Особенности образования агатов
Особенности образования агатов
1. Агатообразование в вулканитах происходит в широком интервале температур - от сверхкритических (400-420° С) до 50-70° С и давлениях от нескольких сотен Па до атмосферного. Имеющиеся данные также указывают на сравнительно высокие температуры (250-50° С) образования агата, генетически связанного с осадочными породами, хотя их пока крайне мало для окончательного суждения по этому вопросу.
2. Кремнезем в агатообразующие среды поступает из вмещающих пород либо в результате гидролиза и выщелачивания силикатов (в областях активного вулканизма, при подводной вулканической деятельности, в корах выветривания, при диагенезе осадочных пород и т. д.), либо за счет растворения органогенного кремнезема (скелеты радиолярий, спикулы губок и т. п.) или жизнедеятельности кремнебактерий.
3. Гидротермальные и более низкотемпературные растворы, из которых выделялись халцедон и другие минералы, слагающие агаты, представляли растворы высокомолекулярной кремнекислоты в низкомолекулярной жидкости, отвечающие по многим своим свойствам золям с низкой вязкостью, существенно отличающиеся по своим свойствам от студней кремнезема.
4. Образование агата происходило в застойных условиях, когда растворы кремнезема пропитывали определенные горизонты вулканитов или осадочных пород, заполняя все возможные поры и полости в них газовые пузыри, полости литофиз, полости выщелачивания силицитов, гнезда, трещины, межшаровые пространства пиллоу-лав и т. п., либо путем кристаллизации минералов в открытом пространстве, либо метасоматически - преимущественно путем замещения карбонатов.
5. Отложение минералов семейства кремнезема происходило вследствие смены физико-химического состояния минералообразующей среды, скорее всего либо в результате ее подкисления вулканическими газами, находившимися в газовых пузырях, полостях литофиз и других полостях вулканитов, либо в результате разгрузки на карбонатном геохимическом барьере.
6. Выделение минералов семейства кремнезема происходило при значительных пересыщениях либо в виде сферолитовых корок, покрывающих поверхности полостей, либо в виде гравитационных ониксов. Образованию халцедона благоприятствовали значительное количество примесей и кристаллизация из пересыщенных лабильных растворов, приводящих к росту сферолитов по блочному механизму с большим количеством дефектов кристаллической решетки, малоугловых границ, винтовых дислокаций, приводящих к образованию сферолитов. Параллельно-слоистые (ониксовые) текстуры возникали под действием гравитационных сил на мельчайшие кристаллики кварца, сферолиты халцедона, глобулы кремнезема, зарождавшиеся в растворе и осаждавшиеся из него в виде горизонтальных прослоек. В некоторых случаях аналогичные прослойки состояли из кристалликов кальцита и по своим свойствам были близки к микриту.
7. Массоперенос вещества к месту кристаллизации сферолитовых корок или отложению гравитационных ониксов осуществлялся за счет диффузии, вследствие разности химических потенциалов кремнезема в местах его выщелачивания (растворения) и местах отложения, определяющегося различием в величинах рН, температуры, давления и других физико-химических параметров.
8. Зональное строение агата связано с:
а) ритмичной природой процесса кристаллизации, объясняющейся автоволнами, возникающими за счет выделения теплоты кристаллизации на монотонном фоне потери тепла данной системой, ритмичным выделением примесей;
б) эмисионно-волновой природой диффузионных потоков;
в) ритмичностью изменения физико-химических параметров среды за счет ритмичности выпадения атмосферных осадков, смены времен года, тепловыделения в областях активного вулканизма и т. п.
9. Говоря о причинах образования сферолитовых корок халцедона, слагающих агат, следует отметить возможность их образования из пленочных растворов, наподобие того как это происходит при образовании сферолитовых корок кальцита или арагонита в пещерах - в сталактитах, коралитах, сталагмитах и т. п., формировавшихся из пленочных растворов, что определило для них структуры и текстуры, отличные по морфологическим особенностям от кальцита и арагонита иного генезиса, но во многом близких к сферолитовым коркам халцедона в агатах. Особенности кристаллизации из пленочных растворов исследованы, однако, крайне недостаточно, и эти процессы требуют к себе гораздо большего внимания исследователей. Это одна из интереснейших задач ближайшего будущего.
Заканчивая данную работу, следует особо отметить типоморфные признаки, характеризующие агаты разного генезиса. Прежде всего это формы их выделений и характер минерализации. По этим признакам, как правило, можно определить генетическую принадлежность россыпных агатов, что важно для направленного поиска областей их сноса, перспективности промышленной оценки коренных месторождений. При решении последнего вопроса для промышленности следует прежде всего иметь в виду обычную нерентабельность разработки коренных малоизмененных мандельштейнов на агаты, поскольку эти породы характеризуются высокой прочностью и невысокой концентрацией агатовых миндалин. Напротив, агаты риолитов могут иногда разрабатываться и в коренных породах, поскольку литофизы местами образуют прослои с высокой концентрацией (до 90-95% от массы породы).
Ряд специфических свойств агатов может использоваться и в качестве поискового признака на другие месторождения.
Так, светло-голубые агатовые миндалины, в образовании которых большую роль играли процессы замещения флюорита минералами семейства кремнезема, сохранившие в частности псевдоморфозы по флюоритовым коркам, могут использоваться как поисковый признак на флюоритовую минерализацию.
Агаты, прежде всего осадочных пород, обладающие специфической люминесценцией, являются поисковым признаком на урановую минерализацию. Таким путем была обнаружена первичная урановая минерализация в некоторых районах США.
Агаты, изменившие окраску с бурой на сизо-черную вследствие перехода гётита - основного пигмента бурых агатов - в пирит и марказит, считают признаком развития более поздних гидротермальных процессов с участием богатых сероводородом растворов, из которых могут выделяться различные сульфидные минералы и самородное золото.
Учитывая специфические сорбционные свойства агатов, подобные сферы использования агатов в будущем могут расширяться и в этом отношении они заслуживают особого внимания.
Статья подготовлена по материалам:
Годовиков А.А., Рипинен О.И., Моторин С.Г. Агаты. - М.: Недра, 1987, 368 с.: ил.
|
