика, красного карнеола, зеленого хризопраза, голубого сапфирина, молочно-белого кахолонга, а также своеобразной яшмы-гелиотропа и окаменелого дерева*. (* Номенклатура декоративных разновидностей халцедона неупорядочена и включает много неоднозначно понимаемых или излишних и устаревших терминов. В данной работе использованы названия, наиболее прочно утвердившиеся в современной минералогической литературе и геммологической практике.)

Следует подчеркнуть, что перечисленные камни не мономинеральны и в той или иной мере содержат кроме халцедона другие микрозернистые низкотемпературные минералы кремнезема: кристобалитовый и кристобалит-тридимитовый опалы, а также структурно-упорядоченный α-кварц.

Считается, что термин «халцедон» произошел от названия древнего города на побережье Мраморного моря (позднее Битинья), некогда служившего крупным рынком самоцветов. К числу несомненных достоинств халцедона относится способность принимать идеальную полировку, красивый рисунок, приятная окраска с широкой цветовой гаммой, достаточно высокая твердость. При этом следует четко разделять полупрозрачные благородные халцедоны от непрозрачных, часто загрязненных примесями халцедоновых кремней, хрупких и лишь изредка использующихся как дешевый поделочный камень.

Халцедон сыграл заметную роль в истории материальной культуры. В каменном веке кремень был лучшим материалом для приготовления примитивного оружия и режущего инструмента, с давних пор применялся как огниво для разжигания огня. Благородный цветной и полосчатый халцедон высоко ценился в древние века, когда из него вырезали печати, амулеты, перстни и тому подобные предметы. В античное время возникло искусство глиптики — художественной резьбы по камню, главным образом по многослойному агату — ониксу, вторично достигшее расцвета в эпоху Возрождения. В Европе, начиная со средних веков, приобрели известность мастерские по обработке агатов в Идаре-на-Наэ (ныне Идар-Оберштейн) в Германии — ныне крупнейшем камнерезно-ограночном и торговом центре мирового значения. Традиционными изделиями из агата были декоративные флаконы, табакерки, шкатулки, вставки в перстни и др.

Сейчас благородный халцедон в виде кабошонов, полированных пластинок и голтованных камней широко используется в недорогих ювелирно-галантерейных

Стр. 476

476 Фото. Агат. Камея Ганзага. Птолемей II и Арсиноя. III в. до н.э. Александрия, Египет. 15,7 х 11,8 см. Эрмитаж. Фото А. Свердлова.

украшениях: кулонах, ожерельях, брошах, перстнях, запонках, а также в различных мозаиках. Сравнительно крупные обособления агата и окаменелого дерева являются прекрасным поделочным камнем. Многие разновидности халцедона, особенно агаты, весьма популярны у коллекционеров.

Однородные халцедоны и неяснополосчатые агаты находят применение как технические камни в производстве опорных призм и подпятников в точных приборах, ступок, фильер и нитеводителей синтетических волокон.

По химическому составу халцедон соответствует формуле кремнезема SiO₂ с примесями Н₂О и ОН, FeO, Fe₂O₃, Na₂O, NiO₂ и других, общее количество которых в благородных разновидностях составляет от 0,3 до 2,0 вес.%. Наиболее распространенные примеси 2-х и 3-х валентного железа, а также гораздо более редкого никеля содержатся в виде гидрогелей оксидов и гидрооксидов в микро- и субмикроскопических порах халцедона (Балакирев и др., 1979). Такое же положение занимает вода. В малых количествах Fe³⁺, Al³⁺, Na⁺ и ОН^- замещают кремний и кислород в дефектных зонах кристаллической решетки минерала.

Халцедон представляет собой поликристаллический агрегат, выделяющийся в форме корок, миндалин и желваков (секреций и конкреций), слагающих жилы и прожилки, цементообразующей брекчии, образующий псевдоморфозы по остаткам фауны (кораллам и др.), флоры (деревьям) и многим минералам. По микроструктуре различаются волокнистые (параллельные, сферолитовые и перьевидные), тонкозернистые (тонкочешуйчатые) и ультрамикрозернистые («глиноподобные») агрегаты (Барсанов, Яковлева, 1984; Годовиков и др., 1987).

Наиболее распространен микроволокнистый халцедон с обычной длиной неделимых волокон 20-40 мкм, иногда до 100 мкм при толщине от 2-3 до 5 мкм. Такие волокна нередко собраны в пучки, которые могут казаться единым индивидом. Волокна вытянуты по {102}, т.е. перпендикулярно оси «С», и скручены. Оптическое удлинение волокон халцедона отрицательное, в отличие от других гораздо более редких волокнистых разновидностей α-кварца, имеющих положительное удлинение: кварцина по {0001} и люцетина по {113}? Для волокнистого халцедона характерна явная или скрытая (тонкая) слоистость с поперечным расположением волокон и толщиной отдельных слоев от 1-2 см до 0,01 мм и менее. Слои макроскопически отличаются друг от друга по цвету, тональности и интенсивности окраски, что обусловлено главным образом различиями в пористости, содержании примесей и показателях преломления.

Тонкозернистый (тонкочешуйчатый) халцедон сложен микропластинчатыми индивидами с разной оптической ориентировкой, собранными в лучистые или неоднороднозернистые гетеробластовые агрегаты. Преобладают зерна размером от 15 до 60 мкм, реже до 100 мкм и более. Еще одна структурная разновидность халцедона — ультрамикрозернистая (глиноподобная) состоит из мельчайших зерен кварца размером 1-5 мкм (редко до 10-20 мкм), плотно (в отличие от глин) связанных между собой.

По физическим, и в том числе по оптическим свойствам, халцедон как поликристаллический агрегат отличается от обычного кварца меньшей плотностью (2,57-2,64 г/см³) и твердостью (6,5 по шкале Мооса) и более низкими показателями преломления света (обычно N_e= 1,541-1,543, N_о= 1,534-1,536; N_е—N_о = 0,002-0,006).

Стр. 477

477 Фото. Сердолик. Вазочка с веткой вишни. XVII век. Китай. 7x14 см. Киевский музей восточных культур. Фото А.Свердлова.

Важной особенностью агрегатной структуры халцедона являются обильные закрытые и открытые (сообщающиеся) поры размером от 1-2 до 0,1 мкм и менее. Закрытые поры между зернами кварца имеют форму близкую к сферической, а их «цепочки» и более крупные открытые поры — каналы обычно располагаются между скрученными волокнами.

Собственный цвет халцедона — бледно-серый, голубовато-серый, серовато-белый до молочно-белого имеет псевдохроматическую природу и зависит главным образом от количества и размера микропор, рассеивающих свет. Буровато-коричневая (сардер), оранжевая (сердолик), красная (карнеол), зеленая (хризопраз, плазма), сине-голубая (сапфирин) окраска связана с примесями-хромофорами. Таковыми служат в основном гидрогели оксидов и гидрооксидов железа, марганца и никеля, размещающиеся в микропорах халцедона, а также в той или иной степени раскристаллизованные тонко диспергированные или хлопьевидные включения гематита, гидрогематита, гётита, гидрогетита, циркона, рутила, селадонита, хлорита, хризоколлы и других минералов. Гораздо реже встречается бледно-фиолетовая окраска (Восточные Родопы в Болгарии, Аризона в США), природа которой, пo-видимому обусловлена структурными Fе⁴⁺-центрами как и у крупнокристаллического аметиста (см. главу «Аметист»). Это, в частности, подтверждается аналогичными изменениями в окраске при отжиге такого халцедона. Аметистовый халцедон по степени кристалличности и плотности стоит ближе всего к обычному (упорядоченному) α-кварцу (Пожаревски, 1984; Shigley, Koivula, 1985). Аризонский халцедон с аметистовой окраской продавался под названием «дамсонит».

По данным С.И.Игнатова и А.Н.Платонова (1992), лиловая, синяя и голубая окраска халцедонов может быть также псевдохроматической, связанной с рассеянием света (в том числе релеевского) в коротковолновом диапазоне на микропорах, газово-жидких и твердых включениях. Эти авторы справедливо полагают, что цветная градация (красная, оранжевая, желтая, зеленая) и густота окраски определяются хромоформными примесями, а цветовая тональность во многом зависит от явления псевдохроматизма (например, пурпурный оттенок карнеола и т.д.).

Многие халцедоны благодаря микропористости могут окрашиваться как в природных условиях, так и искусственно. Это явление обычно наблюдается в россыпях, когда халцедоновые гальки, абсорбируя оксиды, диоксиды и гидроокислы железа, приобретают бурый, оранжевый и красный цвет. В геммологической практике широко распространено искусственное прокрашивание бледного серого халцедона чаще всего в дымчато-бурый, черный, красный, зеленый и синий цвет.

Стр. 478

Существуют различные технологии окрашивания, суть которых заключается во внедрении пигмента в поры халцедона. Для этого камень пропитывают раствором красителя, а затем прогревают для удаления растворителя, или, что оказалось более эффективным, производится химическая обработка (кислотная или другая). В результате из раствора красителя выпадает устойчивый цветной осадок (свободный углерод, оксиды или соли металлов и т.п.). В качестве красителей используются различные вещества: для получения синего цвета — желтая кровяная соль, цианиды железа; красного — железный купорос, нитрат железа; желтого — йодистый калий; зеленого — бихромат калия, двухромовокислый аммоний и др. Черный цвет проще всего получить с помощью раствора сахара с последующей обработкой концентрированной серной кислотой. В древности для этого, по свидетельству Плиния Старшего, халцедоны проваривали в меду. В некоторых современных технологиях красящие реактивы внедряются под давлением в автоклавах, что значительно ускоряет процесс. Следует отметить, что искусственно окрашенные камни обычно приобретают очень яркий цвет и лишены мягкой тональности, характерной для натурального халцедона.

Определение халцедона как скрытокристаллической модификации α-кварца, приведенное в начале данной главы, является неполным. Исследование халцедона современными физическими методами, в первую очередь инфракрасной спектрометрии показало, что он состоит из в разной мере упорядоченного α-кварца, иногда с некоторым количеством низкотемпературного тридимита и разупорядоченного тетрагонального α-кристобалита (Барсанов, Яковлева, 1984). Таким образом, в ряду низкотемпературных минералов кремнезема халцедон занимает промежуточное положение между ТК-опалами и упорядоченным α-кварцем (Плюснина, 1983).

Халцедон образуется из сравнительно низкотемпературных истинных водно-щелочных и коллоидных растворов при небольших (до нормального) давлениях в ходе процессов диа- и катагенеза, химического выветривания силикатных пород и гидротермальной деятельности на малых глубинах. Так, с катагенезом кремнисто-карбонатных осадков связаны горизонты кремней в мергелях и известняках, а с корами выветривания никеленосных ультрамафитов — прожилково-вкрапленные скопления хризопраза. Основная масса ювелирно-поделочного халцедона имеет гидротермальное поствулканическое происхождение. Халцедон главным образом в виде агата слагает миндалины-секреции в покровах базальтов и андезитов, выполняет литофизы в риолитах, а также отлагается в трещинах и цементирует брекчии в эффузивных и пирокластических породах. Минерализация осуществлялась в условиях цеолитовой фации метаморфизма, а необходимый для халцедонообразования кремнезем извлекался термальными водами при цеолитизации вулканитов (Петров и др., 1967), При поствулканических гидротермально-метасоматических процессах в результате окремнения вулканитов возникают яшмы существенно халцедонового состава (яшмоиды).

Среди декоративных разновидностей халцедона основное место принадлежит агату, сердолику, карнеолу, сардеру, сапфирину, кахалонгу и наиболее ценному из них интенсивно-зеленому хризопразу. Весьма своеобразными поделочными камнями является халцедоновая яшма — гелиотроп и окаменелое дерево.

18.1.1. Агат

Агат является распространенной и самой популярной разновидностью декоративного халцедона, привлекая внимание, прежде всего, красивым и своеобразным текстурным рисунком. Считается, что его название произошло от реки Ахатес (Дирилло) в Сицилии. Агат наряду с лазуритом и бирюзой используется как ювелирный и поделочный камень с древнейших времен и сохранил до наших дней репутацию одного из лучших материалов для изготовления украшений и сувениров. А.Е.Ферсман (1962) писал, что:

«нет в мире камня, который бы допустил такое разнообразие применения, как агат. Булавки, серьги, пряжки для поясов, браслеты, шахматы, туалетные шкатулки, чашки для кофе, десертные тарелочки, ручки для ножей, чаши-кубки — все это делалось из агата».

Сейчас агат относится к ювелирно-поделочным камням II порядка, хотя по своим эстетическим и хорошим технологическим свойствам он не уступает камням I порядка в этой группе. Причиной тому послужило сильное падение цен мирового рынка на агат в начале XX века вследствие чрезмерно большой добычи камня на крупнейших месторождениях Бразилии, Уругвая и Индии.

Агат чрезвычайно многообразен по особенностям текстуры и окраски, формам выделения, сочетанию с щетками и друзами аметиста, горного хрусталя, кальцита

Стр. 479

479 Фото. Агат. 5,5 x 7 см. Приморье, Дальний Восток. Образец В.Калачева. Фото М.Лейбова и Н.Парлашкевича.

и других минералов, что делает его великолепным коллекционным материалом. Образцы агата во многом индивидуальны, и существуют коллекционеры, специально собирающие только этот камень.

В минералогической литературе агат обычно определяется как макроскопически четко полосчатая (слоистая) разновидность халцедона. К этому определению необходимо сделать несколько замечаний.

Во-первых, известны и так называемые «моховые» агаты («дендроагаты», по Плинию Старшему) — халцедоны с обильными трубчатыми и иными минеральными включениями при неясновыраженной полосчатости. Во-вторых, что более существенно, агат является минеральным агрегатом, в составе которого кроме доминирующего халцедона присутствуют другие минералы. Так, например, X.Доллингером (Dollinger, 1989) перечислено более тридцати минералов, встречающихся в агатах: самородная медь, сульфиды, гематит, рутил, флюорит, карбонаты и др.

А.А.Годовиков справедливо считал агаты полиминеральными образованиями, состоящими главным образом из низкотемпературных минералов кремнезема, выделяя три минеральные ассоциации: собственно агатовую (общественно кремнеземовую), предшествующую ей и последующую (Годовиков и др., 1987). Действительно, отдельные слои в агатах бывают сложены не только халцедоном, но и кварцином, К- и КТ-опалом, α-кристобалитом, тонкозернистым и шестоватым кварцем, изредка сферолитовым кальцитом, иногда содержат тонкие зоны включений пирита и выделения синхронного с халцедоном гётита и гематита. Перечисленные минералы составляют единую парагенетическую ассоциацию с халцедоном и могут рассматриваться как неотъемлемая часть агатов.

Стр. 480

480 Фото. Агат. Приморский край, Россия. Образец В.Калачева. Фото М.Лейбова

Предшествующие минералы — чаще всего кальцит, цеолиты (гейландит, морденит), глауконит-селадонит, иногда ангидрит и др., слагают наружные части агатовых секреций и нередко замещены или облекаются халцедоном. После агата обычно в центре секреций кристаллизовались крупношестоватый и хорошо ограненный кварц (горный хрусталь), кальцит, иногда барит, флюорит, сульфиды и другие минералы. Наиболее разнообразным минеральным составом отличаются месторождения агата в базальтах и андезитах.

Следует упомянуть и о жильных образованиях с волнисто-полосчатым рисунком, сложенных в основном скрытокристаллическим и мелкозернистым кварцем и не содержащих халцедона, которые на Урале называют агатом-переливтом (Черных, Семенов, 1982). В принципе переливт может рассматриваться как конечный член полиминерального ряда агатов от опало-халцедоновых и халцедоновых до халцедоно-кварцевых и кварцевых.

Агат кристаллизуется из растворов кремнезема, выполняя пустоты горных пород различного происхождения и принимая форму слепка этих пустот. В базальтах и андезитах наиболее распространены агатовые миндалины и жеоды (секреции), имеющие яйцеобразную, грушевидную, коническую, караваеподобную, трубчатую и тому подобную форму размером до нескольких десятков сантиметров, иногда до метра и даже больше. Агат встречается также в межглыбовом пространстве шаровых лав, выполняет протоэффузивные (контракционные) и тектонические трещины, участвует в цементации зон дробления туфов и лав. В последнем случае могут возникать агатовые кварц-халцедоновые обособления уплощенной многогранной формы в соответствии с конфигурацией межглыбовых пустот. Ж.Касседани (Cassedane, 1983) рассматривает такие обособления как фигуры заполнения промежутков в друзах крупных пластинчатых кристаллов кальцита или барита, позднее уничтоженных выветриванием. В туфобрекчиях андезито-дацитов известны трубчатые (древовидные) неяснополосчатые агаты, достигающие 4-5 м в длину при поперечнике 0,3-0,5 м. Считается, что они образовались в полостях от сгоревших или разложившихся погребенных в туфах древесных стволов и ветвей (Шаронов, 1963).

Для риолитов характерны агаты, заполняющие центральные пустоты литофиз и имеющие чаще всего многогранную или чечевицеобразную форму с сечением в виде треугольника, пятилучевой звезды, серпа и более сложных и причудливых фигур, напоминающих бабочек, рыб и т.п. Агат прочно «впаян» в фельзитовую сфероидальную оболочку литофиз, которые в США вслед за индейцами именуют «тандерэгс», т.е. громовыми яйцами. Минерализованные агатом литофизы обычно распиливают поперек вместе с оболочкой и после полировки используют как сувенир.

Стр. 481

Необходимо упомянуть о жильном морфологическом типе скоплений агата — низкотемпературных гидротермальных кварцевых жилах длиной до нескольких сотен метров и мощностью до двух метров. Тонкополосчатый халцедон обычно слагает призальбандовые части жил шириной до 0,2-0,3 м, иногда в тесной ассоциации с шестоватым аметистом.

В осадочных породах главным образом в известняках, доломитах, мергелях, известковых и глинистых песчаниках встречаются округлые жеоды с халцедоновой или кварцитовой оторочкой, заполненные внутри кристаллами кварца, гипса, кальцита и других минералов. Такие жеоды образуются в полостях растворения вмещающих пород или заключенных в них кальцитовых, ангидритовых и силицитовых конкреций.

Важнейшим признаком агата, во многом определяющем его декоративность, является полосчатая (слоистая) текстура. Иной вид имеют так называемые моховые агаты с причудливым рисунком за счет многочисленных минеральных включений. Среди полосчатых агатов выделяются два главных текстурных типа: концентрический и плоскопараллельный. Все эти текстуры иногда встречаются вместе в одном образце, при этом плоско-параллельная обычно наблюдается в его центральной части.

Слои в агате отличаются друг от друга по минеральному составу, величине сферолитов и зерен, окраске, степени прозрачности, что связано с различиями в структуре, пористости, содержанием примесей, минеральных и газово-жидких включений. Границы раздела смежных слоев могут быть резкими или «размытыми» (в т.ч. в результате перекристаллизации), в соответствии с чем агаты разделяются на ясно- и неяснополосчатые, ширина отдельных слоев, различимых невооруженным глазом, обычно составляет от долей миллиметра до 1-2 см. Микроскопическое изучение выявляет и более тонкую слоистость, вплоть до измеряемой микрометрами. Концентрически-полосчатый агат распространен наиболее широко. В таких агатах слои, плавно изгибаясь, в общем, повторяют конфигурацию вмещающей полости — сферическую, овалоидную, цилиндрическую и т.п. у миндалин, волнистую у жил выполнения. Концентрический рисунок агата усложняется в результате облегания халцедоном неровностей стенок, полости, а также натеков и «сосулек» застывшей лавы или ранее кристаллизовавшихся игольчатых минералов (гётита, морденита и др.) с образованием псевдосталактитов. Целостность слоев местами нарушается «питающими» каналами — радиальными прожилками — просечками халцедона, часто выходящих па поверхность желваков. По рисунку в поперечном срезе принято различать бастионные агаты с замкнутым угловатым контуром слоев, несколько напоминающим планы старинных крепостей, и руинные — брекчированные агаты, цементируемые халцедоном или кварцем.

Центральная часть концентрически-полосчатых агатов нередко сложена крупношестоватым аметистом или бесцветным кварцем. Иногда в них сохраняется остаточная полость со щетками ромбоэдрических головок кристаллов этих минералов, реже наблюдаются почковидные выделения халцедонов, а также хорошо ограненные кристаллы кальцита, барита, гипса, сульфидов и др. Такие жеоды, особенно с аметистовым выполнением, служат эффективным коллекционным материалом. В крупных полостях базальта, например, в Бразилии в штате Риу-Гранду-ду-Сул встречается и ювелирный аметист (см. главу «Аметист»). Очень своеобразны и тонкостенные миндалины, заполненные жидкостью и получившие название «энгидрос».

Некоторые тонкополосчатые агаты обладают на срезе хорошо выраженным муаровым эффектом — переливами света, что объясняется плоскостным изменением показателя преломления в скрученных волокнах халцедона. Высоко ценятся редкие иризирующие (огненные или ирисовые) агаты с цветовой игрой как у благородного огненного опала, но обычно выраженной гораздо слабее. Иризация проявлена на небольших участках камня, чаще всего в виде желто-оранжевых и красных пятен и искр на коричневом фоне (Guman, 1976) и лучше всего видна в пластинках толщиной до 1 мм, вырезанных перпендикулярно полосчатости агата. Цветовая игра обусловлена интерференцией света, вызванной микрополосчатостью — ритмичным чередованием тончайших слоев кварца и халцедона (Jones, 1952) или микропористого и почти лишенного пор халцедона (Барсанов, Яковлева, 1984). Такие слои имеют разные показатели преломления и при ширине в несколько микрометров воздействуют на видимый свет как дифракционная решетка.

Под микроскопом халцедон в концентрически-полосчатых агатах обладает волокнистой структурой с преобладанием односторонне развитых радиально-лучистых агрегатов, формировавшихся по закону геометрического отбора и местами сменяющихся пучками

Стр. 482

482 Фото. Сардоникс. 4,5 х 3 см. ММФ РАН. Фото М.Лейбова.

параллельных волокон. Для кварцевых слоев характерно зернистое, а также шестоватое строение с ориентацией оптических осей поперек слоистости. Некоторые слои образованы совместно с халцедоном и кварцем.

Плоско-полосчатые агаты сложены горизонтальными (при образовании) слоями халцедона и часто К- и КТ-опала, являясь примером гравитационной текстуры. Кварц встречается гораздо реже, чем в агатах концентрически-полосчатого строения. За плоско-полосчатым агатом сейчас прочно укрепилось название оникса (от древнегреческого «ноготь»), иногда используется устаревший и неудачный торговый термин «уругвайский агат». Заметим, что в древности ониксом именовали разные полосчатые камни, включая любой слоистый агат, обсидиан, алебастр и др., а название «мраморный оникс» по отношению к тонкополосчатому кальциту или арагониту сохранилось до сих пор.

Для плоско-полосчатого агата (оникса) типичны слои молочно-белого кахалонга опалового (α-кристобалитового) или халцедонового состава, чередующиеся со светло-серыми, розоватыми, слабо-сиреневыми или ярко-окрашенными (нередко искусственно). В соответствии с доминирующей цветовой гаммой различается черный и белый арабский оникс, красный и белый карнеолоникс, бурый и белый сардоникс. Большинство ониксов имеют тонкую облегающую оторочку концентрически полосчатого агата, иногда селадонита или цеолитов. При микроскопическом изучении установлено, что плоско-параллельные слои оникса состоят в основном из морфологически глиноподобного, чешуйчатого и тонкозернистого халцедона при весьма подчиненной роли волокнистых сферолитовых структур.

Как уже отмечалось, двух- и трехцветные ониксы еще в древности использовались как лучший материал для вырезания камней. Так, знаменитая камея Гонзага (III-I век до н.э.), ныне хранящаяся в Эрмитаже (Санкт-Петербург), изготовлена на трехслойном ониксе. Лица изображенных на ней царя Птолемея II и его жены Арсенои вырезаны на среднем белом слое, шлем, кудри и эгида на плечах Птолемея на верхнем красновато-коричневом, а нижний — серый слой служит фоном рельефного изображения.

Моховые агаты представляют собой особую декоративную разновидность с причудливыми ветвящимися, переплетающимися и хлопьевидными включениями, напоминающими водоросли, мхи, деревья и т.д. Название камня, вероятнее всего, произошло от Йеменского порта Моха на Красном море у Баб-эль-Мандебского пролива.

Халцедоновая матрица моховых агатов обычно имеет серый, голубоватый и белый цвет, слоистость неясная, чаще плоско-параллельная, минеральный состав, как правило, опало-халцедоновый, иногда кварц-халцедоновый. Включения окрашены в черный, зеленый, буро-красный, желтовато-белый цвет, группируясь в агрегаты разнообразной формы — дендриты, цепочки, веера и по составу отвечая главным образом гётиту гематиту, селадониту, оксидам и гидрооксидам марганца. Примечательными особенностями многих моховых агатов являются тонкие (до волосовидных) трубчатые включения, образующие параллельные и спутанные скопления в виде клубков, ажурных занавесей и т.п. фигур. Под микроскопом они состоят из темного изотропного «стержня» в халцедоновой оболочке и представляют собой мембранные трубки.

Моховые агаты используются как оригинальные плоские и слабовыпуклые вставки в броши и кулоны, а также в качестве привлекательного коллекционного камня.

Генезис агата относится к числу сложных и до сих пор не решенных проблем. Изучением этого вопроса занимались

Стр. 483

многие специалисты, из сравнительно недавних работ следует упомянуть П.П.Пилипенко (1934), Д.П. Григорьева (1953), В.Фишера (Fischer, 1954), И.Сунагава и Е.Ота (Sunagawa, Ohta, 1976), Г.П.Барсанова и М.Е.Яковлеву (1984), М.Ландмессера (Landmesser, 1984), А.А.Годовикова (1987), В.И.Гончарова с соавторами (1987), X.Долингера (Dollinger, 1989) и др. Дискуссия в основном велась о роли коллоидных и истинных растворов в агатообразовании, способах переноса и кристаллизации кремнезема, а также о механизме формирования слоистости агата.

Детальное изучение агатов на макро- и микроуровнях (включая электронную микроскопию), рентгеновские данные, термобарогеохимические исследования включений, инфракрасная спектрометрия и другие методы позволяют говорить о сложности процессов агатообразования. Судя по температуре гомогенезации газово-жидких включений в сопутствующих халцедону минералах (кварц, кальцит) кристаллизация агатов в основном осуществлялась в интервале от 50 до 200°С. Наряду с тем в агатовых секрециях эффузивов на заключительном этапе минералообразования в ряде случаев температура роста кристаллов кварца резко возрастала до 350-420°С. По хорошо обоснованному мнению, разделяемому большинством исследователей, исходные агатообразующие гидротермальные системы являлись коллоидными. Вероятно, это были разбавленные гидрозоли с низкой вязкостью (Годовиков и др.. 1987), содержавшие полимеризованную кремнекислоту (Гончаров и др., 1987) и обладавшие высокой проникающей способностью. В пустотах и трещинах прото-эффузивного, тектонического или иного происхождения происходило образование и раскристаллизация геля кремнезема, обволакивающего стенки и формирующего концентрически-полосчатые агаты. Выделению халцедона способствовало перенасыщение раствора и наличие примесей, приводивших к блочной кристаллизации кремнезема по сферолитовому типу.

Одной из возможных причин концентрической зональности агатов является пульсационное поступление раствора (Пилипенко, 1934), что подтверждается наличием «питающих» (инфильтрационных) каналов. В таких случаях каждый канал обеспечивал формирование крупного макрослоя или пачки смежных слоев. Тонкая полосчатость возникала внутри макрослоя в результате ритмичного изменения условий кристаллизации: концентрации кремнезема, РН и температуры раствора, выпадения пигментирующих примесей, а также перекристаллизации опалового вещества и халцедона.

Плоско-параллельная слоистость проявлялась в застойных условиях за счет гравитационного осаждения геля и агрегированных мельчайших глобулей и зерен минералов кремнезема. По предположению Ю.А.Колясникова (1990), концентрическая слоистость формировалась в замкнутых полостях с достаточно высоким внутренним гидростатическим давлением, подавляющим действие гравитационной силы, а плоско-параллельная — после разгерметизации полостей и спада давлений до атмосферного.

Многими авторами справедливо подчеркивается большая роль диффузионного процесса в миграции кремнезема и перемещении красящих примесей в системе: вмещающая порода — кристаллизационная камера (Landmesser, 1984; Годовиков, 1987). Образование кварцевых слоев агата, вероятно, связано со снижением насыщенности растворов кремнеземом и его более медленной и упорядоченной кристаллизацией. В ониксах кварцевые слои в основном проявлялись в результате раскристаллизации опалов и халцедона. Общее количество кварца в агатах, как правило, возрастает к концу агатообразования, за которым наступает этап кристаллизации в жеодах и трещинах кварца (аметиста и горного хрусталя) и иногда кальцита (исландского шпата). На этом этапе функционировали преимущественно истинные ионно-молекулярные растворы, что доказывается водно-солевым составом включений в минералах (Хакимов, 1968; Киевленко, 1974). Такой же этап проявлен и в агато-аметистовых жилах поствулканического Маджаровского месторождения в Болгарии, образованных в условиях открытой (проточной) гидротермальной системы. При этом возникает скачок температуры гидротермальных растворов, что нередко наблюдается в вулканических областях.

18.1.2. Карнеол, сердолик, сардер

Перечисленные в заголовке цветные разновидности халцедона рассматриваются совместно, т.к. их окраска связана с примесью железа, они встречаются на одних и тех же месторождениях и могут присутствовать в одном штуфе. Все они представляют собой непрерывную цветовую гамму в желто-красных тонах с постепенными переходами от буро-коричневого сардера к оранжевому сердолику и кроваво-красному карнеолу.

Использованная терминология неоднозначна. В древности все эти разновидности обозначались как

Стр. 484

484 Фото. Сердолик (оникс). 3 x 4 см. ММФ РАН. Фото М.Лейбова.

сардер (сардион, по Теофрасту, или сард) от Сардиса — столицы Лидийского царства. В средние века в Европе для обозначения более дорогого красного халцедона появился термин карнеол (от латинского карнеус — мясной), а на Востоке как красные, так и равноценные оранжевые халцедоны продавались под названием сердолика. В современной литературе термины карнеол и сердолик также часто считаются синонимами (Смит, 1984; Дэна и др., 1966; Корнилов, Солодова, 1986; Куликов, Буканов, 1988), что не позволяет по названию различать красные и оранжевые камни. Представляется логичным сохранить за красным халцедоном название карнеола, а сердоликом считать только оранжевую разновидность — промежуточную между сардером и карнеолом.

Главным достоинством рассматриваемых халцедонов является красота окраски, а не текстурный рисунок, в силу чего выше ценятся макроскопические однородные или неясно-полосчатые полупрозрачные, или просвечивающие камни ярко красного и оранжевого цвета. Такой материал особенно хорошо выглядит во вставках, перстнях, ожерельях, подвесках и тому подобных изделиях. Камни с четко выраженной макрослоистостью, у которых цветные халцедоновые слои чередуются с белыми, принято называть по преобладающей в окраске сардер-, сердолик — или карнеол-агатом (при плоскопараллельной слоистости — соответствующим ониксом). Эти агаты служат красивым поделочным и коллекционным камнем, а ониксы используются в глиптике.

Буровато-коричневая окраска сардера вызвана примесью оксидов и гидрооксидов Fe²⁺, красная карнеола — Fe³⁺, а оранжевая сердолика — совместно Fe²⁺ и Fe³⁺. Реально халцедон бывает окрашен с различной интенсивностью и многими оттенками, что зависит от ряда факторов (микропористости, распределения и минерального вида хромаформных примесей и т.п.) и порой затушевывает границу между выделенными основными цветовыми разновидностями. Для улучшения окраски зеленовато-бурых и коричневато-желтых сардеров или розовато-желтых и бледных желтоватых сердоликов с давних пор применяется длительное облучение на солнце и прокаливание в глиняных тиглях. Это приводит к окислению закисного железа и тем самым к усилению оранжевых и появлению красных тонов окраски. В обычном сером халцедоне среднее содержание Fe₂O₃ не превышает 0,03%, а в карнеоле оно возрастает до 0,2-1,0%, иногда до 3% и даже больше (Барсанов, Яковлева, 1984).

Окраска, обусловленная железом, может быть первичной, возникшей одновременно с образованием халцедона, и вторичной, наложенной в россыпях. В обоих случаях железо привносится, вероятнее всего, в виде гидрооксидов, гидрогели которых коагулировали вместе с кремнеземом (первичная окраска), либо отложились позднее в микропорах халцедона, облекая мельчайшие зерна кварца (вторичная окраска). Гели гидрооксидов железа, теряя воду, переходили в оксиды и раскристаллизовывались в бурый гидрогётит и гётит, и желтовато-красный лепидокрокит, красные гидрогематит и гематит. Возможно также самопроизвольное образование гидрогематита и гематита, реже гётита из геля желто-бурого перегидрита (5Fe₂О₃ • 9H₂O). Закисное железо в бесцветном (сером) халцедоне, по мнению Г.П.Барсанова, может находиться в виде бикарбоната. При термической обработке такого халцедона из раствора бикарбоната удаляется СО₂, и он превращается в гель гидрооксида железа. Хромофорные минералы

Стр. 485

485 Фото. Сердолик. Чашка. 13 см. ММФ РАН. Фото Д.Сковила.

встречаются как рассеянные микровключения или как более крупные хлопьевидные скопления. По наблюдениям В.И.Гончарова с соавторами (1987), радиально-лучистым гётитом бывают сложены центральные части сферолитов халцедона.

Большинство природных сердоликов и карнеолов имеет вторичную окраску и встречается главным образом в россыпях. Окраска часто неравномерная, более интенсивная у поверхности галек и возле трещин, проникающих в камень. По тональности выделяются однородная и зональная окраски (концентрическая и более редкая плоскопараллельная). Зональность создается чередованием слоев с разным цветом (обычно буровато-желтым, оранжевым и красным, иногда белым). При этом у интенсивно окрашенных или, наоборот, слабо окрашенных камней слоистость выражена не четко. Наиболее густая окраска отмечается у халцедонов с длинноволокнистой структурой, благоприятной для аккумуляции коллоидно-дисперсных хромофорных примесей (Путолова и др., 1989).

Среди халцедонов с первичной окраской особым своеобразием отличаются малиново-красные карнеолы Джамбулских месторождений в Казахстане, находящиеся в осадочных карбонатных породах. Джамбулский карнеол сложен кристаллическим и микрозернисто-чешуйчатым листоватым халцедоном с неравномерно рассеянными хлопьями гематита размером до 0,2 мм.

18.1.3. Хризопраз

Хризопразом сейчас принято называть полупрозрачные и просвечивающие никельсодержащие зеленые разновидности халцедона, опал-халцедона и микрозернистого кварца. Это название произошло от греческих слов золото и лук-порей, применяясь в античное время к различным желто-зеленым камням: плазме, празему бериллу и др.

Из древности до нас дошли лишь немногочисленные античные геммы на хризопразе (в современном понимании этого термина). Известность хризопраз получил в Европе в позднем средневековье после открытия в Судетах месторождений в серпентинитовом массиве Шкляры. Хризопразом стали украшать предметы культа и интерьеры католических храмов, а также использовать как ювелирный камень.

В настоящее время хризопраз ценится дороже других разновидностей халцедона и относится к ювелирно-поделочным камням первого порядка. Качественный хризопраз, в связи с небольшим размером выделений, применяется главным образом в ожерельях, вставках в кольца, браслеты, серьги и в других ювелирных

Стр. 486

486 Фото. Хризопраз. Образец (8 х 6 см) и бусы. Казахстан. ММФ РАН. Фото М.Лейбова.

изделиях. Лучшие полупрозрачные камни с насыщенной ярко-зеленой окраской имитируют изумруд в комбинированных ювелирных изделиях вместе с бриллиантами и другими драгоценными камнями. В 1940 году судетским хризопразом был украшен меч, подаренный концерном Круппа рейхсмаршалу фашистской Германии Герману Герингу.

Детальные минералогические исследования хризопраза показали, что он в основном состоит из халцедона (иногда с кварцином) и кварца с разным соотношением этих компонентов, в переменном количестве могут присутствовать опал, α-тридимит, микровключения талька, серпентина и аллофана. Наиболее распространены существенно халцедоновые и кварц-халцедоновые разновидности, реже встречаются халцедон-кварцевые и опал-халцедоновые. Структура криптокристаллическая и мелкозернистая, местами глобулярная. Зеленые камни опалового состава — так называемые празопалы замутнены, растресканы и обычно используются только как коллекционный материал.

Хризопраз слагает мелкие жилы и прожилки, длина которых не превышает нескольких метров при мощности от 3 до 5 см. В отличие от агата хризопраз не имеет слоистого строения. Он окрашен в зеленый цвет разного оттенка и интенсивности: от бледного, почти белесого до яркого яблочного и густого изумрудного. Встречаются и желтовато- или голубовато-зеленые камни. У бледно окрашенных хризопразов нередко наблюдаются белесые или даже молочно-белые пятна, сложенные замутненным мелкозернистым кварцем или бесцветным халцедоном. Степень прозрачности и насыщенность окраски зависят от содержания красящей примеси, а также от однородности структуры и минерального состава камня. Так, полупрозрачные изумрудно-зеленые хризопразы высшего качества из Казахстана имеют опало-халцедоновый состав и сравнительно однородную криптокристаллическую, местами глобулярную структуру, яблочно-зеленые хорошо просвечивающие камни сложены кварц-халцедоновым агрегатом с микрозернистой (тонкочешуйчатой) структурой. Бледно-зеленые хризопразы раскристаллизованы лучше других, количество кварца в них возрастает до 10% объема, а структура становится неравномерно зернистой, что существенно снижает просвечиваемость и вызывает появление пятнистой текстуры.

Окраска хризопраза связана с примесью соединений никеля, находящихся в коллоидальной или раскристаллизованной форме. Содержание NiO обычно составляет от 0,2 вес.% в бледных камнях до 1,0% в интенсивно окрашенных, иногда возрастая до 3-5% у почти непросвечивающих темно-зеленых.

Стр. 487

В разное время главная роль зеленого пигмента отводилась тонко рассеянным водным силикатам никеля — гарниериту и никельсодержащим серпентинитам, близким к непуиту (И.И.Гинзбург, И.А.Рукавишникова, 1951; Дж.Матисон, 1968 и др.) или глинистому минералу из группы монтмориллонита — пимелиту (никелевому сапониту) (М.Клапрот, 1788; Дж.Фаст, 1966; Я.М.Нюсик, 1969; М.Саханбински, 1980 и др.). Г.П.Барсанов и М.Е.Яковлева (1984), а также В.Хефлик (Heflik, 1989) считали красителем оксид никеля — бунзенит. Сопоставив данные оптической спектроскопии и электронной микроскопии Л.В.Никольская, В.Г.Балакирев и М.И.Самойлович пришли к выводу, что хризопраз при своем возникновении сорбировал аквакомплексы никеля типа Ni(H₂O)₆. Последние образуют пленки геля гидрооксида никеля на частицах кремнезема, содержатся в коллоидально-дисперсных включениях в зернах кварца или в тончайших (менее 50Å) слоистых включениях протокристаллического монтмориллонита или серпентинита (Балакирев и др., 1979).

В зеленом цвете хризопразов хром, как правило, не участвует: обычно его содержание в пересчете на оксид не превышает сотых долей весового процента. Считается, что высокое содержание хрома может служить признаком искусственной окраски камня. Необходимо все же иметь в виду, что в Зимбабве был обнаружен хромсодержащий халцедон, получивший название маторолита.

Хризопраз успешно имитируется обычным халцедоном (чаще всего агатом с неясной слоистостью), искусственно окрашенным в зеленый цвет соединениями хрома и реже никеля. Во многих случаях такие имитации можно различить по следам слоистого строения и под увеличением по струйчатой (волокнистой) неравномерности окраски. Присутствие хрома проще всего выявляется под светофильтром Челси.

Хризопраз образуется в коре выветривания дунит-перидотитовых, обычно серпептинизированных массивов, для оливина или серпентина которых характерна изоморфная примесь никеля. В ходе химического выветривания из силикатов таких ультрамафитов вместе с кремнеземом высвобождается никель, и эти компоненты, мигрируя в коллоидальном состоянии, активно участвуют в гипергенном минералообразовании. Никель переносится скорее всего в виде аквакомплексов, выпадая из раствора, по мнению А.И.Перельмана (1968), при снижении кислотности среды. Наиболее благоприятные условия для совместного отложения минералов кремнезема и никеля, как отмечал В.П.Петров (1957), существовали при формировании верхов зоны выщелоченных серпентинитов. В этой части коры серпентиниты интенсивно силицифицированы, обохрены и содержат прожилки гидросиликатов никеля (гарниерита), керолита, пимелита, празопала и хризопраза. Х.Д.Косубаевым (1963) она выделена как самостоятельная зона коры выветривания.

Дж.Матисон (Mathison,1967-1968) считал, что хризопраз образуется в результате замещения гарниерита кремнеземом и равномерно пигментирован его микроскопическими реликтами. Логичнее предположить, что гели кремнезема и аквакомплексов никеля отлагались одновременно, образуя празопал и никелиевые водные силикаты. Хризопраз появлялся позднее в результате частичной или полной раскристаллизации празопала, о чем свидетельствуют реликтовые глобулярные структуры халцедоновых и кварц-халцедоновых агрегатов. О температурах процессов образования хризопраза можно судить по данным гомогенезиации газово-жидких включений. Наиболее достоверные результаты были получены по кварцу из мелких каверн в прожилках хризопраза, двухфазовые включения в котором гомогенезировались при температурах в 60-90°С (Осипов, Климовицкая, 1977). Для месторождений хризопраза характерно широкое развитие окремнения гипербазитов, что иногда объясняется гидротермальной деятельностью, сопровождающей более молодые гранитоидные интрузии. П.В.Осипов и Е.Ф.Климовицкая (1977) считали гидротермальным и хризопраз месторождения Сарыкул-Балды в Казахстане, мотивируя это многостадийностью минерализации и наличием в хризопразе примеси таких элементов, как Pb, Sn, Zn и др. Гидротермальная гипотеза происхождения хризопраза не убедительна и не объясняет постоянной связи скоплений хризопраза с определенной зоной коры выветривания никеленосных гипербазитов и специфических особенностей его строения. Уместно привести и компромиссную точку зрения Дж.Брукса (Brooks, 1963), считавшего силицификацию серпентинитов на месторождении Марлборо в Австралии эндогенной, а хризопраз экзогенным.

18.1.4. Другие декоративные разновидности халцедона

К числу других разновидностей халцедона, нередко применяемых в ювелирно-камнерезном производстве,

Стр. 488

относятся сапфирин, кахалонг, гелиотроп и окаменелое дерево.

Сапфирин. Так именуют голубой, синий и фиолетово-синий халцедон, встречающийся гораздо реже сардера, сердолика и карнеола. Следует иметь в виду, что это название имеет также один из алюмосиликатов магния, и иногда оно применяется к голубой и синей шпинели. Сапфирин слагает слои в агатах (сафирин-агатах), обычно в сочетании с молочно-белыми халцедоновыми или опаловыми слоями, иногда является более или менее однородным неяснополосчатым за счет разной интенсивности окраски. Полупрозрачный красиво окрашенный сапфирин используется как ювелирный камень.

Г.П.Барсанов и М.Е.Яковлева (1984) считают характерным для сапфиринов неравномернозернистую микроструктуру и повышенное содержание циркония, достигающее 0,11%. Под микроскопом установлено, что сапфирин состоит в основном из халцедона с разрозненными зернами и мелкими обособлениями кварца. На фоне тонкозернистого халцедона выделяются сферолитовые агрегаты с длиной волокон до 0,15 мм.

Цвет сапфирина связывается Г.П.Барсаповым и М.Е.Яковлевой с наличием в халцедоне тонкодисперсного синего циркона. С.И.Игнатьев и А.Н.Платонов (1992) обоснованно считает возможной псевдохроматическую окраску сапфирина в результате рассеивания света в коротковолновом (фиолетово-синем) диапазоне спектра на микропорах и включениях. Ранее подобная точка зрения приводилась для объяснения цвета голубого кварца за счет микровключений рутила или присутствия тончайших пылевидных частиц неопределимого вещества (Дж.Дэна, 1966). Таким образом, синий цвет тонкодисперсного циркона, не типичный для этого минерала, вовсе не обязателен для псевдохроматической окраски сапфирина. При этом становится понятным появление фиолетового оттенка у некоторых сапфиринов.

Кахолонг. Это название утвердилось за фарфоровидным молочно-белым камнем опалового или халцедонового состава. Слово имеет тюркские корни, означая по разным авторам «прекрасный камень» либо «камень реки Ка». У кахолонга иногда наблюдается слабый серый, желтоватый или розоватый оттенок. Камень используется в бусах, браслетах, а также в мозаиках, глиптике и как сырье для производства камнерезных поделок различного назначения.

Встречается кахолонг главным образом в виде сравнительно изометричных, иногда слегка уплощенных желваков размером от нескольких сантиметров до 20-30 см. Реже им сложены короткие линзовидные прожилки таких же размеров. Желваки обычно покрыты серой кремнистой коркой с бугристой или ребристой поверхностью и полигональными трещинами усыхания.

На глаз кахолонг опаловый и халцедоновый практически не различимы, отличаясь по ряду физических свойств. У халцедонового кахолонга блеск восковой (у опалового — стеклянный), излом ровный и плоско-раковистый (у опалового — четко раковистый), вязкость хорошая (опаловый хрупок, что ограничивает возможность его обработки). Под микроскопом халцедоновый кахолонг обнаруживает неоднородную микроволокнистую структуру, в которой чешуйчатые и веерообразные агрегаты развиты по тонкозернистой массе иногда с реликтами опала. Отмечаются обильные мельчайшие пустоты, рассеивающие свет, — причина непрозрачности и молочно-белого цвета кахолонга, а также его пониженной твердости (5-5,5 по шкале Мооса). По сравнению с обыкновенным халцедоном в составе опалового кахолонга по данным рентгеновского исследования обычно преобладает К- и, в меньшей мере, КТ-опал (Барсанов, Яковлева, 1984).

Слои халцедонового и опалового кахолонга нередко наблюдаются в агатах, отлагаясь в начале циклов агатообразования. Скопления собственно кахолонга, имеющие практическое значение, возникают в корах выветривания сланцев и алевролитов за счет содержащегося в них кремнезема.

Гелиотроп. Это название произошло от греческих слов «солнце» и «вращение» и относится к непрозрачному или едва просвечивающему зеленому камню яшмовидного облика с красными пятнами. Основная масса камня имеет существенно халцедоновый состав, и гелиотроп, таким образом, может считаться яшмоидом (Киевленко, Сенкевич, 1983) или плазмой (Дэна и др.. 1966; Барсанов, Яковлева, 1984). Цвет его обычно тусклый луково-зеленый и более темный — оливковый обусловлен многочисленными микровключениями селадонита или его алюмосодержащей разновидности — сколита [(устар.) алюмосодержащая разновидность глауконита]. Краевые пятна размером от долей миллиметра до 0,5-1 см представлены хлопьевидными и мелко-тонкозернистыми скоплениями гематита. Пятна могут также быть желтоватыми, желтыми или буроватыми

Стр. 489

489 Фото. Окаменелое дерево (сердолик, агат, халцедон, яшма). Аризона, США. 1,5 х 1,1 м. Фирма «Russel-Zuhl. Inc.» Фото М.Лейбова.

за счет оксидов и гидрооксидов двухвалентного железа, что значительно снижает декоративность камня.

Гелиотроп или «кровяная яшма» использовался еще в глубокой древности, когда ему приписывали многие магические и лечебные свойства и из него изготавливались амулеты, печати, перстни и другие предметы. У ранних христиан он символизировал капли крови, пролитой Спасителем. В настоящее время гелиотроп находит применение как поделочный и коллекционный камень, а его лучшие образцы с точечными кроваво-красными вкраплениями — как сравнительно недорогой ювелирный материал главным образом для вставок в перстни и броши.

Гелиотроп имеет гидротермальное поствулканическое происхождение, образуясь в результате метасоматической селадонитизации и окремнения эффузивов андезитового или базальтового состава. Такая минерализация развивается в зонах трещиноватости и дробления эффузивов, нередко сопровождая скопления агатов. Мощность гелиотропсодержащих метасоматитов в зальбандах трещин может достигать 1-2 м и более.

Окаменелое дерево. Окремнённая древесина — своеобразный и нередко весьма красивый поделочный камень. В ее лучших образцах, как отмечает К.Фрондель (Дэна и др., 1966), сохраняется не только внешняя форма, но и характерная структура древесины с кольцами роста, сердцевинными лучами и даже с деталями строения клетчатки. Благодаря этому иногда удается определить видовую принадлежность окаменевшего дерева.

Окаменелое дерево может в основном состоять из опала (в этом случае именуемого деревянистым) или из халцедона, а также быть опало-халцедоновым с разным соотношением этих компонентов. Пригодность окаменелого дерева для обработки во многом зависит от его минерального состава: опаловые разновидности хрупки, имеют пониженную твердость и используются главным образом как коллекционный камень. Высокое содержание халцедона и криптокристаллического кварца существенно улучшает технологические свойства окаменелого дерева, позволяя изготавливать из него такой же широкий круг изделий как из агата и яшмы.

В окаменелом дереве в небольшом количестве присутствуют минеральные примеси, некоторые из которых являются хромофорами, участвуя в окраске камня.

Стр. 490

Чаще всего встречаются оксиды и гидрооксиды железа, особенно гидрогётит, карбонаты (сидерит, кальцит), пирит, иногда барит или целестин и др.

По текстурному рисунку различаются концентрически-полосчатые камни с четкой картиной годовых колец древесины, полосчато-пятнистые и пятнистые яшмовидные, во многом утратившие сходство с деревом. У некоторых образцов наблюдается светлая выветрелая корка или тонкая оторочка окремненной вмещающей породы, напоминающие древесную кору, которая, как правило, не сохраняется.

Окаменелое дерево обычно окрашено в коричневых, красноватых, розовых и кремовых тонах. Опализированная древесина бывает очень светлой, белесой и почти черной, богатой углистым материалом. Пятнистые кварц-халцедоновые разновидности нередко окрашены пестро и ярко, имея сложный текстурный рисунок из разноцветных серповидных и причудливых обособлений и прожилков.

В природе силицификации подвергаются стволы и пни деревьев на месте произрастания, а также их обломки, перемещенные на некоторое расстояние. Предполагается, что скопления окаменелого дерева образуются в результате катастрофической гибели леса (вулканическая деятельность, наступление дюнных или барханных песков и т.п.) и быстрого захоронения древесины в условиях, исключающих ее гниение и углефикацию. Большое значение имеет пепловый (гиалокластический) или кварцевый состав консервирующего осадка, способного изменяться с выделением кремнезема.

Силицифицированная древесина в первичном залегании чаще всего погребена под пирокластическими или вулканогенно-осадочными отложениями, как это, например, наблюдается в знаменитых окаменелых лесах на западе США. В грандиозном обнажении горы Аметистовой у р. Ист-Фок в Йеллоустонском национальном парке наблюдается 17 горизонтов окаменелого леса, засыпанного пепловыми туфами, которые переслаиваются с базальтовыми покровами. При этом часть древесных стволов была захоронена в положении роста, сохранив корни. В раскаленных лавах и спекшихся туфах древесина сгорает, и в таких породах встречаются только полые слепки деревьев, иногда минерализованные халцедоном и кварцем (так называемый трубчатый агат и т.п. образования). Менее нагретые пирокласты, наоборот, способствуют консервации древесины, высушивая и лишь слегка обугливая ее. Древесина может быть захоронена подвижными песками, ледниковой мореной или другим сравнительно сухим или быстро потерявшим влагу осадком.

Фоссилизация древесины в туфогенных отложениях связана с низкотемпературными метасоматическими процессами, развивающимися в вулканических областях в условиях цеолитовой фации метаморфизма. Лучшие поделочные камни халцедон-кварцевого состава, вероятно, образуются из поствулканических термальных растворов и нередко находятся в агато- и аметистоносных районах. В песках и алевролитах силицификация, по-видимому, обусловлена региональным эпи- и катагенезом или ранним низкотемпературным метаморфизмом (метагенезом). Такое же происхождение имеют обломки окаменелого дерева в аргиллитовой кровле некоторых угольных пластов. Окремнение характерно для кор выветривания, в которых древесина обычно замещается опалом.

Следует иметь в виду, что окаменелое дерево часто встречается во вторичном залегании в конгломератах, в древнем аллювии террас, а также в современных отложениях речных кос и морских пляжей.

18.2. ГЕОЛОГО-ГЕНЕТИЧЕСКИЕ ТИПЫ МЕСТОРОЖДЕНИЙ

Большинство месторождений ювелирно-поделочного халцедона имеет гидротермальное поствулканическое происхождение, и гораздо реже они возникают при диагенезе и катагенезе кремнеземсодержащих осадочных отложений. В корах химического выветривания ультрамафитов и алюмосиликатных пород образуются хризопраз и кахалонг. Важнейшее практическое значение принадлежит россыпям элювиально-делювиального и особенно аллювиального типов (табл. 22).

18.2.1. Гидротермальные поствулканические месторождения

Термобарические условия поствулканического гидротермального процесса весьма благоприятны для

Стр. 491

образования халцедона чаще всего в ассоциации с макрокристаллическим кварцем (в том числе с аметистом), иногда с опалом, цеолитами (гейландитом, морденитом и др.). Целесообразно выделять месторождения двух подтипов: 1) в основных и средних вулканогенных породах и 2) в кислых вулканитах с разной формой обособлений халцедона и некоторыми различиями в составе сопутствующих минералов.

Месторождения в основных и средних вулканогенных породах

Месторождения этого подтипа локализованы в базальтах, андезито-базальтах, андезитах и изредка в их туфах, относящихся к различным вулканическим формациям позднепалеозойского и главным образом мезозой-кайнозойского возраста. Сюда входят основные коренные месторождения ювелирно-поделочного и технического агата, многие из которых сопровождаются россыпями. Практическое значение имеют миндалекаменные горизонты лавовых покровов, содержащие многочисленные минерализованные местами крупные протоэффузивные пустоты (газовые пузыри, полости истечения лавы, клиновидные трещины коробления покровов и т.п.), а также участки дробления лав.

Поствулканическая гидротермальная минерализация развивается в порядке, характерном для так называемой цеолитовой фации: сначала доминирует селадонит и цеолиты, в основном замещающие боковые породы, затем в свободных пустотах и трещинах кристаллизуются халцедон (агат), макрокристаллический бесцветный кварц и аметист и в заключение — кальцит (перечислены только ведущие минералы). Подчеркнем, что кремнезем, необходимый для такого минералообразования, извлекался термальными водами из вулканического стекла базальтов и андезитов.

Особое положение занимают редкие жильные месторождения агата в вулканогенных породах, возникшие на заключительном низкотемпературном этапе формирования рудоносных кварцевых жил. В минеральном составе этих месторождений кварц преобладает над халцедоном, и генетически они очень близки к жилам агатоподобного скрытокристаллического кварца вроде уральского переливта.

Крупнейшие месторождения агата связаны с толеитовыми базальтами трапповых формаций Индии и Бразилии-Уругвая. В России агатоносными являются траппы Тиманского кряжа, а в ЮАР базальты формации Карру (Дракенсберг и др.). Агат встречается и в многочисленных трахибазальтовых, базальто-андезитовых (латитовых) и смешанных риолито-андезито-базальтовых формациях складчатых областей и краевых (приокеанических) вулканогенных поясов. Крупные месторождения агата среди них сравнительно редки и известны на Малом Кавказе в Грузии, в России в Приамурье, а так­же в Германии (земля Рейнланд-Пфальц) в районе Идар-Оберштейна (ныне практически выработанные каменоломни Рейхвейлер, Зеи, Фишбахталь, Гедшидорская пустошь и др.).

Заслуживают также упоминания месторождения в Европе в Шотландии (Мидленд Вэлл), Болгарии (Маджарово, Студен Кладенец), в Северной Америке в Канаде (южное побережье залива Фанди в Новой Шотландии, остров Грейам в Британской Колумбии), в США (Дирфилд в Массачусетсе, Патерсон в Нью-Джерси, полуостров Кидино и остров Айл-Ройал в озере Верхнем в Мичигане и др.), в Панаме (Медцен Дам в зоне Канала).

Россия. Наиболее интересные месторождения халцедона и агата, связанные с вулканогенными породами основного и среднего состава, находятся на Северном Тимане, на юге Восточной Сибири в Забайкалье и на Дальнем Востоке.

Агатоносность базальтов Северного Тимана изучалась А.И.Салло в 1962 году и в последующие годы Б.П.Ситниковым, М.А.Апенко, М.М.Хрущинской, Ю.К.Молчановым, М.Д.Сорокиным, Г.Я.Гуцайт, Е.В.Настасиенко, В.В.Рожковой и другими. Они расположены в бассейнах рек Индыги и Сулы (приток реки Печоры) в северной части Тиманского кряжа (Ненецкий автономный округ). Агатоносные базальты относятся к кумушкинской свите франского яруса верхнего девона и распространены вдоль оси Тиманского горст-антиклинория, залегая с угловым несогласием на кварцевых песчаниках и конгломератах среднего девона и занимая площадь около 1000 км².

Вулканогенная толща состоит из ряда почти горизонтальных базальтовых покровов, разделенных прослоями конгломератов, песчаников и туфопесчаников. Общая мощность горных пород кумушкинской свиты составляет 90-170 м, при мощности отдельных лавовых покровов до 25-30 м, редко до 50 м. Характерно частое изменение мощности по простиранию вплоть до полного выклинивания. Покровы сложены плотными базальтами со столбчатой и призматической отдельностью, которые вверху становятся

Стр. 492-493

Таблица 22.

ГЕОЛОГО-ГЕНЕТИЧЕСКАЯ КЛАССИФИКАЦИЯ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ДЕКОРАТИВНЫХ РАЗНОВИДНОСТЕЙ ХАЛЦЕДОНА

Стр. 494

494 Рис. 106. Схема геологического строения агатоносной вулканической толщи. Вертикальный разрез. Месторождение Белореченское, Северный Тиман, Россия. По М.А.Апенко, 1971 г. (с упрощенном).

1 песчаники, конгломераты;

2 массивные базальты;

3 шаровые и глыбовые базальты;

4 пористые и миндалекаменные базальты;

5 то же с агатом;

6 номера лавовых покровов.

миндалекаменными мелко- и крупнопористыми. В основании некоторых покровов наблюдаются глыбовые и шаровые лавы (рис. 106). В таких местах округлые, сплющенные и призматические блоки базальта с пористой оторочкой сцементированы пористым витробазальтом, иногда превращенным в дресву, скрепленную цеолитами, кальцитом и селадонитом. В районе зафиксированы тектонические подвижки горных пород сбросо-сдвигового типа с амплитудами смещения от 10-20 до 100 м.

Гидротермальная поствулканическая минерализация проявлена в виде секреционного выполнения пор и более крупных газовых пустот, а также прожилков и коротких жил в базальтах. Преобладают халцедон (главным образом агат), кварц, кальцит, цеолиты (морденит, гейландит и др.), менее обильны анальцим, хлорит, селадонит, встречаются барит, яшмовидные образования, изредка пирит и халькопирит. Размер миндалин варьирует от 1 до 5 см, а у крупных секреций достигает 20-40 см и даже более, форма у них конусовидная, цилиндрическая и округло-уплощенная (Рожкова, 1984, 1988). Основными месторождениями являются: Иевское, на котором было добыто наибольшее количество агата, а также Малочернореченское, Мыс Чаичий и Белореченское.

Иевское (Левоиевское) месторождение находится в верховьях р. Левая Иевка, впадающей в р. Индигу. На этой площади обнажены от одного до пяти лавовых покровов мощностью по 15-20 м; для второго и третьего покровов характерны линзы шаровых лав. Первый и второй покровы разделены пачкой мелко-среднезернистых песчаников мощностью от 3 до 12 м.

Гидротермальная минерализация наблюдается во всех лавовых покровах, при этом агат встречается главным образом в горизонтах мелкопористых миндалекаменных базальтов, а кальцит и цеолиты особенно обильны в обломочном цементе шаровых лав. В шаровых лавах местами находятся крупные сростки скаленоэдрических кристаллов частично прозрачного кальцита (исландского шпата), которые оказались непригодными для использования в оптике из-за многочисленных минеральных или жидких включений и трещин (Киевленко, 1974).

На месторождении изучались семь агатоносных участков, из которых наиболее интересным оказался участок №5 (сопка Круглая). В его западной части агатоносный горизонт пористых базальтов четвертого покрова мощностью около 5 м залегает непосредственно под элювиально-делювиальными отложениями (Сорокин, Гутцайт, 1988). Преобладают миндалины и сравнительно крупные обособления конусовидной формы размером от 1-5 см до 25-40 см, сложенные нацело агатам, иногда вместе с шестоватым кварцем.

Другие северотиманские месторождения агата по геологическому строению аналогичны Невскому, отличаясь меньшим числом вскрытых лавовых покровов, а также масштабом проявления гидротермальной минерализации.

Тиманские месторождения славятся светло-серым и слегка голубоватым агатом с тонкополосчатым концентрическим рисунком, иногда с муаровым эффектом (Мыс Чаичий). Встречаются плоскополосчатые ониксы

Стр. 495

и моховые агаты с концентрическими слоями вокруг ветвистых зеленых включений селадонита.

Не юге Восточной Сибири в Забайкалье и в прилегающей части Дальнего Востока в бассейнах Селенги, верховьев Витима и верхнего течения Амура в пределах мезозойского Монголо-Охотского складчатого пояса размещается Байкало-Амурская агатоносная провинция. На этой территории известны главным образам аллювиальные агатовые россыпи, коренными источниками которых являются меловые и палеоген-неогеновые эффузивы трахибазальтовой и риолито-андезито-базальтовых формаций. Интенсивная вулканическая деятельность связана с тектоно-магматической активизацией докембрийских и палеозойских складчатых областей и формированием мезозой-кайнозойских грабен-сипклинорных впадин.

В Байкало-Амурскую провинцию входят два агатоносных района: 1) Забайкальский с Еравнинским (Тулдунским) и Инолоктинским (Джелиндинским) полями и 2) Верхне-Амурский с Верхне-Зейским, Селемджинским и Мало-Хинганским узлами и полями. В Забайкальском районе агатоносны кайнозойские трахибазальты и трахиандезит-базальты, обычно датируемые неогеном, а в Селемджинском — андезиты, андезито-базальты, базальты и риолито-дациты мелового возраста. Основное практическое значение в провинции имеют террасовые россыпи с сердоликом и карнеолом Тулдунского месторождения в Забайкалье и особенно Бурундинского месторождения в бассейне р. Селемджи. Эти объекты охарактеризованы ниже в разделе «Россыпные месторождения».

Заслуживающая внимания коренная опало-халцедоновая минерализация отмечена Б.Л.Годзевичем (1987) на юго-западной окраине Верхнезейской впадины у Зейского водохранилища в нижнемеловых туфах, туфобрекчиях, туфоконгломератах и андезитах Уганской вулкано-тектонической структуры. В зонах развития разрывных нарушений, сопровождающихся субвулканическими дайками андезитов и дацитов, в аргиллизированных и окремненных породах встречаются жилы халцедоновидного сливного кварца, а также прожилки и секреции розового и темного халцедона, молочно-белого и голубоватого опала, концентрического и плоско-полосчатого агата.

Восточная окраина Азии от Чукотки и бассейна р. Колымы до Южных Курил и Приморья может рассматриваться как обширная агатоносная провинция. Халцедоновая минерализация генетически и пространственно связана с распространенными в этом регионе мезозой-кайнозскими вулканическими формациями андезитового, базальтового и риолитового состава.

В бассейне Колымы агатоносны андезиты, базальты и трахириолиты мелового-палеогенового Алазейско-Олойского позднеорогенного внутреннего вулканического пояса, а также более древние средне-верхнедевонские трахилипариты в чехле Омолонского массива. Большинство известных проявлений и месторождений агата приурочено к крупным меловому Охотско-Чукотскому и позднемеловому — палеогеновому Сихотэ-Алинскому краевым вулканогенным поясам с андезитовыми, базальтовыми и дацито-риолитовыми формациями. К востоку от Охотско-Чукотского пояса в Корякско-Камчатской альпийской складчатой области агатоносность связана с кайнозойскими орогенными базальтовыми, андезитовыми и риолитовыми формациями Анадырско-Корякской и Олюторско-Камчатской складчатых зон. Южнее следует Курило-Камчатская и Японская приматериковые вулканические дуги с вулканогенными формациями такого же состава.

В соответствии с рудоконтролирующими вулканическими формациями в Дальневосточной провинции выделяются следующие агатоносные районы:

1) Колымский с Алазейским, Олойским и Омолонским узлами и полями;

2) Охотско-Чукотский с Охотским и Чукотским узлами;

3) Корякско-Камчатский с Анадырско-Корякским и Олюторско-Камчатским узлами;

4) Сахалино-Курильский с Монеронским и Южно-Курильским полями и

5) Сихотэ-Алинский с Сучанским (Сергеевским) и Алчанским полями.

Агатом минерализованы не только базальты и андезиты, но и кислые эффузивы дацито-риолитового ряда, последние особенно широко развиты на Чукотке и Омолонском массиве. В практическом отношении наиболее интересными на Крайнем Дальнем Востоке оказались аллювиальные (чаще всего носовые) и прибрежно-морские (пляжевые) россыпи.

Коренные месторождения ювелирно-поделочного агата в эффузивах андезито-базальтового состава лучше всего изучены в южной части Магаданской области на Ольском и Арманском плато (Охотский узел Охотско-Чукотского агатоносного района). Ольское месторождение находится в верховьях р. Олы в 140 км севернее г. Магадана среди базальтов мыгдыкитской свиты палеогена в центральной части плато. Мыгдыкитская

Стр. 496

496 Фото. Агат. 12 х 13 см. Северный Тиман, Россия. ГМИГ КНЦ УО РАН. Фото М.Лейбова.

лавовая толща мощностью до 600 м перекрывает риолитовые пепловые туфы и игнимбриты ольской свиты верхнего мела. Вулканические породы пересечены серией даек долеритов и риолито-дацитов, контролирующих агатовую минерализацию.

Базальтовые покровы, слагающие лавовую толщу, имеют небольшую мощность обычно 5-6 м, редко 10-15 м каждый. Основная часть покровов сложена массивными миндалекаменными базальтами с редкими крупными миндалинами и жеодами снизу и множеством мелких миндалин вверху. Венчаются покровы шлаковидными мелкопористыми витробазальтами (мандельштейнами) мощностью 2-3 м. Практический интерес представляют миндалекаменные базальты, подвергшиеся гидротермальному изменению, содержащие крупные миндалины (более 5 см в поперечнике), а также минерализованные округлые или сплющенные полости размером от нескольких десятков сантиметров до 1 м.

Установлено, что скопления агата сосредоточены главным образом в сводовых частях куполовидных или валообразных протоэффузивных структур, осложняющих поверхность лавовых покровов. Размах «крыльев» таких структур составляет от 6-8 м у валов до 20-50 м и более у куполов. В центре куполов иногда наблюдаются вертикальные «цепочки» из крупных миндалин и минерализованных полостей, соединенных халцедоновыми прожилками. При этом нижние миндалины и полости целиком выполнены сравнительно однородным халцедоном и агатом, а верхние содержат кроме того шестоватый и хорошо ограненный кварц и кальцит (Гончаров и др., 1987). А.В.Ворцепнев и С.Д.Павлов (1992) отмечают следующую последовательность секреционного минералообразования: карбонат I — халцедон — кварц (бесцветный и аметист) — карбонат II.

Для ольских агатов характерно концентрически-полосчатое строение с серыми, голубовато-серыми, синими и молочно-белыми слоями. Особенно красивы агаты с широкой краевой каймой сапфирина и с последующим чередованием более тонких белых и голубых слоев.

Эффектные ювелирные агаты с контрастной тонкой полосчатостью и с такой же бело-голубой тональностью окраски встречались в базальтах Арманского плато, расположенного в среднем течении р. Армань в 60 км юго-западнее Ольского месторождения. Агатоносные базальты относятся к верхам той же мыгдыкитской свиты палеогена, мощность которой в районе составляет около 160 м. Продуктивная лавовая толща состоит из шести покровов, в каждом из которых афанитовые базальты вверху становятся миндалекаменными.

В отличие от Ольского плато куполовидных структур и крупных минерализованных полостей в базальтах не наблюдалось. На Арманском месторождении в основном

Стр. 497

распространены агатовые и агато-кварцевые миндалины уплощенной формы размером 3-7 см, локализованные в маломощных (20-30 см) горизонтах измененных базальтов в верхних частях покровов. Скопления миндалин как бы оперяют крутые зоны развития трещин, располагаясь друг над другом в соседних покровах.

Болгария. Агат относится к числу наиболее распространенных болгарских самоцветов. Он встречен главным образам на юго-востоке страны в Восточных Родопах в андезитах риолито-латитовой формации, связанной с позднеэоценовой — олигоценовой тектоно-магматической активизацией Родопского срединного массива. Агатовая минерализация представлена двумя структурно-морфологическими типами: жильным, характерным для крупного полиметаллического месторождения Маджарово, и миндалекаменным, широко проявленным в районах Крумовграда, Момчилграда в Кырджали в коренных породах (Звездел, Подкова, Иран-Тене, Зорница, Студен Кладенец и др.) и в россыпях (Карамфил, Златолист, Чуково, Глухар). Наибольший интерес из них представляют Маджарово, Студен Кладенец, Глухар и Златолист (Бараци).

Маджаровское месторождение наряду с агатом содержит жильный шестоватый аметист, и его геологическое строение уже было освещено в главе «Аметист». В Маджаровской вулканической котловине (кальдере) распространены кварцевые жилы с полиметаллическим оруденением, залегающие в эоцен-олигоценовых андезитах и трахиандезитах с прослоями туфов, туфобрекчий и туффитов. Халцедон-аметистовая минерализация является пострудной низкотемпературной, развитой в кварцевых жилах на верхних горизонтах месторождения. Б.Беневым, И.Пожаревски и П.Петровым детально изучалась агатоносность гигантской жилы №2 длиной 3300 м, мощностью в среднем около 2 м, местами до 30 м, с углами падения 70-75°.

Агат в основном наблюдается на северо-западном фланге жилы, обнаженном в верхней части склона долины р. Арды. На этом участке жила состоит главным образом из разнозернистого белого и серого кварца, местами брекчированного и ожелезненного. Халцедоном, шестоватым аметистом и в меньшей мере мелкокристаллическим и шестоватым бесцветным, зеленоватым и буроватым кварцем сложены оторочки жилы мощностью от 0,2 до 2 м, а также цементируются трещины и брекчии в жильном кварце. Чередуясь, они образуют полосчатые агатовые агрегаты с параллельно-волнистым, концентрическим и брекчиевидным рисунком и фестончато-зубчатыми контурами кварцевых слоев.

Халцедоновые слои имеют светлый белесый, голубоватый, розоватый и слабо-фиолетовый цвет с непрозрачными тонкими молочно-белыми и реже оранжево-красными полосками.

Своеобразие и высокая декоративность маджаровских агатов во многом определяются наличием слоев шестоватого аметиста. Разновидности с большим числом таких слоев, особенно шириной порядка 0,5-2 см, разделенных халцедоном, получили название аметист-агата. Отметим, что при явной доминации аметиста и более крупном размере его шестоватых индивидов красота агатового рисунка теряется, и камень рассматривается как жильный аметист.

К сожалению, жильному агату присущи многое дефекты — пористость, ожелезнение, присутствие глинистых частиц и лимонита в интерстициях между зернами-«шестами», что значительно снижает выход кондиционного ювелирно-поделочного материала. Замечено, что качественные камни тяготеют к маломощным (0,5-2 м) местам или ответвлениям жилы №2 или к сравнительно небольшим кварцевым жилам №№ 7а, 59 и др.

Самым перспективным из коренных месторождений миндалекаменного агата считается Студен Кладенецкое в 25 км восточнее г. Кырджали. Интенсивная агатовая минерализация развита в верхах толщи андезитов и лавобрекчий олигоцена, над которыми залегают риолиты и известняки того же возраста. Практическое значение имеют многочисленные миндалины и жеоды в андезитах с агатовым и кварцевым (в том числе с аметистовым) выполнением и прожилково-«узловатые» агрегаты халцедона в лавобрекчиях. На одном из участков месторождения в андезитах обнаружена зона с крупными минерализованными газовыми полостями караваеобразной и линзовидной формы размером до 0,5-1 м. Стенки таких полостей покрыты натечными агрегатами халцедона, щетками и друзами кристаллов бесцветного кварца и бледно-фиолетового аметиста, встречаются кальцит, опал, селадонит и другие минералы.

На месторождении оконтурены участки с повышенным содержанием ювелирно-поделочного агата площадью 0,7 и 0,12 км². Особенно интересны тонкополосчатые агаты с четким концентрическим рисунком.

Грузия. Крупнейшие в Закавказье агатовые месторождения находятся в юго-западной части Грузии, вблизи г. Ахалциха в пределах Аджаро-Триалетской

Стр. 498

498 Рис. 107. Схема геологического строения Ахалцихского агатоносного поля. Малый Кавказ, Грузия. По Б.Н.Шаро[но]ву, 1963 г.

1   андезито-базальты и туфы верхнего-среднего миоцена;

2   песчаники и красноцветные песчано-глинистые отложения среднего-нижнего миоцена;

3   песчаники и глины олигоцена и верхнего эоцена (приабонский ярус);

4   туфы, туфопесчаники и туфоконгломераты верхнего эоцена;

5   туфобрекчии и туфы верхнего эоцена (памачская свита);

6   андезитовые лавы среднего эоцена;

7   андезиты, туфобрекчии и туффиты среднего эоцена;

8   разрывные нарушения;

9   главные месторождения и агатоносные участки:

1) Свири;

Шурдинское месторождение, участки: 2) Агара, 3) Мичурис-Сахлеби, 4) Шави-Клде; 5) Цохтеви;

Памачское месторождение, участки: 6) Зиарат, 7) Орали.

складчатой области. Они локализованы в вулканических породах среднего-верхнего эоцена, окаймляющих с севера и юга широтную Ахалцихскую депрессию, занятую песчано-глинистыми отложениями приабонского яруса верхнего эоцена-олигоцена и нижнего-среднего миоцена, а также лавами и туфами среднего-верхнего миоцена (рис. 107). Месторождения отрабатывались с 1933 года и хорошо изучены В.К.Мелналкснисом, Н.Н.Сенкевичем, Т.К.Сенкевич, Н.А.Аркадьевым, Б.Н.Шароновым и др.

Все месторождения северной агатоносной полосы — Свири, Шурдо, Шави-Клде и Цохтеви размещаются в толще смоляно-черных стекловатых андезитов мощностью около 500 м, прослеживающейся более чем на 30 км вдоль крутого южного крыла Абастумани-Боржомской антиклинали. Андезиты завершают разрез вулканогенно-осадочной толщи среднего эоцена и перекрыты туфами, туфобрекчиями, туфопесчаниками и конгломератами верхнего эоцена. Горные породы среднего эоцена, включая агатоносные андезиты, пересечены многочисленными дайками, некками и жилами коричнево-серых андезитовых порфиритов, которые, по Н.А.Аркадьеву (1963), имеют средне-позднемиоценовый возраст.

Основное в северной агатоносной полосе месторождение Шурдо с промышленными участками Агара и Мечурис-Сахлеби занимает площадь длиной около 2 км по простиранию андезитовой толщи при ширине до 130 м. Минерализованы крупноглыбовые брекчии лав, в которых блоки стекловатых смоляно-черных андезитов сцементированы осветленной рыхлой карбонатно-цеолитовой массой с реликтами неизмененной породы. В брекчиях наблюдаются прожилки и обособления опала, халцедона, кварца и кальцита, а также жилы и некки внешне не измененных светлых андезитовых порфиритов и андезито-дацитов (рис. 108). Брекчирование и гидротермальные изменения, контролирующие агатовую минерализацию, связаны со сложной системой разрывных нарушений, ориентированных вдоль и вкрест простирания эоценовой толщи.

На участке Агара агатоносная зона вытянута в субширотном направлении на 260 м при ширине 80 м и ограничена с севера и юга четко выраженными разломами. Вглубь склона она прослежена горными выработками на 100 м. Участок Мечурис-Сахлеби разведан по простиранию смоляно-черных андезитов на 580 м и на глубину до 80-100 м.

Стр. 499

499 Рис. 108. Строение агатоносной зоны в смоляно-черных андезитах. Зарисовка стенки карьера. Месторождение Шурдо (Ахалцихская группа), Грузия. По Т.К.Сенкевич, 1956 г.

1   андезиты смоляно-черные неизмененные;

2   то же брекчированные;

3   то же гидротермально измененные, рыхлые;

4   андезитовые порфириты и андезито-дациты коричнево-серые;

5   прожилки кварца;

6   крупные обособления агата.

Агат выполняет первичные газовые пустоты округло-уплощенной формы и образует неправильные «узловатые» обособления в местах пересечения трещин размером от 5 до 60 см, реже до 1 м и более. Цвет у агата серый, голубовато-серый, местами слабо-дымчатый, слоистость обычно неясная с редкими молочно-белыми полосами и просечками. Щурдинский агат использовался главным образом как техническое сырье и частично после прокрашивания как ювелирно-поделочный камень.

Месторождения южной агатоносной полосы расположены на северном пологом крыле Рустави-Сафарской антиклинали, ограничивающей с юга Ахалцихскую депрессию. Агатоносной является памачская свита туфоконгломератов и туфобрекчий сверского яруса верхнего эоцена, простирающаяся в субширотном направлении почти на 20 км. В туфогенных породах отмечаются продольные разрывы, с которыми связаны малые субвулканические тела андезитов и гидротермальная минерализация.

Промышленные скопления агата встречены в западной части агатоносной полосы на участках Зиарат и Орали, разделенных долиной р. Барбало и рассматривающихся как единое Памачское месторождение. Агатоносный горизонт на участке Зиарат представлен мелкообломочной вулканической брекчией андезитов с пестроцветным туфовым цементом, составляющим до 70% объема горной породы. Брекчия залегает полого с углами падения 20-30°, имея мощность до 70 м. Агатоносная зона вскрыта карьером по простиранию на 400 м и прослежена по падению подземными выработками на 100 м.

На этом участке распространены своеобразные трубчатые древовидные выделения агата, лежащие под разными углами к горизонту, длина которых достигает 3,5 м при диаметре 30-40 см. Они заключены в слабо цеолитизированном и карбонатизированном цементе брекчий вместе с более тонкими ветвистыми образованиями и желваками агата. В поперечном сечении трубчатый агат имеет неясное концентрически-зональное строение, иногда с полым центральным каналом, инкрустированным мелкими кристаллами горного хрусталя и аметиста. Признаков замещения древесины не наблюдается, и происхождение трубчатых тел объясняется кристаллизацией халцедона в полостях, возникших в результате разложения или сгорания деревьев, погребенных под раскаленным пирокластическим материалом (Шаронов, 1963).

На участке Орали скопления агата локализованы в горизонте разно- и крупнообломочных вулканических брекчий с рыхлым цементом. Преобладают гнездообразные «узловатые» обособления агата размером 10-20 см в поперечнике, встречающиеся на стыке крупных глыб.

Памачский агат окрашен в серый и розовый цвет. Он (особенно трубчатая разновидность) отличается

Стр. 500

однородностью, отвечая самым высоким требованиям к техническому сырью.

Агатовая минерализация вулканогенных пород среднего-верхнего эоцена в Ахалцихском районе, по Н.А.Аркадьеву и Б.Н.Шаронову, генетически связана с постскладчатым андезито-базальтовым вулканизмом средне- и позднемиоценового возраста. Другого мнения придерживаются Ц.Ш.Каргаретели с соавторами (1978), считающими, что гидротермальный процесс силицификации повторялся в конце каждого этапа вулканизма, в том числе ранне-средне- и позднеэоценового. Это обосновывается присутствием халцедоновых галек в песчаниках приабонского яруса верхнего эоцена и олигоценовых конгломератах Ахалцихской депрессии.

В 1972 году в Маднеульском административном районе Грузии в 85 км южнее Тбилиси было открыто перспективное Качаганское месторождение четко полосчатого агата. Агатоносным оказался покров миндалекаменных андезитовых порфиритов мощностью около 20 м, залегающий среди туфобрекчий и туфопесчаников дебетской свиты верхнего мела. Покров прослежен по простиранию на 500 м и по падению на 50 м.

Многочисленные миндалины агата и жеоды с кварцевым выполнением размером от 1-2 до 10-20 см, а также прожилки и обособления однородного серого халцедона тяготеют к раздробленным цеолитизированным и хлоритизированным участкам андезитов. Для агатов характерен контрастный концентрически-полосчатый рисунок с одним или двумя-тремя центрами. Темно-серые полосы чередуются со светло-серыми, голубоватыми и тонкими молочно-белыми. По направлению к центру миндалин ширина полос возрастает, окраска светлеет, и рисунок камня как бы «размывается».

Армения. В Армении известны два основных агатоносных поля, находящиеся на севере страны: Калининское с небольшими Калининским и Шахназарским месторождениями в андезитах и туфобрекчиях палеогена и западная часть Казахско-Иджеванского в вулканитах верхнемелового возраста с Иджеванским (Саригюхским) месторождением превосходного ювелирно-поделочного агата и коллекционных агато-аметистовых жеод. Агатоносные поля размещены соответственно в северо-западной и центральной частях Сомхито-Карабахской (Сомхито-Агдамской) складчатой области.

Иджеванское месторождение находится у селения Саригюх в 17 км севернее г. Иджевана. По данным Б.Б.Мелкумяна, Я.А.Драновского, Н.А.Аркадьева, А.Х.Хакимова, С.Х.Мирояна и др. на площади месторождения обнажены

500 Фото. Агат. Иджеван, Армения. 15 х 15 см. Образец В.Сейраняна. Фото М.Лейбова.

Стр. 501

501 Рис. 109. Схема геологического строения Иджеванского месторождения агата. Армения. Пo С.X.Мирояну и др. 1968 г.

1   туфы, туфопесчаники и туфоконгломераты;

2   серые андезитовые порфириты;

3   агатоносные черные андезито-базальты;

4   апотуфовые монтмориллонитовые глины.

туфы и туфопесчаники сантонского яруса верхнего мела, пересеченные крупным разломом северо-западного простирания. Разлом, по мнению С.Х.Мирояна, вмещает серию субвулканических даек и некков, среди которых различаются агатоносные пузырчатые черные андезито-базальты и более молодые буровато-серые андезиты (рис. 109). Обе разновидности, особенно первая, несут следы гидротермального изменения — хлоритизации, цеолитизации и карбонатизации, а в интенсивно раздробленных местах превращены в монтмориллонитовую глину. Вмещающие туфы испытали площадную аргиллизацию, являясь месторождением бентонитовых глин.

Скопления агата в виде многочисленные миндалин, жеод и прожилков локализованы (главным образом в черных андезито-базальтах). Выделяются два основных минерализованных участка — Керци-Ус и Керци-Арач, следующих друг за другом и разделенных блоком монтмориллонитовых глин. Агатоносные породы прослежены по простиранию на 100-300 м и на глубину до 50 м и более. Отмечено, что с глубиной среднее содержание агата в минерализованной зоне снижается.

Миндалины и жеоды имеют в основном круглую и яйцеобразную форму размером от 1-2 до 20 см, иногда до 40 см в поперечнике. Длина прожилков составляет от 0,2-0,3 до 5,0 м, мощность от нескольких сантиметров до 0,3 м. Кроме доминирующего халцедона в минеральном составе некоторых миндалин, особенно жеод и прожилков, участвуют шестоватый и хорошо ограненный горный хрусталь и аметист, яшма, цеолиты (гейландит и морденит), кальцит, многие жеоды сложены кварцем почти без халцедоновой оторочки.

Иджеванский агат считается одним из самых декоративных на Малом Кавказе, обладая четким концентрически-полосчатым рисунком с чередованием синевато-серых и более светлых слоев. Реже встречаются голубовато-фиолетовые и розовые агаты с неясной

501 Фото. Агат. Фрагмент 6,5х6,5 см. Иджеван, Армения. Образец В.Ссйраняна. Фото М.Лейбова.

Стр. 502

полосчатостью, а также сердолик- и карнеол-агаты. На участке Керци-Ус добывались моховые агаты с причудливым рисунком из трубчатых включений, хлопьевидных скоплений хлорита (селадонита?) и бурых оксидов железа в голубовато-сером халцедоне. Месторождение знаменито великолепными коллекционными образцами щеток густо окрашенного аметиста на полосчатом агатовом субстрате в крупных жеодах и на стенках минерализованных трещин.

Иджеванское месторождение в семидесятые годы оказалось в контуре горного отвода бентонитового карьера, что привело к его бессистемной отработке с большими потерями агата.

Азербайджан. На северо-восточных склонах Малого Кавказа в центре и на востоке Сомхито-Карабахской (Сомхито-Агдамской) складчатой области размещаются Аджикенд-Тоданское агатоносное поле и восточная часть Казахско-Иджеванского поля, продолжающегося в Армении. Агатоносные поля приурочены к Аджикендскому и Казахскому прогибам мелового возраста, заложенным по зонам глубинных разломов северо-восточного простирания (Бекташи, Рустамов, 1974). Прогибы выполнены песчано-глинисто-туфовыми отложениями альба-нижнего коньяка и вулканическими породами андезито-базальтового состава верхнего коньяка — нижнего сантона, перекрытыми туфами, известняками, песчаниками и аргиллитами верхнего сантона и маастрихта. Общая мощность меловых отложений достигает 1600 м.

Агатовая минерализация наблюдается в верхнемеловых верхнеконьякских и нижнесантонских эффузивных и пирокластических образованиях: андезитовых и андезито-базальтовых порфиритах, туфобрекчиях и туфах. Мощность агатоносных отложений составляет в Казахском прогибе 800 м, а в Аджикендском около 1000 м. Нижнесантонский вулканизм завершился внедрением субвулканических даек, куполообразных тел и щеток андезитов и долеритов. Лучшими считаются Аджикендское и Тоданское месторождения в междуречье Гянджачая и Кераньчая, изучавшиеся С.Я.Рустамовым, Э.М.Муталибовым, Ф.А.Ахундовым, В.Д.Осадчим и другими.

Аджикендское месторождение расположено в 22-25 км юго-восточнее г. Ханлара. В районе месторождения распространена вулканогенная толща нижнего сантона, которая расчленена на пять покровов андезитовых и базальтовых порфиритов, разделенных пачками осадочно-пирокластических пород. Углы падения покровов пологие, не превышающие 15-20°.

Промышленная агатоносность связана с первым и вторым покровами (считая снизу) шлаковидных и миндалекаменных базальтов и андезито-базальтовых порфиритов, прослеженных в полосе длиной 4,5 км при ширине 0,3-0,4 км. На месторождении разведаны три участка: собственно Аджикендский (западный), Михайловский (центральный) и Мясниковский (восточный).

Первый агатоносный лавовый покров мощностью до 100-150 м обнажен на участках Михайловском и Мясниковском, подстилаясь туфопесчаниками и песчанистыми известняками. На Аджикендском участке он перекрыт пачкой туфопесчаников и туфобрекчий, за которой следует второй лавовый покров мощностью до 75 м. В центральной части месторождения на Михайловском участке прослеживается мощная зона тектонического дробления с дайками андезитовых порфиритов и долеритов. Дайки ориентированы в северозападном направлении, имея крутые углы падения и мощность 1-3 м.

Скопления агата наблюдаются в местах дробления и гидротермального изменения лавовых покровов, захватывающих на Аджикендском участке и разделяющую их пачку туфогенных пород. Агатом сложены миндалины, жеоды и «узловатые» обособления размером от 2-3 до 20-30 см в поперечнике. Площадь агатоносных зон варьирует от 100 х 105 м до 300 х 500м, мощность от 20 до 50 м, длина по падению от 200 до 350 м. Вместе с агатом встречаются кварц (бесцветный и аметист), кальцит, цеолиты (главным образом гейландит), яшмоиды.

Агат окрашен в серых и голубоватых, редко в светло-коричневых тонах, рисунок концентрически-полосчатый, контрастный с чередованием белых и серых слоев различных по интенсивности цвета и степени прозрачности. Менее распространены неяснополосчатые агаты, голубовато- и светло-серые.

Тоданское месторождение находится в 10 км по прямой к юго-востоку от Аджикенда. Оно значительно уступает Аджикендскому по масштабу агатоносности, но содержит более качественный ювелирно-поделочный и технический агат, а также является одним из немногочисленных источников ювелирно-поделочного гелиотропа. Гидротермальная минерализация проявлена в покрове андезито-базальтовых порфиритов мощностью около 40 м, перекрытом туфами и туфобрекчией. На месторождении встречаются миндалины красивого тонкополосчатого агата, а также более однородные трубчатые образования, похожие на памачские в Грузии.

Стр. 503

503 Фото. Агат (оникс). Бразилия. 6 x 5 см. ММ СПбГУ. Фото М.Лейбова.

Темно-зеленый и более редкий голубовато-зеленый гелиотроп с бурыми, желтыми и красными пятнами связан с гидротермальной селадонитизацией и последующим окремнением андезито-базальтов, развивающимися вдоль трещин и зон дробления. Гелиотроп выделяется среди селадонитовых и селадонито-халцедоновых метасоматитов в виде прожилков и линзообразных обособлений с нечеткими контурами длиной 0,8-1 м при ширине от 2-3 до 10-50 см.

В 1960 году на юго-востоке Малого Кавказа в бассейне реки Акера (приток Аракса) у пос. Кубатлы было выявлено Эйвазлинское агатоносное поле с собственно Эйвазлинским и Гюрджулинским месторождениями. Агатом минерализованы вулканогенные породы нижнего мела, слагающие юго-западное окончание Кафанского антиклинория: на Эйвазлинском месторождении — туфы, туфоагломераты, туфобрекчии и лавовые покровы базальтов и андезито-базальтов валанжина, а на Гюрджулинском — трахибазальты и трахиандезиты-базальты позднего баррема (Гасанов, Муталибов, 1985). Концентрически-полосчатый агат и сравнительно однородный халцедон слагают миндалины и гнездообразные скопления в ассоциации с бесцветным кварцем и кальцитом.

Индия. Крупнейшие индийские месторождения агата представлены конгломератами, аллювиальными россыпями и корами выветривания, связанными с базальтами позднемеловой-палеогегювой трапповой формации Декана. Траппами занята середина древней Индийской платформы площадью около 500 тыс. км². Эффузивная толща, мощность которой достигает 1,6-2 км, перекрывает докембрийские породы фундамента. В составе толщи преобладают толеитовые базальты с авгитом и лабрадором, присутствуют силлы и дайки долеритов, а также небольшие тела субщелочных базальтоидов. На траппах развита площадная монтмориллонитовая и латеритная кора выветривания мощностью 20-50 м.

Большинство вторичных месторождений агата находятся в краевых частях лавового плато Декана, где лавовая толща подверглась интенсивной эрозии: на западе в штате Гуджарат (на полуострове Катхиявар и др.) и Махараштра, на юге в Андхра-Прадеш, на северо-востоке в Уттер-Прадеш (район Банда) и Бихар. Коренная агатовая минерализация изучена слабо. Богатые агатоносные зоны обнаружены в останках выветрелых миндалекаменных базальтов на холмах Раджмахал в штате Бихар. Одна из таких зон в районе Бухрейта прослежена на расстоянии около 1,6 км (Chatterjee, 1964).

Бразилия и Уругвай. На юге Бразилии (штат Риу-Гранду-ду-Сул) и в Уругвае в бассейнах рек Уругвай и Жакуи в базальтах мезозойской трапповой формации известны крупнейшие месторождения агата, иногда сопровождающегося коллекционным и ювелирным аметистом. Общая площадь, занятая траппами, составляет около 1 млн. км² при суммарной мощности лавовой толщи до 800 м и более. В хорошо изученной бразильской части лавового поля в горах Серра Жерал траппы залегают на эоловых кварцевых песчаниках верхнетриасовой формации Ботукату, местами переслаиваясь с ними. По радиометрическим данным абсолютный возраст траппов равен 120-147 млн. лет, что соответствует поздней юре — раннему мелу.

По материалам У. Кордани и П. Вандороса (Cordani, Vandoros, 1967), в вертикальном разрезе лавовой толщи Серра Жерал насчитывается 7-13 и более горизонтально-залегающих лавовых покровов со средней мощностью 50 м. При этом около 30 м приходится на массивные афанитовые базальты с горизонтальной и столбчатой отдельностью и до 10-20 м на миндалекаменную и пористую зону, минерализованную цеолитами, селадонитом,

Стр. 504

504 Фото. Агат. 8,5х8 см. г. Буругдт, Гоби, Монголия. ММФ РАН. Фото М.Лейбова.

кальцитом, халцедоном и кварцем. Базальтовые покровы местами сопровождаются силлами, дайками и штоками субвулканических долеритов и более кислых дифференциатов базальтовой магмы — дацитов и риолитов.

Широкий пояс развития агатоносных миндалекаменных базальтов протягивается в северо-восточном направлении от городов Пайсанду и Артигаса на западе Уругвая в Бразилию к Ливраменту, Санта-Марии, Крус-Алту и Пасу-Фунду в штате Риу-Гранду-ду-Сул. Главные месторождения с агатом высокого качества находятся в Бразилии в районе Салту-ду-Жакуи у г. Крус-Алту (Schmitt, Camatti, Bracellos, 1991). В Уругвае месторождения агата сосредоточены в департаментах Такуаремба, Пайсанду, Салто и Артигас. Миндалекаменные базальты со скоплениями агата отрабатываются открытым способом в коре выветривания траппов.

Большинство агатовых миндалин имеют размер 20-30 см в поперечнике, некоторые достигают 1 м и более. Окраска агатов преимущественно серая с синеватым оттенком, по краям миндалины бывает буроватой за счет вторичного прокрашивания в коре вывет­ривания. Различаются несколько разновидностей агата:

1)  однотонная с неясно выраженными широкими концентрическими полосами;

2)  серая, макроскопическая однородная, слоистое строение которой проявляется после специальной термической обработки или искусственного окрашивания («умбу»);

3)  концентрически и реже плоско-полосчатая, серая с четкими белыми полосками;

4)  жеоды с краевой агатовой зоной с центральной полосчатостью, выполненной целиком или частично бесцветным кварцем и аметистом;

5)  миндалины размером до 5-8 см с тонкими халцедоновыми просвечивающими стенками, заполненные жидкостью (энгидрос).

Агат из Бразилии и Уругвая пользуется спросом на мировом рынке и широко используется как технический камень. Он хорошо воспринимает искусственную окраску, после чего находит применение в качестве ювелирно-поделочного материала.

Месторождения в кислых вулканогенных породах

Месторождения этого подтипа сформированы в кислых эффузивных породах и игнимбритах, входящих в смешанные вулканические формации вместе с андезитами и базальтами. Агатовая минерализация развивается главным образом в флюидальных витрориолитах и витрориолит-дацитах, реже в кварцевых порфирах (витрофирах) в составе прижерловых

Стр. 505

экструзивных куполов. Агатоносными являются вулканогенные породы с горизонтами литофиз-сфероидальных образований диаметром от нескольких сантиметров до 1,5 м с гидротермально минерализованными центральными полостями. Происхождение литофиз обычно связывается с девитрофикацией риолитов в процессе их кристаллизации (Белянкин, 1993).

Литофизы в основном минерализованы кремнеземом — халцедоном, опалом и микрокристаллическим кварцем, включая его дымчатую разновидность и аметист. Преобладают полосчатые агаты с концентрической и плоско-параллельной слоистостью, реже встречаются моховые агаты, яшмо-агаты, мозаичные (руинные) агаты, псевдоморфозы халцедона и кварца по кальциту, флюориту, бариту(?) и донные брекчии с агатовым цементом. Среди агатов из литофиз распространены сардеры, сердолики и карнеолы с первичной окраской. В отличие от месторождений агата в андезитах и базальтах для агатоносных вулканитов цеолитовая минерализация не характерна.

Форма агатовых обособлений в литофизах, как уже отмечалось, своеобразна: это преимущественно остроугольные реберные тетраэдры, кубы, пентагон-додекаэдры и т.п. фигуры, имеющие в сечении звездчатые контуры. Типичны также чечевицеобразные формы («косточки счетов»), окруженные серповидными в сечении прожилками-скорлупами. Причудливость формы повышает ценность агатов литофиз как коллекционного материала, и во многих случаях, особенно при небольшом размере литофиз, он используется именно по этому назначению.

Месторождения агата в кислых вулканитах широко распространены в западных штатах США, особенно в Орегоне. В литературе все такие месторождения иногда объединяются в так называемый «орегонский тип». В тех же местах среди туфов риолитов встречается декоративное окаменелое дерево, замещенное в основном халцедоном. Красивые тонкополосчатые и ярко-окрашенные агаты и карнеолы добываются в Мексике в штате Чиуауа на месторождениях Гальего и Вилья Аумадо. В России агаты в литофизах известны главным образом на Дальнем Востоке, а в Европе — в Германии (Саксонии), Польше (Качаевские горы) и др.

Россия. Агатоносные кислые эффузивы распространены на Дальнем Востоке и были встречены на Южном Урале. В Дальневосточной агатоносной провинции они известны в Алазейском (Мустах) и Омолонском (Джелты) узлах Колымского минерагенического района, Охотском (Хета) и Чукотском (Канчалан, Канэнмывеем, Леурваам, Колючевеем и др.) узлах Охотско-Чукотского района, а также в Сучанском (Сергеевском) поле Сихотэ-Алинского района.

Промышленную оценку получило Мустахское месторождение на Алазейском плоскогорье, изучавшееся в 1982-1986 гг. С.Е.Солодухиной, Е.В.Аракчеевой, Т.А.Андрющенко и В.Б.Лекухом. Месторождение находится на

505 Рис. 110. Схема геологического строения Мустахского месторождения агата, Якутия, Россия. По С.Е.Солодухину, 1986 г.

1   четвертичные отложения;

2   андезиты, туфы (нижний мел); верхний мел:

3   риолиты, лавобрекчии и туфы,

4   витрориолиты,

5   флюидальные риолиты,

6   массивные и порфировые риолиты,

7   агатоносные сферолоидные риолиты;

8   долериты (поздний мел — палеоген);

9   разрывные нарушения и тектонические контакты.

Стр. 506

506 Рис. 111. Строение агатоноеной зоны в риолитах. Зарисовка стенки карьера. Мустахское месторождение, Якутия, Россия.

1   элювиально-делювиальные песчано-глинистые отложения с обломками риолитовых лав;

2   витрориолиты;

3   флюидальные риолиты;

4   сферолоиды;

5   фациальные границы.

северо-востоке в бассейне верховьев р. Алазеи — левого притока р. Колымы в ее среднем течении. Эта площадь занимает осевую часть Бадярихипской впадины Колымского срединного массива, выполненной эффузивами и пирокластами андезито-базальтового и андезито-дацитового мезозойского Алазейско-Олойского вулканического пояса. В эффузивно-пирокластической толще встречаются куполовидные экструзивы риолитов, площадь которых на выходах достигает 1 км².

Агатовая минерализация локализована в одном из таких куполов размером в плане 0,8 х 0,6 км. Экструзив внедрен в нижнемеловые андезиты, имея, как и рядом расположенный покров риолитов, позднемеловой возраст. Андезиты и риолиты рассекаются субвулканической долеритовой дайкой позднего мела — палеогена (рис. 110).

Агатоносный экструзив обладает зональным строением. Его внешняя зона сложена витрориолитами с грубошаровой и скорлуповатой отдельностью. За ней следуют гидротермально измененные флюидально-сферолоидные риолиты и флюидальные лавы с блоками неяснополосчатых и массивных риолитов. В центральной части тела преобладают массивные, местами порфировые риолиты.

Гидротермальная минерализация развита главным образом в зоне флюидально-сферолоидных лав, превращенных в глины с примесью дресвы и песчаного материала и многочисленными окремненными сферолоидами (рис. 111). Мелкие сферолоиды диаметром несколько сантиметров целиком состоят из окремненного риолита, иногда с прожилками серого и буроватого халцедона. У более крупных сферолоидов — минерализованных литофиз размером от 10-20 см до 1,2 м в поперечнике в центральной части наблюдаются выделения опала и халцедона, имеющие в сечении форму трех- или четырех-лучевой звезды или линз, окруженных серповидными прожилками. Встречаются также жеоды, выполненные кварцем, натечным опалом, халцедоном и кальцитом.

На месторождении разведаны три агатоносных участка. Лучшим оказался участок №1, расположенный в северо-западной части экструзива и вскрытый карьером на площади 50 x 130 м на глубину около 5 м. Флюидально-сферолоидные лавы с агатовой минерализацией сопровождаются делювиально-аллювиальной россыпью ближнего сноса со значительно сниженным содержанием агата.

Наибольшую ценность на месторождении представляют желтый и оранжевый сердолик, а также

Стр. 507

507 Фото. Агат. 25 х 20 см. Чукотский полуостров, Россия. Образец В. Калачева. Фото М.Лейбова, А.Медведева.

ярко-красный и малиновый карнеол — превосходный для кабошонирования и галтования. Такие камни имеют неясновыраженный или четкий концентрический рисунок с полосами шириной от 1-2 мм до 1 см, окрашенными в близкой цветовой тональности. Реже встречаются плоско-полосчатые агаты с чередованием контрастных белых, желтовато-красных, красных, красновато-бурых и черных слоев. В качестве красивого коллекционного камня могут использоваться звездчатые агаты с комбинированным рисунком — концентрическим по периферии и ониксом в центре обособлений, в крупных сферолоидах иногда наблюдаются гротообразные полости, покрытые тонкими корочками опала и халцедона с щетками мелкого горного хрусталя или сталактитоподобными натечными выделениями опала, халцедона и кальцита.

Особое внимание на Дальнем Востоке привлекает месторождение Кандымивеем благодаря ярко окрашенным карнеол-сардер- и сапфирин-агатам с концентрическим, брекчиевидным (руинным) и ониксовым рисунком. Оно расположено на Чукотском полуострове в 80 км восточнее пос. Эгвекинот (у залива Креста). По геологическому строению это месторождение похоже на Мустахское и представляет собой экструзивный купол риолитов размером 2 x 3 км, залегающий в андезитах экитыкской свиты верхнего мела. В краевых частях экструзив сложен витрофирами и перлитами, сменяющимися к центру флюидальными, массивными и сфероидальными риолитами с многочисленными агатовыми литофизами (Гончаров и др., 1987). Коренное месторождение размывается р. Кандымывеем, в русле которой образуются аллювиальные россыпи халцедоново-кварцевых литофиз диаметром от 2-3 до 70 см и более. Для месторождений характерны грубо- и тонко-полосчатые агаты с чередованием бурого сардера, темно-красного карнеола, голубого сапфирина, белого кахолонга и ядром из шестоватого бесцветного или дымчатого кварца и бледного аметиста.

Цветные агаты (сардер, сердолик, карнеол) и опалы отмечены Б.Фоминым с соавторами (1984) в кислых вулканитах Малого Хингана в пределах выделенной нами Байкало-Амурской агатоносной провинции. Халцедоном и опалом сложены литофизы в сферолоидных и комковатых витролипаритах, а также протяженные прожилки шириной до 5 см.

В 1965 году на Южном Урале у г. Магнитогорск в толще андезитовых и андезито-базальтовых порфиритов среднего-верхнего карбона с линзами и прослоями трахириолитовых лав и туфов было открыто месторождение агата. По данным Л.Г.Гумерова и В.А.Митрофанова (1973), главная агатоносная залежь Магнитогорского месторождения размещается в коре выветривания трахириолитовых лав возле их контакта с межпластовой дайкой стекловатых риолито-дацитов. Агатовая минерализация прослежена на 400 м по простиранию при мощности залежи от 2 до 6 м.

Шаровидные и сплюснутые литофизы с агатом заключены в рыхлой глинистой массе, концентрируясь в слоях шириной 0,5-0,6 м с расстоянием между слоями до 2-3 м. Размер литофиз сравнительно невелик,

Стр. 508

508 Фото. Ствол окаменелого дерева на склоне оврага. Сечение 1,5 м. Парк «Петрифайд вуд форест», Аризона, США. Фото М.Лейбова.

составляя обычно от 3 до 20 см в поперечнике. Литофизы выполнены однородным и неяснополосчатым серым и голубоватым халцедоном, встречаются также тонкополосчатые агаты с четким концентрическим рисунком и центральным кварцевым ядром. В делювиальных отложениях агаты окрашены в желтый, оранжевый и буровато-коричневый цвет.

Германия. Многочисленные проявления агата и халцедоновых яшм (яшмоидов), связанные с сферолоидальными кварцевыми порфирами, риолитами и игнимбритами нижнего красного лежня (нижняя пермь), наблюдаются в Саксонии в протяженном поясе, протягивающемся от Рудных гор на юге в северо-западном направлении в Тюрингию и горный массив Гарца (Санкт-Эгиден, Хоенштейн-Эрнштихаль, Ильфельд, Шлоттвитц и др.). Агатом, по С.Коритнигу (Koritnig, 1989), минерализованы тонкие трещины и мелкие уплощенные пустоты в риолитах, главным образом, каравае- и шаро-образные литофизы размером от нескольких сантиметров до 15-20 см и более, максимально до 1-1,2 м.

Агат цементирует брекчированные риолиты, выполняет звездчатые или линзовидные пустоты литофиз и реже образует псевдоморфозы по кристаллам барита (?). Характерно присутствие в литофизах совместно с агатом или без него темно-зеленых, буровато и ярко-красных яшмоидов. Позже халцедона из других гидротермальных минералов в центре литофиз кристаллизовались молочно-белый, бесцветный и дымчатый кварц, аметист, кальцит, иногда пирит, гематит и барит. Отмечается повышенное содержание в агатах урана, вероятно, заимствованного из нижележащих конгломератов и песчаников.

Агат обычно имеет тонкополосчатое строение со слоями голубовато-серого, белого или преимущественно красного цвета. Очень своеобразны и красивы яшмо-агаты, у которых тонкие яркие красные и коричнево-красные яшмоидные слои чередуются с полупрозрачными светлыми халцедоновыми и кварцевыми. Брекчии таких яшмо-агатов бывают сцементированы шестоватым аметистом.

США. На западе страны в штатах Орегон, Айдахо, Невада и Калифорния распространены классические месторождения агата в витрориолитах, риолито-дацитах и игнимбритах, входящих в состав кайнозойских вулканических формаций. В более поздних базальтовых лавах поствулканическая халцедоновая минерализация развита гораздо слабее.

Основные месторождения рассматриваемого типа находятся в центральной и восточной частях Орегона

Стр. 509

в округах Джеферсон, Васко, Крук, Джексон, Лейк и Харни. Именно индейцы центрального Орегона называли сферолоиды с агатовой сердцевиной громовыми яйцами (тандерэгс) — метательными снарядами, выброшенными в гневе высшими богами вулканов Каскадных гор. Название «тандерэгс» прочно закрепилось в американской геологической литературе за агатовыми литофизами кислых эффузивов. Самая крупная литофиза с агатовым выполнением размером 1,5 х 1,2 м и массой 1590 кг была найдена в 1970 году в округе Васко у Маупина (Sinkankas, «Gemstones of...», v.2).

Наиболее известными в Орегоне являются месторождения Прайдей Ранч в округе Джеферсон в 19 км северо-восточнее г. Мадраса, Суккер-Крик в Восточном Орегоне, Тандерэг-Лейк в округе Лейк во Фремонтском национальном лесу в 12 км юго-восточнее г. Лейквью, Робине Буханан в округе Харни вблизи индейской резервации Варм Спрингс западнее г. Барнса, Орегонская агатовая пустыня в округе Джексон у г. Медфорд. Скопления агата представляют собой горизонты литофиз в риолитах и игнимбритах, подвергшихся гидротермальному изменению и местами превращенных в глины. В значительном количестве агатовые литофизы отбирались из элювиально-делювиальных высыпок и носовых россыпей в долинах ручьев и рек.

Добытый агат чаще всего использовался как популярный коллекционный материал в виде распиленных приполированных образцов вместе с оболочкой. Размер литофиз обычно варьирует от 5 до 20 см в диаметре, иногда достигая 40-70 см и очень редко 1-1,2 м. Около 10% литофиз содержат агат ювелирного качества с контрастным полосчатым рисунком, а также его моховую, в том числе перистую и сагенитовую разновидности. Окраска агатов разнообразна, так, для месторождения Прайдей Ранч характерно сочетание ярко-красного, голубого, зеленого и желтого цвета, а для Робине Буханан — голубого, белого, коричневого и кремового (Hall, 1979; Broughton,1975). Среди моховых агатов особенно ценятся эффектные перистые (метельчатые) разновидности из Прайдей Ранч.

В Орегоне в риолитовых туфах и во вторичном залегании встречается декоративное окаменелое дерево халцедонового состава. В ряде случаев месторождения окаменелого дерева и агатов-тандерэгс находятся в одних и тех же районах: у Медфорда (Тейбл-Рок Маунтин), в каньоне Суккер-Крик и др. Окаменелое дерево высшего качества добывалось в Восточном Орегоне на месторождениях Джеймсон Богвуд и Ниггер-Рок в округе Мальбор, а также у Мосера в округе Васко.

18.2.2. Диагенетические и катагенетические месторождения

Кремнезем хорошо подвижен не только в гидротермальных поствулканических растворах, но и в менее нагретых поровопластовых седиментационных и инфильтрационных водах. Об этом свидетельствует наличие в осадочных слабо метаморфизованных терригенных и особенно карбонатных породах опало-кварц-халцедоновых обособлений, образовавшихся в основном в процессах диагенеза и катагенеза. Исходным материалом обычно служат кремнистые биогенные илы, осаждающиеся в виде прослоек и линз, или тонкая детритовая примесь в песчано-глинистых и карбонатных отложениях.

В таких условиях кремнезем образует конкреционные стяжения кремней и иногда крупные линзо- и пластообразные кремневые тела, составляющие протяженные горизонты, а также замещает органические остатки (главным образом древесину) или ангидритовые и карбонатные стяжения в эвапоритах и реже выполняет пустоты растворения и трещин осадочных пород. Практическое значение халцедонов из осадочных пород существенно ниже, чем на гидротермальных месторождениях. В большинстве случаев халцедоны, и в том числе агаты, связанные с осадочными породами, используются как коллекционный камень или в ограниченном объеме обрабатываются кустарно. Лишь изредка крупные тела светлых и цветных кремней с участками однородного полупрозрачного и просвечивающего халцедона представляют большой практический интерес как источники технического и ювелирно-поделочного сырья.

Минералогам и коллекционерам хорошо известны кварц-кварцито-халцедоновые метаморфозы по ангидритовым и кальцитовым конкрециям. Эти образования широко распространены в США в триасовых окремненных доломитах, доломитизированных известняках и сланцах (штаты Иллинойс, Индиана, Кентукки, Теннеси, Алабама и Джорджия), а также в Саудовской Аравии в доломитах и ракушечных известняках эоцена и палеоцена (Таният Тураяф, Ад-Дамман, Абкуайк). Псевдоморфозы представляют собой сравнительно изометричные желваки с бугристой «курчавой» поверхностью, сложенные халцедоном, кварцитом, и

Стр. 510

510 Фото. Агат. 9 см. Голутвин. Подмосковье. Образец В.Калачева. Фото М.Лейбова и Н.Парлашкевича.

кварцем с реликтами ангидрита или кальцита и нередко с центральной полостью, выполненной мелкими кристаллами кварца, гетита, гематита, целестина, барита, гипса, серы, пирита, марказита и других минералов. Происхождение таких полостей обычно объясняется опережающим растворением ангидрита или кальцита (Годовиков и др., 1987).

Секреции в осадочных породах могут нацело или частично состоять из концентрически- или плоско-полосчатого агата. На некоторых таких месторождениях в сравнительно небольшом количестве добывался ювелирно-поделочный камень. Можно назвать месторождение Драйхед в США на юге штата Монтана с красивым оранжево- розовым сердолик-агатом, эксплуатировавшееся с 1975 по 1982 гг. (Dagget, 1985). В Германии в землях Рейнланд-Пфальц и Саар в пестроцветных песчаниках Северного Щварцвальда и в плейстоценовом аллювии Рейна вблизи Кель часто находят плоско-полосчатые карнеол-агаты (Obenauer, 1974). В Англии в графстве Сомерсетшир несколько веков известны халцедоново-кварцевые жеоды — так называемые «бристольские камни» и щетки горного хрусталя — «бристольские алмазы». В Далкоте вблизи г. Уэлса в 30 км юго-западнее Бристоля в красных мергелях и мергелистых глинах, перекрывающих известняки карбона, добывались поделочные пурпурно-красные карнеолы (Harding, 1978).

В начале 80-х годов в России на Северном Кавказе вблизи г. Черкесска разведывалось Джегутинское месторождение серо-голубого халцедона в доломитизиро-ванных песчанистых известняках нижнего мела, а также связанные с ними россыпи. После искусственного окрашивания джегутинский халцедон использовался как ювелирно-поделочный камень, а жеоды с кварцевым заполнением как коллекционный материал.

Кремни, широко распространенные в известняках, мергелях и песчано-глинистых породах с карбонатным цементом, обычно непрозрачны и малодекоративны. Исключением являются уникальные месторождения светлого технического и цветного ювелирно-поделочного халцедона в горизонтах кремней на юге Казахстана в Малом Каратау, заслуживающие более подробного описания.

Некоторый практический интерес представляют рисунчатые кремни — конкреции опало-халцедонового состава с агатоподобным концентрически зональным строением, окрашенные в желтых и буровато-красных тонах (Голутвин в Подмосковье и др.). Коллекционерами-любителями камня собираются агатовые жеоды и щетки горного хрусталя и аметиста из полостей растворения в кремнях.

Казахстан. В 1958-1959 гг. в Джамбулской области в предгорной северо-восточной части Малого Каратау были открыты первые месторождения технического

Стр. 511

511 Рис. 112. Линзообразная залежь халцедонсодержащего кремня. Зарисовка стенки траншеи. Кайназарское месторождение, Казахстан. По А.П.Максимову, 1985 г.

1   почвенный слой;

2   супесчаные современные отложения;

3   аргиллиты известковые (нижний карбон);

4   халцедоновые кремни (коренные);

5   то же в развалах и остаточных россыпях.

халцедона. В результате последующих многолетних геологоразведочных работ, проводившихся В.А.Кузьминым, Л.И.Салишем, А.С.Клименко, Ю.И.Четыркиным, В.Г.Горром, Н.Ф.Надточием, А.П.Максимовым и другими геологами, в Джамбулской халцедононосной провинции был выделен и осваивался ряд крупных месторождений (Приозерное, Актобинское, Чабактинское и др.), некоторые из которых (Кайназарское, Учбулакское, Нижнее) содержат цветной халцедон типа карнеола.

В предгорной равнине у хребта Малого Каратау обнажены главным образом терригенно-карбонатные отложения верхнего девона и нижнего-среднего карбона. Эти породы слагают северо-восточное крыло Каратаусского антиклинория, моноклинально залегая в основном под пологими углами падения. Месторождения халцедона связаны с протяженными горизонтами кремней в мощной (2-3 км) толще переслаивающихся аргиллитов, алевролитов, песчаников, мергелей, известняков и конгломератов нижнего карбона. Кремни всегда находятся среди карбонатных пород главным образом песчанистых, иногда доломитизированных известняков и мергелей, а также известковистых аргиллитов и алевролитов.

Наиболее распространенной формой кремниевых образований являются линзообразные тела длиной от нескольких метров до первых сотен метров при мощности от 0,2 до 2-2,5 м, залегающие согласно с вмещающими породами (рис. 112). Наблюдаются и небольшие (до 20 см) грубо-изометричные и уплощенные желваки. Были отмечены также редкие кремневые пласты мощностью до 2-3 м, прослеживающиеся по простиранию на несколько километров.

По составу кремни весьма неоднородны и сложены преимущественно кварцевыми и кварц-халцедоновыми агрегатами, иногда с обособлениями чистого криптокристаллического просвечивающего халцедона, представлявшего практический интерес. Цвет у кремней чаще всего черный или серый до белесого, а также желтоватый и розоватый, редко густо-красный, желтый и коричневый. Черные кремни, как правило, образуют самостоятельные горизонты и для месторождений промышленного халцедона не характерны. В кремниевых конкрециях — желваках интенсивность окраски снижается от периферии к центру (Кузьмин, Легков, 1973; Салиш, 1964). Замечено, что цветные халцедоны встречаются, если в стратиграфическом разрезе присутствуют богатые железом красноцветные отложения.

Местами в кремнях присутствуют щелевидные и неправильно-изометричные полости — жеоды размером обычно до 10 см, инкрустированные щетками мелких кристаллов горного хрусталя и бледного аметиста. Вслед за кварцем в жеодах иногда кристаллизовались кальцит, целестин или барит, флюорит, реже пирит и гипс. Во вмещающих породах встречаются прожилки аналогичного минерального состава.

Практическое значение имеют главным образом линзообразные тела кремней, содержащие в достаточном количестве кондиционный халцедон. На крупном Кайназарском месторождении, расположенном в 20 км севернее г. Каратау, продуктивный горизонт светлых и цветных кремней залегает в пачке красноцветных

Стр. 512

512 Фото. Хризопраз. Центральный Казахстан. 25 х 15 см. ГМ ВИМС Фото М.Лейбова.

известковых аргиллитов, с прослоями мергелей и известняков мощностью 20-30 м. Перспективные линзообразные тела в этом горизонте прослежены на расстоянии от 50 до 400 м по простиранию и от 20 до 70 м по падению при мощности 0,1-0,2 до 1,5 м. Центральные части сравнительно мощных тел сложены серым или розоватым зернистым кварц-халцедоновым кремнем, а краевые — красным или бурым халцедоном с участками высококачественного ювелирно-поделочного материала. Выход кондиционного камня из общей массы кремня в блоках подсчета запасов составляет 0,2-2,5%. Другие месторождения цветного халцедона — Учбулакское, Нижнее, Дальнее по геологическому строению похожи на Кайназарское.

Значительное количество халцедона было добыто из развалов кремневых тел на поверхности и остаточных элювиально-перлювиальных россыпей. В последнем случае в элювии сохраняются крупные глыбы кремней, нередко лишенные связи с коренным источником.

Джамбулские ювелирно-поделочные халцедоны имеют вишнево- и лилово-красный, сиреневый, розовый, розовато-желтый и бурый цвет, иногда с неравномерным и пятнистым распределением окраски. Они полупрозрачны или просвечивают в пластинах толщиной до 2-3 см, хорошо полируются, и ярко окрашенные камни, особенно карнеолы, успешно используются в бусах, подвесках и других изделиях. По составу они существенно халцедоновые с небольшой примесью кварца. У лучших камней под микроскопом видна доминирующая кристаллическая структура с участками чешуйчатой (листоватой) сферолитовой и зернистой. Хромофорами служат тонкие частицы (глобули) гематита и гидрогематита, местами образующие хлопьевидные скопления размером до 0,2 мм (Путолова и др., 1989).

По мнению Л.И.Салиша (1964), кремни образовались в результате эпигенетического метасоматического замещения карбонатных пород кремнеземом, привнесенным водными растворами внутриформационного происхождения. Источником кремнезема при этом служили боковые породы главным образом кварцевые песчаники и другие кварцсодержащие терригенные отложения. В.А.Кузьмин и А.И.Лыков (1976) считают, что кремни сингенетичны с вмещающими отложениями, являясь продуктом химического осаждения кремнезема, и окончательно сформировались еще в ходе накопления осадочно-терригенных толщ. Они мотивируют это пластовым залеганием кремней, всегда согласным с вмещающими отложениями, отсутствием кремней между кремневыми горизонтами, развитием аутигенных (?) кремневых брекчий в кровле многих линзообразных тел.

Представляется, что исходным материалом для образования джамбулских кремней служили линзы и пропластки

Стр. 513

алевролито-пелитовых илов хемогенного или биогенного кремнезема, являющиеся фацией мелководных морских терригенно-карбонатных осадков. Преобразование илов кремнезема в кварц-халцедоновые кремни, вероятнее всего, происходило в процессах позднего диагенеза и катогенеза осадочно-терригенных отложений. Об этом, в частности, свидетельствует наличие в составе кремней раскристаллизованного структурно-упорядоченного кварца и жеодовой минерализации с горным хрусталем, флюоритом, целестином.

В этой же чести Малого Каратау в пологозалегающей верхнемеловой толще красных глин и мергелей с прослоями аркозовых песчаников обнаружены скопления окаменелого дерева опало-кварц-халцедонового состава с различным соотношением этих компонентов. На Чабактинском месторождении и у озера Тузкуль встречались окремненные фрагменты древесных отводов длиной 1,5-2 м и диаметром 0,5-1 м. Цвет камня серовато-белый, желтый и светло-коричневый с рисунком годовых колец, иногда пересеченных прожилками голубого барито-целестина. Вулканические породы в районе отсутствуют.

18.2.3. Месторождения в корах выветривания

При химическом выветривании горных пород, содержащих силикаты и алюмосиликаты, высвобождается кремнезем, который мигрируя, выделяется в виде опала и халцедона с тенденцией к дальнейшей раскристаллизации. С корами выветривания никеленосных ультрамафитов связаны месторождения хризопраза, а сланцев и алевролитов — ювелирно-поделочного кахалонга.

Месторождения хризопраза в никеленосных корах выветривания ультрамафитов

Хризопраз как никельсодержащий халцедон является типоморфным минералом никеленосных кор выветривания ультрамафитов, чаще всего серпентинизированных дунитов и перидотитов. Промышленные скопления хризопраза возникают в корах сокращенного профиля, в которых нонтронитовая зона преобразована в охристую и прошла интенсивная силицификация с образованием бирбиритов, ячеистых («коробчатых») кремнистых агрегатов и последующей прожилковой кварц-опалово-халцедоновой минерализацией. Совместная миграция кремнезема и никеля осуществляется на ранней (прожилковой) стадии в ходе инфильтрационного процесса, развивающегося главным образом в зонах повышенной трещиноватости и по дайковым полям габброидов. Появление поздних инфильтрационных потоков, дренирующих в основном уже сформированную кору выветривания, вероятно, следует связывать с изменением климатических условий и резким опусканием уровня грунтовых вод (Соловьев, 1990).

Крупные месторождения хризопраза с высоким качеством ювелирно-поделочного камня эксплуатировались в Польше в Силезии, в Казахстане и в Австралии в штате Квинсленд. На мировом рынке известен также хризопраз из Бразилии (штат Гояс), Новой Каледонии, Африки (Танзания и др.).

Польша. О наличии хризопраза в Нижней Силезии в предгорьях Судет в XV веке сообщил флорентийский купец Антоний Валь. Коренное месторождение — первое в мире — было обнаружено в 1740 г. на холме Козьмице у г. Зомбковице-Сленске в серпентинитовом массиве Шкляры в 65 км южнее Вроцлава. Интенсивная добыча хризопраза, начатая в середине XVIII века при прусском короле Фридрихе Великом (1712-1786 гг.), продолжалась до начала XX века. В дальнейшем хризопраз спорадически отбирался из никелиевых и природно-легированных железных руд, если не считать открытия в 1960-1970 гг. нового богатого хризопразоносного участка, отработанного к 1977 г. (Niskiewiez, 1932).

В этой части Судет распространены докембрийские гнейсы, амфиболиты и милониты, пересеченные рядом сбросов, к которым тяготеют несколько небольших массивов серпентинитов. Все они в той или иной степени хризопразоносны, но промышленные скопления хризопраза высокого качества были встречены только в массиве Шкляры. Этот массив представляет собой линзовидное тело длиной на выходе 5 км при максимальной ширине 1 км. Серпентиниты и милонитизированные породы рассекаются многочисленными жилами и дайками габброидов, керсантитов, аплитов и кварц-полевошпатовых пород («сахаритов»). Возраст ультрамафитовых массивов по разным данным протерозойский или раннедевонский.

По серпентинитам повсеместно развита древняя кора выветривания остаточно-инфильтрационного типа со средней мощностью 20-30 м и воронкообразными заглублениями у даек гранитоидов до 60-85 м. Кора обычно считается палеогеновой, В.П.Петров (1967) допускал ее более древний возраст. Профиль коры выветривания

Стр. 514

514 Рис. 113. Схема геологического строения месторождения хризопраза Сарыкулболды, Казахстан. По П.В.Осипову, 1975 г. (с упрощениями).

1   ороговикованные андезитовые порфириты, песчаники, мраморизованные известняки (D-C);

2   граниты, гранодиориты, диориты топаркского комплекса (С);

3   габброиды; кора выветривания серпентинитов:

4   выщелоченные и карбонатизированные серпентиниты,

5   тальково-лимонитовые породы,

6   кремнисто-лимонитовые породы,

7   хризопразоносные жильно-прожилковые зоны и штокверки;

8   главные разрывные нарушения.

охристо-кремнистый, окремнение проявлено очень интенсивно, затрагивая на глубине слабо выветрелые серпентиниты.

Основную часть вертикального разреза занимают кремнистые и охристо-кремнистые кавернозные породы красно-бурого цвета с порами, выполненными гидрооксидами железа. Ниже следуют выщелоченные и карбонатизированные серпентиниты с сетью прожилков и гнездообразных скоплений магнезита, пимелита и шухардита. В зонах окремнения наблюдаются опал-халцедоновые и халцедоно-кварцевые прожилки и линзовидные обособления преимущественно молочно-белого цвета. Хризопраз встречается гораздо реже главным образом в заглубленных участках коры выветривания, слагая крутые жилы и прожилки в выщелоченных серпентинитах длиной не более нескольких метров при мощности до нескольких сантиметров. Иногда прожилки сменяются неправильными обособлениями размером до 10-50 см в поперечнике (Саханбински, 1987; Niskiewiez, 1982).

Хризопраз из Шкляр чаще всего имеет яблочно-зеленый цвет, лучшие камни бывают изумрудно-зелеными, просвечивающими на глубину до 5-6 см. Ювелирные разновидности имеют опало-халцедоновый состав, иногда с присутствием тонкозернистого кварца. Содержание NiО достигает 1,23 вес.%. В хризопразах обнаружены микровключения талька, хлорита, актинолита, магнетита, хромита и глинистых минералов. Окраска хризопраза, по мнению М.Саханбински, связана с топкой примесью пимелита, а по В. Хефлику, главным хромофором является бунзенит (Саханбински, 1980; Heflik, 1989).

В 1970 г. вблизи Вроцлава на магнезитовом месторождении Виры были вскрыты промышленные скопления хризопраза. На глубине 50 м в низах коры выветривания серпентинитов находятся многочисленные сближенные ветвящиеся и пересекающиеся опаловые, халцедоновые и кварц-халцедоновые прожился со светло-зеленым хризопразом. С хризопразом ассоциируются магнезит, пимелит и богатый магнием сапонит (стевенсит) (Саханбински, 1980).

Казахстан. В Центральном Казахстане в 1970-1980 годах детально изучались и эксплуатировались месторождения Сарыкулболды и Пстан (Г.Д.Аеров, П.В.Осипов, Е.Ф.Климовицкая, С.А.Емельянов, Н.В.Ли, С.К.Казанцев, Г.С.Дунай и др.).

Месторождение Сарыкулболды — самое крупное в Азии — находится в Карагандинской области в 17 км северо-восточнее пос. Бесоба. Вмещающий месторождение серпентинитовый массив Сарыкулболды входит в состав нижнепалеозойского Тектурмасского габбро-передотитового пояса в восточной части Джунгаро-Балшахской структурно-фациальной зоны. Размеры массива в плане 2,2 х 1,4 км. В его строении помимо аподунит-гарцбургитовых серпентинитов участвуют дайки и штоки амфиболизированных габбро- и диабазовых порфиритов, а также мелкие тела родингитов, плагиогранитов, плагиоклазитов и турмалинсодержащих кварцевых жил. Массив залегает в метаморфизованной

Стр. 515

515 Рис. 114. Схема геологического строения хризопразоносной коры выветривания, месторождения Сарыкулболды, Казахстан. Вертикальный разрез. По П.В.Ли, 1984 г. (с уточнениями).

1   аподуштовые серпентиниты;

2   выщелоченные и карбонатизированные серпентиниты;

3   тальково-керолитизированные, ожелезненные и опализированые серпентиниты;

охристо-кремнистая зона:

4   кремнисто-лимонитовые рыхлые породы;

5   бирбириты;

6   контур промышленных скоплений хризопраза;

7   буровые скважины.

515 Рис. 115. Прожилковая минерализация в охристо-кремнистой зоне коры выветривания. Зарисовка уступа карьера месторождения Сарыкулболды, Казахстан. По С.Л.Емельянову, 1981 г.

1   охристые образования;

2   бирбириты;

3   пимелит;

4   хризопраз;

5   обломочно-глинистый материал в пострудном разломе.

осадочно-вулканогенной толще кембрийского возраста (яшмы, микрокварциты, диабазовые порфириты) и перекрывается терригенными отложениями девона, а также андезитовыми и дацитовыми порфиритами среднего/верхнего карбона. Вблизи массива распространены интрузивы гранитов, гранодиоритов и диоритов топарского комплекса карбона.

По серпентинитам развита мезозойская (?) кора выветривания мощностью до 10-30 м с линейными заглублениями до 60-90 м в местах концентрации даек габброидов. Кора отчетливо разделяется на три зоны: кремнисто-охристых (кремнисто-лимонитовых) пород в том числе бирбиритов, тальково-лимонитовых образований и выщелоченных и карбонатизированных серпентинитов (рис. 113). В линейных заглублениях коры такая зональность проявлена в горизонтальном направлении симметрично по отношению к крутым разрывным нарушениям. В этом случае окремненные породы и примыкающие к ним оталькованные (керолитизированные) и ожелезненные серпентиниты залегают под крутыми углами падения. Общая картина зональности коры выветривания осложнена и многочисленными блоковыми подвижками по сравнительно молодым (посткоровым) разломам.

В плане окремненные породы ориентированы в северо-западном направлении в соответствии с простиранием даек габброидов и прослеживаются на расстоянии от нескольких сотен метров до километра при ширине до 30-50 м. Скопления хризопраза сосредоточены в бирбиритах (рис. 114), образуя вместе с опалом и серым халцедоном мелкие жилы и прожилки длиной от 0,2 до 3-5 м и мощностью от 0,5-1 до 15-20 см. Местами они пересекаются под разными углами, составляя штокверкообразные зоны, прослеживающиеся по простиранию на 20-100 м и более и на глубину 20-30 м при ширине 10-20 м и крутых до вертикального углах падения. Хризопразовая минерализация наиболее интенсивно проявлена в южной части месторождения (зона №7-22 и др.), постепенно затухая к северу (рис. 115).

Стр. 516

Процесс силицификации серпентинитов подразделяется И.И.Плюсниной, Е.Р.Васильевой и Н.И.Морозовой (1983) на две основные стадии:

1) массового окремнения с образованием бирбиритов и близкой к нему по времени ранней прожилковой минерализации с хризопразом и празопалом и

2) поздней прожилковой минерализации, представленной бесцветным сахаровидным халцедоном, нередко замещающим хризопраз.

Вторая стадия отделена от первой значительным промежутком времени и, вероятно, была вызвана изменением условий выветривания, что привело к самостоятельной миграции кремнезема и перераспределению его по всему профилю в основном сформированной коры выветривания. Эти авторы отмечают, что минеральный состав бирбиритов и ранних прожилков кремнезема закономерно меняется от существенно халцедонового и кварц-халцедонового в верхних горизонтах коры до опало-халцедонового в средних и существенно опалового (кристобалитового) в нижних. Продуктивные скопления качественного хризопраза тяготеют в зоне перехода от халцедоновых разновидностей к опаловым.

На месторождении встречаются густо окрашенные изумрудно-зеленые хризопразы опало-халцедонового состава самого высокого ювелирного качества, имеющие криптокристаллическую глобулярную микроструктуру. Более распространены яблочно- и травяно-зеленые существенно халцедоновые и кварц-халцедоновые разновидности с тонкозернистой сферолитовой микроструктурой. Все они хорошо просвечивают на глубину 2-5 см. Ограниченно используется бледно-зеленый и голубоватый плохо просвечивающий хризопраз с белесыми пятнами халцедонового или кварцевого состава или неоднородной зернистой, листоватой и сферолитовой структуры.

Второе в Казахстане месторождение хризопраза Пстан по геологическому строению похоже на Сарыкулболдинское, уступая ему по масштабам развития продуктивной минерализации и качеству камня. Пстанский серпентинитовый массив находится в Чу-Балхашском гипербазитовом поясе в юго-восточной части Джезказганской области Опало-халцедоновые прожилки с хризопразом наблюдаются в кремнисто-охристых породах коры выветривания в пределах дайковых полей габброидов. Зоны интенсивного окремнения серпентинитов с прожилковой хризопразовой минерализацией местами прослеживаются в длину на несколько сотен метров при ширине до 20-30 м.

В результате геологоразведочных работ было установлено, что кора выветривания хризопразоносной части массива сильно эродирована, в результате чего с глубиной содержание хризопраза быстро снижается и вместо него доминирует празопал.

Австралия. Месторождения хризопраза известны в Западной Австралии в древних зеленокаменных поясах никеленосной провинции Уилуна-Норсмен, в районе Уинжеллина и в округе Балонт (Р.Коннолли, 1980), а также в Квинсленде на площадях развития серпентинизированных ультрамафитов Калкиван-Уайш, Марлборо-Кануна и Гринвайлаунт-Гарнет (Crosch, 1990). Начиная с 1963 г. после открытия крупнейших промышленных скоплений хризопраза в районе Марлборо Австралия стала основным экспортером этого камня.

Месторождение Марлборо-Крик находится в юго-восточной части Квинсленда в 80 км северо-западнее г. Рокгемптона и в 17 км юго-западнее железнодорожной станции Марлборо. Первые находки хризопраза датируются 1913 годом, промышленное освоение месторождений осуществляется с 1963 г. Хризопразовая минерализация наблюдается в коре выветривания серпентинитового массива Марлборо — самого крупного в гипербазитовом поясе Рокгемптона-Брисбена. Этот пояс, контролируемый надвигом Яролл, разделяет две основные структуры позднегерцинской складчатой системы Новой Англии: восточную антиклинорную зону (силур — нижний карбон) от примыкающего к ней с запада синклинория Яролл (средний карбон — пермь). Таким образом, массив Марлборо на востоке контактирует с нижнепалеозойскими кварцитами, кварцево-слюдистыми, амфиболовыми и тальковыми сланцами, а на западе с терригенными и вулканогенными отложениями нижней перми. В породах рамы отмечаются многочисленные сбросы, сложные (до опрокинутых) изоклинальные складки с хаотичным чередованием отложений разного возраста, что позволяет предполагать наличие тектонического меланжа позднедевонского или карбонового возраста. К северу от массива обнажены позднепермские интрузивы гранитоидов (адамеллиты, диориты).

Неогеновая (?) кора выветривания серпентинитов сильно эродирована и сохранилась только на вершинах расчлененного плато, имея мощность от 20 до 60-75 м. Профиль коры охристо-кремнистый с нечетко выраженной зональностью. На глубину до 50 м кора

Стр. 517

состоит из глыб и блоков окремненных яшмоподобных пород (бирбиритов?), залегающих в темно-красной охристой массе. Ниже следуют выщелоченные серпентиниты, обогащенные магнезитом.

Хризопраз встречается вместе с бесцветным халцедоном, опалом и кварцем в небольших жилах и прожилках с крутыми углами падения, самые крупные из которых достигают в длину 15-20 м при мощности 3-10 см. В зальбандах жил и между ними вмещающие породы пронизаны сетью еще более тонких халцедоновых прожилков, иногда приобретая облик кремнистого туфа. Жильные и штокверковые зоны прослеживаются по простиранию на несколько километров (Brooks, 1965).

Хризопразоносные тела залегают как в охристых, так и в плотных окремненных породах. Лучший хризопраз находится в зеленовато-серых силицифицированных выщелоченных серпентинитах (Crosch, 1990). На месторождении Марлборо-Крик добывался ювелирный хризопраз высокого качества, пользующийся спросом на мировом рынке. Минералогически он изучен слабо. По Дж.Бруксу (Brooks, 1965), ярко-зеленый хризопраз разной просвечиваемости состоит из мелкозернистого и волокнистого кварца, а бледно-зеленые, бесцветные и матово-белые камни имеют халцедоновый, халцедон-опаловый и кварцевый состав. Данные по ярко-зеленому хризопразу основаны только на микроскопическом исследовании нескольких образцов, не подтверждены рентгеновским анализом и не могут считаться представительными. Напомним, что хорошо изученные интенсивно окрашенные и просвечивающие хризопразы в Силезии (Шкляры) и Казахстана (Сарыкулболды), как правило, сложены опало-халцедоновым агрегатом при отсутствии или незначительной примеси упорядоченного кварца. Содержание оксида никеля, по Дж.Бруксу, в ярко-зеленом хризопразе достигает 2-4 вес.%, а в бледно-зеленом — 0,65%.

США. Хризопраз встречается главным образом на западе страны в ультрамафитовых поясах Береговых хребтов, гор Кламат и Сьерра-Невады. В литературе часто упоминается о проявлениях хризопраза в Орегоне на месторождении силикатного никеля Никель-Маунтин у Ридла (округ Дуглас). Промышленное значение имели три месторождения в центральной части штата Калифорния в округе Тулар на западных отрогах Сьерра-Невады: Венис-Хилл, открытое в 1878 г. у Эксетера, а также выявленные позднее у Линдси и Портервилла (Sinkankas, «Gemstones...»).

Лучший хорошо просвечивающий хризопраз приятного зеленого цвета добывался на месторождении, расположенном в 12 км юго-восточнее г. Портервилла. Серпентиниты, затронутые химическим выветриванием, обнажены на вершинах и склонах невысоких холмов. Кора выветривания сильно эродирована, сохранились лишь выщелоченные серпентиниты, углубленные в более свежие породы. Среди них наблюдаются жилы и прожилки магнезита, а также опала и халцедона с хризопразом и гарниеритом мощностью от нескольких сантиметров до 20-25 см. Местами такие прожилки прослеживаются и в нижележащих, слабо измененных серпентинитах.

Много хризопраза было получено из делювиальных отложений у подошвы холмов, содержавших многочисленные обломки окремненных серпентинитов. Вместе с хризопразом добывался зеленый празопал, пригодный для мозаики. Прекрасные образцы хризопраза позднее были обнаружены западнее пос. Плано в 2,5-3 км южнее Портервилла.

Месторождения кахолонга в корах выветривания

Месторождения кахолонга и особенности их генезиса изучены очень мало, что не позволяет сделать необходимые обобщения. Многочисленные и в том числе крупные скопления кахолонга известны в Узбекистане и Центральных Кызылкумах в антиклинорных поднятиях осадочно-метаморфических протерозой(?)-палеозойских пород Букантау, Тамдытау, Кульджуктау. Все они приурочены к линейным корам выветривания, развитым в толщах переслаивающихся графитизированных слюдисто-кварцевых и углисто-кремнистых сланцев, алевролитов и кварцитов, вдоль зон крутых разрывных нарушений альпийского возраста. Продуктивные зоны трещиноватости обычно оперяют крупные разломы, контролирующие размещение массивов гранитоидов и дайковых полей плагиогранит- и сиенит-порфиров.

В рассматриваемом районе также находятся месторождения бирюзы (Аякаши, Джаман-Каскыр, Долинное и др.), связанные с корами выветривания охристо-гидрослюдисто-каолинитового (монтмориллонитового) профиля. В отличие от них кахолонгсодержащие коры интенсивно опализированы, причины чего недостаточно ясны. Кахолонг выделяется в виде желваков и линзовидных обособлений размером до 20-30 см, неравномерно распределенных в выветренных вмещающих породах.

Стр. 518

В основном кахолонг встречается в юго-западной части Букантау, где в кряже Турбай разведывались месторождения Акташ и Сарыктау, а у Тамдыкудука — Айтым и Туланташ.

На месторождениях оконтурены минерализованные зоны с кахалонгом протяженностью от 40 до 500 м при мощности от 5 до 25 м. Глубина распространения кахалонга, как правило, не превышает 10 м от поверхности. Кызылкумский кахалонг отличается высоким качеством: его лучшие сорта имеют существенно халцедоновый состав с небольшим количеством опала, чистый молочно-белый цвет и фарфоровидный облик.

18.2.4. Россыпные месторождения

Россыпи играют существенную роль в добыче агата, окаменелого дерева; а также других разновидностей халцедона и халцедонсодержащих минеральных агрегатов. Практическое значение имеют элювиально- и элювиально-делювиальные прибрежно-морские (пляжевые) россыпи, а также агатоносные валунно-галечные конгломераты.

Элювиальные и элювиально-делювиальные россыпи

На многих коренных месторождениях агата в крепких вмещающих породах рентабельно отрабатывать только маломощные (до 1-2 м) продукты их механической дезинтеграции — супесчанистые щебенчато-глыбовые агатоносные элювиальные образования. Местами в отработку вовлекаются и трещиноватые участки коренных пород. В делювиальных (склоновых) отложениях содержание агата, как правило, существенно снижается.

В Болгарии в Восточных Родопах в 1980-х годах успешно эксплуатировались элювиально-делювиальные россыпи агата Глухар и Златолист (Бараци), связанные с андезитами олигоцена. Лучшим считается месторождение Глухар, которое находится в 5 км южнее г. Кырджали и представляет собой агатоносный элювиально-делювиальный шлейф, опускающийся по пологому склону от выхода миндалекаменных витроандезитов. Россыпь разведана на площади около 1 км². Рыхлые суглинистые отложения с обломками андезитов и препарированными миндалинами светло-серого полосчатого агата размером от 3 до 10-15 см имеют мощность около 2,5 м. Агат преимущественно сконцентрирован в средней части разреза на глубине 0,8-1 м от поверхности при мощности агатоносного слоя 0,5-0,6 м.

Значительно интереснее элювиальные остаточные (элювиально-перлювиальные) россыпи, сформированные в корах химического выветривания агатоносных пород. В таких россыпях происходит концентрация полезного компонента за счет избирательного вымывания или (в пустынных условиях) выдувания песчано-глинистого материала коры и накапливания устойчивой обломочно-глыбовой фракции. Подобные месторождения агатов в корах выветривания траппов распространены в Бразилии, Уругвае и Индии. Своеобразные скопления агата в виде «булыжной мостовой» или развалов миндалин и глыб, образованные в корах выветривания в условиях аридного климата, известны в Казахстане, Монголии, США и других странах.

В Казахстане в Прииртышье в северо-западной части Семипалатинской области и юго-западнее г. Караганды элювиально-делювиальные россыпи агата, яшмоидов и халцедоно-кварцевых жеод залегают на каолинизированных эффузивах верхней перми. Миндалины размером от 1 до 15 см в поперечнике, соприкасаясь друг с другом, бронируют современную поверхность сглаженных вершин и пологих склонов невысоких холмов. Такие россыпи группируются в полосы, ориентированные по простиранию агатоносных пород. На сравнительно крутых склонах и у их подножий местами наблюдаются перемещенные скопления несортированных миндалин и обломков агатов и яшмоидов (Мацуй, Моськина, 1985). Необходимо отметить, что агаты в таких россыпях, особенно густо окрашенные карнеолы, сильно растресканы.

В Монголии основные месторождения агата представлены элювиально-делювиальными россыпями, находящимися в Восточно-, Средне- и Южно-Гобийских аймаках. В Восточной Гоби С.Мунхтоггохом, Б.И.Берманом и др. изучались россыпи высокодекоративных ювелирно-поделочных агатов Их-Джаргалан, Далан-Джаргалан, Далан-Туру, Их-Хэт, Гашуун, Убур-Булак и др., образованные по базальтам позднеюрского — нижнемелового возраста.

На россыпи Гашуун площадью 0,8 х 0,5 км добывался красивый хорошо просвечивающий сине-голубой сапфирин размером от 5 до 20 см в поперечнике иногда с янтарно-желтым сердоликом в середине миндалины. Разнообразные по расцветке и рисунку агаты, в том числе сердолики, карнеолы и плазма характерны для россыпи Их-Джаргалан площадью 2 х 1,5 км.

В Средней Гоби россыпи агатов открыты вблизи самона Дервент-Дэриту и на южных склонах хребта

Стр. 519

Арц-Богдо. В Южной Гоби ряд россыпей связан с вулканитами ранней перми: в окрестностях разрушенного буддийского монастыря Улутай-Хид с корой выветривания миндалекаменных андезито-базальтов (серовато-белые пейзажные агаты) и в центральной части хребта Ихэ-Шанхай со сферолоидными риолитами (Вертлиб, 1991). В районеУлугей-Хид, кроме того, известны скопления окаменелого дерева.

Агатоносные конгломераты

Среди россыпных месторождений целесообразно выделять особый тип агатоносных конгломератов, имеющих селевое, речное и прибрежно-морское (авандельтовое) происхождение. От обычных аллювиальных россыпей они отличаются большей мощностью и площадным распространением валунно-галечных отложений. Агатоносные конгломераты иногда отрабатываются как самостоятельные месторождения, а также могут служить промежуточным коллектором для образования элювиально-делювиальных и аллювиальных россыпей.

Одним из главных источников агата в Индии являются мощные пласты конгломератов, которые прослеживаются в штате Гуджарат в районе населенных пунктов Ратанапура, Рева-Канта и Раджипипла в междуречье Нармада-Тапти. Агатоносные конгломераты подстилаются морскими отложениями палеогена главным образом глинами и известняками и относятся, по мнению С.Деси (Desai, 1967), к континентальным отложениям миоцена. При выветривании главным образом в период ливневых дождей песчано-глинистый цемент конгломератов сравнительно легко разрушается, и высвободившиеся валуны и галька агатов попадают в речные долины, образуя современные аллювиальные россыпи. Конгломераты отрабатываются старателями из шурфов глубиной 5-25 м, агат также собирается на пашнях и оврагах из периодически возобновляемых осыпей и свалов.

В Таджикистане на южном склоне Кураминского хребта в 1964 г. в районе пос. Адрасман было открыто и в 1985-1987 гг. Я.В.Москалем и В.В.Глазуновым разведывалось Аккурское месторождение агатов. Глинистые конгломераты с галькой агатов и яшмоидов залегают в основании разреза сузакского яруса нижнего палеогена, представленного суглинками и глинами мощностью до 25 м. Эти породы перекрыты известняками алайского яруса среднего палеогена, вместе с которыми выполняют восточную часть Центральной Карамазарской мульды.

Агатоносные конгломераты прослежены по простиранию на 5 км, имея мощность от 0,3 до 3,8 м и углы падения от 5 до 10°. Гальки, обломки агата и однородного халцедона, размером от нескольких сантиметров до 30 см распределены неравномерно, образуя разрозненные скопления. На месторождении распространены секреции и жеоды сардер- и сердолик-агата с ядром шестоватого кварца, встречаются также тонкополосчатые агаты с чередованием светло-серых, голубовато-белых, коричневых слоев и центральной полостью с щетками кристаллов кварца и кальцита. Для однородных халцедонов характерен голубоватый, желтоватый и буровато-красный цвет.

В Казахстане в составе отложений Кендерлыкской мульды агатоносна нижняя часть разреза акталтаутской свиты нижнего-среднего триаса мощностью до 400 м, сложенная слабо сцементированными конгломератами. Наиболее богаты агатом низы толщи конгломератов, выше по разрезу количество галек агата быстро уменьшается. Обычные размеры галек варьируют от 2 до 8 см, и они могут использоваться для галтования и кабошонирования (Жеребцов, Жеребцова, 1982).

В США в Аризоне с триасовыми конгломератами формации Шинарумп и Чайн связаны уникальные скопления окаменелого дерева, замещенного халцедоном и скрытокристаллическим кварцем. В конце XIX в. на северо-востоке этого штата на границе округов Навахо и Апачи к северу от г. Холбрука были обнаружены многие тысячи окаменевших стволов и их фрагменты с красивым пестрым рисунком. В 1906 г. эта местность была объявлена природным заповедником — национальным парком Петрифид [Петрифайд] Форест.

Окаменевшие древесные стволы полностью лишены коры и веток и лежат преимущественно горизонтально. Крупные бревна достигают 15-20 м в длину при диаметре 1,5-2 м. Они принадлежат главным образом к ископаемым видам Araukarioxylan arizonicum и Wordworthia arizonica, близким к современной араукариевой сосне. Камень в большинстве сохраняет структурный рисунок древесины с годовыми кольцами, окрашенными в мягкие красные, пурпурные, желтые, синие и кремово-белые цвета. Изредка внутри бревен встречаются пустоты, стенки которых покрыты мелкими кристаллами горного хрусталя и аметиста (Sinkankas, «Gemstones of...», v. 1).

Стр. 520

520 Рис. 116. Схема строения агатоносного аллювия р. Тулдун, Забайкалье, Россия. Вертикальный разрез. По В.И.Финько, 1973 г.

1   пески с примесью гравия и мелкой гальки;

2   гравийно-галечно-песчаные отложения с обильной агатовой галькой (продуктивный слой россыпи);

3   валунно-галечно-песчаные отложения с редкой галькой агата;

4   валунно-галечные песчано-глинистые отложения;

5   галька агата.

Многочисленные скопления окаменелого дерева известны и за пределами заповедника. Дж.Синканкас указывает следующие месторождения на севере Аризоны: Виллоу-Спринг и Лис-Ферри в округе Коконино, Бьютифул Вэлли, Раунд Рок, Таппер-Спрингс в округе Апачи и др. Триасовые конгломераты содержат много вулканогенного материала: пепла и бентонитовых глин, который вместе с окаменелой древесиной был перенесен селями или махарами в низины с высокогорных плато, находящихся к западу и юго-западу от территории нынешнего национального парка (Годовиков и др., 1987).

Агатоносные конгломераты отмечены во многих других местах: на юго-востоке Кубы у северных склонов хребта Сьерра-Маэстра в плиоценовой формации Датиль, в Германии в Северо-Восточной Баварии в районе Кульмбаха и др.

Аллювиальные россыпи

Аллювиальные россыпи — широко распространенный и важный тип месторождений агата. Большое практическое значение аллювиальных россыпей определяется возможностью концентрации агата в песчано-галечной фракции аллювия и более благоприятными горно-техническими условиями отработки, чем на коренных месторождениях. Среди них для агата наиболее характерны террасовые и русловые косовые россыпи, которые нередко связаны друг с другом. При этом косовые россыпи обычно образуются в результате перемыва террасовых и отчасти пойменных россыпей.

Террасовые россыпи могут содержать крупные запасы ювелирно-поделочного и технического агата и являться объектом многолетней эксплуатации с применением технических средств. В отличие от них на носовых россыпях осуществляются, как правило, только разовые сезонные сборы агата старателями или коллекционерами. В аллювиальных россыпях светлый (чаще всего светло-серый и голубовато-серый) агат способен окрашиваться гидрооксидами железа в более привлекательный желтый, оранжевый и красный цвет, превращаясь в сердолик и карнеол.

Аллювиальные россыпи агата известны во многих странах мира. Крупные месторождения отрабатывались в России, Индии, Бразилии, Уругвае и США.

Россия. Многочисленные аллювиальные россыпи агата обнаружены в Байкало-Амурской и Дальневосточной агатоносной провинциях. Из них лучше всего изучены россыпные месторождения Тулдунское в Восточном Забайкалье у Еравнинских озер, Бурундинское в Приамурье в бассейне р. Селемджи и Седедемское на северо-востоке Якутии в бассейне р. Колымы.

Тулдунское (Еравнинское) месторождение агата находится в Бурятии в среднем течении р. Тулдун, впадающей в Малое Еравнинское озеро в 30 км северо-западнее пос. Сосново-Озерского. Об обильных гальках цветного халцедона в речных отложениях этого района было известно еще в конце XIX века. Позднее А.Е.Ферсман (1962) отметил по музейным коллекциям «поразительное богатство различных видов голубого

Стр. 521

521 Рис. 117. Схема строения долины р. Бурунды в среднем течении, Приамурье, Россия. По Б.Т.Кудабергенову, 1990 г.

1   озерно-аллювиальные и аллювиальные отложения;

2   склоновые отложения;

3   коренные породы. (1) и (2) — номера надпойменных террас.

(и почти синего) халцедона, агата, сердолика густо-кровяно-красного цвета и других разновидностей».

Район месторождений охватывает северо-западную часть Еравниниской мезозой-кайнозойской впадины, где широко развиты эффузивные породы мелового-неогенового возраста с преобладанием сравнительно молодых покровов базальтов и андезито-дацитов. В составе современного руслового и пойменного аллювия преобладают полевошпатово-кварцевые пески с линзами гравия, галечника и глин. Гальки агатов встречаются повсеместно, но значительно чаще в среднем течении реки, где современные речные наносы в основном образовались за счет размыва древнечетвертичной надпойменной террасы. Максимальная концентрация агата наблюдается в аллювии этой террасы, сохранившейся на нескольких участках на интервале от 18 до 23 км от устья р. Тулдун (Финько, 1973).

На главном левобережном участке отмечается следующий разрез древнечетвертичного террасового аллювия (сверху вниз):

1) пески с примесью глинистого материала, гравия и мелкой гальки (мощность 0,5 м);

2) продуктивный гравийно-галечный песчаный слой, обогащенный галькой агата (мощность 0,5-0,7 м); валунно-галечные отложения с примесью песка, гравия и глины, галька агата встречается редко (мощность 4,5 м и более) (рис. 116).

Разведанная площадь левобережной россыпи составляет 1,1 км². В продуктивном слое россыпи агат распределен неравномерно в виде рассеянных слабо окатанных миндалин-галек с ячеистой поверхностью размером от 1 до 20 см. Слоистость в агате обычно нечеткая, цвет серый, желтый, красный и бурый. Реже встречаются концентрически полосчатые агаты и ониксы, а также обломки коричневых, зеленых, желтых и красных яшмоидов.

В 1968-1990 гг. в Приамурье в бассейне среднего течения р. Селемджи по рекам Нора и Бурунда А.А.Майбородой, В.Н.Богорадниковым, С.А.Афонченковым, В.М.Пасечником и др. были открыты и изучались аллювиальные месторождения агата. Коренными источниками россыпей служили широко распространенные в Зейско-Буреинской впадине нижнемеловые вулканогенные формации, представленные в бассейне Селемджи андезитами и базальтами талданской свиты. Наиболее агатоносны средняя и верхняя части разреза свиты, затронутые корой выветривания и интенсивно размывавшиеся в плиоцене и плейстоцене.

Для района Норы и Бурунды характерны широкие слабо врезанные долины с пологими склонами и плохо сохранившимися террасами, нередко переработанными в террасо-увалы. Аллювиальные отложения долин имеют плиоцен-раннечетвертичный, среднечетвертичный, позднечетвертичный и современный возраст (рис. 117). Более всего обогащены агатом средпечетвертичные галечники русловой и пойменной фации в составе отложений второй надпойменной террасы в долине Бурунды. Промышленное значение принадлежит также верхнечетвертичному аллювию первой надпойменной террасы и современным руслокосовым россыпям.

Главным в Селемджинском агатоносном поле является крупное Бурундинское месторождение общей площадью около 50 км², состоящее из 4-х участков — Финального (северного), БАМ, Малобурундинского (центральных) и Королиха (юго-западное). Основные запасы агата разведаны в террасовых россыпях преимущественно в среднечетвертичных отложениях второй надпойменной террасы.

На хорошо изученном Финальном участке агатоносная россыпь второй террасы прослежена вдоль долины р. Бурунды на 4 км при ширине 350-650 м. Продуктивный слой мощностью от 1 до 4 м в большей части

Стр. 522

522 Рис. 118. Схема размещения современных косовых россыпей агата. Бурундинское месторождение, Приамурье, Россия. По В.Н.Богорадникову, 1973 г.

1 агатоносные косовые отложения.

состоит из бурой глины и суглинка с галькой гранита, андезитовых порфиритов и агата. В самом верху этого слоя, на глубину 0,2 м наблюдается чисто галечный горизонт почти без рыхлого заполнителя с очень высоким содержанием агата. Образование этого горизонта, возможно, связано с процессом солифлюкции. Продуктивный слой залегает на выветрелом гранитном плотике и перекрывается у тылового шва террасы глинистыми склоновыми отложениями мощностью до 5 м.

Позднечетвертичный агатоносный слой первой надпойменной террасы возник за счет второй террасы. Он сложен гравийно-песчано-глинистым материалом с галькой и мелкими валунами тех же горных пород и реже агата. Из современных (голоценовых) отложений практический интерес представляют косовые россыпи агата — скопления валунно-галечного материала с песком и гравием на отмелях в излучинах реки (рис. 118). Косовые россыпи невелики по размерам и запасам агата, которые обычно обновляются в результате перемыва паводковыми водами агатоносных нижних террас и поймы. Менее продуктивны террасо-увальные россыпи, разведывавшиеся на участке БАМ, в связи с невысоким содержанием агата в смешанных аллювиально-делювиальных образованиях.

На месторождении преобладают окрашенные в россыпях однородные или неяснополосчатые сердолики, сардер и карнеол, реже встречаются серовато-белый халцедон и совсем редко тонкополосчатые агаты. Это главным образом слабо окатанные миндалины и их обломки размером 5-6 см, иногда до 15 см по наибольшему измерению. Наведенная окраска варьирует от коричнево-бурой до желтой, желтовато-оранжевой и красной. Наиболее ярко окрашен халцедон в современном Косовом аллювии, испытавшем многократное переотложение.

Многочисленные косовые россыпи агата выявлены на Дальнем Востоке и северо-востоке Якутии. К числу наиболее перспективных относятся россыпи по р. Седедеме в Якутии — левом притоке р. Колымы. Наибольшая концентрация агата наблюдается в среднем течении реки, где Алазейское плоскогорье переходит в Колымскую низменность. В этом районе продольный профиль долины меняется от крутого к пологому, что способствует развитию валунно-галечных отложений (Николаев и др., 1978).

Косовые россыпи Седедемы прослеживаются на расстоянии до 33 км. На этом отрезке реки они встречаются почти на всех отмелях, площадь которых при низком уровне воды достигает 0,1-0,2 км². Аллювий кос представлен галечниками с песчано-гравийным заполнителем, иногда с редкими включениями небольших валунов. Интересны главным образом головные части кос, где в основном накапливались крупные гальки и валуны размером до 25 см.

Стр. 523

По мнению В.И.Гончарова с соавторами (1987), Седедемские россыпи образовались за счет разных коренных источников.

Так, верхние по течению реки (Абыгелахская зона) содержат главным образом слабо окрашенные мелкие ониксы из базальтов палеогена, а расположенные ниже (Хайырдахская зона), кроме того, более крупные яркие сердолики и карнеолы, характерные для эффузивов кислого состава. Промежуточным коллектором носовых россыпей служили позднечетвертичные отложения первой надпойменной террасы с наиболее низким содержанием агата.

Индия. Четвертичные (включая современные) россыпи распространены на западе и в центральной части страны, в долинах рек, пересекающих обширные трапповые поля Деканского плоскогорья (штаты Гуджарат, Махараштра, Мадхья-Прадеш). Они известны также в северо- и юго-восточной части Индии, где базальтовые покровы сохранились лишь на небольших площадях (штаты Бихар и Андхра-Прадеш). Многочисленные косовые и реже террасовые россыпи в бассейнах рек Нармада, Годавари, Кришна, Бхима, Сонар, Дхасан и др. примитивно отрабатываются местными жителями. Собранный агат широко используется для изготовления традиционных украшений, главным образом бус.

США. Прежде всего заслуживают упоминания крупные аллювиальные россыпи агата в долине р. Йеллоустоун (приток р. Миссури) в штате Монтана, протягивающиеся с перерывами на 400 км между городами Биллингсом и Глепдайс. Коренными источниками россыпей считаются миндалекаменные базальты, обнаженные в верховьях реки в районе Йеллоустоунского национального парка. Россыпи прославились так называемым «монтанским агатом», представляющим собой эффектную моховую пейзажную разновидность светлого полупрозрачного халцедона с причудливыми дендритовидными черными и красновато-коричневыми включениями.

Косовые и террасовые россыпи агатов в штате Орегон сопровождают многие коренные месторождения в кайнозойских риолитах и базальтах. Россыпи встречаются в Центральном Восточном Орегоне в округах Джеферсон, Крук, Лейк и других вблизи городов Мадраса, Пренвилла, Нисса и иных. Некоторые из них тяготеют к каньонам, вскрывающим аргиллизированные агатоносные эффузивы (Суккер-Крик и др.). Самые разнообразные агаты добывались из россыпей в Калифорнии в округах Контра Коста (иризирующий агат), Керн (великолепные моховые агаты), Сан-Бернардино, Лос-Анджелес (моховые агаты), Риверсайнд (огненный агат) и в ряде других штатов (Sinkankas, «Gemstones of...», v.2).

Бразилия и Уругвай. В траппах Южной Америки в Бразилии (штат Риу-Гранду-ду-Сул) отрабатываются главным образом агатоносные коры выветривания при второстепенном значении аллювиальных россыпей (бассейн р. Жакуи и др.). Имеются скудные сведения о россыпях агата в Уругвае в аллювии левых притоков р. Уругвай в ее нижнем течении (p.p. Куараи, Кваро и др.), а также по р. Такуарембо (приток р. Рио-Негро). Агат в аллювиальных отложениях меньше по размеру и более растрескан, чем в остаточных элювиальных образованиях.

Прибрежно-морские россыпи

К этому типу относятся пляжевые россыпи халцедона и агата, промышленное значение которых невелико. Как правило, они используются для разовых сборов камня, чему способствует периодическое восстановление россыпей. Агат в пляжевых россыпях обычно измельчен. Содержание его в гравийно-галечных отложениях в среднем невелико. Галька агата обычно хорошо окатана и даже бывает приполирована в зоне прибоя. Образуются такие россыпи в результате размыва агатоносных дельтовых отложений, конгломератов и кор выветривания прибрежных коренных месторождений.

Пляжевые россыпи агата известны в России на Дальнем Востоке, в Канаде в заливе Фанди (Новая Шотландия) и на острове Грейам (Британская Колумбия), в США на острове Айл-Ройал в озере Верхнее (Мичиган). В России они изучались на севере Сахалина (залив Пельтун), на острове Монерон в юго-восточной части Татарского пролива, острове Шикотан в Малой Курильской гряде, на западном побережье Камчатки, на острове Беринга (Командорские острова).

Площади россыпей обычно составляют сотые или реже десятые доли квадратного километра при мощности агатоносного слоя до 0,5-1 м.