68. Цветные камни. Их минералогические и геммологические классификации. Главнейшие типы месторождений цветных камней.

Под термином цветные камни, или камнесамоцветное сырье, понимается разнообразная группа минералов и горных пород, в том числе органического происхождения и синтетических, обладающих специфическими эстетическими, техническими и экономическими свойствами, предопределившими их практическое использование.

Генетические типы драгоценных и поделочных камней:

1. Драгоценные камни (прозрачные):

- Породообразующие минералы магматических пород: алмаз, оливин солнечный и лунный камень, лабрадор, нефелин, содалит, эпидот, энстатит, апатит.

- Драгоценные камни пегматитов: александрит, хризоберилл, аквамарин, берилл, изумруд, эвклаз, топаз, фенакит, турмалин, горный хрусталь, касситерит.

- Поствулканические минералы эффузивных пород: опал, датолит, пренит, томсонит.

- Породообразуюшие минералы контактных пород: сапфир, рубин, шпинель, демантоид, альмандин, уваровит, пироп, кордиерит, кианит, везувиан.

- Гидротермальные минералы: горный хрусталь и другие минералы кварца, диоптаз, аксинит, датолит, виллемит, флюорит.

2. Цветные камни (непрозрачные):

- Минералы коры выветривания: бирюза, малахит, варисцит, хризоколла, морская пенка.

- Минералы осадочных пород: селенит, мраморный оникс, каменная соль.

- Поствулканические минералы эффузивных пород: агат, халцедон, сердолик.

- Магматические породы: обсидиан, порфирит, лабрадорит, серпентинит.

- Метаморфические породы: орлец, яшма, хризопраз, агальматолит, стеатит, кварцит, мрамор.

- Осадочные породы: алебастр, брекчия.

Цветные камни принято разделять на три группы: ювелирные, поделочные и декоративно-облицовочные.

Как это уже было показано на примере алмазов и горного хрусталя, многие свойства цветных камней стали широко использоваться в технике. Это - высокая твердость и абразивность (алмаз, корунд, гранат), однородность, вязкость и прочность мелкозернистых и тонковолокнистых агрегатов (агат, нефрит), оптическая активность среды как необходимое условие для создания твердотелых лазеров (рубин, сапфир), пьезоэлектрический эффект и различные оптические свойства (кварц, горный хрусталь, флюорит, исландский шпат, турмалин) и др.

Благородный корунд Al₂O₃. Уступающий по твердости и абразивности лишь алмазу, корунд благодаря ярким окраскам своих благородных разновидностей (рубина и сапфира) во всех классификациях ювелирных камней занимает ведущее место наряду с алмазом и изумрудом.

Геолого-промышленный тип: элювиально-делювиальные и аллювиальные (террасовые и долинные) россыпи, широко представленные в Мьянме, Австралии, Индии, Шри-Ланке, Таиланде и др. странах. Коренные источники этих россыпей генетически разнообразны, представляя гнездовую и акцессорную рассеянную вкрапленность кристаллов сапфира или рубина в базальтах, щелочных лампрофирах, силикатных флогопит-скаполит-плагиоклазовых скарнах, слюдитовых грейзенах, сиенитовых и миаскитовых пегматитах, кристаллических сланцах и гнейсах гранулитовой и амфиболитовой фаций метаморфизма.

Имеют промышленное значение и выделяются в качестве самостоятельных геолого-промышленных типов: жилообразные, гнездовые скопления и вкрапленность рубина в форстерит-диопсидовых магнезиальных скарнах среди доломитовых мраморов и кальцифиров глубокометаморфизованных гнейсовых толщ, интрудированных гранитоидами; жилы и линзы гранитоидных пегматитов с крупными кристаллами сапфира и рубина в полевошпатовой и контактовой с вмещающими доломитами и мраморами актинолит-тремолитовой зонах.

Благородный берилл Be₂Al₂[Si₆O₈]. Неповторимая разнообразная окраска - отличительная черта благородного берилла, в первую очередь травяно-зеленого изумруда и голубого, иногда с зеленоватым оттенком аквамарина. Встречаются также розовые (воробьевит), золотисто-желтые (гелиодор) др. цвета.

Главнейшие геолого-промышленные типы:

1. Жильные и линзообразные тела занорышевых микроклиновых пегматитов с кристаллами аквамарина, гелиодора и воробьевита в базитовых, ультрабазитовых породах и биотитовых сланцах. Эти месторождения являются комплексными: ведущими полезными компонентами в них чаще всего являются не благородные бериллы, а кристаллы мориона, дымчатого кварца и топаза; присутствуют также ювелирные турмалины (шерл), сподумен и редкие металлы. Старая Плантация, Пала-Чиф (США), Оуру-Прету, (Бразилия).

2. Сложноветвящиеся жилы и жильные зоны флогопитовых и флогопит-биотитовых слюдитов с вкрапленностью кристаллов изумрудов среди метаморфизованных ультрабазитов, интрудированных гранитоидами. Слюдиты развиваются в зоне контакта с гранит-аплитами и пегматитами, рассматриваясь в качестве грейзенов. Изумрудные Копи Урала.

3. Прожилки, жилы, штокверковые и жильные зоны кальцитового, доломит-кальцитового и пирит-альбитового состава с неравномерной вкрапленностью кристаллов изумруда среди черных глинистых сланцев и углистых известняков. Телетермальные месторождения Колумбии: Музо, Чивор, Коскес.

4. Горизонты продуктивных гравийно-песчано-галечниковых отложений с окатанной галькой ювелирного берилла в составе террасовых и долинных аллювиальных россыпей. Если для изумруда такие месторождения редки (Зимбабве, Бразилия, Австралия, Колумбия), то для других разновидностей благородного берилла это существенный источник промышленной добычи.

Хризоберилл ВеАl₂O4 и топаз Al₂[SiO₄](F,OH). Известны ювелирные прозрачные кристаллы хризоберилла зеленовато-желтого или оливкового цвета, популярна его опалесцирующая разновидность с эффектом кошачьего глаза, но наиболее ценным является александрит - изумрудно-зеленый камень при дневном освещении и фиолетово-красный при электрическом.

Главным поставщиком этого драгоценного камня являются аллювиальные россыпи Бразилии, Шри-Ланки и Мадагаскара, где он добывается из продуктивных галечниковых слоев совместно с турмалином, топазом, гранатом и другими минералами. Кроме того, он встречается в бериллоносных микроклиновых, микроклин-альбитовых и мусковит-микроклиновых пегматитовых телах Бразилии, Мадагаскара, CШA, Шри-Ланки, а также среди изумрудоносных грейзеновых жил флогопитовых и флогопит-биотитовых слюдитов (Изумрудные Копи Урала, месторождения Зимбабве и ЮАР, Индии и Пакистана).

Основная масса ювелирных топазов поступает из месторождений двух типов, уже упоминавшихся ранее, - разнообразных тел микроклиновых и микроклин-альбитовых пегматитов в гранитах, гнейсах и амфиболитах, а также связанных с ними погребенных продуктов коры выветривания - элювиально-делювиальных россыпей.

Благородный опал SiO₄*nH₂O, ювелирный и поделочный кварц SiO₂.

К благородным опалам принадлежат бесцветные или окрашенные разновидности минерала, обладающие опалесценцией - особой радужной внутренней игрой отраженного света.

В природе благородные опалы исключительно редки. Они встречены в приповерхностных гидротермальных образованиях (выполняют полости в вулканических породах) и в древних корах выветривания. Главным геолого-промышленным типом являются опалоносные пласты каолинизированных осадочных пород в нижней части площадных кор выветривания (Австралия).

Кварц, как в виде хорошо образованных кристаллов и их агрегатов, так и скрытокристаллических образований (халцедон) и существенно кварцевых горных пород широко используется в ювелирном и камнерезном деле. Горный хрусталь, халцедоны, яшмы и яшмоиды, кварциты, иризирующий обсидиан.

Геолого-промышленные типы месторождений кристаллокварцевого сырья – см. вопрос 70. Крупные коренные месторождения благородного халцедона (главным образом ювелирно-поделочные агаты) связаны с основными и средними вулканогенными породами. Яшмы: протяженные линзовидные и пластообразные залежи мощностью в несколько метров в составе измененных вулканогенно-осадочных толщ (туфы, туффиты, кремнистые сланцы, диабазы). Месторождения обсидиана связаны с проявлениями молодого вулканизма. Главным промышленным источником получения его ювелирно-поделочных разновидностей являются пластообразные тела в контурах лавовых потоков кислых эффузивов. С ними также могут быть связаны промышленные элювиально-делювиальные и аллювиальные россыпи.

Благородная шпинель MgAl₂O₄. Окрашенные, благодаря присутствию в них примесей хрома, железа, марганца, титана, кобальта и других элементов, разновидности прозрачной магнезиальной шпинели издавна относятся к благородным самоцветам, являясь прекрасным ограночным материалом.

Месторождения ее ювелирных разновидностей крайне редки. Генетически они связаны с магнезиальными скарнами, где шпинель совместно с рубином и клиногумитом ассоциирует с флогопитом, форстеритом, хондродитом и кальцитом (Кухилал в Таджикистане, Мьянмы, Шри-Ланки). При этом основным промышленным источником добычи благородной шпинели являются россыпные месторождения, образованные главным образом за счет указанных магнезиальных скарнов и охарактеризованные ранее.

Благородные гранаты R₃+2R₂+3[SiO₄]₃, оливин (Mg,Fe)₂[SiO₄], циркон Zr[SiO₄].

Наибольшее количество ювелирных гранатов, оливина и циркона самого высокого качества получают из россыпей, коренными источниками образования которых, помимо уже указанных кимберлитовых трубок и других образований, служат:

- серпентинизированные ультрабазиты с демантоидсодержащими карбонатными или асбестовыми прожилками (Бобровское и Полдневское месторождения на Урале).

- эруптивные базальтовые брекчии с карбонатизированным туфовым цементом, обломками гранатовых (кроваво-красный пироп) перидотитов и других пород (Средне-Чешские горы);

- тела микроклиновых мусковит-берилловых пегматитов с вкрапленностью прозрачного альмандина в полевошпатовой и пегматоидной зонах (россыпи Бразилии);

- жилы сиенитовых пегматитов среди сиенитов и миаскитов с вкрапленностью циркона, пиропа, корунда и других минералов;

- кристаллические сланцы и гнейсы альмандин-амфиболитовой фации метаморфизма (Шри-Ланка).

Благородные сподумен LiAl[Si₂O₆], турмалин Na(Mg,Fe,Mn,Li,Al)₃Al₆[Si₆O₈], иризирующие полевые шпаты (KAlSi₃O₈ - NaAlSi₃O₈ - CaAl₂Si₂O₈).

Основным промышленным источником добычи благородных разновидностей сподумена, турмалина, лунных и солнечных камней являются пегматиты различных формационных типов. Месторождения в Калифорнии и Северной Каролине, в штате Минас-Жераис Бразилии, Мадагаскар и Афганистан. Для турмалина большое значение имеют также элювиальные, элювиально-делювиальные и аллювиальные россыпи, образовавшиеся как за счет пегматитовых жил, так и тел турмалиноносных плагиоклазитов в магнезиальных мраморах (Мьянма, Шри-Ланка) и пачек турмалиноносных кристаллических сланцев (Кения). Для лунного камня важным геолого-промышленным типом месторождений являются пласты и линзы в выветрелых метаморфических породах гранулитовой и альмандин-амфиболитовой фаций: здесь добывают лучшие лунные камни ортоклазового состава с серебристой и голубой иризацией (месторождения Шри-Ланки и США); с ними связаны также промышленные элювиальные (Шри-Ланка) и аллювиальные (США) скопления этого ювелирного сырья.

Жадеит NaAl[Si₂O₆] и нефрит Ca₂Mg₅[Si₄O₁₁](OH)₂. Основным геолого-промышленным типом месторождений жадеита являются жилообразные, линзообразные и штокообразные жадеитовые тела на контактах гранитоидов и ультрамафитов, образовавшиеся в результате биметасоматоза. Они сложены в основном белым и серым жадеитом. Наиболее ценные зеленые, иногда прозрачные разновидности образуют небольшие участки в зоне контакта серпентинитов с гранитоидами. Месторождения Мьянмы, связанные с массивом ультрамафитов, Борусское в России. Главным геолого-промышленным типом месторождений нефрита также являются гидротермально-метасоматические жилы, приуроченные к контактам апогипербазитовых серпентинитов либо скарновых доломитовых мраморов с телами габброидов и гранитоидов. Большая их часть сложена нефритом с крайне неравномерным распределением кондиционного сырья. В России Оспинское, Горлыкгольское, КНР, Канаде, Австралии.

Бирюза CuAl₆[PO₄]₄(OH)₈.5H₂O. Месторождения среди измененных кислых магматических пород с рассеянной медной минерализацией без зоны вторичного сульфидного обогащения. Бирюза в ассоциации с серицитом, каолином, ярозитом и гидроксидами железа образует штокверковые зоны (Нишапурские копи в Иране, Бирюзаканское в Средней Азии). Эти месторождения являются результатом гипергенных процессов в связи с развитием кор выветривания линейного типа.