Сегодня хочу показать один из образцов моей коллекции — полированный спил брекчии с зелёным и фиолетовым флюоритом из Абагайтуйского месторождения в Забайкальском крае.
На спиле хорошо видны угловатые обломки породы разного размера и полупрозрачный флюорит, в котором зелёные участки сменяются фиолетовыми.
Попробуем разобраться, из чего состоит эта брекчия и какие геологические процессы могли привести к образованию такого сочетания пород и минералов.
Абагайтуйское месторождение
Абагайтуйское месторождение находится на юго-востоке Забайкальского края, примерно в 45 километрах от посёлка Забайкальск, недалеко от границы с Китаем.
Это одно из старейших месторождений плавикового шпата в Забайкалье. Открыли его в 1910 году, а добыча началась в 1916-м.
Месторождение входит в Бугутуро-Абагайтуйский флюоритоносный узел Заурулюнгуйского рудного района (попробуйте произнести это с первого раза!).
Его образование связано с гидротермальными процессами в зоне тектонических нарушений.
Здесь распространены вулканические породы позднеюрского возраста — андезиты, андезитобазальты и вулканические туфы. В геологическом строении района также участвуют гранитоиды.
Флюоритовые жилы располагаются в трещинах и разломах. Они могут разветвляться, сужаться и расширяться, заполняя пространство в горных породах.
Главные минералы месторождения — флюорит и кварц. Встречаются также кальцит, манганокальцит, барит, адуляр и другие минералы.
Основной промышленный минерал здесь — флюорит, или плавиковый шпат, с химической формулой CaF₂. Его используют в металлургии, химической промышленности и других отраслях.
А теперь вернёмся к моему образцу.
Из чего состоит брекчия?
По информации продавца, брекчия сложена туфом, туфитом и туфопесчаником.
Все три породы так или иначе связаны с вулканической деятельностью, но образуются в разных условиях.
Туф формируется из вулканического обломочного материала, главным образом пепла, который после осаждения постепенно уплотняется и цементируется.
Туфит — порода смешанного вулканогенно-осадочного происхождения. В её составе присутствуют как продукты вулканической деятельности, так и обычный осадочный материал.
Туфопесчаник — песчаная осадочная порода, содержащая значительное количество обломков вулканического происхождения.
Получается, что в составе моей брекчии присутствуют фрагменты пород, образовавшихся при участии вулканических и осадочных процессов.
На полированном спиле хорошо различимы крупные серые обломки и множество мелких фрагментов, заключённых в серо-бежевую массу. Большинство обломков имеют угловатую форму — характерный признак брекчии.
В этом и заключается одно из основных отличий брекчии от конгломерата. В конгломератах обломки преимущественно округлые, поскольку подвергались окатыванию, например при переносе водой. В брекчиях же они сохраняют острые углы и неровные края.
Брекчии могут образовываться по-разному: при тектоническом дроблении пород, вулканических процессах, обрушениях и других геологических явлениях.
Как образовалась брекчия с флюоритом?
Абагайтуйское месторождение находится в зоне тектонических нарушений. Здесь под действием напряжений в земной коре породы деформировались, растрескивались и дробились.
Возможно, именно в результате таких процессов и сформировалась брекчия в моём образце. Ранее существовавшие вулканические и вулканогенно-осадочные породы разрушались, образуя угловатые обломки разного размера.
По трещинам и пустотам в породах могли проникать гидротермальные растворы.
Гидротермальные растворы — это горячие водные растворы, содержащие различные растворённые химические компоненты, необходимые для образования минералов при определенных уксловиях.
На Абагайтуйском месторождении одним из главных минералов, образовавшихся таким способом, стал флюорит.
Он кристаллизовался в трещинах и пустотах, образуя жилы, а местами мог заполнять промежутки между обломками породы.
Таким образом, на моём спиле, вероятно, можно наблюдать результат двух процессов: сначала механического разрушения породы, а затем заполнения трещин флюоритом.
Но не исключено, что всё происходило сложнее. Породы могли дробиться неоднократно, а гидротермальные растворы — поступать в трещины в несколько этапов.
Почему флюорит зелёный и фиолетовый?
Одна из особенностей флюорита Абагайтуйского месторождения — сочетание нескольких цветов в одном образце. На моём спиле хорошо заметны зелёные и фиолетовые участки.
Как возникают полосы?
Флюорит образовывался из гидротермальных растворов, состав и свойства которых со временем могли меняться. Изменялись температура, концентрация примесей и другие условия кристаллизации.
В результате участки флюорита, формировавшиеся в разное время, могли отличаться по составу и особенностям кристаллической структуры.
Иногда это проявляется в виде цветных полос. Они могут соответствовать последовательным зонам роста кристалла или отдельным этапам заполнения минеральной жилы.
Почему флюорит приобретает разные цвета?
В химически чистом виде флюорит бесцветен. Зелёные, фиолетовые, голубые и другие оттенки природного минерала связаны с примесями и дефектами кристаллической решётки.
Такие дефекты могут образовывать центры окраски — участки кристаллической структуры, которые поглощают определённые части видимого света. В результате минерал приобретает тот или иной цвет.
Зелёная окраска некоторых природных флюоритов может быть связана с редкоземельными элементами и особенностями дефектной структуры кристаллов.
Фиолетовый цвет часто обусловлен центрами окраски, которые могут возникать под воздействием природного ионизирующего излучения.
Но здесь есть важный нюанс: одинаковая окраска не обязательно означает одинаковый механизм её возникновения. Например, зелёный флюорит из разных месторождений может быть окрашен по разным причинам.
Для Абагайтуйского месторождения известны образцы с несколькими генерациями флюорита, в том числе зелёного и фиолетового. Однако это не значит, что в любом полосчатом образце зелёные участки обязательно старше фиолетовых или наоборот.
Более того, цвет некоторых участков мог измениться уже после образования минерала — например, под воздействием природного излучения.
На мой взгляд, этот образец интересен прежде всего сочетанием двух совершенно разных по происхождению структур — обломочной породы и флюоритовой жилы. На одном небольшом спиле можно рассмотреть результаты механического разрушения пород и последующей гидротермальной минерализации.
Ну и, конечно, нельзя не отметить декоративные качества образца. Контраст тёмной брекчии и полупрозрачных полос зелёно-фиолетового флюорита выглядит очень выразительно.
Кстати, среди образцов с Абагайтуйского месторождения мне встречались очень красивые широкополосчатые флюориты, в которых чередуются яркие, контрастные полосы зелёного, фиолетового, голубого и бесцветного минерала. Особенно эффектно такая полосчатость выглядит на полированных срезах, где хорошо прослеживаются границы между участками разной окраски.
Экземпляр из этой статьи: Брекчия с флюоритом