ОГНЕННЫЕ ОПАЛЫ ИЗ КОРЫ ВЫВЕТРИВАНИЯ ГАЙСКОГО МЕДНО-КОЛЧЕДАННОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ

ОГНЕННЫЕ ОПАЛЫ ИЗ КОРЫ ВЫВЕТРИВАНИЯ
ГАЙСКОГО МЕДНО-КОЛЧЕДАННОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ

Сокол-Кутыловский И.О.

Уральская государственная горно-геологическая академия, г. Екатеринбург, Россия

Огненные опалы известны и в Оренбургской области — они были найдены в золотоносной коре выветривания риолитов Гайского медно-колчеданного месторождения. В литературе по зоне окисления этого месторождения [4] имеется лишь краткое упоминание об этих опалах; детального изучения их не проводилось, хотя по своим декоративным качествам они не уступают огненным опалам из Казахстана и Мексики и являются прекрасным камнесамоцветным сырьем, которое можно было бы добывать попутно при отработке золотоносной коры выветривания риолитов.

Многочисленные вертикальные опаловые жилы мощность до 10 см были найдены в подзоне полного окисления сульфидных руд (горизонты 390–320 м) залежи № 3. Опаловые прожилки развиты по трещинам в каолинитизированных риолитах, имеющих пустоты выщелачивания полевого шпата – так называемые “пеликаниты”. В периферической части прожилков отмечается пропитка основной массы породы опаловым цементом, заполняющим поры и мелкие трещины.

Цветовая гамма оттенков окраски опала весьма разнообразна: от темно-бордовых цветов (обычно непрозрачны или слегка просвечивают) к бордовым, красным, оранжевым, кремовым, рыжим, коричневым (полупрозрачны) до белых тонов (почти всегда непрозрачны). Наиболее распространенными являются кремовые и бордовые полупрозрачные опалы.

Собственно огненные, прозрачные опалы встречаются гораздо реже и концентрируются в центральных частях прожилков, сменяясь к периферии кремовым и белесым опалом. Размер отдельных прозрачных блоков достигает 3510 см. В них нередко можно наблюдать округлые обломки светло-оранжевых и молочно-белых частиц более раннего по времени образовании опала, разрушенного и сцементированного более поздним огненным. Размер обломков от первых мм до 1 см в поперечнике. В образцах довольно часто можно наблюдать переходы цветовых оттенков от темно-красного полупрозрачного с перламутровым блеском до красного, постепенно переходящего в оранжевый, содержащий многочисленные светлые и темные обломки, и затем плавный переход до белого опала. Некоторые опалы имеют концентрически-зональную, “агатовую” текстуру, в которой последовательно чередуются бордовые, оранжевые и белые полосы. Местами отмечаются полосы серповидной формы, показывающие направление течения исходного раствора кремнезема по трещине.

Рентгеновское изучение различных по окраске опалов показало, что все они состоят из тридимита, лишь иногда с примесью кварца (около 5%). В ныне принятой структурной классификации опалов выделяют кристобалитовые (К-опалы), тридимит-кристобалитовые (ТК-опалы) и аморфные (А-опалы) [1,2]. Собственно тридимитовых опалов, каковыми являются гайские, в классификации нет. Возможно, имеет смысл после дальнейшего изучения, выделить тридимитовые опалы в собственный тип или подтип опалов группы КТ. Также по рентгенограммам прослеживается прямая зависимость степени прозрачности опалов от степени их раскристаллизованности.

Полуколичественный спектральный анализ позволил установить незначительные примеси меди, титана и фосфора в гайских опалах (до 0,1 %). Причиной огненно-красной окраски, скорее всего, являются тонкодисперсные оксиды железа (гематит?), на что указывают высокие содержания железа (около 1 %).

В ассоциации с опалом были найдены ярозит, образующий плотные мелкозернистые агрегаты, и копиапит, находка которого является первой для Гайского месторождения.

Огненные опалы из риолитов Гайского месторождения устойчивы при комнатной температуре, не изменяют окраску, не мутнеют и не дегидратируются, в отличие от моховых опалов из кор выветривания серпентинитов месторождений Восточного Оренбуржья (Буруктальское, Киембаевское, Айдербакское), что позволяет считать их камнесамоцветным сырьем высокого качества.

Литература: 1. Денискина Н.Д. и др. Благородные опалы, их синтез и генезис в природе. Новосибирск: Наука, 1980. 65с. 2. Денискина Н.Д. и др. Благородные опалы. Новосибирск: Наука, 1987. 184с. 3. Спиридонов Э.М. Огненные опалы кор выветривания Северного Казахстана // Урал. летняя мин. Школа-98, 1998. С. 74–75. 4. Трофимов О.В. и др. Зона окисления Гайского медно-колчеданного месторождения. Миасс, 1992. 64с.

ОКРАСКИ ДАТОЛИТА И МЕХАНИЗМЫ ИХ ВОЗНИКНОВЕНИЯ

Тимофеева Н.А., Евдокимов М.Д., Сухаржевский С.М.

СПбГУ, г. С.-Петербург, Россия

Датолит — малоизученный минерал, не имеющий определенного места в минералогической классификации и встречающийся в ограниченном числе специфических месторождений. Именно в этой связи, а также ввиду редкости его использования (в основном — в качестве сырья для коллекционных огранок) вариации его свойств и в первую очередь — окрасок не имеют достаточно аргументированных объяснений. Окраски датолита и включения в минерале исследовались авторами в образцах из скарнов Дальнегорского месторождения и миндалин трапповой формации Сибири.

Изученные в нескольких образцах микровключения не отличаются от охарактеризованных в литературных источниках [Л.Н. Хетчиков, Н.В. Гнидаш, 1990 г.]. Результаты изучения газово-жидких включений указывают на изменение температурного режима в ходе кристаллизации. Наиболее обычно расположение более низкотемпературных вакуолей во внешних зонах кристаллов, что характеризует постепенное охлаждение минералообразующих сред. Изредка и только в скарновых образцах наблюдаются обратные соотношения, свидетельствующие о пульсационном характере поступления растворов.

Для выявления природы окрасок использовались оптические и ЭПР спектры, термолюминисценция, диагностика включений. Были выделены три группы оптических спектров, отличающиеся по положению максимума в синей области спектра и появлением окна пропускания в зеленой области. Сопоставление данных, полученных оптической и ЭПР спектроскопией, позволяют сделать некоторые заключения о механизмах окрашивания датолита.

В минерале преобладают примеси Mn, положения которых не вызывает сомнений — они могут располагаться лишь в восьмивершинных полиэдрах, замещая Ca по схеме изовалентного изоморфизма Ca²⁺  Mn²⁺. Аналогичным образом, по-видимому, в минерале появляется примесь Fe²⁺. Концентрации этих элементов обычно недостаточны для возникновения хромофорной окраски, но появление d элемента на месте Ca в структуре приводит к возникновению дефектных центров, которые и ответственны за возникновение голубых и желтых окрасок датолита.

Располагающиеся в крупных восьмивершинниках ионы, которые имеют радиус на 30% меньше радиуса Ca, получают неоднородную координационную сферу. Неправильные восьмивершинники при вхождении в них Fe²⁺ и Mn²⁺ искажаются еще сильнее и поэтому положения O^2– и OH^– изменяются. Координационная сфера приобретает два порядка, причем она может состоять из 4 ближайших анионов O^2–, и удаленных 2O^2–+2OH^–, составляющих окружение второго порядка. Альтернативным является вариант образования первого порядка координационной сферы из 2O^2–+2OH^–, а остальной кислород образует второй порядок координационной сферы. Это различие и позволяет одному и тому же d элементу (Mn) придавать минералу то голубые (случай 1), то желтые (случай 2) окраски. Значительно реже возникают собственно хромофорные окраски датолита, которому Fe может придавать серовато-зеленые, а Mn — розовые (до красных) тона; датолиты с такой окраской упоминаются в литературе [Slikter C., 1967г.].

Возможен также вариант совмещения двух типов окраски датолитов, когда зеленый цвет минерала приобретается благодаря суммированию голубого и желтого цветов, которые возникли вследствие дефектного и хромофорного механизмов.

Результаты термолюминесцентных исследований противоречат гипотезе о радиационной природе дефектных центров. Не исключено, однако, что перестройка последних может происходить под влиянием радиации при высоких содержаниях урана и тория в минералообразующих системах. Таким механизмом может быть объяснена пятнистая (голубая и желтая) окраска некоторых образцов датолита Дальнегорского месторождения, в котором, как известно, местами проявлена урановая минерализация.

Расшифровка сероватых окрасок датолита требует дополнительных исследований.