|
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.
|