Годовиков. Агаты 1987

Фото 33. Ониксовый агат с изменением угла наклона слоев и посте­ пенным увеличением толщины ониксовых слоев, переходящих в облекающую зо­ нальность; в широком белом нижнем ониксовом слое хорошо видна его пере­ кристаллизация с образованием ящичных элементов текстуры. Магаданская обл. 6,0X3,5 см. № 84749.

70

впервые предположение о том, что риолитовые плато представляют со­

бою не что иное как сваренные туфы. Более определенно				такую же
точку	зрения на	риолиты Иеллоустонского	парка позднее	изложил
Дж. П. Иддингс [193].
Значительно более прочную почву эти			представления	получили
после	исследований	К. Н. Феннера [174], показавшего, что		среди от­

ложений палящих туч вулкана Катмаи, заполнивших прилегающую к нему речную долину *, имеются спекшиеся риолитовые породы, воз­ никшие при уплотнении отложений высокотемпературного аэрозоля, состоявшего из горячего вулканического газа, содержащего мельчайшие частицы расплавленной лавы и обладавшего очень низкой вязкостью.

Эти представления далее были развиты П. Маршаллом [211], исследовавшим риолитовые плато Новой Зеландии и предложившим для обозначения подобных спекшихся и сваренных образований термин игнимбрит (от лат. ignis — огонь и imber — ливень). К настоящему времени установлено, что игнимбриты могут иметь не только риолитовый состав, но и относиться к дацитам [272], андезитам [221] и даже базальтоидам [273] или трахириолитам и трахитам.

Низкая вязкость аэрозоля, образующего игнимбрит, т. е. высокая его подвижность, приводит часто к флюидальной текстуре отложений, аналогичной той, которая может возникнуть при течении лавы, в резуль­ тате чего игнимбриты не всегда легко отличить от застывшей жидкой лавы, текущей по поверхности в виде обычного расплава. Большое значение здесь имеют дополнительные признаки как петрографические, так и общегеологические. К петрографическим следует отнести прежде всего характерность для игнимбритов так называемых фьямме — линзовидных или уплощенных частичек вулканического стекла неправильной формы, обычно возникающих за счет уплотнения обломков пемзы. К геологическим признакам относится изменение характера разреза

игнимбритов от рыхлого туфового	или пемзового материала у		основания
к плотному лавоподобному материалу в		нижней — средней	части	от­
ложений (собственно сваренные	туфы,	представленные обычно		вул­

каническим стеклом или фельзитами и фельзофирами) и рыхлому материалу в верхней их части, прорываемой обычно многочисленными фумаролами и гейзерами.

Представления К. Н. Феннера и П. Маршалла о генезисе игним­

бритов нашли	дальнейшее развитие	и подтверждение за рубежом [92,
149, 192, 234,	253] и в СССР [40, 41,	43, 112, 138].

Разработка проблемы игнимбритов выявила значительные ее слож­ ности. Они связаны как с трудностями отнесения определенных эффузивов к сваренным туфам или игнимбритам так и с разным толкованием термина игнимбрит, из-за чего многие авторы, прежде чем его исполь­ зовать, вынуждены были давать его определение [92]. Особого внимания заслуживает работа Р. ван Беммелена [17], в которой обосновывается особый тип извержений, приводящих к образованию игнимбритов, связан­ ный с излияниями трещинного типа при образовании кальдер просе-

* Получившую название по многочисленным фумаролам название Долины Десяти Тысяч Дымов.

71

дания	в	эпохи относительно быстрого поднятия			земной поверхности
с образованием			геоантиклиналей,	куполов, хребтов.
Существуют			различные представления о физическом			состоянии
среды,	из	которой образовались		игнимбриты,— от	пепловых	палящих

туч и аэрозолей, содержащих твердые и жидкие частицы, до высоко­ подвижных, переполненных летучими изливающихся лав, в том числе перетекающих через края вулканических аппаратов наподобие убегаю­

щего	молока,	как	это	наблюдалось Т. Вольфом при извержении в
1877 г. вулкана Катопахи				[274] и допускалось для генезиса игнимбритов
А. Лакруа [201].			Особо	следует	отметить	представления	Г. Тазиева
[107]	о том,	что	игнимбритовые		аэрозоли	могут обладать	высокой те­

кучестью, подчиняясь гравитации только в том случае, если преоблада­ ющим газом аэрозоля является тяжелый СО2 .

А. Стайнер [103] обратил внимание на присутствие в игнимбритах двух разновидностей стекол, различающихся по показателю прелом­ ления и образующих мезостазис и мельчайшую эмульсионную вкрап­ ленность в нем. Это явление А. Стайнер объяснял ликвацией кислого расплава сразу после его излияния на поверхность. Эта работа факти­ чески послужила импульсом к появлению большого количества работ, особенно многочисленных в СССР, когда с ликвацией стали связывать любые округлые образования в кислых эффузивах, включая сферолоиды [84, 118].

Не вдаваясь далее в детали происхождения кислых вулканитов, следует особо подчеркнуть типичное для них разнообразие структур, флюидальную текстуру, частое содержание мелких обломков фенокристаллов, высокое содержание летучих, прежде всего Н2О и F *. Для риолитов характерна генетическая связь с различными геологи­ ческими процессами, приводящими к образованию даек, штоков, лакко­ литов, куполов, одиночных потоков, покровов большой площади, игним­ бритов и т. п. Особо следует отметить, что кислые вулканиты часто

являются членами единых кисло-основных серий вулканитов		и	образуют
в	этом случае прослои в мощных отложениях вулканитов,	в	том числе
в	основании риолит-дацит-базальтовых серий.

АГАТЫ, ВЫПОЛНЯЮЩИЕ ПОЛОСТИ ЛИТОФИЗ

Литофизы, геометрические особенности полостей в них и агатовых слепков этих полостей

Термин литофиза был предложен Ф. Рихтгофеном [238] для обозначения полых внутри округлых образований, обнаруженных им в венгерских риолитах (от греч. литое — камень и физа — пузырь). Они встречаются во многих риолитах, особенно палеотипных, причем полости в них могут быть пустыми или минерализованными халцедоном (агатом), кварцем,

* Известны риолиты, содержащие в качестве типоморфных минералов флюорит [95], топаз и обогащенные фтором слюды; последние получили даже особое название онгонитов [55]. Высокое содержание Н2О (около 10% в пехштейнах) связано с процессами вторичного обводнения (гидратации) кислых вулкани­ ческих стекол [78].

72

кальцитом и другими минералами. Таким образом, литофизы можно в известной мере ставить в параллель с газовыми полостями в базальтах

и	андезитах.
	Первое	наиболее обстоятельное описание	литофиз	и вмещающих
их	кислых	вулканических стекол можно найти	у Дж.	Иддингса [193],

давшего также их превосходные зарисовки. Дж. Иддингс показал, что литофизы могут иметь различное внутреннее строение (рис. 17, а). Так, во многих из них внутри имеется серия сферических пустот, чередую­ щихся со сферическими перегородками из вулканического стекла. Такие литофизы в сколе напоминают цветки розы или луковицы (рис. 17,6) *. Некоторые из литофиз характеризуются асимметричным строением (рис. 17,в), в других литофизах с симметричным строением в центре

оказываются	крупные	остроугольные пустоты	(рис.	17, г), в	том числе
и имеющие	близкую к	шаровой симметрию	(рис.	17, г), что	позволило

Дж. Иддингсу сравнивать их с полостью в перезревшем арбузе. Им же были описаны и литофизы с крупными ацентричными полостями в виде вогнутого блина, имеющими характерное серповидное сечение (рис. 18, а), рассмотрено взаимоотношение полостей в литофизах с флюидальностью (рис. 18, в — ж) .

Литофизы со сферолитовой внешней коркой описаны Ф. Райтом [275] из обсидианов Храфнтиннухриггур, Исландия. Особо его внимание привлекли литофизы с полостью в виде отрицательного реберного куба с размером ребра, достигающим 2,5 см, морфологически идентичные известным в обсидианах Карабахского нагорья (фото 103).

Касаясь деталей поверхности отдельных граней отрицательного ре­ берного куба, Ф. Райт [275, с. 270] отмечает, что «от вершины каждой из четырехгранных пирамид к его сторонам направлены радиальные ли­ нии; в дополнение к ним наблюдается вторичная система структурных линий, ребер и трещин..., представляющая собой как бы систему волн, расходящихся от центра».

Далее Ф. Райт подчеркивает [275, с. 270—271]: «исследуя эти ку­ бические грани более тщательно, можно обнаружить, что любая не­ правильность на одной из граней отражается относительно точно в том же месте на поверхности, непосредственно примыкающей к ней».

Изучая полости литофиз в риолитах Бинна-Бурра в горах Тамборин (Юго-Восточный Квинсленд, Австралия), В. X. Брайан [159, с. 60—69] отмечал, что в этих литофизах «полости варьируют в размере от мелких до открытых каверн почти 90 см в диаметре. Они также варьируют в размере относительно содержащих их литофиз. В некоторых литофизах полость составляет лишь небольшую часть всего объема, тогда как в других твердого материала немногим более, чем облекающая корка. При­ мечательно, что чем больше роль каверн по отношению к литофизе, тем более близка последняя к правильной сфере...

В значительном большинстве случаев пустоты обладают более или менее правильными секущими лучами, в результате чего оболочка каждой литофизы делится на несколько радиальных секторов, каждый из которых

*Крупные литофизы-луковицы диаметром около 30 см описаны М. Г. Руб

[95]из кислых вулканитов Приморья.

73

Рис.	17. Литофизы		в обсидиане
а — разного		размера	и формы;	б — со	строением	типа головки	лука	или цветка		розы;
в — с	асимметричным		строением; г — с		полостью,	напоминающей в		сечении	двутавро­
вую	балку.	Обсидиан	Клифф,	Иеллоустонский национальный			парк,	США.	Нат.	вел.

[193].

74

Рис. 18. Схематическое сечение литофиз в однородных	литоидных породах (а,		б)
и в породах с флюидальностью (в — ж)
а — с крупной асимметричной полостью, имеющей серповидное сечение;		б — типа	го­
ловки лука (цветка розы) с большим числом сферических	полостей; в,	г — секущиеся
флюидальностью; д, е — развивающиеся между трещинами	флюидальности; ж — дефор­
мирующие флюидальность [193].

75

узкой частью направлен внутрь литофизы. Число секторов значительно колеблется и может достигать от четырех до двадцати четырех. В очень многих литофизах виден центральный пузырь. В некоторых случаях он отлично сохраняется, тяготея к внутреннему концу одного из сегментов. В других случаях он разорван и представлен продолжающимися вогну­ тыми поверхностями внутренних окончаний всех или нескольких сегмен­ тов.

Примечательной чертой, которую можно обнаружить во многих по­ лостях литофиз, является система радиальных бороздок или желобков, декорирующих поверхность сектора. Они, учитывая их природу и распо­ ложение, точно отвечают радиальному распределению волокон полевого шпата, характеризующих соответственно сферолитовую структуру. Более тщательное исследование обнаруживает, однако, что эти детали рисунка лишь поверхностны, будучи ограниченными лишь поверхностью сегмен­ тов.

Таким образом, по своему происхождению они не связаны со сферолитами, а представляют картину трещиноватости, возникающую при раз­ рыве материала с высокой вязкостью.

Небольшое число образцов обнаруживает, кроме радиальных желоб­ ков, располагающихся под правильными углами, иную картину, пред­ ставленную серией концентрических прерывающихся невысоких ступе­ нек, покрывающих всю поверхность секторов». Множество превосходных пустотелых литофиз с оболочкой из сегментов анортоклаз-кварцевых сферолитов известны в районе курорта Истису в обсидианах Карабах­

ского нагорья (фото	103), причем среди них можно найти литофизы
со всеми деталями	внутренней поверхности, подробно описанными

Ф. Райтом и В. Брайаном. При вылущивании литофиз из обсидиана образуются близкие к сферическим или сферолоидальным полости, на поверхности которых видны отпечатки сферолоидных трещин, создающих картину панциря черепахи.

Литофизы, полость которых заполнена халцедоном (агатом) или реже кальцитом, характеризуются своеобразной внешней поверхностью. Она может быть гладкой или покрытой бородавчатыми наростами более мелких сферолитов (иногда литофиз). На ней часто появляются типич­ ные халцедоновые (или кальцитовые) валики — хребтики, соответст­ вующие следам выхода на поверхность литофиз клиновидных окончаний ребер их полостей. Если полости имеют вид чечевицы, то это всего лишь халцедоновый пояс по экваториальной части литофизы. Картина услож­ няется, когда внутренняя полость имеет вид реберного тетраэдра. В этом случае литофиза с поверхности делится ребрами тетраэдра на четыре треугольно-сферических сегмента (фото 108, а). Число подобных сегмен­ тов достигает 6, если внутренняя полость — реберный куб, 12 — реберный пентагондодекаэдр и становится значительно большим при постепенном приближении внутренней полости к форме шара. Литофизы с много­ численными халцедоновыми ребрами на поверхности приобретают вид панциря черепахи.

При заполнении литофиз халцедоном (агатом) возникают свое­ образные породы — фельзофиры (фото 105; 106), иногда неправильно описываемые как мандельштейны, когда за миндалину — минерализован-

76

ное выполнение газового пузыря — принимают минерализованные лито­ физы.

При удалении внешней коры литофиз — явлении, известном в рос­ сыпях, обнажаются своеобразные халцедоновые (агатовые) слепки внут­ ренних полостей литофиз, обладающие весьма характерной морфологией.

Впервые наиболее полное представление			о форме этих слепков дал
В. Брайан	[157], приведший их фотографию, на			которой	видны слепки
чечевицеобразной формы (рис. 19, 1а и			16),	в виде	реберного куба
(рис. 19, 3), реберного тетраэдра		(рис. 19, 2) и их комбинаций (рис. 19, 4).
К. Росс	[242] описал форму	халцедоновых	(агатовых)		слепков пустот

в литофизах из Центрального Орегона в виде реберного пентагондо­ декаэдра.

Чечевицеобразные халцедоновые (агатовые) слепки и слепки в виде реберных тетраэдров (рис. 20), реберных кубов (фото 109), более слож­ ных многогранников кубической сингонии, в том числе деформированных, и в виде комбинаций указанных форм известны на Магнитогорском месторождении агатов, приуроченном к сильно аргиллитизированным риолитам [31], и на многих месторождениях Северо-Востока СССР. Нами они наблюдались в образцах из Айнабулакского месторождения.

Говоря о морфологических особенностях халцедоновых слепков пус­ тот из литофиз, надо особо отметить отчетливую скульптуру на их поверхности в виде радиальных и сферических бороздок, а также шаро­ видные вспучивания (или вмятины) в центре некоторых из отрицательных граней (см. рис. 19, 1а, 4; фото 103; 109).

Принимая во внимание подобную форму слепков, легко понять и особенности форм их сечения. Так, для чечевицеобразных слепков они

будут линзовидными	(фото ПО, а,	6),	для сечений реберного тетраэдра
или перпендикулярных тройной		оси	реберного		куба — треугольными
(фото 107; 108,6; ПО, в), в том числе				иногда с	вогнутыми	сторонами;
для сечений, параллельных граням реберного куба, форма						чаще всего
будет соответствовать	картине «бабочки»			(фото	ПО, г) или двутавро­

вой балки (ср. с формой полости в литофизе, описанной Дж. Иддингсом — см. рис. 17, г), для многих сечений реберного пентагондодекаэдра типична форма сечения в виде пятилучевой звезды (фото ПО, д), для

пустот	в форме более сложных реберных многогранников сечение оказы­
вается	полигональным. Известны случаи, когда несколько литофиз
срастаются		друг с	другом, объединяя полости	по две (фото	128; 136),
по три и		более,	приобретая внешне форму	своеобразных	«гусениц».

В других случаях они группируются вдоль определенных плоскостей (обычно плоскостей флюидальности), образуя своеобразные макроаксиолиты.

Особенности внешней формы литофиз и их выполнения столь ха­ рактерны для них, что в ряде случаев литофизы и халцедоновые слеп­ ки их полостей получили нарицательные названия. Так, литофизы, за­ полненные халцедоном (агатом) и другими минералами, в США известны под названием громовых я и ц * (thunder eggs) [168—170, 250], а хал-

* Это название переводят в отечественной литературе как драконовы или чертовы яйца.

77

Рис. 19. Формы халцедоновых слепков из литофиз в риолитах в виде: 1—чечевицы (1а — вид сверху, 16—вид сбоку), 2—реберного тетраэдра, 3—реберного куба, 4— их комбинаций. Бинна-Бурра, горы Тамборин, Юго-Восточный Квисленд, Австра­ лия.

78