2.5. Гидротермальные месторождения ювелирных камней

Гидротермальные месторождения образуются за счет горячих минерализованных растворов и газов, связанных с магмой и периодически отделяющихся от нее.

Гидротермы отделялись от магмы первоначально в виде газа, который затем конденсировался в жидкость, содержащую в себе целый ряд соединений металлов. Отделяясь от магматического очага, гидротермы движутся по трещинам. Причина движения гидротерм – разность давлений. Растворы движутся в сторону наименьшего давления по различным тектоническим нарушениям, зонам контактов. В этом случае, в отличие от метасоматического процесса, когда идет изменение вмещающих пород, гидротермы могут заимствовать различные вещества из боковых пород, но без их изменений. По мере удаления растворов от магматического очага температура их падает. В результате этого кристаллизуются минералы из водных растворов.

Форма большинства гидротермальных минеральных тел жильная. Главнейший жильный минерал – кварц, поэтому очень часто встречаются именно кварцевые жилы.

Гидротермальные месторождения могут залегать как в самой интрузии, так и в породах кровли. Нахождение гидротермальных месторождений в самом интрузивном теле объясняется неравномерным остыванием крупных геологических тел. В то время как центральная часть интрузии находится еще в расплавленном состоянии и может служить источником гидротерм, краевые ее части успевают значительно остыть.

Гидротермальное происхождение имеет большинство руд цветных металлов, редких и радиоактивных элементов, золото, серебро. Среди ювелирного сырья это крупнейшие месторождения аметиста, горного хрусталя, халцедонов (агатов), опала; уникальное месторождение высококачественного изумруда; декоративных материалов, таких как мраморный оникс и гематит-кровавик.

Гидротермальные месторождения ювелирного сырья представлены тремя основными формационно-генетическими типами:

• Плутоногенный

• Поствулканический

• Телетермальный

1. Плутоногенные минеральные ассоциации связаны с кислыми магматическими породами. Они располагаются в кровле интрузивов или на незначительном расстоянии от них в осадочно-метаморфических породах. Многочисленные месторождения руд металлов, входящие в эту формацию, практически не содержат скоплений цветных камней. В этом плане интересны только безрудные хрусталеносные жилы, широко распространенные на Урале, в Восточной Сибири (Россия), за рубежом – в Казахстане, Бразилии и на о.Мадагаскар.

Хрусталеносные кварцевые жилы залегают в кварцитах, гранитоидах, скарнированных известняках. Они контролируются постскладчатыми разломами. Форма и размеры кварцевых тел разнообразны: это линзы, плиты и сложные ветвящиеся жилы, штокверки. Хрусталеносные тела сложены крупно- и гигантозернистым и друзовидным кварцем. Главной их особенностью являются минерализованные полости с хорошо оформленными кристаллами горного хрусталя.

Хрусталеносные кварцевые жилы образуются в два этапа. В первый этап из перенасыщенных кремнеземом растворов кристаллизуется жильный кварц, а во второй, после более или менее длительного перерыва сформировались хрусталеносные полости. Щелочные растворы активно взаимодействовали с боковыми породами и жильным кварцем, извлекая из них кремнезем и другие компоненты, необходимые для образования горного хрусталя.

Иногда бывает проявлен только второй этап минерализации, и тогда возникают хрусталеносные жилы, так называемого альпийского типа – минерализованные трещины, почти не содержащие жильного кварца.

Кристаллы горного хрусталя имеют разную величину от самой небольшой до гигантской с массой в несколько сотен килограммов. Альпийские жилы содержат великолепные друзы. На некоторых месторождениях распространены дымчатые кристаллы.

Цитрин и аметист в типичных хрусталеносных жилах сравнительно редки. При этом аметист относится к последней генерации кварца, встречаясь в протяженных зонах, пересекающих кварцевые жилы. Горный хрусталь кристаллизуется при температурах 350 – 200⁰, аметист при более низких температурах 180 – 60⁰. Такие аметистоносные зоны без кварцевых жил, сосредоточенные на площади до нескольких квадратных километров, известны на месторождениях аметиста в Зимбабве, Замбии и др.

2. Поствулканические месторождения служат практически единственным источником ювелирно-поделочного агата. С ними также бывает связаны крупные месторождения аметиста (в Бразилии) и сравнительно небольшие скопления благородного опала (в Мексике, США, Чехии) и яшмы. Гидротермальное минералообразование особенно интенсивно проявлено в областях развития базальтового и андезит-базальтового вулканизма.

Месторождения агата размещаются в лавовых покровах. Агатоносные зоны в эффузивных толщах основного и среднего состава тяготеют к пористым (миндалекаменным) частям лавовых покровов и к участкам дробления лав. В базальтах и андезитах наблюдаются многочисленные прожилки и гнездообразные скопления халцедона и опала.

Агатовые миндалины-секреции достигают 0.5 – 0.8 м в поперечнике и массы 500 кг и более (месторождения в Бразилии). Некоторые их них имеют свободную центральную полость, стенки которых покрыты кристаллами бесцветного кварца и аметиста, иногда кальцита. Такие жеоды представляют собой ценный коллекционный материал. В жеодах большого размера, а также в минерализованных трещинах могут находиться крупные кристаллы аметиста.