ЮВЕЛИРНОЕ СЫРЬЕ В КОРАХ ВЫВЕТРИВАНИЯ

Кора выветривания – это континентальная геологическая формация, образующаяся в результате физико-химических процессов в определенных геологических условиях.

Она представляет собой продукты разложения и выщелачивания коренных горных пород, образующихся в результате воздействия на них воздуха, поверхностных и подземных вод, а также вследствие деятельности организмом.

Древняя кора выветривания могла формироваться в течение длительного геологического времени при различных климатических условиях. Поэтому она имеет, как правило, неоднородное строение и различный минералогический состав, что указывает на наличие нескольких стадий выветривания.

В начальных стадиях процесса вследствие обилия оснований преобладает щелочное выветривание, а в конечных стадиях оно сменяется в верхних горизонтах кислым.

Месторождения ювелирного сырья в корах выветривания разделяют на два типа: остаточный и инфильтрационный.

Типичным минералом коры выветривания является опал. Он представляет собой гидрогель кремнезема с химической формулой SiO₂ * n H₂O.

 

Опалоносная кора выветривания имеет зональное строение:

- нижняя бледно-окрашенная зона (мощность от 5 до 30 м) представлена каолиновыми глинами, которые постепенно замещают песчано-глинистые материнские породы;

- пестро окрашенные каолины с красными, бурыми пятнами окислов железа (мощность до 25 м);

- кремнистый панцирь – зона интенсивного окремнения горных пород (мощность 15-20м).

 

Образование опалов связывают с выносом кремнезема из полевых шпатов песчаников при их каолинизации (т.е. замещением каолинов).

Ca [Si₂Al₂O₈] – анортит, где наибольшее содержание кремния – минерал коренных пород

Al₄ [Si₄O₁₀] (OH)₈ – каолинит, слоистый водный силикат – минерал выветривания. Естественно при таком химическом содержании появляется возможность обособления гидрогеля кремнезема.

Опал в виде аморфного кремнезема отлагался в низах коры выветривания, и по мере заглубления в каолинах образовывал несколько горизонтов. Месторождения благородного опала такого генезиса являются главным источником. Лучшие камни добывают в Австралии, опалы худшего качества в Мексике.

 

Хризопраз также образуется в корах выветривания.

Хризопраз – скрытокристаллический кварц, является самой ценной разновидностью халцедонов; обладает яблочно-зеленым цветом. Окраска зависит от наличия никельсодержащих тонкодисперсных минеральных включений.

Ювелирный хризопраз приурочен к никеленосным корам выветривания кремнистого профиля.

Хризопраз распространен в зонах окремненных серпентинитов, и образовался в результате химического выветривания никельсодержащих дунитов и серпентинитов.

 

Хризопраз слагает небольшие прожилки вместе с опалом и бесцветным халцедоном.

Основными странами, где добывают ювелирный хризопраз и поставляют на мировой рынок являются: Казахстан, Австралия, США, Польша.

 

Малахит – типичный минерал кор выветривания вторичной зональности медных сульфидных месторождений.

По теоретическому химическому составу малахит – это основной карбонат меди: CuCO₃ * Cu(OH)₂. Но природный малахит всегда загрязнен примесями CaO, Fe₂O₃, SiO₂, MnO₂ и другими.

Лучшие камни в виде натечных агрегатов образуются в пустотах известняков карстового происхождения.

Малахит встречается главным образом в переотложенных медистых глинах, заполняющих карстовую воронку в мраморе на глубине от 70 до 130 м, где они покрывали корками и желваками поверхность мрамора.

Обычно малахит тесно ассоциирует с другими вторичными минералами меди – купритом, теноритом, хризоколлой и особенно азуритом.

Желваки и почковидные натеки имеют волокнистое концентрически-зональное строение с чередованием изумрудно-зеленых и бледно-зеленых полос. Густота окраски малахита зависит от размера его волокон в поперечнике: чем тоньше волокна, тем светлее камень. Так, светлый «бирюзовый» малахит составляет параллельно-волокнистый агрегат с очень тонкими игольчатыми кристаллами, которые почти неразличимы простым глазом. Темный «плисовый» малахит имеет радиально-лучистое строение с волокнами толще 0, 1 мм, но он хуже полируется и поэтому более дешевый.

Не считается дефектом и нередко украшают камень синеватые азурит содержащие слои, сочетающиеся с ярко-зелеными, а также дендриты окислов марганца.

Главные месторождения поделочного малахита находятся на Среднем Урале (Высокогорская группа медно- железорудных месторождений вблизи г. Нижний Тагил); в Африке в Медном поясе республики Заир (Колвези) и Замбии. Проявления поделочного малахита известны в Австралии и США.

 

В корах выветривания, содержащих сульфиды меди и фосфора, образуются месторождения бирюзы.

Бирюза является основным фосфатом меди и алюминия, содержащим воду CuAl₆(PO₄)₄ (OH)₈ * 5 Н₂О. Она относится к крайнему минералу изоморфного ряда: бирюза – халькосидерит. Бирюза непрозрачна, окраска лучших образцов яркая, небесно-голубая, но часто встречается голубовато- и яблочно-зеленая, даже зеленовато-бурая (из-за примесей железа).

Лучшие месторождения бирюзы связаны с кислыми эффузивами, образование их происходило в несколько этапов.

Этапы образования бирюзы:

1 – образование молодых эффузивов, обогащенных апатитом (содержащим Р);

2 – постмагматический метаморфизм приводит к формированию кварцитов с разложением апатитов, и фосфор переходит в раствор;

3 – гидротермальный этап приводит к широкому развитию кварцевых жил, а метасоматоз привносит в породы медь и другие элементы;

4 – образование бирюзы в виде мономинеральных прожилков, секущих кварцевые жилы и кварциты.

 

Бирюза не является устойчивым образованием и при дальнейшем развитии коры выветривания образует измененные разности из вторичных минералов – халькосидеритом и алунитом. Иногда измененные мелоподобные разности бирюзы возможно подвергнуть облагораживанию.

Основные места добычи бирюзы высокого качества – Иран (самое древнее месторождение и высокое качество), Мексика, США, Узбекистан, Таджикистан, Киргизия (Бирюзакан).

 

МЕСТОРОЖДЕНИЯ ЮВЕЛИРНОГО СЫРЬЯ, СВЯЗАННЫЕ С ДИАГЕНЕЗОМ

Диагенез – процессы, протекающие в близ поверхностных условиях, в результате которых путем физико-химических и органических преобразований из древесины и смолы образуется гагат и янтарь.

Образование гагата

Гагатом называют черную плотную и вязкую разновидность ископаемых углей – гумолитов. Он сравнительно легко режется ножом и хорошо шлифуется, приобретая яркий смолистый блеск.

Широкую популярность гагат приобрел в Англии, Испании и других католических странах еще в 18 веке, где из него изготавливали четки, крестики, распятия. Сейчас из гагата в основном вырезают скульптурные фигурки, камеи-вставки, мундштуки.

Гумолиты – бурые угли сохранившие структуру исходной растительности – хвойных деревьев семейства араукариевых. Гагат содержит повышенное количество летучих веществ, водорода. Твердость 2, 5 – 3, 5; плотность 1, 3 – 1, 4 г/см³. Иногда он электризуется при трении, поэтому его называют «черный янтарь».

Возраст гагата преимущественно юрский. Встречается он в виде небольших линз и прослоев мощностью от 1-2 до 10-20 см, ассоциируется с обыкновенным бурым углем. Часто такие скопления представляют собой единые растительные фрагменты – углефицированные стволы деревьев и их ветви.

В камнерезном деле используется и гагато-подобные сапропелитовые угли – сапроколлит, бокхед, кеннельский уголь и другие.

Всемирно известные месторождения гагата находятся в Англии – это Йоркширское побережье. Здесь он добывается из подземных выработок горизонтальных пластов среди углистых сланцев. Очень хороший материал встречается там же в виде галек, обломков на пляжах.

Прекрасный черный гагат – гешир (от армянского «гешири» - ночь) добывается в Грузии в каменноугольном бассейне Гелатско-Ткибульском. Кавказские месторождения служили издавна источником бархатно-черного матового гагата для местного кустарного промысла. Все это, так называемый, европейский гагат.

Сибирским гагатом богат Иркутский угольный бассейн. В основном это поделочные гагатоподобные сапропелитовые угли. По сравнению с европейским гагатом ни менее однородны и более хрупки, но все же хорошо принимают полировку.

В Черемховском угольном бассейне в настоящее время известно более 10 месторождений гагатоподобных углей. Все они находятся на правобережье р. Ангары между Байкалом и р. Осой. Самым крупным по запасам поделочного угля является Хахарейское месторождение, находящееся в Братском районе. Здесь камень черный с коричневым и синеватым оттенками. Известно Матаганское месторождение, расположенное в 56 км от г. Черемхово, в междуречье Осы и Оды. Здесь пласты залегают почти горизонтально на глубине 1-3, 5 м от поверхности. Мощность их от 0, 2-0, 5 м. Плиты гагата вспахивались крестьянами на пашне и собирались. Матаганский гагат очень твердый и плотный и стал широко известен после отделки им иконостаса Иркутского собора в 1894 г.

Образование янтаря

Янтарь является ювелирно-поделочной ископаемой смолой.

Производителями исходной смолы считаются позднемеловые – палеогеновые сосны и ели сукцинифера или болотные кипарисы. Преобразование смолы называется фоссилизацией , и происходила в несколько этапов:

1) затвердение живицы в результате испарения летучих веществ смолы – терпенов и ее частичное окисление воздухом.

2) Диагенез смолы в рыхлых отложениях и превращение ее в янтарь.

 

Месторождения представляют собой ископаемые почвы «янтарепроизводящих» лесов – континентальные песчано-глинистые отложения с растительными остатками и торфянниками, превращенными в результате диагенеза в слабосцементированные песчаники, алевролиты и аргиллиты с прослоями лигнитов и бурого угля. Хороший янтарь находится, как правило, в песчаниках и алевролитах. Ископаемые смолы, вкрапленные в лигниты и бурые угли, хрупки и малопригодны для обработки.

Самый распостраненный вид ископаемоц смолы – сукцинит – Балтийский янтарь. Специфический компонент сукцинита и янтареподобных смол, повышающий их вязкость – янтарная кислота.

Копал (копалит) – смола четвертичных хвойных деревьев каури (в Австралии, Новой Зеландии и Океании), семейства бобовых и диперакарповых в Африке и Латинской Америке). Не содержит янтарной кислоты и относится к «недозрелым» ископаемым смолам.

Некоторые месторождения испытали слабый региональный или контактовый метаморфизм с дополнительным уплотнением и обугливанием янтаря, и янтарь приобретает красную, бурую до черной окраски. Такое ювелирное сырье янтаря добывают в различных частях света, при этом янтарь носит различные торговые названия – Румынит, Бирмит и другие.

 

Образование окаменелого дерева

Окаменелое дерево – очень своеобразный и красивый поделочный материал. И хотя уже довольно сложно относит данный камень к органогенным образованиям, так как чаще всего растительные остатки почти полностью окремнены (замещены кремнеземом), но при этом сохраняется не только внешняя форма дерева, но и характерная структура ствола с кольцами роста, и даже с деталями клетчатки.

Чаще всего окаменелое дерево состоит из опала, именуемого деревянистым, а также частично или полностью из халцедона или тонкозернистого кварца. Цвет камня серый, желтый, желтовато-бурый, коричневый, черный, изредка красный и голубоватый; в целом окраска не равномерная с постепенным изменением тонов. У некоторых образцов наблюдается светлая выветрелая корка или тонкая оторочка окремненной вмещающей породы, которая напоминает древесную кору, как правило, не сохраняющуюся.

Твердость окаменелого дерева 5, 5 – 6, излом раковистый, блеск стеклянный, лучшие экземпляры слегка просвечивают в тонких сколах. Пргодность окаменелого дерева для обработки в основном зависит от его минерального состава: опаловые разновидности хрупки и нередко содержат участки с пониженной твердостью, а халцедоновые или кварцевые более твердые и монолитные, благодаря чему хорошо обрабатываются и принимают зеркальную полировку.

Окаменелое дерево было известно еще в Ассирии и Древнем Риме. В наше время оно особенно популярно в США, где из его больших стволов изготавливаются красивые столешницы, вазы, канделябры и тому подобные крупные предметы. В России этот камень используется как великолепный материал для производства сувениров, украшений и так называемых «кабинетных» изделий: пепельниц, подставок для авторучек, а также в качестве эффектных коллекционных образцов.

Уникальные скопления окаменелого дерева находятся в США в центральной части штата Аризона. В конце 19 века здесь быи обнаружены десятки тысяч тонн плотного дерева, замещенного криптокристаллическим кварцем, лучшего в мире по качеству, красоте цвета и рисунка. В 1906 году эта местность была объявлена заповедником – Национальным парком Петрифилд-Форест.

Интересные месторождения окаменелого дерева в вулканогенных породах известны и на Малом Кавказе. В 1911 году в Аджарии при прокладке шоссейной дороги был обнаружен окаменелый лес – «кладбище крупных стволов, засыпанных вулканическим пеплом».

 

 

⇐ Предыдущая3456789101112Следующая ⇒

Поделиться: