Сайт Проекта  

 "Рисуя Минералы"  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис.1 Зарисовка среза конкреции кремня, заключающей в себе полость, выполненную агатом. (А) - канал; (Б) - трещина, частично инкрустированная халцедоном. Стрелка указывает на ту её часть, где наблюдается выклинивание халцедона у границы кремень-известняк. Приокский карьер, Московская область.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис.2.Зарисовка среза конкреции кремня с пустотами, инкрустированными кремнезёмом. (А) - ╚канал╩ характерного строения; (Б) -выклинивание последних слоёв агата, которое логично рассматривать как продолжение ╚канала╩ (А); (В) - выклинивающиеся корки халцедона. Видно, как они покрывают стенки полости только там, где она находится в пределах окремнения. Приокский карьер, Московская область

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис.3.Схема, поясняющая предлагаемую гипотезу образования каналов

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис.4.Кварцин (A) в жеоде молочно-белого кварца (Б). Русавкино, Московская область

 

 

 

 

 

Рис.5.Обобщенная схематическая зарисовка одной из разновидностей жеод (Русавкино) : (А) - ранний кварцин; (Б) - молочно-белый кварц первой генерации; (В) - молочно-белый кварц второй генерации; (Г) - идиоморфные кристаллы кварца второй генерации в кварцине; (Д) - агрегат кварцина внутри жеоды; (Е) - прозрачный бесцветный кварц последней генерации

 

 

 

Рис.6.Зарисовка среза кварц-кварциновой конкреции /жеоды?/. Русавкино, Московская область

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис.7 (а, б, в). Кварц-кварциновые жеоды, образуемые срастанием нескольких небольших конкреций. В полостях растворения доломита. Щёлковский карьер, Московская область

 

 

Рис.8. Кварц-кварциновая конкреция, 4см. Щёлковский карьер, Московская обл.

 

 

 

 

Рис.9. Кварц-лютециновая конкреция с жеодой внутри, 5 см. Образована срастанием сфероидолитовых дендритов. Бразилия.

 

 

 

 

 

Фото 1. Хорошо видимые "взвешенныме" (не прикрепренные к стенке) центры роста белой окраски, состоящие из опала и кристобалита, у края в самом первом слое агата.

Фото 2. Глобулы в халцедоне жеоды из эффузива.

 

В. А. Слётов

К ОНТОГЕНИИ КОНКРЕЦИЙ И ЖЕОД КРЕМНЕЗЁМА  

     Приводятся данные о строении разнообразных малых минеральных тел кремнезема из осадочных пород. Обсуждаются модели, описывающие их эволюцию и возможные схемы онтогении кварцевых и халцедоновых жеод и кварц-кварциновых конкреций.


                   ЖЕОДЫ В КРЕМНЯХ

       Конкреции кремня из известняков Подмосковья описаны ранее [Слётов В.А.,1977]. Кремни различного строения повсеместно можно видеть отдельно, как самостоятельные образования, в то время как агатовые и идентичные им кварцевые и халцедоновые жеоды обычно находятся в пределах участков интенсивного окремнения или в непосредственной близости от них, обнаруживая тем самым тесную с ними взаимосвязь. Это наводит на мысль о том, что окремнение известняка и образование в нем агатовых (халцедоновых) жеод может являться результатом некоторого единого процесса перераспределения кремнезёма.
     Отметим, что места массового нахождения агатовых, кварцевых, халцедоновых жеод и кварц-кварциновых конкреций в Подмосковье, несмотря на их многочисленность, всегда имеют локальный характер. Во-первых, они тяготеют к самым верхам карбонатной толщи. Во-вторых, они пространственно всегда ограничены. Это участки в виде линз, блоков, карманов, труб, масштаб которых измеряется, обычно, первыми десятками метров. Известняки или доломиты несут здесь следы интенсивной переработки активными растворами. С растворением карбонатов или замещением их кремнезёмом, образованием пустот, привносом и (или) переотложением кремнезёма, а также с незначительным, но явным ожелезнением. В качестве гипотезы можно допустить, что это результат проникновения агрессивных растворов из юрских глин, местами залегающих на известняках (доломитах) и, опять-таки, местами сильно пиритизированных. Так что ⌠исходной точкой■ процесса могло стать разрушение пирита в юрских глинах с образованием под ними химически активной сернокислой среды, вступавшей во взаимовоздействие с подстилающей карбонатной породой. При этом насыщенные сульфат-ионом растворы в ходе своей миграции могли вступать в реакцию с флюоритом (ратовкитом), присутствующим в значительном количестве в осадочных породах Подмосковья, с образованием фторсульфат-ионов (по В. А. Мальцеву,  устное сообщение), способных активно растворять кремнезём и переносить его в виде растворов очень большой концентраци.

     Обратимся к зарисовке характерного образца (Рис.1). Кремневая конкреция неправильной формы находится в известняке и заключает в себе полость, выполненную многоцветным агатом. Слои агата образованы халцедоном, кварцином и кварцем, имеют структуру друз роста с хорошо выраженным ортотропизмом и геометрическим отбором [Григорьев Д.П.,1961]. Кремень разбит многочисленными трещинами, заполненными халцедоном первого слоя агата. Трещиноватость более интенсивна в центральной части конкреции, в периферических её частях сходит на нет, а местами совсем отсутствует. На дне агатовой полости √ скопление обломков кремня, сцементированных халцедоном.(Зарисовка образца приводится в той ориентировке, в которой он находился в коренных известняках).
     В правой нижней части агата виден ╚канал╩, (по Д.П.Григорьеву и Т.А.Карякиной[1962]) характеризующийся последовательным выклиниванием нескольких первых слоев агата. Дальнейшие слои остаются неизменной толщины √ ╚заросший канал╩. Там, где находится ╚канал╩, сходит на нет, выклинивается и окремнение (см.А на рис.1).
     В пределах штуфа находится небольшая пустотка вне области интенсивного окремнения, в массе слабо окремненного известняка (В на рис.1). Характерно, что выполнение этой пустотки кремнеземом гораздо слабее, чем полости в кремне. Оно представлено маломощной друзовой коркой кварца с халцедоном в основании. Особо показателен характер выполнения трещины, протягивающейся как через известняк, так и, в продолжении своем, через край кремневого стяжения (рис.1, Б). Там, где трещина прослеживается в пределах интенсивного окремнения, она заполнена халцедоном. По мере приближения к краю кремня выполняющая ее халцедоновая корка становится тоньше, затем у границы кремень-известняк выклинивается аналогично тому, как это бывает в каналах агатовых жеод. Продолжение трещины в известняке лишено инкрустации вовсе. В нижней части полости обращают на себя внимание сцементированные халцедоном обломки кремня и отчасти ксенолитов известняка.

     Рассмотрим еще один пример (Рис.2). Крупное стяжение кремня находится в рыхлом, "трухлявом" известняке. В пределах стяжения интенсивность окремнения непостоянна. Кремень заключает в себе целый ряд реликтов рыхлого известняка. Внутри кремневой конкреции и окружающем её известняке наблюдаются каверны различных размеров. Наибольшая из них находится почти всецело в пределах окремнения. Часть этой полости /1/ отделяется от остальной части /2/ перемычкой, оставляющей только узкий (около 5 мм.) проход.Стенки полости выстланы слоистым халцедоном, на котором в большей части полости /1/ нарастает друзовая корка кварца. В сужении полости кварц выклинивается и в другой, меньшей части /2/, он отсутствует. Далее, в меньшей части полости, хорошо прослеживается канал, нижний слой халцедона сходит на нет /А/, и там же, как и в предыдущем примере, выклинивается и окремнение. Особого внимания заслуживает характер выполнения халцедоном небольших каверн /В/, находящихся на контакте кремня с вмещающим его известняком или с ксенолитами того же известняка в кремне. Характерно, что такие пустоты инкрустированы халцедоном только отчасти, причем халцедоновые корки локализованы на поверхностях пустот, сложенных кремнем. Вдоль границ кремень-известняк они плавно выклиниваются, а со стороны известняка отсутствуют. Гравитационной текстуры этих корок в масштабах образца не отмечается.
     Таким образом, намечается приуроченность агатов к участкам окремнения известняка.

     Мы привели описание только двух из сотен просмотренных образцов. Обширный материал, включая и два охарактеризованных примера, не позволяет согласиться с бытующим взглядом на происхождение каналов в агатах [Григорьев Д.П., Карякина Т.А.,1962;Шаронов В.М.,1971], когда им приписывается роль источников питания, растущих из истинного слабоконцентрированного раствора слоев агата. Утверждается, что в каждой жеоде бывает по два канала: один √ подводящий питающий раствор, другой - отводящий раствор отработанный. Высказываются и другие предположения и гипотезы. Их объективный анализ приводит и Б.З.Кантора [1997] и А.А.Годовикова с соавторами [1987] к выводу о том, что ни одна из них не может считаться удовлетворительной. С чем нельзя не согласиться.

     Каналов в жеодах агата и халцедона, а также в аналогичных им кварцевых жеодах, бывает самое различное количество. Так, в одной агатовой жеоде автором насчитано до сорока каналов, а во многих жеодах удаётся отыскать только один. Встречаются ╚одномерные╩ каналы, оканчивающиеся капилляром, как правило, образованным пересечением трещин в породе, и ╚двумерные╩, оканчивающиеся капиллярной трещиной и имеющие протяженность по нескольку сантиметров. Каналы бывают заросшие, как, например, на рис.1. Здесь после зарастания канала отложилось кремнезема (причем, все в тех же формах - халцедон, кварцин и кварц) не менее, чем при наличии в жеоде незаросшего канала. Значит, канал не является источником и причиной отложения в полости вещества.
     Встречаются каналы, зародившиеся после того, как уже отложено несколько слоев агата. Морфологически они проявляются в выклинивании только нескольких последующих слоев агата, не затрагивающем начальные. Начальные же слои под устьем канала бывают рассечены залеченной трещиной, идущей далее во вмещающую породу.

     Чтобы найти объяснение приведённым фактам, давайте попробуем взглянуть на каналы как на те участки полости, где вещество отлагалось с меньшей скоростью, чем в остальной её части, из-за наличия в таких участках градиента концентрации в питающей среде. Возможно там, где мы видим канал, происходило смешение сильно концентрированного раствора внутри агатовой полости и порового раствора (влаги), всасываемого в неё из открывшейся трещины, возникшей во вмещающей породе и прошедшей через агатовую полость. Если допустить, что в результате диффузионного смешения растворов происходит локальное понижение концентрации в полости в области канала, и тем значительнее, чем ближе к его устью, то становится понятным, почему в пределах этой области скорость отложения вещества замедляется, а устье канала, где концентрация оказывается минимальной, не зарастает вовсе. Наряду с этим нельзя исключить и постепенный отток через канал избыточной жидкости, если она образуется в полости в ходе кристаллизации.
     Предложенную нами гипотезу поясняет простая схема (Рис.3). Кстати, ещё одно любопытное наблюдение. Псевдосталактиты в халцедоновых жеодах из Старой Ситни в случаях, когда они ╚зависают╩ над каналом, приобретают коническую форму, утоньшаясь вблизи канала тем сильнее, чем они ближе к нему расположены. Если расположены боком, то утоньшается та их сторона, которая оказывается вблизи канала. Такое влияние канала может распространяться на расстояние до 2-3 см. от его устья. Значит, изменение условий роста рядом с каналом имеет объемный, а не поверхностный характер[Слётов и соавт, 2001г. рис.16].
     В частности предположим, что локальное взаимодейсвие растворов кремнезёма разных концентраций в одной полости могло приводить к образованию мембранных осмотических нитей и к их синхронному групповому изгибанию и закручиванию, показанному Б.З.Кантором [1997],  из-за конвекционных течений внутри полости с неоднородным раствором, но без постоянного привноса нового вещества как непременного условия.
Предложенный взгляд на каналы подтверждается морфологией корок халцедона в пустотах, находящихся на границе кремень-известняк и в открытых трещинах, проходящих такую границу. Это своеобразные ╚развернутые╩ каналы.

     Часто наблюдаемые в нижней части агатов миниатюрные ╚обвалы╩ из сцементированных обломков кремня и интенсивная трещиноватость(по преимуществу радиального характера) кремня вокруг агата, дающая сходсвтво с септариями, говорят о процессе усадки при окремнении, предшествовавшем началу процесса кристаллизации в полости. К слову сказать, скорее всего и литофизы с агатом в эффузивах находятся к септариям осадочных пород куда ближе не только морфологически,но и генетически, вопреки сложившимся представлениям [Годовиков и соавт., 1987].

     Вероятно, что источником кремнезёма как для окремнения, так и для инкрустационного выполнения возникших пустот, были одни и те же высококонцентрированные растворы. Если исходить из этого допущения, то отложение кремнезёма могло происходить и из единой порции вещества. Наряду с этим могло идти и локальное переотложение кремнеэёма из кремня в агатовую полость.

                КВАРЦ-КВАРЦИНОВЫЕ КОНКРЕЦИИ И ЖЕОДЫ

     Рассмотрим строение кремнистых образований иного вида. Это сложные агрегаты кремнезёма в виде конкреций или жеод, сложенные кварцином и кварцем, из Русавкинских карьеров. В отличие от описанных выше агатов, это очень специфические минеральные тела, они заслуживают особого внимания в силу своей большой генетической информативности.

     Строение типичных для Русавкино кварц-кварциновых жеод с кальцитом и их скоплений в виде линз в доломитах описано ранее [Слётов, 1976]. Было показано, что происхождением своим они обязаны метасоматическому преобразованию и частичному замещению кремнезёмом линз и прожилков кальцита. Но такая модель при рассмотрении явления шире оказалась приемлемой лишь для описания частных случаев. Новый материал и дополнительные наблюдения над некоторыми, хоть и не столь часто встречаемыми, разновидностями русавкинских жеод, заставили искать конкретно для них иную, более сложную картину онтогенеза. Рассмотрим типичные примеры строения этих удивительных минеральных тел.

     В образце, изорбаженном на рис.4, корпус жеоды сложен друзовой коркой кварца с тонким, непостоянной мощности слоем красного кварцина в основании. Строение друзовой корки корпуса жеоды не отличается от описанных ранее [Слётов, 1976], но внутри жеоды находится ещё и агрегат кварцина причудливых очертаний. Кварцин тонковолокнистой сферолитовой структуры, равномерно окрашен в коричнево-красный цвет дисперсным гематитом. Кварциновое тело прикрепляется к корке кварца корпуса жеоды, но только местами, а местами между ним и кварцем остается свободное пространство. Поверхности кварцинового тела не всегда гладкие, но имеют четкие и плавные границы. Изучение в шлифах и срезах показало, что эти поверхности не вполне увязываются с зональным внутренним строением кварцинового агрегата.
     В кварцине включены произвольно ориентированные идиоморфные кристаллы кварца. Некоторые из них выступают из кварцина в свободное пространство между ним и друзовой коркой кварца корпуса жеоды. Замечено, что при этом поверхность агрегата кварцина несколько приподнимается вокруг кристаллов кварца, образуя подобие менисков. В прозрачных шлифах видно, что волокна кварцина разрастаются как от кристаллов кварца корпуса жеоды,  так и от кристаллов,  заключенных в теле кварцина.
     В кварцине находится пустотка, образованная полусферическими поверхностями и инкрустированная друзовой коркой бесцветного прозрачного кварца. Подчеркнём, что здесь граница кварцина иная, она согласуется с внутренним строением его агрегата,  постоянна  и толщина его слоёв.

     Рассмотрим идеализированную зарисовку более сложно устроенной жеоды этого типа (рис.5). Основу её корпуса образует каркас из радиально-лучистых срастаний кварца, имеющих с поверхности жеоды вид округлых или неправильно вытянутых лепешек, в сечении - веерообразных. В основании у них находятся сферолиты красного кварцина, от которых по радиусам, но лишь в направлении к центру жеоды, вплоть до направления по касательной к её поверхности, разрастается кварц.
     На радиальных сростках кварца изнутри жеоды нарастает друзовая корка кварца второй генерации. Образующие корпус жеоды радиальные сростки кварца соединяются между собой перемычками, образованными разросшимися навстречу друг другу, подобно пещерным заберегам, веерообразными агрегатами кварца. С наружной стороны жеоды в их основании находится корка кварцина (/1/ на рисунке 5). Далее внутрь жеоды за ними следуют вторые внутренние перемычки /2/, устроенные аналогично первым. Они сложены кварцем второй генерации и кварцином. Уровень наружной перемычки всегда бывает ╚ниже╩, ближе к центру жеоды относительно её основной поверхности, образованной кристаллами кварца радиальных сростков. Следующая перемычка бывает несколько вогнута внутрь жеоды, между перемычками сохраняется линзовидная или щелевидная в сечении полость /4/.
     Перемычки эти в своей средней части рассечены трещинами (/3/ на рисунке 5), через которые сообщаются пустоты между центральным кварциновым телом и корпусом жеоды, с пустотами между перемычками, выходящими на поверхность жеоды. В масштабе целой объемной жеоды пустоты между перемычками имеют вид замысловатой системы миниатюрных ходов, туннелей, щелей, тянущихся внутри её корпуса между радиально-лучистыми сростками кварца. В нетронутой жеоде они скрыты от непосредственного наблюдения внешними перемычками, но могут быть прослежены по системам связанных с ними трещинок, выходящих на поверхность. Большей частью они сообщаются между собой.
     В центре жеоды располагается  кварциновое тело характерного строения, аналогичное таковому на рис.4. Типичны характер прикрепления его к корпусу жеоды, наличие включенных внутри кварцина кристаллов кварца, форма пустот между телом кварцина и стенкой жеоды /5/, и совсем иное строение центральной пустотки в кварцине.

     На рис.6 показано сечение другой жеоды. Как и на рис.5, здесь обращает на себя внимание наличие двух поколений кварца корпуса жеоды. Кварц первой генерации местами также образует радиальные сростки, направленные внутрь жеоды. Но здесь они местами переходят в друзовую корку [Cлётов,1976]. Между соседними радиальными сростками кварца - II прослеживаются перемычки с трещинами, их можно видеть и в пределах друзовых участков корпуса жеоды. В агрегате кварца - II  наблюдается ряд сплошных перемычек без трещин. Деталь, казалось бы незначительная, но именно от этого зависит, каким образом идет дальнейшее отложение кремнезема внутри жеоды; там, где трещина не проходит целиком через стенку жеоды, внутри неё на корке кварца - II  закономерно нарастают слои кварцина. Там, где трещина проходит насквозь через корпус жеоды, напротив выхода этой трещины внутри жеоды кварцин не отлагается. К этим местам приурочены пустоты. Предполагается, что там, где внутреннее пространство полости сообщалось через трещину в перемычке с внешней средой,  возникал четко обособленный участок, где не происходило отложение кремнезема. Граница двух различных сред,  как и унаследовавшая её граница кварцинового тела, выражена достаточно четко. Там, где через стенку жеоды проходят близко друг от друга сразу несколько трещин, судя по всему, происходило слияние ╚объёмов╩,  в которых кврцин не отлагался.  Не это ли приводило к образованию одной большой полости с той стороны жеоды, где локализованы трещины?

     Было найдено несколько образцов жеод, в которых поверхность внутреннего кварцинового тела обнаруживала бугристую макроглобулярную структуру с размером глобул 1-2 мм., аналогичную поверхности пустот и пор в хризопразах [Барсанов Г.П.,Яковлева М.Е.,1981] и [фото].

     Пустоты центральной части тел кварцина обычно выстланы кристаллами белого прозрачного кварца. В то же время инкрустация поздним кварцем не наблюдалась в пустотах, приуроченных к трещинам. На рис.6 ориентировка среза такова, что все перемычки с трещинами оказываются локализованы по одну сторону жеоды, и центральное тело кварцина как бы ╚прижато╩ к противоположной стороне полости. В таком сечении агрегат кварцина приобрел внешнее сходство с некоторыми линзовидными агрегатами настурана из гидротермальных жил [Дымков Ю.М.,1973], имеющими, возможно, несколько иное происхождение.
     Проведенные наблюдения дают основание предполагать, что образование описанных агрегатов происходило за счет поэтапной раскристаллизации сгустков кремнезёма высокой концентрации. Наличие в жеодах перемычек описанного строения, поочередно следующих одна за другой от изначальных краёв жеоды далее к её центру, наводит на мысль о том, что мы наблюдаем здесь своеобразные минералогические уровни, только отмечать они могли не изменение высоты горизонтального уровня раствора, а изменение объёма сгустка кремнезёма, отмечать последовательно стадии его усадки по мере отдачи влаги в ходе кристаллизации. Это согласуется и с сопряженностью возникновения нового уровня и новой генерации отложенного кремнезёма. Очередной новой стадии отложения кремнезёма в виде тел кварцина внутри жеод отвечает в качестве такого уровня внешняя ╚директивная╩ граница этих тел. Намечается и некоторое генетическое родство между каналами в агатах и незарастающими пустотами вдоль трещин в перемычках русавкинских жеод.

     Подмосковье - регион минералогически совершенно уникальный и интереснейший. В первую очередь - в плане именно объектов, связанных с кремнезёмом. Возможно, это каким-то образом связано с проходящими здесь глубинными разломами, ибо большинство известных точек нахождения кремнезёма тяготеет именно к разломным зонам. Эта тема заслуживает особого обсуждения и анализа.

     Возвращаясь к конкрециям, рассмотрим ещё один яркий пример. Неподалёку от подмосковного города Щёлково карьером вскрыта толща известняков, сменяющихся сверху доломитами с конкрециями и прослоями кремня непостоянной мощности (15-20 см.). К ним приурочено множество кварц-кварциновых конкреций, размером от совсем мелких до десятисантиметровых. В пределах прослоев кремня в изобилии находятся полости неправильной формы, местами весьма крупные, стенки которых целиком равномерно инкрустированы друзовыми корками (щётками) бесцветного кварца. А кварц-кварциновые конкреции мы находим приросшими на кремнёвых прослоях по их границе с доломитом, (доломит в таких участках сильно кавернозен), либо вблизи прослоев в своеобразных пустотах доломита (рис. 7). Конкреции в этих пустотах часто не прикреплены к поверхности стенок и свободно из них извлекаются.

     Наблюдались также случаи, когда вдоль контакта с кремневой конкрецией происходит с одной стороны растворение, так что она сама выпадает из доломита, а с противоположной стороны - нарастание на ней кварцина, кварца, или развитие прикрепленной к ней кварц-кварциновой конкреции или жеоды. Местами в прослоях кремня встречаются ксенолиты карбоната. Там, где они растворены, в образовавшихся пустотах находятся реликтовые корочки кремнезёма, заполнявшие трещины в карбонате. Они имеют вид переплетающихся сеточек, паутинок, и на них как на затравках нарастают кристаллы кварца, образуя ажурные ячеистые агрегаты сросшихся друзовых корочек.

     Внутреннее строение кварц-кварциновых конкреций имеет своеобразные общие закономерности, которые предлагается рассмотреть на примере зарисовки характерного образца (рис.8).
     Основой конкреции является, условно говоря, ядро, образованное сросшимися зональными ╚субконкрециями╩. Их центры роста расположены хаотически и не тяготеют к какой-бы то ни было стенке или иной поверхности нарастания, то есть при зарождении и первоначальном росте они находились во ╚взвешенном╩ состоянии до тех пор, пока не срослись между собой.
     В центре каждой ╚субконкреции╩ - ядро из кристобалита (люссатита), затем - кварцин, а затем - кварц. На основу, образованную срастанием этих ╚субконкреций╩, нарастает друзовая корка кварца переменной толщины, непременно сходящая на нет с одной или сразу с нескольких сторон конкреции. Зарождение ╚субконкреций╩ происходило, как видно, неоднократно. Но кристобалитовое ядро находится в центрах ╚субконкреций╩ только ранней генерации. Закономерное друзовое строение внешней кварцевой корки иногда нарушается отдельными идиоморфными кристаллами кварца, приросшими к ней в беспорядочном положении и как-бы ╚неизвестно откуда упавшими╩ (см. рис.7). Местами конкреции срастаются между собой с образованием крупных замысловатых жеод или бугристых корок.
     Как видно на рис.8, разрастание центрального ядра постепенно становится неравномерным (справа-сверху от центра). Участки слоёв, росшие с опережением, отрываются и зависают, оставляя под собой свободное пространство, где позднее дорастает кварц или остаются пустотки. А то и вовсе сходят на нет, выклиниваются, оставляя между собой промежуток, провал в виде каньончика (в данной конкреции он зарос кварцем).

     Эти детали строения придают конкреции некоторое генетическое сходство с дендритным кристаллом, в том смысле, что ускоренный рост единого объекта в одних направлениях соседствует с замедлением вплоть до полного подавления роста в других направлениях. Наиболее выразительным это явление наблюдалось нами в конкрециях из Бразилии [Слётов,2001, рис.14,17,18], Уругвая [ Слётов и соавт, 2002, рис.22 ], Монголии и многих других мест.

     Как же устроены эти уругвайские и бразильские конкреции? Они представляют собой кварц-халцедоновые (кварц-кварциновые с лютецином (моганитом?) сфероидолитовые дендриты. Зарождение и разрастание каждого очередного поколения сфероидолитов перекрывает собой рост предыдущего (рис.9), аналогично тексурам, описанным  Ю.М. Дымковым для арсенидов Ni [Дымков, 1985].
     Но в нашем случае важно то, что сфероидолитовый дендрит развивается в пределах некоторого ограниченного извне пространства, вдоль неких не присущих его ╚внутренней природе╩ - (иначе он начал бы неизбежно ветвиться во все стороны, как подобает дендриту) границ. Такой границей могла служить, например, поверхность раздела (контакта, взаимодействия) двух различных по своим свойствам сред, - аналогично тому, как это происходит при росте пузырчатых, трубчатых и гребенчатых агрегатов сфероидолитов пирита с КМА [Кантор Б.З.,1997,  Слётов и соавт., 2002., - рис.16 и рис.17], или "заберегов" и конически-уплощённых конкреций, растущих на границе раствор - газ  на поверхности наземных или подземных водоёмов. В эффузивах это могли быть миндалины с воздушными пузырями в геле кремнезема или пустоты, заполнившиеся несмешивающимися между собой растворами с устойчивой во времени границей раздела.

     В случае шарообразной замкнутости такой границы происходит формирование конкреции-жеоды. Разрастаясь фронтами, обычно от нескольких центров зарождения, сфероидолитовые дендриты смыкаются либо частично, образуя подобие чаши, либо полностью, образуя внутри себя жеоду, с наружной поверхностью в виде волнообразно набегающих друг на друга бугорчатых колец, соответствующих волнам новых поколений сфероидолитов в агрегате. На внутренних стенках жеоды нарастают кристаллы кварца. Они продолжают собой рост волокон сфероидолитов, отчего всегда находятся в строго закономерной ориентировке. На наружной поверхности жеоды часто находится корочка аморфного кремнезёма (опала?), а в ряде случаев можно наблюдать также вросшие в кварцин одиночные или множественные кристаллы бесцветного флюорита.

     Образования такого плана описаны под названием "лютециновых гексалититов" (лютецин - разновидность кварцина, отличающаяся отклонением волокон от оси С на 30 градусов.) [Годовиков А.А. и др.,1991; Годовиков А.А.,Степанов В.И.,2003], и рассматриваются как ╚частично кристаллические тела╩, образующиеся из полимеров и сохраняющие в себе на микроуровне частицы нераскристаллизовавшегося исходного полимерного материала.

     Таким образом, сформулированному В.И.Степановым [Степанов В.И.,1976] взгляду о теоретической невозможности отложения друзовой или сферолитовой корки из вязкой среды противоречат наблюдения над природными агрегатами, указывающие на реальность их кристаллизации не только и не всегда из истинных растворов. Это не противоречит тому, что своей формой классические сферолитовые корки обязаны вовсе не силам поверхностного натяжения геля, но механизмам и законам роста сферолитовых минеральных агрегатов [Дымков Ю.М.,1973]. Вместе с тем, собранные факты заставляют предполагать, что на начальной стадии образования агатов, некоторых жеод и конкреций кремнезёма важную роль играли коллоидные фазы. Но внешнее сходство поверхности некоторых минеральных форм с поверхностью гелей является слишком формальным и обманчивым признаком и мало о чём говорит без досканального анализа внутреннего строения, структур и текстур конкретных минеральных тел. А использование таких утративших определенность из-за долгого некорректного использования терминов, как "колломорфные" или "натёчные" агрегаты, часто только запутывает вопрос, уже ставши причиной многолетней путаницы в понятиях и генетических интерпретациях.
     Находки глобулярных агрегатов кремнезема и часто наблюдаемые в халцедонах и краевых слоях агатовых жеод взвешенные микроглобули (фото1 и 2), часто наблюдаемые признаки одновременного совместного отложения сферолитовых слоев агата со слоями опалового отстойника в жеодах (см.>), картины усадки в кремневых конкрециях с колломорфными (в истинном, строгом смысле этого термина) образованиями в полостях усадки (см., см., см., см., см., см.), - эти и многие другие факты делают невозможным исключать важную роль гелей при формировании малых тел кремнезёма.  

     А.А.Годовиков с соавторами [1987], анализируя обширные фактические и литературные данные, склоняются к выводу о преимущественно диффузионном механизме отложения кремнезёма. Но не исключают при этом возможности его образования как из пересыщенных коллоидов-золей, так и из полимерной среды. Кремнезём может быть достаточно подвижным компонентом различных физико-химических систем, переносу кремнезема должна благоприятствовать щелочная среда, его выделению - смена её на кислую. Наиболее вероятный источник кремнезёма для образования агатов в осадочных толщах - высвобождение SiO2 при гидролизе различных силикатов, в том числе глинистых минералов, в частности, монтмориллонита при его выветривании. Образующийся в результате этих процессов кремнезем оказывается активным фактором силицификации, в частности карбонатных пород, - процесса, чрезвычайно широко распространенного в земной коре. В пустотах выщелачивания силицитов эти растворы отлагают иногда кремнезем в виде халцедона и агатов. Они же приводят к псевдоморфизации минералами семейства кремнезема кораллов, животных остатков, карбонатных и сульфатных конкреций (Годовиков, 1987).
 
     Основываясь на новых данных о полимерах и мономерах кремнезёма американского ученого П. Дж. Хейни [1993], возможность существования высококонцентрированных субстанций кремнезёма в природе в виде линейных полимеров - продуктов конденсации силоксановых групп SiOH по схеме:

 (-=)Si √ OH + HO - Si(=-)  (-=)Si √ O √ Si(=-) + H2O

обсуждает в статье ╚Агат и его загадка╩ Б.З. Кантор [2000].

     Имеющиеся факты заставляют предполагать, что онтогенезис агрегатов кремнезёма не так прост и однозначен, чтобы вписаться в одну простую единообразную генетическую модель. Несомненно, основную роль в процессах его отложения и переотложения играет диффузия. Вопрос о среде кристаллизации - её химизме и путях формирования, пока остаётся спорным и не до конца понятным.
     Разнообразие особенностей строения конкреций и жеод кремнезёма предполагает, судя по всему, и многообразие условий и сред его отложения. Очевидно, что на разных этапах формирования этих минеральных тел важную роль играли и истинные растворы, и золи, и полимерные растворы, и гели.

     Скорее всего, в некоторых из описанных выше примеров мы сталкиваемся с продуктами раскристаллизации гелей, по крайней мере на самой ранней стадии  формирования этих минеральных тел. Но это лишь один из путей отложения природного кремнезёма и  генетически разные агрегаты сосуществуют и сменяют друг друга в пределах одного минерального тела. Без прояснения этого вопроса с экспериментальным подтверждением любая модель будет умозрительной, спорной, и, как минимум, односторонней.


∙ ЛИТЕРАТУРА
1) Барсанов Г.П., Яковлева М.Е. Минералогическое исследование некоторых поделочных и полудрагоценных разновидностей скрытокристаллического кремнезёма. // Новые данные о минералах. М. 1981. Вып.29.
2) Годовиков А.А., Рипинен О.И., Моторин С.Г. Агаты. М. Недра. 1987.С.302-334.
3) Годовиков А.А., Рипинен О.И., Павлюченко В.С. Лютециновые гексалиты - пример нового типа неорганических кристаллических тел, а их срастания - новый тип малых минеральных тел.// Труды Мин.муз. им. А.Е.Ферсмана АН СССР. М. 1991.Вып.37, с. 23-41.
4) Годовиков А.А., Степанов В.И. Формы нахождения минералов. М. 2003.
5) Григорьев Д.П. Онтогения минералов. Изд. Львовского ун-та.1961.
6) Григорьев Д.П., Карякина Т.А. О кристаллизации кварца в халцедоновых жеодах. Мин. Сб. Львовского ун-та. ╧16.1962.
7) Дымков Ю.М. Природа урановой смоляной руды. Атомиздат.1973.С.148.
8) Ю. М. Дымков, Г. А. Дымкова, И. Ю. Федорова. Периодические гравитационные текстуры в никелин-раммельсбергитовых отстойниках 6аритовых жил Рудных гор. "Минералогический журнал", "Наук. Думка", 1991,- 13, 1.
9) Кантор Б.З. беседы о минералах. Астреаль.1997.С.96-106.
10) Кантор Б.З. Агат и его загадка. Химия и жизнь. ╧6.2000.С.52.
11) Слётов В.А. К онтогении жеод кремнезёма из каменноугольных отложений Подмосковья. // Очерки по генетической минералогии.М.Наука.1976.
12) Слётов В.А. Морфология кремнистых тел в карбонатных породах Подмосковья и их генезис. //Новые данные о минералах СССР. М.Наука.Вып.26. 1977.
13) Слётов В.А. К слову о конкрециях кремнезёма. // Среди минералов. Альманах-2001. Изд. Мин. муз. им. А.Е.Ферсмана РАН. М.
14) Слётов В.А., Макаренко В.С. Рисуя минералы. Вып.1. Изд. Минералогический альманах. М.2001.Рисунок 16.
15) Слётов В.А., Макаренко В.С. Рисуя минералы. Вып.2. Онтогения минералов в рисунках. Изд.Минералогический альманах. М. 2002.Рисунок 22.
16) Степанов В.И. О происхождении так называемых ╚коломорфных╩ агрегатов минералов.- В сб."Онтогенические методы изучения минералов".М.Наука.1976.
17) Шаронов В.М. О совместном кристаллизационном росте сферолитов кальцита и халцедона.- Зап. Всесоюзн. Минер. Об-ва.Вып.4.М.1971.
18) Беляков В.Н. и др. Зависимость констант ионизации кремниевых кислот от степени их полимеризации // Украинский химический журнал. 1974. Т.40. С.236-237.

~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
          - Публикуется впервые. Статья написана в 1987 г., доработана автором в 2005 г. -

~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
К содержанию раздела

 Статья приводится в рамках проекта "Рисуя Минералы"  и предназначена только для индивидуального прочтения
При цитировании указание автора и гиперссылка на сайт: http://mindraw.web.ru oбязательны

На Главную