Об условиях образования агатов
И.Н. Кигай
УДК 553.878/872
Аннотация
Об авторах
Список литературы
Аннотация
Агаты образуются в базальтовых и андезитовых расплавах в широком интервале температур, но при сравнительно низких давлениях. Начало их формирования в жидких базитовых лавах доказывается зависимостью ориентировки миндалин и наклона ониксовой слоистости в них от положения миндалины относительно слоёв лавового потока, обладающих разной скоростью. Щелочной надкритический флюид создаёт в лавах газовые пузыри и извлекает SiO2 из окружающей среды, образуя золь. Коагуляция золя происходит на стенках миндалин с образованием концентрических слоёв, если давление флюида обеспечивает эксфильтрацию из миндалин. При низком давлении в миндалинах образуются горизонтальные слои-отстойники. В субмаринных условиях гетерогенизация флюида приводит к росту полых мембранных трубок и ветвистых моховых агрегатов на дне агатовых миндалин. В агатах литофиз кислых лав концентрическая и горизонтальная слоистость и моховые структуры формировались тоже в условиях активного вулканизма. Агаты в карстовых полостях карбонатных пород образованы при умеренных температурах низкоградного метаморфизма погружения, что подтверждается отсутствием в них моховых структур и ониксовых отстойников.
Илл. 17. Библ. 54.
Ключевые слова: миндалины, структура агатов, вулканизм, коллоиды, минералы кремнезёма, осмотическое давление, гетерогенизация флюидов, мембранные структуры, друзы, литофизы.
Об авторах
И.Н. Кигай, Институт геологии рудных месторождений, петрографии, минералогии и геохимии РАН, г. Москва; kigai@igem.ru
Список литературы
- Годовиков А.А., Рипинен О.И., Моторин С.Г. (1987) Агаты. М.: Недра, 368 с.
- Григорьев Д.П. (1953) О генезисе натёчных, или метаколлоидных, колломорфных агрегатов минералов. Записки ВМО, 92(1), 7–21.
- Григорьев Д.П. (1961) Онтогения минералов. Львов: Изд-во Львов. ун-та, 284 с.
- Дымков Ю.М. (1960) Признаки кристаллизационного роста выделений настурана. Записки ВМО, 99(6), 652–662.
- Дымков Ю.М. (1966) Вопросы генезиса сферолитов настурана. Атомная энергия, 20(3), 256–263.
- Жабин А.Г. (1979) Онтогения минералов. Агрегаты. М.: Наука, 276 с.
- Кигай И.Н. (1974) О роли коллоидов в гидротермальном рудообразовании. Проблемы эндогенного рудообразования. М.: Наука, 32–67.
- Кигай И.Н. (2016) О генезисе агатов. Материалы Международной науч. конфер., посвящённой 300-летию Минералогического музея им. А.Е. Ферсмана РАН. М., 74–75.
- Кигай И.Н., Тагиров Б.Р. (2010) Эволюция кислотности рудообразующих флюидов, обусловленная гидролизом хлоридов. Петрология, 18(3), 270–281.
- Лебедев Л.М. (1965) Метаколлоиды в эндогенных месторождениях. М.: Наука, 311 с.
- Леонов А.В., Чекалова К.А. (1972) Некоторые особенности геологии и минералогии агатов Кетменского хребта. Изв. АН Каз. ССР. Сер. геол., (1), 83–85.
- Малеев М.Н. (2016) Самоорганизация глобулярных структур минералов – неотокита, гётита, гематита, опала и гиалита. Материалы Международной науч. конфер., посвящённой 300-летию Минералогического музея им. А.Е. Ферсмана РАН. М., 106–108.
- Набоко С.И., Сильниченко В.Г. (1957) Образование силикагеля на сольфатарах вулкана Головнина на
острове Кунашир. Геохимия, (3), 253–256. - Овчинников Л.Н., Шур А.С., Елькина Н.Т. (1955) Некоторые результаты исследования ультра- и микропористости горных пород. Труды Горно-геологич. института УФАН СССР, Минерал. сборник, 26(3), 198–210.
- Остащенко Б.А., Рожкова В.В. (1987) Генезис агатовых секреций в базальтах Тимана. Минералогенезис и
рост кристаллов. Труды Института геологии Коми филиала АН СССР, 59(16). Сыктывкар, 36–44. - Пилипенко П.П. (1934) К вопросу о генезисе агатов. Бюлл. МОИП, отд. геологии. XII(2), 279–299.
- Плюснина И.И. (1983) Метаморфические реакции низкотемпературного кремнезёма в земной коре. М.: Изд-во МГУ, 226 с.
- Спиридонов Э.М., Ладыгин В.М., Степанов В.К., Анастасенко Г.Ф., Кулагов Э.А., Люлько В.А., Середа Е.В. (2000) Метавулканиты пренит-пумпеллиитовой и цеолитовой фаций трапповой формации Норильского района Сибирской платформы. М.: Изд. МГУ, 212 с.
- Спиридонов Э.М., Ладыгин В.М., Фролова Ю.В. (2001) Когда и как пузыристые лавы превращаются в мандельштейны, в том числе агатоносные. Палеовулканология, вулканогенно-осадочный литогенез, гидротермальный метаморфизм и рудообразование докембрия. Петрозаводск, 123–124.
- Степанов В.И. (1959) О замещении топаза опалом. Записки ВМО, 88(4), 476–481.
- Степанов В. И. (1970) О происхождении так называемых «колломорфных» агрегатов минералов. Онтогенические методы изучения минералов. М.: Наука, 198–206.
- Хосейни В.М., Русинов В.Л. (1999) Жидкостная несмесимость в дацитовых лавах гор Таром (северо-западный Иран). Докл. РАН, 366(1), 107–110.
- Чухров Ф.В. (1955) Коллоиды в земной коре. М.: Изд-во АН СССР, 672 с.
- Юргенсон Г.А. (1995) Забайкальско-монгольская агатоносная провинция. Месторождения Забайкалья. Чита–М., Книга 2, 240–244.
- Юсупов С.Ш. (1982) Термобарические условия образования агатовых месторождений Урала и Казахстана. Вопросы геологии, геохимии и генезиса месторождений полезных ископаемых Южного Урала. Уфа, 92–99.
- Alexander G.B., Heston W.M. & Iler R.K. (1954) The solubility of amorphous silica in water. Journ. Phys. Chem. 58(6), 453–455.
- Becker S.P., Fall A. & Bodnar R.J. (2008) Synthetic fluid inclusions. XVII.1 PVTX properties of high salinity H2O–NaCl solutions (>30 wt % NaCl): Application to fluid Inclusions that homogenize by halite disappearance from porphyry copper and other hydrothermal ore deposits. Econ. Geol., 103, 539–554.
- Breitkrenz Chr. (2013) Spherulites and lithophisae – 200 years of investigation on high-temperature crystallization domains in silica-rich volcanic rocks. Bull. Volcanol., 75, 705–720.
- Bryan W.H. (1954) Spherulites and allied structures, part II–V. The spheruloids of Binna Bura. Proc. Roy. Soc. Queensl., Australia, 65, 51–69.
- Cross C.W. (1886) On the occurrence of topaz and garnet in lithophisae of rhyolite. Amer. J. Sci., 31, 432–438.
Daly R.A. (1933) Igneous rocks and the depths of the Earth. N.Y.: McGraw Hill., 63 p. - Duclaux Ja. (1929) Les Colloïdes. Paris: Gauthier-Villars., 264 p.
- Eckert J., Gourdon O., Jacob D.E., Meral C., Monteiro P.J.M., Vogel S.C., Wirth R. & Wenk H.-R. (2015) Ordering of water in opals with different microstructures. Eur. J. Mineral., 27(2), 203–213.
- Freyberg B. (1927) Observationes geologicas en la región de las ágatas de la Sierra Geral. Boletin Acad. Nac. Cien. Córdoba. Argentina (XXX), 129–170.
- Gergens D. (1858) Über die Konferven-artigen Bildungen im manchen Chalzedon-Kugeln. Neues Jb. Min. etc, 801–807.
- Hartmann L.A., Medeiros J.T.N., Baggio S.B., Antunes L.M. (2015) Controls on prolate and oblate geometries in the Veia Alta basalt flow, largest world producer of amethyst, Parana volcanic province, Brazil. Ore Geology Reviews, 66, 243–251.
- Heddle M.F. (1901) The mineralogy of Scotland. Edinbourg: D. Douglas, 1, 58–84.
- Hopkinson L., Roberts S., Herrington R., Wilkinson J. (1998) Selforganization of submarine hydrothermal siliceous deposits: Evidence from the TAG hydrothermal mound, 26° N Mid-Atlantic Ridge. Geology, 26(4), 347–350.
- Iddings J.P. (1885) On the occurrence of fayalite in the lithophyses of obsidian and rhyolite in the Yellowstone National Park. Amer. J. Sci., 30, 175–180.
- Iddings J.P. (1887) The nature and origin of lithophisae and the lamination in acid lavas. Amer. J. Sci., 33, 36–45.
- Iler R. (1979) The Chemistry of Silica. 2-nd ed. N-Y etc.: Wiley Interscience, 866 p.
- Kastner M., Keene J., Gieskes J. (1977) Diagenesis of siliceous oozes – I. Chemical controls on the rate of opal-A to opal-CT transformations – an experimental study. Geochim. Cosmochim. Acta, 41, 1041–1059.
- Krauskopf K.B. (1956) Dissolution and precipitation of silica at low temperatures. Geochim. Cosmochim. Acta, 10(½), 1–26.
- Lange V.P., Blankenburg H.-J., Schrön W. (1984) Rasterelectronmikroskopische Untersuchungen an Vulkanitachaten. Zeitschr. geol. Wiss., 42(6), 669–683.
- Liesegang R. (1915) Die Achate. Dresden & Leipzig: Steinkopff., 118 р.
- Lynne B.Y. & Campbell K.A. (2003) Diagenetic transformations (opal-A to quartz) of low- and mid-temperature microbal textures in siliceous hot-spring deposits, Taupo Volcanic Zone, New Zealand. Can. J. Earth Sci., 40, 1679–1696.
- Moxon T., Rios S. (2004) Moganite and water content as a function of age in agate: an XRD and thermogravimetric study. Europ. J. Mineralogy, 16, 269–278.
- Moxon T. (2014) Agate and age. In: J. Zenz. Agates. Lauenstein, Germany: BODE, 85–87.
- Nacken R. (1917) Über die hydrothermale Enstehung der Achatmandeln im Gestein. Naturwissenschaften, 5, 269–274, 292–296.
- Richthofen F. (1860) Studien aus den ungarischsiebenburgischen Trachitgebirgen. Jahrb. K. K. Geol. Reichsanstalt., 11, 180–182.
- Shaub B.M. (1955) Notes on the origin of some agates and their bearing on a stylolite seam in petrified wood. Amer. J. Sci., 253(2), 117–120.
- Sourirajan S. & Kennedy G.C. (1962) The system H2O-NaCl at elevated temperatures and pressures. Amer. J. Sci., 260(1), 115–141.
- Zenz J. (2009) Agates II. Haltern, Germany: BODE, 656 p.
- Zenz J. (2014) Agates. Lauenstein, Germany: BODE, 656 p.
МИНЕРАЛОГИЯ № 2 2017