ПОЯСНЕНИЯ К РИСУНКАМ :
Рис.1).
Строение флюорит-баритового "отстойника" (гравитационная
текстура одновременного роста) на поверхности флюоритовой "кокарды",
м-ние Усуглинское.Зарисовка
полированного штуфа: чёрное - флюорит; белое - барит.
1-9 - пояснение в тексте.
Рис.2).
Строение донной части кальцитовой крустификационной коры с
участками одновременного образования лучистых сростков и
зернистого агрегата, м-ние Хайдаркан. Зарисовка полированного
штуфа: 1-5 - пояснения в тексте
Рис.3).
Включения зернистых осадков кальцита (1)
в скаленоэдрических кристаллах (2)
с зонами, насыщенными дисперсным
гематитом(3), Уч-Курган (район м-ния
Чаувайское, Киргизия). Деталь штуфа.
Рис.4).
Поперечные срезы скаленоэдрических кристаллов кальцита с
включениями зернистого осадка (Уч-Курган). (а-
форма природного растворения, б- первичная форма).
_______________________________
На дне друзовых
пустот, на выступах лежачего бока и над
брекчиевыми пробками крустификационных
гидротермальных жил, а также на дне
карстовых полостей можно обнаружить субгоризонтально-слоистые
зернистые агрегаты минералов. Такого рода агрегаты по текстурным
особенностям мало чем отличаются от осадков современных
природных и техногенных отстойников, на
дне которых в виде таких же горизонтальных слоев отлагается
песок, ил, современные минералы и искусственные химические
соединения.
В предлагаемой
заметке разобрано несколько примеров минералогических
отстойников, в которых удалось наблюдать совместное образование
зернистых агрегатов и растущих в них кристаллов тех же
минеральных видов.
В образце
флюорит-баритового отстойника из крустификационных жил
Усуглинского месторождения (Забайкалье) прослеживаются некоторые
закономерности роста кристаллов барита одновременно с
образованием зернистого агрегата барита, флюорита, белого
глинистого материала (рис. 1). Отдельные слои тонкозернистого
или фарфоровидного агрегата в виде волнистой, косослоистой корки,
покрывающего дно отстойника, отличаются соотношением в них
барита и флюорита и окрашены в различные по интенсивности
голубые тона, что позволяет четко восстановить геометрию роста
корки.
Слоистый агрегат
отложился на друзовую корку зеленого (ниже - фиолетового)
флюорита (см. рис. 1,1)
верхней части крупной кокарды. В основании слоистого
агрегата можно проследить ряд тончайших крустификационных корок
фиолетового флюорита, разделенных фарфоровидными слоями,
- серию
ритмов: микрощетки флюорита - зернистый агрегат (2). К первым
ритмам приурочены многочисленные мелкие разобщенные кристаллы
барита (З). Часть из них послужила затравками для более крупных
баритовых кристаллов (4). Заканчивается флюорит-баритовая
субгоризонтальная корка слоем ернистого, преимущественно флюоритового, агрегата
с обломками раннего флюорита (5). Флюорит частично замещает
слоистый агрегат и более поздний зернистый агрегат барита (б). В
пустоте (7) выступают таблитчатые и призматические кристаллы
барита (8) и кубические кристаллы светлоокрашенного позднего
флюорита (9) , обрастающего обломки кокард фиолетового флюорита
(1).
Рисунок не отражает количественных соотношений флюорита и барита
в отдельных слоях зернистого агрегата, подчеркивая лишь
геометрию слоев, отлячающихся по окраске. В прозрачных шлифах
можно видеть незакономерное чередование слоев тонкозернистого
флюорита, содержащего по меньшей мере 1-2 % каолинита, слоев
преимущественно флюоритовых, с вкрапленностью кристаллических
зерен барита, слоев преимущественно баритовых и
флюорит-баритовых.
Отдельные слои
флюорита содержат вкрапленность идиоморфных удлиненных
кристаллов барита. Среди них можно выделить три-четыре
зарождения, отличающиеся размером кристаллов (например, 1-е
зарождекие 100 -150 мкм., 2-е - около 50 мкм.,
3-е - около 10 мкм.).
Зернистые слои барита сложены сросшимися зернами с извилистыми
границами, к которым приурочены цепочки мельчайших разобщенных
кубов флюорита. Кубические кристаллы флюорита в кристаллических
зернах барита, имеющих 0,3 - 0,5 мм. в
поперечнике, достигают 15 мкм., чешуйки
минерала группы каолинита - примерно 20 мкм.
Нет признаков замещения или коррозии одного минерала другим;
часто встречаются пойкилиты барита, свидетельствующие о росте
зерен барита в каком-то вязком осадке (в иле), содержащем
мельчайшие взвешенные кристаллы флюорита.
Рассмотрим
ориентировку и морфологию кристаллов барита. Прежде всего
намечаются признаки своеобразного геометрического отбора:
кристаллы, ориентированные под небольшим углом к основанию,
практически отсутствуют, в связи с консервацией таких зародышей
зернистым материалом. Количество разобщенных кристаллов барита
убывает по мере их укрупнения - факт, свидетельствующий о
близости скоростей отложения осадка и роста лишь субвертикально
ориентированных кристаллов. Одновременно с ростом крупных
кристаллов в моменты замедления отложения осадка появляются, но
быстро консервируются несколько зародышей мелких призматических
кристаллов барита.
Показательно,
что многие крупные кристаллы барита могли разрастаться лишь
ребрами, образуя скелетные кристаллы. В морфогенетическом
отношении ступенчато-конические основания таких кристаллов
барита сходны с основаниями ступенчатых кристаллов берилла [2].
Они являются индукционными по своей природе и свидетельствуют об
одновременном формировании кристалла и осадка или зернистого
агрегата. Участки расширения кристаллов барита
- показатели
увеличения относительной скорости роста кристаллов барита по
сравнению со скоростью отложения осадка (осаждения зернистого
агрегата) или перерыва в осаждевви последнего.
Сходные
структуры совместного образования лучистых сростков кристаллов и
глинисто-кальцитового осадка, перешедшего затем в зернистый
агрегат кальцита, обнаружены в кальцитовых жилах Хайдарканского
ртутного месторождения. В лежачем боку жил и особенно в раздувах
часто наблюдаются субгоризонтально-полосчатые агрегаты,
сложенные зернистым кальцитом (рис. 2). Основная масса таких
агрегатов состоит из плотного тонкозернистого кальцита,
содержащего примесь глинистого материала и окрашенного
тонкодисперсным гематитом (рис. 2, 2). Наблюдаются прослои,
сложенные существенно глинистым материалом (З). Отдельные слои
агрегата тонкозернистые, другие (реже) - крупнозернистые;
встречаются прослои, сложенные округлыми пизолитами
концентрически-зонального строения (4). В пределах одного слоя
можно видеть признаки гравитационной
сортировки материала по размеру частиц: в основании слой
сложен относительно более крупными зернами
кальцита.
В отмеченных
кальцитовых жилах наблюдается повсеместно переслаивание зон,
сложенных зернистым осадком, с зонами друзового строения
(рис.2). В отдельных участках возникают структуры одновременного
роста друз лучистых сростков кристаллов кальцита (рис.2,
5) и зернистого агрегата. Характерен прогиб слоев осадка
между кристаллами кальцита, грубые “индукционные” поверхности
кристаллов на контакте с зернистым агрегатом, маркировка
отдельных зон кристалла глинистым материалом.
Число примеров
одновременного образования осадка и кристаллов в отстойниках
нетрудно увеличить, привлекая объекты из других
крустификационных жил и месторождений.
С другой стороны,
рассмотренные примеры одновременного образования индивидов и
агрегатов в отстойниках позволяют по-иному расшифровать ряд
аналогичных гравитационных текстур, рассматривавшихся ранее как
текстуры перекристаллизации.
Наиболее
показательна в этом отношении интерпретация слоистых агрегатов
полосчатого мелкозернистого кварца с шестоватыми
“метакристаллами”(“метабластами”) кварца
из Забайкалья, изображенных на рис.4 и 5 в работе А.А. Ивановой [4] и на
рис.31 у В.С.Кормиллцкна [5], а также “бластокристаллов” кальцита
во “вторичном известняке” из Средней Азии, специально
изученных А.В. Скропышевым [6].
В первом случае
геологические условия нахождения, характерный прогиб слоев
токкозернистого кварца или адуляра около кристаллов кварца и
обволакивание отдельных крупных кристаллов кварца тонкозернистым
агрегатом, зоны геометрического отбора и ритмические
крустификационные текстуры при направленности разрастания друз в
одну сторону - все это свидетельствует об образовании
кварц-адуляровых агрегатов и агрегатов из отстойкиков,
рассмотренных нами выше, единым способом.
Аналогичные
осадки в лежачем боку асимметричной жилы описаны А.В. Скропышевым[6]. Здесь
кристаллы кальцита развивались не путем перекристаллизации, как
это предполагает автор, а росли одновременно с отложением
тонкозернистого агрегата кальцита с примесью гидрослюд и окислов
железа (“вторичный известняк” по
терминологии А.В.Скропышева) -
доказательством этому служат текстурно-структурные особенности
осадков, сходные с охарактеризованными примерами текстур из
отстойников, признаки расщепления граней кристаллов кальцита и
переход их в многоглавый скелетный рост (“своеобразные углубления”), геометрия
взаимоотношений кристаллов, столбчатых корок и тонкозернистых
осадков кальцита.
Естественно, что
при одновременном росте не происходит характерное для
перекристаллизации (но не наблюдаемое в
“перекристаллизованном” известняке) постепенное укрупнение зерен
вокруг “бластокристаллов” - факт,
отмеченный А.В. Скропышевым[6], но не нашедший
своего объяснения.
Отметим,
что расшифровка структур (текстур)
одновременного роста практически однозначна, поскольку
существуют все переходы в аналогичных морфогенетических
взаимоотношениях “индивид - агрегат”
среди гравитационно текстурированных агрегатов: от индивидов (кристаллов
и сферолитов) в массе зернистого агрегата до скоплений
зернистого агрегата в массе одного индивида.
Ниже дается пример другого крайнего случая одновременного
образования кристаллов и зернистых агрегатов.
В районе
Чаувайского месторождения ртути была обследована крупная полость
раздува мощной кальцитовой жилы, инкрустированной друзовой корой,
завершающейся скаленоэдрическими кристаллами кальцита. Кристаллы
до 5 см. длиной; верхние
части их окрашены карстовой глиной или дисперсным гематитом в
красный цвет (рис. 3). Полость достигает 15 м.
в поперечнике, уплощена в наклонной, почти вертикальной
плоскости и имеет много боковых ответвлений. Дно полости
представляет собой глыбовый завал. В составе глыб— вмещающие
жилу известняки и обломки кальцитовой коры потолка полости.
Характерно, что глыбы оказываются всесторонне обросшими
скаленоэдрами кальцита, что указывает на их обрушение еще в
заполненной минералообразующим раствором полости во время
продолжавшегося роста кальцитовых друз. Обрушения
меньших масштабов неоднократно происходили и впоследствии, на
что указывают присыпки многочисленных обломков, неодинаково
глубоко вросших в кристаллы кальцита. В состав присыпок входят
обломки кристаллов кальцита и вмещающих жилу известняков.
На рис.3 и
4 индивид выступает в качестве “хозяина”, или субстрата,
на котором одновременно с ним на верхней части скаленоэдров формируется
зернистый агрегат кальцита и глинистого материала. Поскольку
рост кристаллов происходит от вершин и ребер, часть осадка в
момент прекращения осаждения материала обрастала кальцитом, а
осадок в целом локализовывался в виде пятна с угловатыми в плане
контурами. При отделении агрегата, а также при частичном
(рис.4,а) или полном растворении его, на кристалле остается
ступенчатое углубление с площадками погребенных граней
скаленоэдра, свидетельствуюшими о колебаниях относительных
скоростей роста кристалла и осаждения зернистого агрегата.
Любопытно, что в
таких условиях, как это видно на рис.3, агрегат приобретает
некоторые внешние черты сходства со сферолитовыми корками,
растущими совместно с кристаллом. И в том и в другом случае
геометрия корок определяется послойным отложением вещества,
независимо от того, отлагалось ли оно кристаллографически
упорядоченно (в кристаллах и сферолитах)
или неупорядоченно (в зернистых агрегатах).
Факты
совместного роста кристаллов и зернистых агрегатов одного и того
же минерала не единичны и представляют большой генетический
интерес. Условия, при которых скорость роста граней кристалла и
скорость осаждения (консоллидации?) зернистого осадка
практически равны, по-видимому, могут осуществляться различным
способом. Так, например, в гетерогенных растворах, т.е.
растворах, содержащих жидкую и дисперсную твердую фазы [9],
в то время как зернистый
агрегат формировался из зародышей-микроблоков, оседающих под
действием силы тяжести, отдельные индивиды росли путем
ориентированного присоединения к ним частиц
молекулярных (или близких к ним) размеров, что
позволило строить более упорядоченные самоочищающиеся в процессе
роста кристаллы.
Массовое
образование кристаллических зародышей-микроблоков
свидетельствует, скорее всего, о резких пересыщениях в
результате падения давления [5; 4], но не
всегда можно исключить и обратный вариант - например, закупорку
верхних участков жил и в связи с этим резкое повышение давления
и пересыщение фтором растворов, обогащенных кальцием.
Не исключено и
существование различных условий в растворах, выполняющих одну
полость. Так, осадки на поверхности кристаллов, изображенных на
рис.3, могли возникнуть из осаждающихся нерастворимых частиц или
реликтов, образовавшихся при растворении или диспергировании
вмещающих известняков в своде полости, в то время как в нижних
частях происходил рост скаленоэдров из слабо пересыщенных
растворов.
Представления о непременно нисходящем течении растворов как
причине образования слоистых эернистых агрегатов [5;4], по
меньшей мере не обоснованы. Бугристая поверхность и следы
течения сверху вниз - указатели перемещения неконсолидированных
дисперсных или коллоидных осадков под действием силы тяжести,
которое может происходить и навстречу потоку. Дисперсные частицы
оседают не только при движении растворов снизу вверх, но и при
застойном режиме и в условиях ламинарного течения снизу вверх в
участках завихрения и при снижении скорости потока. Косая
слоистость зернистого осадка (см. рис.1)
позволяет провести некоторую аналогию с русловыми отложениями и,
может быть, служит указанием на субгоризонтальное перемещение
осевшего под действием силы тяжести вещества.
Совместный рост кристаллов и зернистых агрегатов свидетельствует
о близости скоростей роста граней и формирования слоев
зернистого агрегата. Геометрия совместного роста
кристалла-”хозяина” и кристалла-включения и геометрия
совместного роста слоистого зернистого агрегата-хозяина и
кристалла-включения имеют элементы сходства. В отмеченных
примерах она определяется соотношением скоростей осаждения слоев
осадка и слоев растущего среди них индивида (кристалла или
сферолита). Аналогичные взаимоотношения возникают при любом
послойном и синхронном отложении вещества агрегата и индивида,
например при послойном разрастании радиально-пластинчатых
агрегатов мусковита, одновременно с которыми росли ступенчатые
кристаллы берилла [2], при разрастании
сферолитов, растущих на гранях кристаллов [8].
______________________________________________________________
Литература:
1). Ф.Я. Корытов.О зональности и рудных столбах флюоритовых
месторождениях Забайкалья.— В кн.: Проблемы образования рудных
столбов. М.: Наука, Новосибирск,1972.
2).Г.А.Дымкова. К онтогевии ступенчато-пирамидальных кристаллов
берилла / В кн.:Генезис минеральных индивидов и агрегатов
(онтогения минералов). М.: Наука,1965.
3). Ю.М. Дымков, В.В. Казанцев, В.А. Любченко. Крустификационные
карбонатные жилы уран-арсенидного месторождения. / В
кн.:"Месторождения урана: зональность и пара-
генезисы",М.: Атомиздат,1970.
4).А.А. Иванова. Флюоритовые месторождения Восточного Забайкалья.
М.: Недра,1974.
5). В.С. Кормилицын. Рудные формации и процессы рудообразования
(на примере Забайкалья).Л.: Недра,1973.
6).А.В. Скропышев. О перекристаллизации кальцита и распределении
механических примесей в кристаллах. Зап. Всесоюзн. минерал.о-ва,
1961,ч. 90,вып.5.
7).Д.П. Григорьев. Онтогения минералов. Изд-во ЛГУ,1961.
8). Ю.М. Дымков. Одновременный совместный рост кристаллов и
сферолитов. / В кн.:Тр. Минералогического музея АН СССР,
1957,вып.8.
9).Н.П. Юшкин. Теория микроблочного роста кристаллов в природных
гетерогенных растворах.- Изд. Коми ФАН СССР, Сыктывкар,197G
--------------------
Публиация: "Новые данные о минералах". М.: "Наука", 1981,
вып.29, с.54-58
