CC BY
74
УДК 553.6.041:550.812.1
Юргенсон Георгий Александрович Georgiy Yurgenson
К ОБОСНОВАНИЮ ГЕММОЛОГИЧЕСКОЙ МИНЕРАГЕНИИ
THE GROUND OF GEMMOLOGICAL MINERAGENY
Дан анализ изученности и особенностей месторождений ювелирных и поделочных камней. Обоснована необходимость выделения геммологической минерагении как специализированного направления в рамках общей минерагении. На примере Забайкалья, где выявлено 883 объектов 60 видов камнесамоцветного сырья, показаны закономерности их размещения, дана их рудно-формационная классификация и выделены перспективные минерагени-ческие зоны
Елючевые слова: камнесамоцветное сырье, геммология, минерагении, геммологическая минера-гения, фактор прогноза, критерий прогноза, ми-нерагеническая зона
The analysis of scrutiny and features fields of jewelry and gemstones is given. The need for gemologi-cal minerageny as specialized areas within the overall minerageny is proved. On the example of Transbaika-lie, where 883 objects found 60 species of gemstone material patterns of their distribution are given, their ore-formation classification is presented and promising mineragenical zones are identified
Key words: gemstone row materials, gemology, minerageny, gemological minerageny, factor of projection, criteria ofprojection, mineragenical zone
Необходимость разработки минераге-нического подхода к проблеме прогноза, поисков и разведки месторождений камнесамоцветного сырья возникла в связи с истощением давно известных и легко открываемых его источников. Другая, не менее важная причина заключается в специфике самого сырья, отличительными чертами которого являются эстетикохудожественные, кристаллооптические и оптико-механические свойства. К сугубо потребительским свойствам этого сырья, определяющим его ценность, относятся яркая цветовая гамма, неповторимые блеск и игра света, совершенство кристаллов, их редкость, возможность сочетания с драгоценными металлами, высокая твердость и прочность, обеспечивающие долговечность большинства из них.
Минеральные индивиды и их сообщества, обладающие этими свойствами, образуются в особых, редко возникающих и недолго сохраняющихся литолого-текто-
нических и физико-химических условиях. Выявление факторов, определяющих появление и сохранение этих условий, а также прогностических и поисковых критериев вероятности функционирования в них минералообразующих систем и связанных с ними месторождений самоцветов, представляет собою специфическую минераге-ническую задачу.
Специфичность её соотносится со свойствами камней-самоцветов, являющихся объектом и предметом изучения геммологии. Исторически и функционально сложилось так, что геммология в современности стала наукой о ювелирных и поделочных камнях на стыке минералогии, геологии полезных ископаемых, минерагении, петрологии, ювелирного дела, эстетики, коммерции и права. Это определение, впервые сформулированное автором в «Предисловии редактора» к работе [2], стало общепринятым.
Геммология, зародившаяся в конце XIX
— начале XX вв. сначала как направление в торговле драгоценными камнями и обслуживавшая, в основном, торговцев и потребителей драгоценностей, к середине XX столетия в связи с резкой интенсификацией синтеза минерального сырья развилась в новое научное направление по диагностике минералов современными физическими методами. По причине истощения месторождений кондиционных камней в некоторых традиционных камнесамоцветных провинциях и возросших возможностей использования для поисков камня знаний генетической минералогии, геммология стала объектом пристального внимания минералогов. Детальное изучение природы окраски, особенностей её распределения в кристаллах, использование газово-жидких, флюидных и расплавных включений позволило выявить условия их образования в различных геологических ситуациях.
С возрастанием потребности в пьезооптических и оптических материалах в СССР в начале 1950-х гг. создаются специальные подразделения для поисков кварца, кальцита, флюорита и турмалина. В системе Министерства промышленности средств связи СССР создано 8-е Главное управление, преобразованное затем в 10-е Главное управление Министерства радиотехнической промышленности, в составе которого действовали специализированные экспедиции на Украине, Урале, в Восточной Сибири, Алтае. В ведении Алтайской экспедиции находилась огромная территория, включавшая Алтай, Казахстан, Забайкалье, база её находилась в Усть-Каменогорске. Экспедициями открыто и разведано множество разномасштабных месторождений. Интенсивно изучались Уральский хрусталеносный пояс, месторождения Кент, Ак-Джайляу и другие в Казахстане, Перекатное в Южной Якутии, Борщовочного кряжа, Адун-Челона и Зачикойской горной страны в Забайкалье. С образованием Всесоюзного главного управления, а затем объединения «Союзкварцсамоцветы» с крупными подразделениями во всех крупнейших регионах страны проводились целенаправленные планомерные геологоразведочные работы
напъезооптическое, камнесамоцветное сырье и геологическое изучение их месторождений.
Разработки поисковых признаков камней самоцветов заложены А.Е. Ферсманом в его известной монографии «Гранитные пегматиты» и в «Геохимии», первые издания которых относятся к 1930-м гг. [7; 8]. Создав генетическую классификацию пегматитов и определив связи их с определенными гранитоидами, выявив условия их образования, он, по сути дела, заложил основы минерагенического подхода к изучению месторождений ограночных камней, связанных с пегматитами.
Это, прежде всего, разновидности берилла (аквамарин, морганит, гелиодор, изумруд, зеленый бесхромистый берилл), турмалина (рубеллит, верделит, индиголит, дравит, шерл и др.), топаза, поллуцита, кунцита, граната-спессартина, образущих-ся в полостях-миаролах гранитных пегматитов и грейзенов, характеризующихся определенными геодинамическими, геоло-го-структурными и термодинамическими условиями образования продуктивных минеральных ассоциаций.
Геолого-геохимические и генетические основы поисков ювелирно-поделочных камней, таких как лазурит, нефрит, родонит, заложены Д.С. Коржинским и продолжены В.А. Жариковым. В работах Н.П. Ермакова, А.И. Захарченко, B.C. Балицкого, И.Т. Бакуменко и др. даны основы физико-химических характеристик условий образования самоцветов.
Минерагеническая составляющая современной классификации гранитных пегматитов, по В.Е. Загорскому и др. [4], соотносится с геохимическим эволюционным рядом. Однако в этом ряду продуктивными на кондиционное кристаллосырье могут быть лишь миароловые и миаролоносные пегматиты, формирующиеся в условиях низкоградиентных относительно закрытых систем [9; 10].
Специфика камнесамоцветного сырья, заключающаяся в том, что к нему предъявляются особые эстетико-технологические свойства, требует разработки специальных
критериев поисков и оценки месторождений. Как правило, участки месторождений, заключающие минеральные агрегаты или кристаллы, соответствующие этим свойствам, бывают невелики, а условия их образования должны обеспечивать формирование максимально однородных прозрачных кристаллов для ограночного ювелирного сырья или определенного рисунка, окраски минеральных агрегатов — для ювелирноподелочного.
С учетом того, что наиболее ценными являются кристаллы с крупными монообластями, следует разработать объективные количественные критерии диагностики минералообразующих систем с оптимальными для их роста градиентами температур, давлений и концентраций. Последнее, как известно, возможно на основе использования явления типоморфизма. Одним из критериев относительно стабильной обстановки во время роста кристаллов является градиент соотношения воды и углекислоты в кварце
[9].
Для бериллов Шерловой Горы, где широко развиты их ритмично-зональные индивиды, важным критерием прогноза ювелирных кристаллов с крупными одноцветными монообластями является отсутствие в над- и околожильном пространстве зон кварцево-флюоригового прожилкования, в которых флюорит имеет фиолетовую окраску, а кварц представлен халцедоновыми разностями. Существенное влияние на целостность и сохранность кристаллов оказывают наложенные процессы, связанные с формированием более позднего оруденения. Например, на Шерловогорском комплексном месторождении наложенное оловополиметаллическое оруденение сопровождалось разрывом сплошности кварцево-топазово-берилловых жил и линз с полостями, содержавшими кондиционные кристаллы дымчатого и цитринового кварца, аквамарина и топаза. Для ряда жил характерно образование постбериллового арсенопирита, рассекшего кристаллы аквамарина. Продукты окисления арсенопирита, в частности, скородит и гидроксиды железа, усугубили ухудшение качества
кристаллов. По трещинам в них проникли тончайшие пленки этих гипергенных новообразований с образованием рыжих мутин и корок на их поверхности. Для оценки возможного отрицательного влияния мышьяковой минерализации необходим анализ геохимических аномалий в полях развития ювелирных разностей кристаллов.
Большое значение при оценке ограночного кристаллосырья имеет габитус кристаллов. Аквамарины и бериллы зеленой тональности Шерловой Горы в Забайкалье, месторождения Куу в Казахстане, Хенч и Херсканда в Афганистане [11, 12], Яхак-тинского гранитного массива на границе Забайкальского края и Республики Бурятия часто имеют тонкостолбчатый и даже игольчатый габитус кристаллов, обусловленный относительно быстрым их ростом. Размеры их по оси а достигают всего 2...3 мм при длине до 2...3 см. Доля таких кристаллов может составлять более 50 %. Для фасетной огранки предпочтительны суби-зометричные кристаллы.
К настоящему времени еще не разработаны надежные критерии прогноза площадей развития ограночного бериллового кристаллосырья с оптимальными параметрами распределения цвета и размеров монообластей, обусловленных сплошностью и габитусом кристаллов. Наряду с минералогическими подходами к решению этой важнейшей геммологической проблемы следует использовать и развивать минерагеничес-кий аспект, заключающийся в использовании геолого-структурных и минералогенетических данных для разработки критериев прогноза площадей с кристаллосырьем, обладающим оптимальными потребительски-михарактеристиками [5; 6; 15].
Для прогноза и оценки вероятности нахождения в той или иной камнесамоцветной провинции или минерагенической зоне кондиционных ювелирных и ювелирно-поделочных камней необходимо использовать геодинамические, геолого-структурные, литолого-петрографические, минералогогеохимические и минералогенетические признаки, позволяющие оценить глубину локализации минералообразующих систем
от земной палеоповерхности, магматический и флюидный режим и его геохимичес-куюспециализацию [1;2;3;5; 9; 14].
В случае прогнозирования ограночного сырья это должны быть признаки и критерии действия факторов, определяющих малые градиенты изменения скорости роста кристаллов и относительную стабильность концентраций основных и примесных минералообразующих компонентов в относительно закрытых системах, в которых ми-нералообразование происходит медленно вследствие их эволюционной самоорганизации. Эти системы должны быть открыты относительно обмена веществом с вмещающими горными породами только на стадии внедрения расплава пли раствора-расплава, а затем закрыться. Относительно теплообмена эти системы должны быть открыты на всем протяжении минералообразования
[9].
Для прогнозирования ювелирно-поделочного сырья, представляющего собою тонкокристаллические минеральные агрегаты с определенной равномерной или причудливо распределенной окраской (белый, зеленый, голубой нефрит, лазурит, жадеит, чароит и др.), необходимо выявление ми-нералого-геохимических, геодинамических и других факторов, определяющих образования этих минеральных агрегатов, и разработка критериев их прогноза [5; 6; 14]. Главным фактором, обеспечивающим образование минеральных агрегатов, характеризующихся определенными размерами зерен, их формой, границами, сплошностью, распределения окраски, должны быть длительность процесса их образования в условиях низких градиентов физико-химических характеристик минералообразующих систем.
В частности, для нефрита, развивающегося по серпентинитам, существенное значение имеет длина, извилистость, определенные соотношения концентраций железа и магния в индивидах и агрегатах антигоритового серпентина, а также концентраций кальция и калия в воздействующих на серпентин флюидах, порожденных гранитным расплавом, вызывающим
процесс тремолитизации серпентина. При этом тонкая волокнистость кристаллов тремолита, обеспечивающая его важнейшие механические свойства, связана с высокой концентрацией растворов, определяющей относительно быстрый рост тонковолокнистых кристаллов.
Анализ состояния изученности Шерло-вогорского месторождения показал, что наиболее перспективными на аквамарин-то-пазовое оруденение являются апикальные части гранигоидной интрузии, выраженные в форме куполов. В их пределах наиболее благоприятны кварцево-топазово-берилловые грейзены, окруженные ореолами с флюоритом, содержащие кварцево-топазовые и кварцево-берилловые прожилки. Обязательно наличие комплексного геохимического ореола рассеяния бериллия и вольфрама. Благоприятны сопряженные крутопадающие (50...80 ) трещины широтного и северо-западного (330...340°) простирания; наиболее предпочтительны трещины северо-западного или субмери-дионального простирания и северо-восточного падения, либо субширотного простирания и северного падения. Наиболее крупные кристаллы развиты в мощных жилах (Новиковская, Поднебесных), где возможно формирование крупных полостей. Наибольший выход ювелирных кристаллов берилла может быть из бестопазовых друз, в которых аквамарин ассоциирует с морионом и дымчатым кварцем. В верхних частях жил развит высокотемпературный флюорит, затем следует зона с топазом, в которой присутствуют бериллы гелиодо-ровых разновидностей, затем появляются зеленые и голубые аквамарины. Для гели-одоров типичен биотит во вмещающих порфировидных гранитах.
В связи с длительностью разработки крупных классических месторождений самоцветов, камни которых традиционно считались в Европе эталонными, образовались техногенные россыпи, содержащие некондиционные прежде камни, появилась необходимость промышленной оценки этих россыпей. Такие россыпи возникли на старых, разрабатывавшихся тысячелетиями,
месторождениях рубина Могока (Бирма, по-современному — Мьянма), изумрудов Индии, Колумбии, а также Изумрудных копей на Урале, на Шерловой Горе. В них часто находят прекрасные высококачественные камни. Основная часть оставленных в этих отвалах некондиционных камней может быть облагорожена современными методами. Поэтому одним из аспектов геммологической минерагении могут стать методы промышленной оценки техногенных россыпей.
В связи с высокой степенью реализации инвестиций в месторождения камнесамоцветного сырья и перманентным ростом цен на него на мировом рынке, одним из важных фундаментальных направлений в минерагенических исследованиях является развитие геммологической минерагении, направленной на установление закономерностей их размещения, изучение условий образования минералов и их ассоциаций, характеризующихся ювелирными качествами, а также выявление факторов их прогноза и критериев поисков и оценки.
В результате НИР, выполненных ИПРЭК СО РАН в предыдущие годы (1995-2010), выявлены наиболее общие закономернос-
ти размещения, произведен региональный прогноз и выделены изумрудоносные, нефритоносные, хрусталеносные и агатоносные провинции его в Забайкалье (рис. 1), составлена карта камнесамоцветного сырья Забайкальскогокрая (рис. 2).
Установлена высокая вероятность локального прогноза его приоритетных видов [11], вероятность прогноза которых на территории Забайкалья достаточно велика. К ним относятся ювелирные разновидности берилла (изумруд, аквамарин, гелиодор и морганит), цветной турмалин (рубеллит, индиголит, верделит и др.), топаз, кварц (горный хрусталь, аметист, морион, дымчатый кварц, цитрин), поллуцит, гамбер-гит, ювелирные разности андалузита, кор-диерита, нефрита, чароита и др.
Специфика условий образования и закономерностей размещения камнесамоцветного сырья, имеющийся опыт изучения и прогноза его месторождений [10-15] свидетельствуют о необходимости выделения геммологической минерагении как специального направления в рамках общей минерагении, подходы к обоснованию которой предприняты автором в 2003 г. [15] инашлопоследователей [2].
Рис. 1. Схемарасположениянекоторыхважнейшихпровинций и зон камнесамоцветного сырья Забайкалья:
1 — глубинные разломы, 2-5 — зоны, провинции и их номера:
2 — хрусталеносные, 3 — нефритоносные, 4 — изумрудоносные, 5 — агатоносные
Рис. 2. Карта камнесамоцветного сырья Забайкальского края
1 — метаморфические и магматические комплексы докембрия, 2 — осадочно-метаморфические комплексы палеозоя, 3 — палеозойские магматические комплексы, 4 — гранитоиды кукульбейско-го, борщовочного, куналейского, амуджикано-сретенского, шахтаминского и других магматических комплексов мезозойского возраста, 5 — вулканогенно-осадочные отложения юрского возраста впадин забайкальского типа, 6 — меловые вулканогенно-осадочные отложения впадин забайкальского типа, 7 — кайнозойские вулканогенные образования, 8 — кайнозойские рыхлые отложения, 9 — разрывные тектонические нарушения. Геологическая основа масштаба 1: 1000 ООО, составленная под редакцией И.Г. Рутштейна. 'Уменьшено в 6 раз.
Литература
1. Беус А.А. Геохимия и генетические типы бериллиевых месторождений. — М.: АН СССР, 1961. — 330 с.
2. Гаднятов В.Г. Камнесамоцветные формации Северо-Востока Азии. — Воронеж: Воронежский государственный университет, 2005. — 272 с.
3. Юргенсон Г.А., Чечеткин B.C., Асосков В.М. и др. Геологические исследования и горнопромышленный комплекс Забайкалья / Под ред. Г.А. Юргенсона. — Новосибирск: СИФ «Наука», 1999.-574с.
4. Загорский В.Е., Перетяжко И.С., Шмакии Б.М. Миароловые пегматиты //В кн. Гранитные пегматиты. Т. 3. — Новосибирск: Наука, 1999. — 488 с.
5. Киевленко Е.Я. Геология самоцветов. — М.: Творческое объединение «Земля» Ассоциация ЭКОСТ,2001.-582с.
6. Критерии прогнозной оценки территорий на твердые полезные ископаемые / Под ред. Д.В. Рундквиста. — Л.: Недра, 1986. 752 с.
7. ФерсманА.Е. Пегматиты. —Т.1: Граиитныепегматиты. — М.,Л.:АНСССР, 1940. — 712 с.
8. Ферсман А.Е.Драгоценные и цветные камни СССР // Избр. тр. — М.: АН СССР, 1962. — Т. 7.-С. 3-534.
9. Юргенсон Г.А. Зависимость содержания воды и углекислоты в кварце от давления в минералообразующих системах // Докл. АН СССР. — 1991.—Т. 318.—№3. — С. 721-723.
10. Юргенсон Г.А. Ювелирные и поделочные камни Забайкалья. — Новосибирск: Наука, 2001. — 390 с.
11. Юргенсон Г.А. Забайкалье — крупная камнесамоцветная минерагеническая провинция России //УченыезапискиЗабГГПУ. Серия«Естеств. науки», 2010. —№1 (ЗО).-С. 91-99.
12. Юргенсон Г.А., Измайлов В.Н., Гармаль Г.А. Особенности минералогии изумрудоносных жил участка Херсканда // VIII науч.-метод. конф. — Кабул: Кабульский политехнический ин-т, 1980.— С.116-119.
13. Юргенсон Г.А., Пасеков Ю.М. Минералогия продуктивных изумрудоносных комплексов // МатерпалыХШ съездаММА. — Варна, 19-25 сент. 1982. — София, 1982. — С. 56-57.
14. Yurgenson G.A., Sucharev В.Р. Conditions of Localization and Mineral Zoning of Lazurite-bearing Bodies of Badahshan // Intern. Geol. Rev. USA. — 1985. № 2. — P. 15-23.
15. Yurgenson G.A. Gemmological Minerageny // Proceedings for the 5thInternational Symposium on Geological and Mineragenetic correlation in the Contiguous Regions of China, Russia and Mongolia. Changchun, China Oct. 8 —10, 2003. — Changchun: International Centre for Geoscientific Research and Education in Northeast Asia, Jilin University, 2003. — P. 22-25.
Коротко об авторе_________________________________________________Briefly about the author
Юргенсон Г.А., д-р геол.-минер. наук, профессор, G. Yurgenson, Honored Science Worker of RF, Doc-
заслуженный деятель науки РФ, зав. лабораторией tor of Geological and Minerological Sciences, Profes-
геохимии и рудогенеза Института природных ре- sor, Head of Geochemistry and Ore Deposits genesis
сурсов, экологии и криологии СО РАН (ИПРЭК СО Laboratory of Institute of Nature Resources, Ecology
РАН), профессор кафедры химии Читинского госу- and Criology SB RAS, Professor of Chemistry depart-
дарственного университета (ЧитГУ) ment of Chita State University (ChSU)
Научные интересы: минералогия, геохимия, ру- Scientific interests: mineralogy, geochemistry, gem-
догенез, геммология ology and Ore Deposits genesis
