МЕСТОРОЖДЕНИЯ ДРЕВНИХ КОР ВЫВЕТРИВАНИЯ

Месторождения благородного опала, связанные с древними корами выветривания осадочных пород, впервые были найдены в Австралии, в Новом Южном Уэльсе в конце первой половины XIX в. немецким геологом Менге. Они расположены в восточной части материка среди так называемого Большого артезианского бассейна — области распространения отложений мела и палеогена ( 13),

Меловые породы подразделяются на группы Блисездейл (Сп) и Рол- линг-Дауне (Сгрг—Сг2), суммарная мощность которых составляет 1500 м. Породы группы Роллинг- Даунс, в коре выветривания которых и залегают промышленные опа- лоносные слои, разделяются на три формации: Рома — Criap, Тамбо — Сгр и Уйнтон — СГ2.

К первой формации отнесены алевролиты, аргиллиты и глинистые сланцы с прослоями песчаников и известкови-, стых пород. Формация Тамбо объединяет из- вестковистые глины и песчаники, формация Уинтон представлена осадками лагунно-озер- ного происхождения: глинами и песчаниками с редкими прослоями песчанистых известняков, галькой и валунами кварцитов и большим количеством скоплений известковистых раковин. Местами меловые породы перекрыты маломощным покрЬвом песчаников и гравелитов формации Эйрйан (Pg2)> которые нередко частично или полностью силицифицированы. Породы мела и палеогена смяты в пологие складки с углами падения не более 20° [62].

В Австралии очень широко развита кора выветривания различных изверженных, метаморфических и осадочных пород. Она, несомненно, образовалась в-миоцене, так как самые молодые породы, затронутые процессами выветривания, имеют олигоце- новый возраст и перекрыты несогласно залегающими неизмененными/лигнитами : нижнего плиоцена. По классификации И. И. Гинзбурга, австралийская кора выветривания относится к типу остаточных (элювиальных), возникающих на пенеплене платформ.

В коре выветривания осадочных пород мела и палеогена, развитой в районах опаловых месторождений, многими австралийскими геологами выделяются три зоны [60,, 62]. Нижняя (блёдноокрашенная) ?она представлена серыми й белыми као- линитовыми глинами, постепенно замещающими матёринские породы. Ее видимая мощность до 30 м. Она сменяется пестро- окрашенной зоной — каолинитовым материалом, окрашенным окислами железа в красные и желтые цвета, мощность ее от 5 до 25—30 м. Верхняя зона коры выветривания — окремиеи» ные породы до 15—20 м, образующие крепкие шляпы на вершинах холмов. В низах зоны —это фарфоровидные породы, выше они становятся более грубозернистыми, приобретают сфероидальную текстуру со следами переотложения кремнезема в результате климатической силицификации. Суммарная мощность коры выветривания колеблется от 6—15 до 50—60 м.

Большинство скоплений опала находится в самых низах коры в сравнительно слабо выветрелых материнских породах — серых и буроватых глинах монтмориллонитового состава, а также в глинистых и известковйстых песчаниках, иногда с прослоями гипса и кварцевых конгломератов, и лишь на некоторых месторождениях (Уайт-Клифс, Ироманга) они располагаются в бледноокрашенной каолиновой зоне.

Наиболее крупные месторождения опала известны на территориях штатов Новый Южный Уэльс, Квинсленд и Южная Австралия. Месторождения лишь в деталях отличаются друг от друга, что свидетельствует об их едином генезисе. Из Общего количества добываемого опала благородными разновидностями представлено не более 4—5%. Это главным- образом желваки и тонкие прожилки, а также псевдоморфозы по раковинам, костям рептилий, кальциту и гипсу.

Новый Южный Уэльс. В этом опалоносном районе главными являются месторождения Лайтинг-Ридж й Уайт-Клифс.

Месторождение Лайтинг-Ридж (Воллангулла) эксплуатируется с 1903—1905 гг. до настоящего времени. Район месторождения представляет собой равнину, закрытую аллювиальными образованиями, с невысокой грядкой холмов, сложенных осадочными породами мелового возраста. В них во многих местах встречен благородный опал.

Меловые породы относятся к формации Уинтон, в их разрезе выделяются следующие три слоя (сверху):

1) аргиллиты Кукорэн — тонкозернистые белые или кремовые породы као- линитового состава с зернами кварца. Там, где аргиллиты выходят на дневную поверхность, они сцементированы халцедоновым или опаловым 'кремнеземом и поэтому очень прочны. Их видимая мощность до 5 м;

2) песчаники Воллангулла, представляющие собой тонкозернистые белыо глинистые породы с округлыми катышами белых аргиллитов. Состав зерен (50 % от объема пород) — кварц, халцедон, измененные полевой шпат и вулканическое стекло. Цемент — непрозрачная глинистая масса. Близ поверхности песчаники иногда силицифицированы. Истинная мощность не установлена, видимая колеблется от 4 до 20 м;

3) аргиллиты Финч — серые и буроватые глины монтмориллонитового состава, мягкие, без примеси песка, иногда окрашенные окислами железа в красный цвет. Глины легко впитывают воду, становятся очень пластичными, но при "высушивании рассыпаются. Слагают несколько невыдержанных:по про-, стиранию, не всегда горизонтальных пластов мощностью 1,3—7цс-В- глинах отмечено от двух до пяти горизонтов (на глубине от 12 до 30 м),, ч?од;ер,жащих благородный опал.

Скопления благородного опала тяготеют к контакту с вышележащими глинистыми песчаниками. Опал встречается главным образом в виде желваков эллипсоидальной формы, а также представлен тонкими прослойками и прожилками. Иногда опал замещает остатки флоры и фауны.

На месторождении Лайтинг-Ридж добывается черный опал, который больше нигде не образует промышленных скоплений. Благодаря редкой встречаемости и необычайной красоте этот камень ценится значительно выше белого опала. Игра черных опалов — красного, зеленого и темно-синего цвета.

Месторождение Уайт-Клифс открыто в 1884 г., его интенсивная эксплуатация, начатая в 1889 г., продолжается и сейчас. Опалоносная территория представляет собой пологую равнину площадью в сотни квадратных километров с редкими невысокими холмами, сложенными лагунно-озерными крупно- и грубозернистыми песчаниками мелового возраста и перекрывающей их мощной толщей белых каолинитовых глин. Глины состоят главным образом из каолинита (55 %) и свободного кремнезема (20%) и образовались скорее всего за счет аркозов, которые перед тем были частично замещены и сцементированы обыкновенным опалом. Иногда среди глин встречаются слои рыхлых песков и включения гипса. Вверх по разрезу они сменяются силицифицированным поверхностным слоем кремнистого кварцита, иногда имеющим текстуру конгломерата.

Опал встречается в каолинитовых породах в виде тонких прожилков, согласных с напластованием, а также представлен желваками и псевдоморфозами по животным и растительным остаткам (двустворчатым раковинам, брахиоподам, криноидеям, белемнитам, костям позвоночных и др.). Известна находка аммонита диаметром около 15 см, полностью замещенного благородным опалом. Конкреции, заключающие опализированные организмы, часто рассечены очень тонкими опаловыми прожилками. Здесь же обнаружены так называемые «окаменелые ананасы» — радиальнолучистые агрегаты из заостренных четырехгранных призм опала, представляющие собой псевдоморфозу по глаубериту.

Основная масса опала приурочена к опалоносному горизонту, перекрытому тонким слоем силицифицированного песчаника. Опал распределен неравномерно, его прослойки не прослеживаются на большие расстояния. Благородный опал образует прожилки в обыкновенном опале и в отличие от опала месторождения Лайтинг-Ридж окрашен только в белый цвет [62].

Квинсленд. Благородный опал встречается на обширной территории Юго-Западного Квинсленда от южной границы этого штата до Уинтона на севере. Опалоносные породы располагаются в виде полосы шириной около 400 км, протягивающейся западнее Чарлвилла и Лонгрича на 850 км. С ее южным продолжением, по-видимому, связаны и месторождения Нового Южного Уэльса. На юго-западе Квинсленда насчитывается бо-

лее 40 в разное время эксплуатировавшихся месторождений однако сейчас добыча опала производится только на четырех» пяти объектах.

Месторождения благородного опала контролируются границами распространения горных пород группы Дезерт-Сендстоун, залегающих горизонтально и с несогласием на нижнемеловых породах группы Роллинг-Даунс. Мощность верхнемеловых пород 30—60 м, они слагают низкие гряды, а также столовые и плосковершинные холмы высотой до 60 м. Среди них выделяются две пачки: нижняя, состоящая из рыхлых песчаников и глин, и верхняя, представленная очень твердыми, кремнистыми породами мощностью 5—17 м; они сохранились в виде останцов на поверхности холмов.

Горные породы группы Дезерт-Сендстоун повсеместно она- лизированы. Широко распространен обыкновенный опал, а его благородные разновидности встречаются эпизодически, главным образом в глинах, подстилающих кремнистый покров. По условиям залегания различают галечниковый и песчаниковый опалы. Так называемые гальки или «валуны» представляют собой желваки (конкреции) кремнисто-железистой породы размером до 3 м, включающей благородный опал; они встречаются по всему разрезу опалоносных глин и песчаников. Опалоносный горизонт обычно расположен на глубине 4—8 м.

На месторождениях Квинсленда добываются разнообразные благородные опалы, в том числе черный. Некоторые из них различаются как по рисунку (точечно- и пламенно-огненный), так и по общему фону цветовой игры, например, арлекин-опалы, в которых выделяются различно окрашенные участки [62, 71].

Месторождение Иовах — уникально по количеству опалоносных стяжений, сконцентрированных в виде четких прослоев. В настоящее время оно считается одним из

самых богатых месторождений благородного опала Квинсленда. Схематический разрез пород в районе месторождения следующий (сверху):

1) кремнистые, очень твердые породы мощностью до 15 м и реже более;

2) мягкие глинистые песчаники и глины мощностью до 15 м, верхняя граница которых маркируется тонким слоем ожблезненного кремнистого песчаника.

Опал на месторождении встречается в ядрах небольших желваков (конкреций) кремнистой железистой породы («орешках Иова»). Опалоносный прослой залегает на глубине 8—9 м и сложен конкрециями, сцементированными мягким глинистым песчаником. Мощность прослоя 0,15—0,6 м. Диаметр конкреций 0,6—20 см; форма сферическая или эллипсоидальная; окраска бурая и шоколадная; строение зональное, концентрическое и выражается в чередовании зон темно-серого и светло-бурого цвета. В химическом составе оболочки конкреций преобладают кремнезем (27,5 %) и глинозем с окислами железа (67 %). Центральные части (ядра) часто сложены благородным опалом. Иногда встречаются выделения опала между поверхностями близлежащих конкреций и ветвящиеся прожйлкй в йх основной массе. Ядра конкреций кроме драгоценного опала могут быть сложены обыкновенным опалом разного цвета, тем же материалом, что и периферические части конкреций (в этом случае они могут быть рассечены прожилками благородного опала), тонкозернистой белой массой, состоящей главным образом из кремнезема, а также содержать небольшое количество водных растворов. Некоторые конкреции пустотелые и вообще не имеют ядер.

Благородный опал месторождений Иовах — светло-молочный и голубовато-белый с игрой голубого, зеленого и красного цвета [71].

Месторождение Хейрикс. Эксплуатация этого месторождения позволила в последние годы стабилизировать добычу благородного опала в Квинсленде. Скопления опала относятся к смешанному песчанико-галечниковому типу и встречаются на приподнятых до 50—60 м над окружающей равниной столовых возвышенностях, представляющих собой останцы той же опалоносной толщи, что и на месторождении Иовах.

На участке Грин-Шоу можно видеть следующий разрез (сверху):

1) песчаники с обильными опализированными остатками древесины и молочным опалом;

2) железистый пропласток мощностью до б см с опаловыми прожилками;

3) белый тонкозернистый глинистый песчаник — «опаловый гравий» мощностью 15—20 см;

4) светло-бурая мягкая глина;

5) хрупкая светлоокрашенная глина.

Благородные опалы встречаются в виде прожилков или трубок в тонкозернистых песчаниках вблизи контакта с подстилающими глинами (песчаниковый опал) или в виде жилок в трещинах железистых конкреций, залегающих среди песчаников выше железистого пропластка (галечниковый опал). Форма конкреций несколько уплощенная, часто с остро закругленными краями; длина их.0,6—3 м; толщина 0,3—1,2 м. Опал, в том числе и благородный, отлагался в многочисленных коротких и тонких радиальных и концентрических трещинах в нижних, периферических и центральных частях конкреций. Степень выполнения трещин различна, иногда они пустые: чем меньше в них опала, тем лучше его качество. Благородный опал обычно находится в периферических трещинах.

В опаловом гравии опал встречается в вертикальных и горизонтальных трубках, а также в пропластках. Трубки располагаются по оси светло-бурых сталактитоподобных образований окислов железа, возникших в железистом пропластке и проникших вниз в слой опалового гравия. Диаметр трубок достигает 5 см, длина 0,3 м. Сердцевина их пустотелая или выполнена опалом примерно на четверть диаметра.

Большинство благородных опалов на месторождении Хейрикс зеленого цвета.

Южная Австралия. В шт. Южная Австралия в 1915 г. было открыто месторождение, Кубер-Педи. В 1930 г. благородны А опал обнаружен северо-восточнее оз. Торренс (месторождение Андамука), а в 1946 г. на месторождении Купер-Педи выявлена богатейшая залежь опала Эйт-Майлс.

Добыча опалов на обоих месторождениях велась спорадически до 1958—1960 гг., когда ее размеры резко увеличились. Кроме этих двух крупных месторождений в Южной Австралии известно Несколько небольших опалоносных полей.

Месторождение Кубер-Педи расположено в районе плато Стюартс-Рендж и занимает площадь 180 км2. Практический интерес на месторождении представляет железистый каолинито- вый песчаник розового или бурого цвета с опаловыми прожилками и псевдоморфозами по раковинам пелеципод, выше которого залегает светлая кремнеземистая глинистая порода с про- пластками волокнистого гипса и розовая или кремово-пятнистая глина с рассеянными чешуйками селенита. Разрез венчается серой или бурой кварцитовидной породой.

Мощность прожилков опала от 2—3 мм до 5—6 см, форма неправильная. Они ориентированы главным образом согласно со слоистостью песчаника и простираются на значительные расстояния, но иногда пересекают ее и проникают в ниже- и вышележащие глинистые породы. Такие прожилки обычно сложены обыкновенным опалом, который местами резко сменяется благородным. Благородные опалы на месторождении Кубер-Педи представлены бледноокрашенными разновидностями.

Месторождение Андамука сравнительно небольшое, опал добывается на восьми-девяти участках. Район месторождения представляет собой расчлененную столовую страну с невысокими холмами. Благородный опал встречается в нижнемеловых породах, сходных с породами района месторождения Лайтинг- Ридж.

Для района месторождения типичен следующий разрез (сверху):

1) кварцитовидные породы и песчаники;

2) кремнеземистый глинистый сланец с прожилками лимонита;

3) глины кремового и бледно-розового цвета и пористые песчаники с чешуйками и горизонтальными пропластками гипса, в глине спорадически встречаются гальки кварцитов;

4) твердый полосчатый песчаник бурого цвета, являющийся маркирующим горизонтом, иногда подстилающийся пропластками массивного гипса;

5) опалоносный горизонт («уровень»), состоящий из белой слюдистой глины монтмориллонитового состава, на которой лежит пласт конгломерата с кварцитовой галькой до 20—25 см в диаметре. Мощность горизонта 0,3— 0,4 м, он расположен на глубине 20 м ниже поверхности плато и обнажается на склонах холмов.

Благородный опал месторождения Андамука разнообразен по цвету и обычно темнее опалов, добываемых на Кубер-Педи. Некоторые образцы настолько темные, что их можно сравнить с черными опалами месторождения Лайтинг-Ридж [77].

Как указывалось, часть австралийских геологов считают, что экзогенные месторождения опала возникают в ходе современной силицификации, поскольку они находятся только в пустынных и полупустынных районах, для которых характерен этот процесс [87, 91]. Дж. Милло, Ж. Лукас и Р. Вей [84] изучили современные процессы окремнения и опализации обнаженных горных пород в Сахаре. Они установили, что горные породы, особенно песчаники, в результате выветривания на поверхности хорошо дренируемых плато превращаются в кварциты. У основания склона, в депрессиях и вблизи зеркала грунтовых вод силицификация пород выражается в образовании халцедона, если просачивающиеся воды чистые, и опала, когда они более минерализованы. Следует напомнить, что в Африке благородные опалы неизвестны.

Т. Дэвид и У. Браун [62] полагают, что все залежи опалов в Австралии образовались в процессе формирования коры выветривания в миоценовое время из кремнезема, высвободившегося из полевых шпатов при их преобразовании в каолины и бокситы. Т. X. Коннэ и Дж. Д. Хаббл [60] относят благородный опал месторождений Западного Квинсленда к продуктам латеритизации. Латеритизация ими рассматривается как длительный процесс субаэрального интенсивного выветривания горных пород в условиях спокойного рельефа, умеренно высоких температур и достаточного количества атмосферных осадков, обеспечивающих высокий постоянный уровень грунтовых вод. Химизм процесса заключается в разложении алюмосиликатов с выносом щелочей, щелочных земель и кремнезема и с последующим осаждением железа и кремнезема.

По этой концепции благородный и обыкновенный опал возникали главным образом в нижних горизонтах коры выветривания (опаловая зона в результате замещения кремнеземом различных минеральных агрегатов материнской породы: конкреций, септарий и галек известняков, галек и валунов, скоплений целестина и глауберита, известковистых раковин и др.). По мере заглубления коры опал, как устойчивый в этих условиях минерал, сохранялся и в существенно глинистых зонах. О древнем образовании опалоносных горизонтов свидетельствует отсутствие какой-либо их связи с современным рельефом. Скопления опалов встречаются по всему разрезу коры, а не только под кремнистым панцирем, как это должно было следовать из гипотезы пустынного окремнения. Кремнистый панцирь, вероятно, формировался значительно позднее, уже в условиях аридного климата. На наш взгляд, гипотеза о генетической связи опалов Австралии с корой выветривания песчано-глинистых пород более обоснована.

Смотрите также:

Выделяются четыре типа благородного опала, среди них наиболее высоко ценится черный опал.

1) Благородный Опал отличается красивой игрой цветов. Окраска, большей частью, молочно-белая или желтоватая, голубая и даже черная.

Однако наиболее высокоценимый и захватывающий воображение драгоценный камень семейства кремнезема — благородный опал.

. гелиодор, розовый турмалин, фенакит, демантоид (уральский хризолит), аметист, альмандин, пироп, уваровит, хромдиопсид, циркон, гиацинт, благородный опал.