За драгоценными опалами в пустыню Австралии
В опале вы можете увидеть огненное пламя карбункула, великолепный пурпур аметиста, зеленое море изумруда, все разноцветия, собранные воедино в невероятную по красоте смесь. Некоторые опалы по богатству оттенков не уступают палитре художника, другие — пламени серы или огненным языкам горящего масла.
Плиний Старший (27 — 79 гг.)
М.Ю.Поваренных, Е.Н.Матвиенко, В.Ф.Хаммер
Благородный опал по своей стоимости вполне сопоставим с драгоценными камнями первого класса — алмазом, изумрудом, рубином и сапфиром. Но его весьма существенное отличие от них — способность искриться и переливаться всеми цветами радуги даже в необработанном виде.
Летом 2012 г. одному из нас (М.Ю.П.) посчастливилось предпринять трехмесячное путешествие по штату Южная Австралия с посещением опаловой столицы мира — старательского городка Кубер-Педи (что в переводе с местного наречия означает «Белый человек в яме»), расположенного в пустыне. При подготовке к поездке на этот край света мы проштудировали большое количество специальной минералогической литературы, изучили множество геологических, ландшафтных географических и топографических карт разного масштаба. Подобные материалы в подавляющем большинстве написаны зарубежными исследователями, так как в нашей огромной стране существовало лишь одно небольшое месторождение благородного опала — Радужное в северном Приморье. Соответственно, у нас весьма мало специалистов по геологии, минералогии и методике поисков этого драгоценного камня. И лишь в русском переводе книги немецкого профессора Г.Гюриха о благород-
© Поваренных М.Ю., Матвиенко Е.Н.,
Хаммер В.Ф., 2015
Михаил Юрьевич Поваренных, кандидат геолого-минералогических наук, докторант Института истории естествознания и техники им.С.И.Вавилова РАН. Область научных интересов — теория минералогии и петрографии, минералогическое картирование, минералогия гранитов, карбонатитов, скарнов, опало-носных кор выветривания и углей.
Елена Николаевна Матвиенко, кандидат геолого-минералогических наук, заведующая научным сектором Минералогического музея им.А.Е.Ферсмана РАН. Специалист в области кристаллографии, кристаллохимии и онтогении минералов.
Вера Хаммер, доктор естествознания, ведущий сотрудник департамента минералогии и петрографии Музея естественной истории, а также Государственного ювелирного института (Вена, Австрия).
ном опале на Руси — «медосамоцветном камне», «земляном перле», известном, как оказалось, еще со времен Киевской Руси, — мы обнаружили, что «в России его находят в Волынской, Киевской, Херсонской и Харьковской губерниях, а также в Нерчинском округе» [1].
Промышленные проявления благородного опала (8Ю2-пН2О), в основном гидротермального поствулканического и в меньшей
степени осадочного корового происхождения, издревле известны на территории нынешних Бразилии, Венгрии, Гондураса, Индонезии, Мексики, Словакии, США, Украины, Чехии, Эфиопии и других стран [2 — 5]. Но его месторождения в Австралии, расположенные в пределах Большого Артезианского бассейна, которые дают 85—90% мировой добычи ювелирных опалов, по праву считаются уникальными.
До сих пор нет общепринятой гипотезы образования австралийских опалов. Одни исследователи считают, что под действием пустынного выветривания кремнезем вместе с растворами проникал вниз, образуя опалы [6], другие, напротив, связывают их возникновение с восходящими подземными водами в местах интенсивного испарения [7].
Рис.1. Каменистая пустыня в районе старательского поселка Кубер-Педи в штате Южная Австралия (слева) и открытые и подземные горные выработки по добыче благородного опала.
Фото М.Ю.Поваренных
Полевые работы и лабораторные исследования
Каменистая пустыня на многие сотни квадратных километров простирается почти в центре Австралийского континента. В районе вокруг старательского поселения Кубер-Педи для поисков драгоценного опала пробурено около 2 млн скважин диаметром от 17 см до 3 м. Здесь отрабатывается около 18 месторождений (рис.1).
Обыкновенный и благородный опалы (рис.2) мы обнаружили в серовато-белой или серовато-розовой окремненной глинистой породе мелового возраста — Kmb(w). Местные старатели называют ее песчаником. Это химически выветрелый тонкозернистый каолинитизированный и силифицирован-ный слюдистый алевролит. Хорошо выделяются пять форм залегания опалов. Основная часть (80—85/6) добываемого благородного камня находится в виде тонких (от нескольких миллиметров до нескольких сантиметров) ветвящихся субгоризонтальных жил (рис.3). Они ассоциируются с гипсовыми (селенитовыми) CaSO4-2H2O прожилками мощностью до 5—10 см и с прослоями до 1 м скрытокристаллического алунита KAl3[SO4]2(OH)6. Этот комплекс пород здешние старатели обычно называют леве-лом (от англ. level — горизонт, уровень). Следующий комплекс «вертикал» (от англ. vertical), с которым связано 5—7% благородных опалов, представляет собой их маломощные прожилки в ассоциации с гипсом и гётитом FeO(OH). Они залегают субвертикально с углами падения до 70—85°. Это более ранняя генерация опала. Также отмечаются прожилки обломочных опалов в субвертикальных, довольно мощных (10—20 см) зонах брекчирования, сцементированных красно-коричневым материалом, который состоит из гё-тита, каолинита и гипса (так называемого гипскрета). Кроме того, вне видимой связи с опаловыми прожилками встречаются в разной степени опализирован-ные остатки фауны — обломки раковин двустворчатых моллюсков, улиток, ростров белемнитов, костей плезиозавров и др. (рис.4). И наконец, благородные опалы мы находили в пестро-
Рис.2. Опалы из месторождения Кубер-Педи. Слева — благородный опал (длина образца 2.9 см), справа — обыкновенный. Сбор М.Ю.Поваренных.
Фото Е.Н.Матвиенко
Рис.3. Голубовато-серые прослои обыкновенного опала в розовато-коричневом «песчанике» (слева) и свечение опала в ультрафиолетовом свете. Это может служить одним из его поисковых признаков.
Фото М.Ю.Поваренных
Рис.4. Псевдоморфозы опала по раковинам двустворчатого моллюска BivaLvia. Слева — раковина, нацело опализирован-ная благородным (в верхней части) и обыкновенным (в нижней) опалом. Справа — раковина, частично опализированная благородным (внизу) и обыкновенным (вверху) опалом. Месторождение Кубер-Педи. Сбор М.Ю.Поваренных.
Фото А.А.Евсеева
Рис.5. Фрагмент нацело опализированной раковины двустворчатого моллюска BivaLvia из месторождения Кубер-Педи. Хорошо видны две генерации опала: ранняя — обыкновенный, серовато-голубого цвета, и поздняя — благородный, с иризацией в голубовато-синей гамме. Длина образца 2.4 см. Сбор М.Ю.Поваренных.
Фото А.А.Евсеева
Рис.6. Прогнозно-поисковая модель месторождений благородного опала Кубер-Педи [8]. 1 — шкала высот, 2 — границы участка, 3 — линеаменты, в том числе разломы, 4 — прогнозные площади: а — малоперспективные, б — перспективные, в — высокоперспективные. Цифры в кружках — ранг (значимость) разломов.
окрашенных существенно силифицированных алевритах и алевролитах (силкретах) или внутри валунов и гальки кварцитов ледникового происхождения (так называемые боулдер-опалы, от англ. boulder — валун, галька). С последними тремя типами отложений связано около 10—15% добываемых благородных опалов. По нашим наблюдениям, взаимоотношения обыкновенного и благородного опалов интерпретируются как фазовые (не фаци-альные), причем обыкновенный опал — ранняя генерация, а благородный — более поздняя (рис.5).
На территории 40х40 км вокруг Кубер-Педи с помощью анализа данных аэрокосмического дистанционного зондирования мы выделили наиболее перспективные на поиски благородных опалов участки (рис.6). Здесь по простиранию некоторых разломных структур были обнаружены достаточно давние (более 20—30 лет) неглубокие выработки. Часть из них, по-видимому, незаслуженно заброшена. Скорее всего, старатели просто не дошли до основного продуктивного слоя.
Опалоносные горизонты нередко располагаются на одном гипсометрическом уровне, маркируя слабо наклоненную к юго-востоку плоскость кайнозойского несогласия. Эта закономерность сохраняется на протяжении многих десятков километров. Субгоризонтальные жилы с опалами в «песчанике» часто встречаются на абсолютных высотах 195 м (южнее Ку-бер-Педи) и 225—230 м (севернее старательского поселка), что хорошо согласуется с созданной компьютерной прогнозно-поисковой моделью [8, 9].
Возможно, что нисходящие перемещения фронта окисленных близповерхностных вод внутрь восстановленных осадочных пород (с обильным пиритом FeS2) влияют на формирование благоприятных условий для образования опалов гораздо больше, чем перенос вязкого геля водного кремнезема по каналам стока и последующее его созревание. Гелеобраз-ный водный кремнезем заполняет поровое пространство во вмещающих породах, скапливается в трещинах, кавернах и полостях (нередко связанных с кислотным выщелачиванием карбонатного и фосфатного вещества, из которого слагались остатки ископаемых животных и растений).
Собранные нами образцы изучались в стационарных лабо-
Рис.7. Фрустумация (кусковатость) в образце искусственного благородного опала. Слева — иризация (игра цвета) при естественном освещении; справа — фрустумы, выявленные в опалах при УФ-излучении. Длина кабошонов 3 мм.
Фото В.В.Морошкина
раторных условиях. Мы глубоко признательны за помощь в препарировании опалов и их исследовании на начальных этапах Б.Белошевичу, Д.Флеману и Э.Гершвицу из Кубер-Педи, а также коллекционерам из Москвы В.Тарасову и Э.Ахметшину.
Минеральный состав выветрелых нижнемеловых пород включает помимо первичных (размером 8—50 нм) и вторичных (диаметром 150— 450 нм) глобул кремнезема диагенетические гипс, барит, каолинит, смектит, ярозит, алунит, гётит, голландит и др. [10].
С помощью методов люминесценции и растровой электронной микроскопии мы впервые показали, что мозаичный узор цветовой игры в природных австралийских и искусственных благородных опалах напрямую связан с их фрустумационным (агрегативным, кусковатым) внутренним строением, обусловленным не только неоднородностью пространственного распределения глобул кремнезема, но и вариациями их квазипло
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.