Геология месторождений драгоценных камней


Раздел: Полезные ископаемые


   

ПНЕВМАТОЛИТО-ГИДРОТЕРМАЛЬНЫЕ МЕСТОРОЖДЕНИЯ

  

 

Месторождения этого генетического класса, представленные изумрудоносными слюдитами в ультраосновных породах, известны во многих странах мира (СССР, Индия, Зимбабве, ЮАР, Австралия, Бразилия и др.) и являются важнейшим источником ювелирных изумрудов. Все они очень сходны по геологическому строению и связаны с массивами метаморфизованных ультраосновных пород, прорванными пегматитоносными гранитами. Эта связь отражает оптимальные условия образования изумрудов в результате воздействия бериллийсодержащих летучих компонентов гранитных расплавов на богатые хромом гипербазиты.

Изумрудоносные слюдиты сопровождаются пегматитами, плагиоклазитами, кварц-полевошпатовыми и кварцевыми жилами. Однако данные пегматиты в отличие от собственно пегматитовых месторождений изумрудов лишены миарол и содержат только бледноокрашенные бериллы. Такая ассоциация определяет возможность появления комплексных изумрудно-ред- кометальных месторождений.

СССР. В 1831 г. на Среднем Урале были найдены первые кристаллы изумрудов. Открытые месторождения, получившие название Изумрудных копей, быстро приобрели мировую известность. Они находятся в северной части Восточно-Уральского поднятия в зоне сопряжения Мурзинско-Адуйского антиклино- рия с Асбестовским синклинорием, в пределах которой в девонских амфиболитах, амфиболовых сланцах, плагиогнейсах и ро- говообманковых порфирах развиты небольшие согласные тела ультраосновных пород. С запада к этой полосе примыкают граниты пермского Адуйского интрузива, с востока — раннекарбо- новые габбро-перидотитовые породы Асбестовского массива.

Перидотиты и дуниты изумрудоносной полосы преобразованы в серпентиниты, тальковые и тальк-хлоритовые сланцы. Девонские породы и метаморфизованные гипербазиты пронизаны многочисленными жилами кварцевых диоритов, гранит- аплитов, блоковых и полно дифференцированных пегматитов, изумрудоносных слюдитов, а также гидротермальными кварц- альбитовыми, мусковит-кварцевыми и мусковит-флюоритовыми жилами, связанными с Адуйско-Мурзинской интрузией.

В зависимости от преобладания того или иного типа жил .на Изумрудных копях различаются собственно изумрудные и ред- кометально-изумрудные месторождения. Первые представляют собой зоны сопряженных, сложноветвящихся слюдитовых жил среди массивных серпентинитов. Протяженность зон по простиранию от 50 до 300 м, они прослеживаются на глубину 100— 200 м и более. Изредка встречаются и одиночные обособленные жилы, мощность их от 0,2 до 5—6 м, длина от 10—20 до 100— 120 м.

В редкометально-изумрудных месторождениях слюдиты сочетаются с пегматитами и кварц-плагиоклазовыми жилами. Продуктивные тела залегают, как правило, вдоль контактов ультраосновных пород с диоритовыми порфиритами и амфиболитами. Распространены главным образом серпентиниты с участками почти неизмененных перидотитов и менее — тальковые сланцы.

На Черемшанском месторождении вмещающие породы представлены в той или иной степени серпентинизированными дуни- тами ( 6). Слюдитовые жилы развиты по сколовым трещинам в серпентинитах или вдоль контактов даек диоритовых порфиритов. Мощность их от 0,4 до 1,5—2 м; длина по простиранию 30—50 м. Слюдитовые тела сгруппированы в протяженные жильные зоны, в их пределах сопряженные и ветвящиеся жилы разделены «прослойками» вмещающих пород примерно такой же мощности. Длина зон 250—300 м.

Строение слюдитовых жил, залегающих в серпентинитах, сравнительно простое. Они в основном сложены мелкочешуйчатым флогопитом бурого и серовато-зеленого цвета, содержащим включения сфена, апатита, циркона, ильменита и пирротина. Флогопит обогащен фтором, в акцессорных количествах в нем присутствуют редкие щелочи (литий, рубидий, цезий). В центральной части слюдитовых жил нередко наблюдаются линзы плагиоклазита мощностью 5—20 см, состоящие из олигоклаз- андезина с небольшим количеством кварца, флюорита, апатита, турмалина, Маргарита, молибденита и других минералов. По бокам слюдитовых жил развиты реакционные оторочки: прерывистая актинолитовая или актинолит-хлоритовая, хлоритовай и тальковая мощностью от 0,2 до 1,5—3 м ( 7).

Как отмечали К. А. Власов и Е. И. Кутукова [9], такая зональность характерна только для слюдитовых жил в серпентинитах. Если слюдиты образуются по контакту серпентинитов с диоритами или амфиболовыми гнейсами, то со стороны последних реакционные зоны обычно отсутствуют и наблюдается только биотитизация боковых • диоритов. Когда вмещающими являются тремоли- товые породы, вокруг слюдитов возникают фло- гопит-тремолитовые, тре- молит-хлорит-тальковые и хлорит-тремолитовые зоны, связанные постепенными переходами. Все это существенно усложняется в жильных слюдитовых зонах, где вмещающие породы, заключенные между близко расположенными жилами, обычно полностью переработаны.

Главная масса изумруда тяготеет к флагопитовой зоне, иногда он встречается и в тальковых породах. Кристаллы имеют призматическией габитус, средний размер 1X1X3 или 1,5Х X 1,5X5 см, изредка 10—15 см в длину. Они окрашены в густозеленый цвет, сильнотрещиноваты и содержат обильные включения чешуек флогопита и талька. Изумруд встречается также среди плагиоклазитов, в этом случае окраска его менее густая. В слюдите наряду с изумрудом наблюдаются турмалин (шерл), фуксит, Маргарит, апатит, александрит и бромеллит.

О происхождении изумрудоносных слюдитов высказывались различные мнения. А. Е. Ферсман [41] относил их к пегматитам «линии скрещивания», образовавшимся в результате взаимодействия кислого пегматитового расплава с ультраосновными породами. При этом плагиоклазиты, нередко находящиеся внутри слюдитовых жил, рассматривались как конечный продукт десиликации расплава. Взгляды А. Е. Ферсмана на генезис уральских месторождений изумрудов в дальнейшем были развиты К. А. Власовым [9], который подчеркивал, что с ультраосновными породами активно взаимодействовали высокотемпературные пегматитовые расплавы — растворы, обогащенные парами воды, фтором и другими легколетучими компонентами. В итоге обменных реакций возникали флогопитовая, актнио- литовая, хлоритовая и тальковая контактовые зоны, расположенные в порядке снижения температуры минералообра- зования.

Изумрудоносные слюдиты, несмотря на некоторые отличия, принципиально сходны с корундовыми плагиклазитами с био- тит-флогопитовыми оторочками. Выше была приведена гипотеза Д. С. Коржинского об их биметасоматическом происхождении. В соответствии с этой точкой зрения плагиоклаз-флогопит-акти- нолит-хлорит-тальковые породы представляют собой метасома- тические образования, развитые вдоль контакта гипербазитов с жилами пегматитов или аплитов, и составляют единую мета- соматическую колонку.

А. И. Гинзбург [11], А. А. Беус [5], А. И. Шерстюк [44], а вслед за ними Д. В. Рундквист и др. [33] отнесли слюдиты к грейзенам основных и ультраосновных пород, возникающих под воздействием наложенных пневматолито-гидротермальных растворов, содержащих щелочи, фтор и другие подвижные компоненты. Это обосновывается минеральным составом слюдяных (флогопитовых) метасоматитов, включающих флюорит, турмалин, молибденит, фторсодержащие слюды при отсутствии таи- тало-ниобатов, а также многостадийностью процессов минера- лообразования. Типичные редкометальные пегматиты, залегающие в тех же породах, обычно не сопровождаются слюдито- выми оторочками. Если же они есть, то их можно проследить и за пределами пегматитовых тел.

Детальное изучение месторождений Изумрудных копей позволило выделить несколько стадий минерализации [43]. С первой, наиболее высокотемпературной щелочной (метасоматиче- ской) стадией связано формирование флогопитовых слюдитов и их актинолит-хлорит-тальковых оторочек по трещинам ультраосновных пород и- вдоль контактов с пегматитами и диоритами. Во вторую, среднетемпературную стадию после подновления трещин возникали плагиоклазиты (андезин), сопровождаемые молибденитом. Затем следовала сравнительно низкотемпературная стадия замещения ранних минералов альбитолигокла- зом, мусковитом, флюоритом и кварцем. Иногда бывает проявлен и наиболее поздний сульфидно-карбонатный комплекс минералов.

Изумруд ранее считался самой высокотемпературной генерацией берилла, синхронной флогопиту. Сейчас получены данные об его связи со сравнительно низкотемпературной гидротермальной стадией, что подтверждается, гомогенизацией газово-жид- ких включений в изумруде при 240—350 °С.

Зимбабве. Начиная с 1956 г., в этой стране был обнаружен ряд месторождений изумруда: Сандавана (р-н Белингве), Му- стард-Пеппер,, Родезия-Гем, Сидком (Филабузи), Новелло- Клаймс и Мейфилд-Фарм (Форт Виктория), Чикванда (Бикито). Они расположены в южной — юго-восточной частях страны среди архейских - кристаллических пород Родезийского массива и тяготеют к крупным полям редкоме- тальных пегматитов.

Геологическое строение месторождений в литературе освещено слабо. Г. Банк [47] сообщает, что месторождения. Сандавана и Мустард-Пеппер находятся в тремолитовых и хлоритовых сланцах буловай- ской системы, а Новелло- Клаймс и Чикванда — в серпентинитах шамвайской системы.

В долине р. Сандавана разрабатываются элювиально-делювиальные и аллювиальные изумрудоносные отложения. На месторождении Мустард-Пеппер в районе Филабузи изумруды чаще всего встречались в сильно измененных слюдисто-хлоритовых породах, пересеченных кварц- турмалиновыми прожилками и примыкавших к телам мелкозернистых пегматитов, несущих редкометальное оруденение (берилл, лепидолит, сподумен, тантало-ниобаты).

На месторождении Новелло-Клаймс вблизи Форта Виктория узкий блок серпентинитов окружен более молодыми гранитами ( 8). По наблюдениям Г. Мартина [47], серпентиниты пересечены мощными кварцевыми и пегматитовыми телами. Изумруд и александрит Г. Банк относит к контактово- метасоматйческим минералам, встречающимся в краевых частях и на небольшом удалении от пегматитов. Этот автор указывает на наличие изумрудов во флогопитовых породах, местами хло- ритизированных и переходящих в тальк-хлоритовые породы и Чистые серпентиниты. Флогопитовые слюдиты приурочены к вытянутым зонам тектонических нарушений среди серпентинитов и могут содержать изумруд на значительном удалении от пегматитовых тел.

На месторождении Чикванда изумруд содержится тоже во флогопит-хлоритовых породах вблизи пегматитов. Г. Банк отмечает, что в отличие от обыкновенного берилла изумруд связан только с пегматитами относительно небольшого размера и неправильной формы, окруженными интенсивно измененными боковыми породами. Кристаллы изумруда небольших размеров, некоторые из них очень высокого качества. Интересен состав минеральных включений в изумрудах: Санда1 вана — игольчатый тремолит, гранат, гематит, магнетит; Мустард-Пеппер — мусковит, биотит, изредка турмалин; Новелло-

Клаймс — флогопит, мусковит, хлопья лимонита. Для месторождений, находящихся в районе Филабузи (Мустард-Пеппср и др.), характерны изумруды с бледной голубовато-зеленой окраской, которые по этой причине иногда именуются просто «драгоценным бериллом».

Замбия. На севере этой страны в .50 км к юго-западу от г. Китве с 1931 г. известно месторождение изумруда Мику. По данным Г. Банка [48], в этом районе распространены древние гнейсы и метаморфические сланцы, пересеченные гранитными пегматитами и кварц-турмалиновыми жилами. Месторождение находится на южном крыле антиклинальной складки среди тальк-хлорит-амфиболовых сланцев, обогащенных хром-магнетитом. Изумруд в основном находится в биотитовых (флогопито- вых) породах вместе с турмалином и амфиболом. Лучшие кристаллы встречаются в мёлкочешуйчатом массивном слюдите.

Кристаллы изумруда имеют призматический габитус,1 длина их достигает'10 см, цвет ярко-зеленый, иногда с желтым или голубым оттенком. Главные дефекты: многочисленные мелкие включения биотита (флогопита) и трещины — обусловлены пострудными тектоническими подвижками. Г. Банк связывает генезис месторождения с наличием хромсодержащих сланцев, развитых по ультраосновным породам, и проявлением гранитоид- ного магматизма, породившего пневматолитовые растворы с бериллием.

Танзания. В последние годы появились краткие сообщения о находках изумруда в Танзании. В основном упоминается месторождение Лейк-Маньяра, расположенное в 37 км к северо- востоку от Магугу на западном береге оз. Маньяра. По Е. Гю- белину [66], на э1*ом месторождении изумруд добывается из био- титового сланца около пегматитовых тел. Он ассоциирует с апатитом, гранатом, оливином, клинопироксеном, турмалином, фенакитом, александритом, светлым бериллом, шпинелью и корундом. Г. Банк обнаружил в одном штуфе александрит, изумруд и рубин, заключенные в слюде и полевом шпате. Изумруд и рубин характеризуются яркой окраской. В изумруде часто наблюдаются жидкие и газово-жидкйе включения в форме отрицательных призматических кристаллов.

ЮАР. В 1927 г. северо-восточной части Трансвааля в пределах одноименного архейского массива были открыты месторождения изумруда. Главное из них — месторождение Сомерсет расположено на южных склонах хр. Мурчисона в зоне контакта архейских микроклиновых гранитов с метаморфической сланцевой 'толщей свазилендской системы. Актинолитовые, бйотито- вые, бйотит-хлоритовые и Талькбвые сланцы интрудированы по слоистости гранитными пегматитами, а также более поздними дайками долеритов. ' '' ' ';          

Мощность пегматитовых жил до*4—15 м, они слабо дифферен- цйрбваны и слол£ень! айлйтбвидными и грубозернистыми агрегатами кварца, альбит-олигоклаза, микроклина и "мусковит.

В подчиненном количестве присутствуют берилл, биотит, гранат, турмалин, апатит. Изумруды, как правило, находятся в биоти- товых и биотит-хлоритовых сланцах вблизи контакта с пегматитами, ассоциируя с бериллом, молибденитом, турмалином, апатитом, хризобериллом, топазом, пиритом и халькопиритом. Среднее содержание изумрудов в биотитовых породах около 3 каратов на 1 м3.

Кристаллы изумруда имеют уплощенный таблитчатый габитус, нередко сдвойникованы по пирамиде, содержат включения биотита и сульфидов, окраска их зональная: от светло- и яблочно-зеленой до интенсивной изумрудно-зеленой. Длина обычно не превышает 3—5 см, но в 1956 г. на руднике Сомерсет был обнаружен изумруд массой 24 ООО каратов.

Египет. Еще задолго до нашей эры изумруды добывали в горах Забара, Сикайт и Нугрус в 50—60 км от побережья Красного моря.

В этом районе на контакте биотитовых гранито-гнейсов и серпентинитов залегает толща слюдистых, роговообманковых, турмалиновых и тальковых сланцев, смятых в сложные складки с крутыми северо-восточными углами падения. Горные породы толщи пересечены жилами гранит-аплитов и пегматитов.

В горах Сикайт изумруд и бледно-зеленый берилл встречаются среди биотитовых, тальк-биотитовых и тальковых сланцев, выходящих на поверхность в виде серии четырех параллельных пластов. По мнению У. Хьюма [68], все они принадлежат к единому сложнодислоцированному изумрудоносному горизонту мощностью 15—20 м. Кристаллы изумруда в основном мелкие в форме правильных гексагональных призм; цвет их зеленый в светлых тонах, голубовато-зеленый. Сопутствующие минералы— биотит (флогопит), кварц, реже плагиоклаз, турмалин (шерл), гранат, актинолит.

Австрия. В Восточных Альпах в Зальцбурге известно месторождение Хабахталь, приуроченное к контакту массива двуслю- дяных среднезернистых порфировидных гранитов (называемых в литературе «центральными гнейсами») с толщей рассланцо- ванных амфиболитов, слюдистых и известково-слюдистых, содержащих останцы серпентинизированных перидотитов. Толща пересечена многочисленными пегматитовыми, кварц-полевошпатовыми и кварцевыми жилами. Скопления изумрудов связаны с пластами или жилами биотитового сланца, реже встречаясь в тремолитовых, тальковых и очень редко в актинолитовых сланцах, но всегда в непосредственной близости от биотитовой породы. В биотитовых сланцах (слюдитах) наблюдаются обособления талька, Маргарита, кварца, турмалина, хлорита, рутила. Месторждения эксплуатировалось с перерывами в 1860—1914 гг.

Кристаллы изумруда имеют простую призматическую форму, иногда сильно уплощенную до таблитчатой. Окраска их разнообразна: от бледно-зеленой с оттенками цвета морской воды до густо-зеленой.

Индия. В 1946—1951 гг. крупные месторождения изумруда были открыты в шт. Раджастхан в Меваре (Калигуман, Текхи, Гум-Гурх) и в Аджмер-Мерваре (Раджгарх, Бубани и др.). Все они расположены в пределах сравнительно узкой (30 км) изум- рудоносной полосы, вытянутой в меридиональном направлении на 200 км. В этом районе распространены докембрийские гранат-слюдистые сланцы, кварциты и амфиболиты системы Дели и более древние доараваллийские кристаллические сланцы и гнейсы, смятые в сложные складки и прорванные ультраосновными породами и гранитами эринпурской формации. Ультраосновные породы представлены сильно измененными перидотитами, обычно превращенными в актинолитовые, актинолит- и тальк-тремолитовые, тальковые, биотитовые и вермикулитовые сланцы. Эринпурские граниты сопровождаются пегматитовыми жилами, многие из них хорошо дифференцированы и содержат мусковит и берилл.

Одно из наиболее богатых месторождений изумруда — Радою* гарх в Аджмер-Мерваре детально изучалось А. Датта[61]. Здесь на слабо всхолмленной равнине на высоте 405—450 м горными выработками вскрыты гранатсодержащие слюдистые сланцы системы Дели, апогипербазитовые актинолит-, и тальк-тремолитовые сланцы и пегматиты ( 9). Сланцы, развитые по ультраосновным породам, сложены тремолитом, тальком, актиноли* том и хлоритом; кроме того, в них обычно присутствуют плагиоклаз (Лабрадор), кварц, сфен, магнетит и очень редко турмалин и апатит. Они содержат 0,11—0,12% хрома и 0,13—0,26% никеля.

Пегматиты залегают согласно со сланцеватостью вмещающих пород, обычно линзовидной формы, длина по простиранию 20—60 м и мощность 2—10 м. Они состоят главным образом из серого кварца с подчиненным количеством микроклин-пертита и альбита; акцессорные минералы представлены гранатом, биотитом, шерлом, апатитом, сфеном и изредка цирконом и эпидотом. Берилл встречается очень редко и только в краевых частях пегматитов. Обычно он грязно-белого цвета. Изумруды в пегматитовых телах практически не встречаются. А. Датта отмечает, что у контакта пегматитов с апогипербазитовыми сланцами часто развиты более или менее выдержанные «слои перекристаллизованного биотитового сланца» мощностью до 50 см. Эта порода почти полностью состоит из крупных агрегатов биотита или флогопита, местами замещенных хлоритом, иногда обогащена шерлом и содержит неравномерно распределенные скопления кристаллов изумруда. Вкрапления изумруда встречаются также в рассланцованных гипербазитах вблизи пегматитов и слюдистых пород.

Для других месторождений изумрудов Индии характерна аналогичная геологическая обстановка. Изумруды приурочены к рассланцованным апогипербазитовым породам, инъецированным пегматитами, кварцевыми и кварц-турмалиновыми жилами, и концентрируются главным образом среди существенно слюдистых биотит-флогопитовых образований, называемых местными геологами биотитовыми сланцами. На месторождении Калигуман в Меваре слюдитовые тела с крутыми углами падения имеют мощность 1,5—2 м и более и сгруппированы в изумрудоносные протяженные зоны, отрабатываемые одним карьером. Слюдиты Калигумана заключают обособления актинолита и переходят в биотит-актинолитовые сланцы, содержащие также тремолит и антофиллит.

Кристаллы индийских изумрудов имеют гексагональный призматический габитус, полупрозрачны или прозрачны. Цвет лучших камней бархатистый густо-зеленый. Размеры кристаллов, как правило, невелики: 0,5—1,5 см по длинной оси. Кристаллы длиной 3—5 см и более считаются очень крупными.

Б. Рой и А. Датта связывают изумрудообразовани'е с внедрением гранитных пегматитов в метаморфизованные ультраосновные породы. При этом в последние проникали высокотемпературные пневматолито-гидротермальные растворы, содержав- шие бор, фтор, бериллий и другие элементы. Биотит-флогопито- вые сланцы (слюдиты) образовались под воздействием этих растворов в результате привноса калия в богатые магнием ги- иербазиты, а бериллий вместе с хромом ультраосновных пород фиксировался в вцде изумруда.

Бразилия. За редким исключением, все бразильские месторождения изумруда связаны с докембрийскими метаморфизо- ванными ультраосновными породами и гранитными пегматитами Восточно-Бразильского и Центрально-Бразильского древних щитов. Они известны в штатах Баия (Карнаиба, Саликииа, Фа- зенда-до-Помбо и др.), Минас-Жерайс (Эсмеральдас-дос-Фср- рос) и Гояс (Сьерра-дос-Пагес).

Лучше других изучено месторождение Карнаиба, расположенное юго-западнее г. Сенвор-ду-Бонфин вблизи Кампо Фор- мозо. В этом районе блок ультраосновных пород, вытянутый в меридиональном направлении по региональному разлому, зажат между кварцитами нижне-среднепротерозойской серии Ми- йас и позднепротерозойскими гранитами Гевеа (?). Гиперба- зиты и отчасти кварциты рассечены олигоклазовыми пегматитами с бериллом и мусковитом, а также высокотемпературными кварцевыми жилами с молибденитом и шеелитом. Уьтраосновиыс породы на контакте-с пегматитами и особенно с кварцевыми жилами превращены в биотит-флогопитовые слюдиты, содержащие изумруд, александрит, турмалин, апатит," кварц.

Изумруд встречается в агрегатах кристаллов, ориентированных параллельно простиранию жил или беспорядочно вкрапленных в слюдиты. Кристаллы гексагонального габитуса, длина в среднем 2—3 см, самые крупные кристаллы достигают 4,5 X 12 см. Качество изумрудов в общем невысокое: основная масса сырья пригодна только для изготовления кабошонов.

Аналогичные месторождения известны на юге штата Баия в районе г. Витория-да-Конкиста.

 

 

СОДЕРЖАНИЕ:  Геология месторождений драгоценных камней

 

Смотрите также:

 

Изумруд. Украшения из изумрудов

Месторождения изумрудов известны в Бразилии, Бирме, Южной Африке и Колумбии.
Типичный изумруд из Колумбии, где добывают прекрасные камни, содержит 0,14% хрома, 0,12% железа и 0,05
Гидротермальные изумруды.

 

Гидротермальные изумруды

Гидротермальные изумруды. Гидротермальный изумруд также производился для коммерческих целей, хотя никогда в этом деле
Затравочные кристаллы подвешивают на проволоке в средней части, где они растут со скоростью 0,3 мм в день, то есть...

 

Уникальные минералы - изумруды, янтарь, малахит, топаз...

В мире немного месторождений изумрудов.
Только здесь разработана уникальная технология подземной добычи самоцветов. Во всем мире изумруды добывают карьерным способом.

 

Современное производство изумрудов, искусственный...

В Колумбию, где добывают самые прекрасные в мире изумруды, ввоз синтетических кристаллов запрещен, так как существует серьезное опасение, что рукотворные изумруды могут быть спутаны с природными камнями.

 

о геологии месторождений золота

Месторождения гидротермального типа среди коренных месторождений наиболее многочисленны.
По происхождению гидротермальные месторождения золотосодержащих руд могут быть самыми разными.