Валерий Петров - Рассказы о драгоценных камнях

• Название: Рассказы о драгоценных камнях
• Автор: Валерий Петров
• Жанр: География
• Год: 1985

Автор рассказывает в популярной форме об условиях образования, истории открытия и освоения месторождений важнейших драгоценных и полудрагоценных камней. Рассказывается о месторождениях алмаза — так называемых кимберлитовых трубках — «окнах» в глубины Земли, где господствуют давления более 30 тыс. атмосфер, о зеленых, окрашенных хромом изумрудах, о пегматитовых жилах с топазом и бериллом — аквамарином, а также о лазурите, малахите и бирюзе. Завершаются рассказы кратким обзором экономического значения камня и некоторых сведений по синтезу драгоценных и полудрагоценных камней.

---

В СССР описаны месторождения, которые считаются пока непромышленными, очень похожие на египетские. Наиболее изучено Хара-Нурское в Восточном Саяне. Здесь в небольших телах оливиновых пород по системе трещин располагаются линзы (1–5 м длиной и 0,03— 0,10 м шириной) измененных пород, где кристаллы хризолита включены в серовато-белую тонковолокнистую серпентиновую массу, обволакивающую каждое зерно. На рис. 5 показано строение таких линз. Наибольшее количество кристаллов приурочено к центру линз, особенно к местам их максимального раздува; к краям линзы хризолита меньше и его зерна мельче. Среднее содержание 30–35 %, размер зерен до 3–5 см. Волокнистая масса изгибается и обтекает каждое зерно. Природа волокнистой массы изучена плохо. Сами хризолитовые зерна не имеют кристаллических очертаний. Их поверхность имеет «обсосанный» характер и, по-видимому, образовалась в результате некоторого растворения ранее существовавших зерен.

Хризолитовые залежи, находящиеся в пределах одной рудоносной трещины, изолированы одна от другой. Нарастания кристаллов хризолита на стенки трещины нигде не наблюдалось. Месторождение не разрабатывается, несмотря на хорошее качество хризолита. Этот минерал пока не удается извлечь из породы, не разрушив его.

Интересно представить, как проходил процесс образования хризолитоносных тел. Исследователи, изучившие их, дают противоречивые ответы. Несомненно только то, что в образовании хризолитсодержащих тел участвовала вода, причем конец процесса — образование волокнистой массы — протекал при относительно невысокой температуре, иначе не могли бы образоваться такие содержащие воду минералы, как серпентин и волокнистые глины. Текучей воды — настоящих гидротерм — видимо, тоже не было. Остается предположить, что в результате горообразующих усилий возникли пустоты, в которые попала вода, в этой воде растворилось очень большое количество вещества ультрабазита, что при относительно высоких начальных давлениях и температурах вполне возможно. Начинающееся охлаждение всего массива привело к кристаллизации хризолита, но поскольку температура продолжала снижаться, устойчивость приобрели водные магнезиальные низкотемпературные минералы. Хризолит в этих холодных водах растворялся, а за его счет шла кристаллизация устойчивых водных минералов. Это продолжалось до тех пор, пока полость не была заполнена целиком.

Следующий тип месторождений ювелирного хризолита связан с так называемыми щелочными ультраосновными интрузиями, иначе их называют карбонатитовыми по имени существенно карбонатной породы, широко распространенной в таких интрузиях. История открытия и изучения этих интрузий необычайно интересна. В Норвегии еще в конце прошлого века были открыты более или менее округлые в сечении тела в виде трубки, уходящие на глубину, сложенные в основном карбонатными породами. Норвежский исследователь У. Брёггер описал их как магматические образования, полагая, что существовал карбонатный расплав, который внедрился в виде жидкости в эти трубчатые образования, однако в то время появление карбонатных магматических расплавов казалось невозможным. Углекислота при высоких температурах очень летуча, и весь обычный опыт показывает, что расплавить, скажем, известняк или доломит невозможно; углекислота улетит, останется известь или магнезия. Поэтому большинство специалистов резко возражали Брёггеру, отказываясь от его представлений. Однако изучать, карбонатитовые тела оказалось совершенно необходимо. С ними, как выяснилось, связано огромное количество полезных ископаемых — и руды железа, и редкие элементы, и слюда, да и многое другое. Начались поиски «подходящих» представлений, и все исследователи в конце концов согласились, что карбонатиты являются результатом взаимодействия любых вмещающих пород и водных растворов, идущих с глубин (опять проблему, опустили в глубины и все всё поняли!).

В начале 60-х годов я работал на одном из карбонакислых массивов Карелии и совершенно не мог понять его строения. Одновременно здесь же работали еще несколько геологов. Во время одной из встреч я обратился к известной исследовательнице этих пород: «И все-таки, я не могу понять, что такое карбонатиты?» «Ну, что же здесь трудного, — ответила она, — просто высокотемпературные кальцитовые гидротермальные жилы». Конечно, такое решение просто, но поверить ему было очень трудно. Слишком резко отличались карбонатиты от жил по условиям залегания и по минеральному составу.

В 1966–1967 гг. неожиданно начал действовать считавшийся потухшим вулкан Олдоньи-Лянгаи в Танзании. В это время там работала группа советских геологов и геологи из США и Англии. Извержение это удалось хорошо изучить. Каково было удивление всех, когда увидели, что и пепел вулкана, и его лава почти целиком состояли из карбонатов — кальцита, соды и поташа.

В конце 60-х годов в Баку на Всесоюзном петрографическом совещании профессор В. И. Герасимовский, наблюдавший извержение Олдоньи-Лянгаи, рассказал о нем и продемонстрировал образцы карбонатной лавы и пепла. Но уверенность в невозможности существования карбонатных расплавов была так велика, что один из крупнейших наших исследователей выступил после него примерно с таким тезисом: «Здесь какое-то недоразумение; карбонатные расплавы теоретически совершенно невозможны».

Извержение Олдоньи-Лянгаи помогло решить основной вопрос генезиса карбонатитов. Оказывается, карбонатная магма существует, следовательно, Брёггер был прав: карбонатитовые массивы являются магматическими телами. Карбонатитовые интрузии сложены рядом весьма разнородных пород и собственно карбонатитов — карбонатных пород — и ультраосновных существенно оливиновых и пород, богатых щелочами. Сейчас можно предполагать, что при образовании этих массивов по каналу поднимались одновременно несколько несмешивающихся жидкостей, подобно тому как из нефтяных пластов по буровым скважинам одновременно поднимаются нефть и вода. Представляется несомненным, что карбонатитовая магма содержит много растворенных летучих веществ. В процессе остывания и кристаллизации расплавов эти летучие вещества выделяются из расплава и уже в новых условиях низких температур взаимодействуют с уже затвердевшими породами, изменяя и перекристаллизовывая их. Сейчас ученые спорят только о масштабах этого воздействия летучих.

В Советском Союзе усиленно изучают большое число таких ультраосновных — щелочных или попросту карбонатитовых — интрузий. Особенно широко распространены они на Кольском полуострове и на севере Сибири в пределах Красноярского края. Именно в Красноярском крае расположена относительно небольшая карбонатитовая интрузия «Кугда», где был встречен ювелирный хризолит. Для этой интрузии характерны округлые формы и большое разнообразие слагающих ее пород. На некотором удалении от главной трубки есть несколько мелких, тоже более или менее изометрических тел, отходящих от главного. Присутствие этих мелких тел можно рассматривать как одно из доказательств магматического генезиса всего массива Кугда.

Прозрачный хризолит встречается в жилах среди оливиновых пород. Наибольшее количество (несколько десятков) таких жил встречено в юго-восточной части массива. Мощность их несколько сантиметров, длина до 40 м. Количество хризолита в жиле порядка 1—10 %; остальное — непрозрачный оливин, флогопит (магнезиальная слюда) и серпофит (водный силикат магния). Хризолит красивого зеленого цвета, иногда с желтовато-зеленым или оливково-зеленым оттенком. Размер обломков кристаллов от 2 до 15 мм; наиболее часто встречаются зерна 3X5X5 мм. Некоторые зерна трещиноваты. Прозрачные зерна хорошо режутся, шлифуются и полируются. Отшлифованные камни из хризолита Кугды очень красивы. На поверхности массива в рыхлых отложениях также встречаются обломки ювелирного хризолита. Их можно рассматривать как хризолитовые россыпи.

Кроме массива Кугда, крупные зерна хризолита встречаются, видимо, и на других подобных же массивах этого района. В частности, они отмечаются в массиве Бор-Урях. Несмотря на иные условия залегания, месторождение это по условиям своего образования очень близко к описанным египетскому и восточносаянскому. Месторождение Кугды, как пишут, разрабатывается. На хризолит отсюда даже составлены требования к сырью. Были встречены ювелирные разности оливина (хризолит) в Ковдорском месторождении на Кольском полуострове.

Обратимся теперь к месторождениям хризолита принципиально иного характера, к которому можно отнести прозрачный оливин — хризолит, связанный с глубинными алмазоносными кимберлитами. Оливин вообще весьма распространен в кимберлитах, но крупные зерна встречаются крайне редко, только в некоторых разностях. В литературе указывается, что среди якутских алмазоносных кимберлитов наилучшие кристаллы оливина встречаются в трубках Удачная и Дальняя. Крупные обломки кристаллов хризолита встречаются в мелкозернистой (базальтоидной) основной массе из оливина, флогопитовой слюды, пиропового граната и руды. Форма обломков неправильная, угловатая. Окраска хризолита красивая — светло-зеленая, иногда оливково-зеленая, фисташково-зеленая или винно-желтая. Некоторые зерна мутные и трещиноватые, но большинство зерен красивы и прозрачны. Размер зерен от 0,5 до 7–8 мм, иногда они достигают 10–15 мм.