Годовиков. Агаты 1987

слоя), чередующимися с халцедоновыми слоями (белые), выполняющий полости двух слившихся фельзитовых литофиз; в верхней части образца виден тонкий «питающий канал», отходящий от тонкого халцедонового прожилка, секущего фельзитовую корку литофизы. Айнабулак, КазССР. 12,0X8,0 см. № 83222.

Флюорит

Фото 129. Кристаллы флюорита (фиолетовые) в кварц-халцедоновом агате, вы­ полняющем полость в фельзитовой литофизе с отчетливой сферолитовой струк­ турой. Тарбальджей, Читинская обл. 9,0X5,0 см. № 84049.

289

Фото 130. Псевдоморфозы халцедона по флюориту (крупные, кубического габи­ туса в нижней и левой верхней частях образца), вросшие в кварц-халцедоновый агат с ониксовой и зонально-концентрической текстурой. Тарбальджей, Читинская обл. 10,0X8,0 см № 83241.

290

Фото 131. Псевдоморфоза халцедона по флюоритовому слою (голубоватый, указан стрелками) в кварц-халцедоновом зонально-концентрическом агате, выполняющем полость в фельзитовой литофизе. Сергеевка, Приморье. 14,0X12,0 см. № 83253.

Псевдоморфозы минералов кремнезёма по неизвестному минералу

Фото 132. Псевдоморфоза халцедона и кварца (немного) по сноповидному сростку пластинчатых кристаллов ангидрита (?) или возможного барита (?), заполняющего центральную полость литофизы. Аягуз, КазССР. 8,0X7,5 см. № 84532.

291

строения подобных каналов и их взаимоотношения с минерализацией, нуждаются в дополнительных исследованиях.

ИЗМЕНЕНИЯ АГАТОВ

В поверхностных условиях и, в частности, в россыпях агаты иногда заметно изменяются. С одной стороны, эти изменения проявляются в образовании на поверхности агата белой рыхлой корки кремнезема, толщиной иногда несколько миллиметров [88, 117, 205]. Толщина бывает различная и зависит от строения отдельных агатовых слоев — количества пор в них, содержания примесей, в частности Н2О и т. п., и выражена в рельефе поверхности корки, подчеркивающем текстуру исходного халцедона.

С другой стороны, в поверхностных условиях происходит выщела­ чивание карбонатов. Это приводит к вылущиванию внутренних халцедо­ новых частей миндалин, приобретающих в этом случае характерный рисунок, определяющийся отпечатками выщелоченных кристаллов и кристаллических корок карбонатов.

Часть карбонатов, особенно Fe- и Mn-содержащих, в поверхностных условиях окисляется. Это приводит к тому, что они покрываются корками гидроксидов Мn и Fe или нацело замещаются ими. По этой же причине возникают различные соединения Fe и Мn, поступающие в грунтовые воды и способные вторично прокрашивать агаты. Это выражается обычно в усилении красной, коричневой и черной окраски агата с поверхности и по отдельным наиболее пористым зонам * за счет пигментации их соединениями Fe и Мn [117]. Наблюдается также вторичное прокраши­ вание по трещинкам с преимущественной прокраской отдельных наиболее пористых зон в агате, а иногда обесцвечивание первичной окраски вдоль трещин, связанное с выщелачиванием пигмента [116, 117].

Кроме того, изменение окраски агата происходит также под дейст­ вием солнечных лучей. При этом слабоокрашенные или грязноватозеленоватые агаты заметно краснеют, вследствие окисления и дегидрата­ ции гидроксидов железа, окрашивающих агат, и перехода их в гематит. Вследствие этого яркие красные, красно-коричневые и т. п. агаты, находящиеся на поверхности россыпей, могут быстро сменяться слабоокрашенными (вплоть до грязновато-серых) агатами на глубине.

* На способности разных зон агата по-разному поглощать различные ве­ щества основаны многочисленные методы их искусственного окрашивания [32, 245], многие из которых применялись еще в древности. Наиболее доступным является метод пропитывания агата раствором меда или сахара с последующим окислением органических соединений кипячением в серной кислоте. В этом случае бесцветный или слегка сероватый агат приобретает яркую контрастную окраску от коричневой до черной; зоны, в которые раствор не проник из-за низкой пористости, остаются серыми или белыми. Искусственное прокрашивание может использоваться при исследовании агата — для повышения контрастности его зон, более четкого выявления его текстуры.

292

З А К Л Ю Ч Е Н И Е

Исследование минералогических особенностей агатов позволяет сделать следующие выводы:

1.Процесс образования агатов очень часто длительный и многоста­ дийный; в ходе него могут образовываться не только минералы семейства кремнезема, но и многие другие, часть из которых образуется до появления минералов семейства кремнезема, другие — совместно с ними (например, зонтики кварцина, завершающие некоторые халцедоновые слои) и, наконец, третьи — после них. Таким образом, агаты, попадаю­ щие к исследователю, отражают лишь конечный результат минералообразования, восстановление последовательности которого подчас довольно сложный процесс и по ним нельзя делать поспешных выводов о способе их образования, что, к сожалению, до сих пор делается большинством специалистов, и тем более коллекционеров-любителей.

2.Минеральный состав агатов разного генетического типа отличает­ ся определенными типоморфными особенностями (табл. 7), наиболее важными из которых являются: а) наиболее разнообразная минерали­ зация характерна для агатов миндалин; б) в агатах миндалин из всего

конкрециям ангидрита и кальцита) и флюорит, типоморфный для агатов, выполняющих полости в литофизах и установленный также в агатах осадочных пород.

В дополнение к данным, приведенным в табл. 7, для агатов миндалин указываются [152] самородные медь и свинец, халькопирит, галенит, марказит, куприт, магнезит, анкерит, малахит, стронцианит, датолит, эпидот, авгит, актинолит, окенит, пренит, апофиллит, тальк, серпентин, хризоколла, анальцим, натролит, сколецит, мезолит, томсонит, ломонтит,

для агатов в полостях литофиз — каолинит. Столь существенное расшире­ ние списка минералов миндалин объясняется скорее всего включением в него Г. Дж. фон Бланкенбургом не только минералов, находящихся непосредственно в парагенезисе с агатом (с халцедоном, кварцем, кварцином), но и минералов, характерных для минерализации миндалин вообще. Это относится прежде всего к низкокремниевым цеолитам — томсониту, натролиту и др., для которых парагенезис с минералами

минералов по сравнению с установленным нами в подобных же образованиях из гор Туаркыр и единичных образцов из Сев. Йемена. Так, он указы­ вает, кроме перечисленных в табл. 7, анкерит, арагонит, смитсонит (очень редко), марказит, халькопирит, сфалерит (марматит) как обычные мине­ ралы этого парагенезиса, дающие скопления «7,5 см в поперечнике, самородное серебро (по сфалериту), каолинит, малахит.

293

ТАБЛИЦА 7

Особенности минерального состава агатов основных генетических типов (халцедон, кварц, кальцит — сквозные минералы агатов всех типов)

У с л о в н ы е з н а к и : (п/м?) — обнаружен только в виде предположительных псевдо­ морфоз; ( + ) —литературные данные.

3. Сложность и многостадийность процесса минерализации полостей, содержащих агаты, приводит к возникновению большого числа псевдо­ морфоз замещения. Среди них важнейшую роль играют псевдоморфо­ зы замещения минералов семейства кремнезема (главным образом хал­ цедона и кварца, в меньшей мере кварцина) по кальциту (сферолитовому, зернистому, длинноскаленоэдрическому, папиршпату); достаточно широко распространены также псевдоморфозы замещения по флюориту, гораздо меньшую роль играют псевдоморфозы замещения по бариту. Достаточно широко распространены также псевдоморфозы замещения халцедона (частично кварца, опала) по дереву, кораллам, ангидритовым и карбонатным конкрециям.

4. Наряду с псевдоморфозами замещения в некоторых случаях доста­ точно обычны псевдоморфозы облекания по кальциту, реже флюориту.

294

Известны случаи, когда псевдоморфозы замещения и облекания проявля­ ются одновременно (это типично для псевдоморфоз кварца и халцедона по папиршпату в литофизах Сергеевского месторождения в Приморье).

5. Учитывая взаимоотношение различных минералов друг с другом — обрастание, псевдоморфизацию одних из них другими и т. п., можно наметить несколько обобщенных схем последовательности развития про­ цессов минерализации, а именно:

При этом схемы «а — ж» типичны для агата миндалин, причем им предшествует обычно образование чаще тонкой глауконит-селадонитовой корки, выстилающей стенки пузыря, и тонкой корки халцедона, облекаю­ щей предыдущую, а также в ряде случаев появление цеолитов, нарастаю­ щих непосредственно на стенки миндалины или на корку раннего хал­ цедона. Схема «з» типична для агатов, выполняющих литофизы, схема «и» для агатов, образующихся в псевдоморфозах по конкрециям ангидри­ та или кальцита, «к» — для агатов, заполняющих полости выщелачивания силицитов. Кроме того, каждая из схем осложняется возможной псевдоморфизацией ранних минералов более поздними, ритмическими повторе­ ниями отложения как отдельных минералов, так и звеньев приведенных схем (типа халцедон —> кварц—> халцедон --> кварц... и т. д.).

6. Определенным типоморфизмом обладают структурные и текстур­ ные особенности агатов, характерные для каждого из месторождений. Так, ониксовых агатов практически нет на северотиманских месторожде­ ниях, в миндалинах из месторождений района г. Ахалцихе ГрузСССР (Шурдо, Памач и др.), Иджеванского месторождения в Армении, рос­ сыпей окрестностей Павлодара КазССР. Напротив, они характерны для миндалин месторождения Рывыем, Чукотка, двух и более камерных ага­ тов Улугей-Хида, Монголия; достаточно обычны они для россыпей по р. Зея, Амурская обл. Оникс-агаты очень характерны для выполнений полостей в литофизах Айнабулакского месторождения в КазССР, Тарбальджейского в Читинской обл., Сергеевки в Приморье. Для агатов, связанных с осадочными породами, они не характерны.

7. Взаимоотношения агатов разного текстурного типа различны. Так, горизонтальные слои ониксового агата могут упираться в участки агата с зонально-концентрической текстурой, либо переходить в слои послед­ ней — резко без утолщения в месте перехода, или с постепенным увели­ чением толщины слоя, переходящего в облекающую зональность.

8. Структура агатовых слоев того и другого типов различна. Так, для агатовых слоев с зонально-концентрической текстурой характерны

295

зоны с параллельношестоватой сферолитовой структурой (кальцитовые, халцедоновые, кварциновые, кварцевые), реже они имеют зернистое строение (зонки зерен кварца в сферолитовых кварц-халцедоновых корках).

Для агатов с параллельнослоистой (ониксовой) текстурой наиболее типичны мелкозернистые, вплоть до глиноподобных, зоны, иногда сос­ тоящие из плотно прилегающих друг к другу мелких сферолитов халцедо­ на, сферолитов и сфероидолитов кварцина, в том числе и с взаимопрони­ кающими границами, напоминая в этом случае роговиковую структуру. Для этих же агатов характерны А- и КТ-опал. Причем именно зоны описанной структуры имеют упирающиеся контакты с зонально-концент­ рическим агатом. Наряду с этим в ониксах встречаются слои параллель­ ношестоватой сферолитовой структуры, а также грубошестоватые кварце­ вые слои. Именно слои двух указанных типов переходят непосредственно в слои зонально-концентрического (облекающего) агата.

Иной текстурой характеризуются агаты, образующиеся как псевдо­ морфозы по конкрециям ангидрита или кальцита. В этом случае внеш­ няя зона зонально-концентрического агата представлена тонкой коркой халцедона, на который нарастают и который местами прорастают отдель­ ные мелкие сферолиты кварцина. Затем идет зона мелкошестоватого

обильными включениями мембранных (?) трубок, нитей неясного генезиса, внедрением в полости лавовых настыльных сосулек, лавовых пережимов, стержней, игольчатыми вростками морденита и других минералов, карбо­ натных сферолитов, халцедоновыми псевдосталактитами, иногда весьма многочисленными, образующимися на основаниях различной природы. В некоторых агатах на форму рисунка большое влияние оказывают трубчатые или более сложнообразованные «питающие» («подводящие») каналы.

10. Окраска агатов связана с различными причинами, главными из которых являются: а) неравномерное распределение пор и различная их форма в отдельных слоях агата, причем увеличение пористости с одной стороны вызывает появление матовой, а затем и молочно-белой окраски,

глауконита — селадонита, нонтронита, пиролюзита, тодорокита, редко ма­ лахита. При этом гидроксиды железа в зависимости от степени окисления и гидратации могут изменять окраску агата от желтой до грязно-жел­ той или темно-коричневой, красновато-коричневой; ярко-красная окраска обычно обусловливается тонкодисперсным гематитом.

296

Условия образования агатов интересовали всех исследователей, зани­ мавшихся ими, и по этому вопросу существуют различные, в том числе исключающие друг друга представления. Сопоставление их между собой и с изложенными выше фактами по условиям залегания агатов, их мор­ фологии, главными чертами минералогии позволяет нарисовать наиболее правдоподобную картину условий образования агатов. В то же время многие вопросы образования агатов до сих пор остаются не выясненными, в основном из-за недостатка в фактическом материале. На них также целесообразно обратить внимание читателя как на предмет необходимых в будущем исследований.

Выяснение условий образования агатов включает рассмотрение целого ряда взаимосвязанных и иногда трудно разделимых вопросов. Из них важнейшими являются следующие.

1.Физико-химические условия процессов агатообразования.

2.Источники кремнезема в агатообразующих системах.

3.Характер минералообразующей среды — были ли это коллоидные

и способ транспортировки питательного вещества к растущим минераль­ ным агрегатам.

5. Причины образования типичных для агатов полосчатых текстур.

ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ ПРОЦЕССОВ АГАТООБРАЗОВАНИЯ

Определение физико-химических условий процессов минералообразования включает прежде всего выяснение температуры и давления, при которых они происходили, кислотно-щелочной характеристики среды, определяю­ щей условия выделения кремнезема. Для того чтобы ответить на эти вопросы имеющихся данных пока недостаточно, причем наименьшее количество сведений относится к определению давления процессов; не совсем ясна и величина рН непосредственно при минералообразовании.

В основном все эти данные получают либо при исследовании газовожидких включений в минералах, либо при экспериментальном изучении условий их образования.

К настоящему времени данных по определению температур обра­ зования агата в различных ассоциациях также крайне мало. При этом все они относятся не столько к собственно халцедону, сколько к находя­ щимся в парагенезисе с ним кварцу, аметисту, кальциту.

По-видимому, одними из наиболее высокотемпературных являются халцедоны (агаты) гидротермальных ассоциаций, образующиеся в заклю­ чительную стадию формирования некоторых железорудных скарнов. Так, например, температура гомогенизации газово-жидких включений в аметисте и кварце, выделяющихся позже халцедона, на ряде месторож­ дений юга Сибирской платформы оказалась равной 375—385° С в центре кристаллов, 380—400 и 400—420° С в их основаниях и головках [109].

298