Геология месторождений драгоценных камней

Раздел: Полезные ископаемые

1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

В природе встречается несколько разновидностей бирюзы, однако, лишь плотная и голубая является драгоценным камнем ( X на вклейке). Остальные, имеющие зеленые тона, также применяются в ювелирном деле, но для недорогих украшений, подобно ювелирно-поделочным камням.

Название минерала происходит от персидского слова «фи- руза», что означает победоносный, дающий счастье. У него есть ряд других названий — каллаит, агафит, лазоревый шпат, арабский камень. Бирюза была известна в исчезнувшей цивилизации Древней Мексики и в Древнем Египте. В те времена ей приписывались чудодейственные свойства, а изделия из нее служили талисманами. Бусы из бирюзы найдены при раскопках древних курганов на территории Средней Азии среди предметов ранних культур. В ацтекских захоронениях близ Санта Фе (шт. Нью-Мексико, США) найдено более 50 тысяч разнообразных изделий из бирюзы.

Наибольшей популярностью пользовалась бирюза в мусульманском мире. Бабур (конец XIV — начало XV вв.) сообщал, что в горах, окружающих Фергану, есть залежи бирюзы. Он, вероятно, имел в виду Исфаринские копи, работы на которых велись до 1876 г.

В настоящее время эксплуатируются знаменитые Нишапур- ские месторождения бирюзы в Северном Иране, а также месторождения на Синайском полуострове, на юго-западе США, в Мексике, КНР и СССР. Мелкие месторождения бирюзы известны в Австралии, Судане, Эфиопии, Афганистане, Болгарии, Чили и Перу.

Нишапурские копи — главный источник бирюзы, начиная с 2100 г. до н. э. и до настоящего времени. Нишапурская бирюза служит эталоном ювелирных сортов этого камня. Синайские месторождения также имеют древнюю историю, но качество бирюзы здесь ниже. Американская бирюза наряду с иранской хорошо известна на мировом рынке. На месторождениях Китая бирюза добывается периодически в течение многих лет. Изделия из бирюзы китайских мастеров славятся во всем мире.

В СССР в республиках Средней Азии видны следы многочисленных древних разработок бирюзы. Здесь известны два бирюзоносных района — Кураминский и Кызылкумский, в которых выявлено несколько месторождений зеленой и высококачественной голубой бирюзы. В последние годы открыто месторождение бирюзы на Малом Кавказе в Армении.

Бирюза непрозрачна й поэтому ее обрабатывают н пидо кабошонов, которые иногда гравируют тонким рисунком п инкрустируют драгоценными металлами. Широко распространена гравировка арабскими письменами. Крошка и плоские кусочки бирюзы используются для инкрустации чаш, ваз, талисманов и украшений из дерева.

В ювелирных изделиях бирюза применяется главным образом с золотом, часто в сочетании с прозрачными драгоценными камнями. За рубежом наряду с чистой бирюзой используются и камни с пятнообразными и точечными включениями лимонита, а также с волосовидными прожилками окислов железа и марганца, создающими своеобразный рисунок паутины. Для изготовления кабошонов широко применяется и брекчневидная бирюза, состоящая из угловатых обломков, сцементированных бурой, коричневой или черной массой, а также «бирюзовая матка», представляющая собой вмещающую породу с неотделимыми от нее обособлениями и прожилками бирюзы. Крошка голубой бирюзы служит материалом для изготовления плотной спрессованной или сцементированной бирюзы [99J.

По данным Дж. Синканкаса, на мировой рынок бирюза поступает либо в виде почти не отсортированного сырья, либо специально подобранными партиями, в которых наряду с высокосортной бирюзой содержатся и мелкие, нестандартные обломки. В США в качестве стандартных для голубовато- н бледно-зеленой бирюзы-сырца приняты куски толщиной не менее 10 мм и массой 7—28 г. У голубой бирюзы пластинки могут быть тоньше, но масса камня должна быть не менее 4 г [94].

Бирюза принадлежит к группе основных водных фосфатов алюминия и меди. Ее химическая формула: СиА16[Р04]4[0Н]8 • • 5Н20, теоретический состав (%): Р205 34,12, А1203 36,84, СиО 9,57, Н20 19,47. В природе состав бирюзы существенно отличается от идеального.

Сравнительно постоянны в составе бирюзы содержании алюминия и фосфора. Содержание меди зависит от степени выветрелости и замещения бирюзы вторичными минералами. Существенную роль играют железо и кремнезем, которых много в выветрелой бирюзе. В виде примесей установлены Сг, Ti, Са, Zn, Ва, Be, Mg, Mn, Ni, Mo, V, Zr, Sr.

Окраска бирюзы небесно-голубая, голубовато-яблочио-зе- леная и серовато-зеленая. Голубая окраска обусловлена присутствием ионов Си2+, а зеленая ионов Си2+ и Fe3+, располагающихся в искаженных октаэдрических позициях [31]. Дж. Синканкас справедливо считает, что голубой цвет свойствен только очень плотной бирюзе, состав которой приближается к теоретическому, а зеленые и бурые тона обусловлены частичным замещением меди и алюминия железом.

Бирюза кристаллизуется в пинакоидальном виде симметрии. триклинной сингонии, но кристаллы ее редки и очень мелкие. Они встречаются, например, на руднике Олд Бишоп в округе Кемпбелл, шт. Виргиния (США), где, по описанию Дж. Синканкаса, «бархатистые массы сверкающих кристаллов яркой голубой бирюзы» выполняют трещины в кварце. Уникальный кристалл размером 4x7 см, найденный в 1912 г., хранится в музее Виргинского университета. Как правило, бирюза представлена скрытокристаллическими агрегатами в виде прожилков, желваков, почковидных натечных образований и примазок. Мощность прожилков обычно 3—5 мм, реже до 3 см, протяженность от 0,5 до 5—6 см. Поперечные размеры желваков от 1 мм до 5—10 см. С увеличением размеров прожилков и желваков качество бирюзы обычно ухудшается.

Бирюза — двухосный, оптический положительный минерал. Хрупкая, излом слегка раковистый, блеск слабый восковой, непрозрачна, но* в тонких сколах просвечивает. Твердость плотных образцов 5—6, у выветрелых снижается до 2. В кристаллах проявлена спайность по двум направлениям, в сплошных образованиях спайность отсутствует. Плотность бирюзы колеблется от 2,5 до 2,75—2,85 г/см3. Высокая плотность характерна только для яркоокрашенной голубой бирюзы.

Сопутствующие бирюзе и близкие ей по химическому составу и физическим свойствам минералы иногда также применяются в ювелирном деле. К ним относятся халькосиде- рит — железистый аналог бирюзы, алюмохалькосидерит и ра- шлеит — минералы, промежуточные между халькосидеритом и бирюзой, а также варисцит. Последний широко используется в ювелирной промышленности США. Известен цинковый аналог бирюзы, названный фауститом, ярко-зеленой окраски. За настоящую бирюзу нередко выдают так называемую «костяную бирюзу» — ондотолит (от греческого «ондотос» — зуб), представляющую собой остатки ископаемых костей, окрашенных фосфатом железа. Органическое происхождение костяной бирюзы легко установить, исследовав ее под микроскопом.

Б. Я. Меренков [26], Дж. Синканкас [94], В. П. Борискин [8] и др. относят бирюзу к минералам кор выветривания, связывая ее генезис с циркуляцией метеорных вод и кристаллизацией коллоидного «бирюзового» раствора. Однако существует и иная точка зрения. А. Е. Ферсман [41], например, относил бирюзу к гидротермальным образованиям. А. Ф. Соседко [30] также считал, что Нишапурские месторождения возникли в результате деятельности термальных вод, циркулировавших в мощной тектонической зоне брекчий.

Г. В. Гвахария, Ю. И. Назаров [10] и Т. И. Менчинская [241 полагают, что бирюза представляет собой продукт гидротер- мально-метасоматических процессов, а в экзогенных условиях неустойчива и замещается вторичными минералами. Г. В. Гвахария, впрочем, допускал возможность переотложения бирюзы в приповерхностных зонах месторождений, в результате чего, по его мнению, возникали характерные для экзогенных минералов натечные и желваковые формы бирюзы.

По мнению авторов, более обосновано представление об экзогенном происхождении бирюзы. Об этом свидетельствуют парагенетические минеральные ассоциации, характерные для зон химического выветривания сульфидных местрождеипй, а также отсутствие скоплений бирюзы в свежих горных породах, содержащих первичные неокисленные сульфиды. То, что бирюза у поверхности иногда замещается другими фосфатами, не противоречит ее экзогенной природе, так как каждый минерал устойчив лишь в определенных зонах формирующейся коры выветривания. К тому же алюмофосфаты, к числу которых относится бирюза, наиболее характерны для процессов гипергенеза, а в ходе магматических, пневматолитовых и гидротермальных процессов образуются безалюминиевые фос- хфаты и алюмосиликаты [30].

2. ПРОМЫШЛЕННО-ГЕНЕТИЧЕСКИЕ ТИПЫ И ОСНОВНЫЕ ЧЕРТЫ ГЕОЛОГИЧЕСКОГО СТРОЕНИЯ МЕСТОРОЖДЕНИЙ

Месторождения бирюзы, даже расположенные в различных районах, довольно однообразны по геологическому строению и типу скоплений. Представляется, что все они имеют экзогенное инфильтрационное происхождение, будучи связаны с линейными и линейно-площадными корами' выветривания горных пород, содержащих фосфор и минерализованных сульфидами меди или пиритом с примесью меди. Такими породами могут быть молодые кислые эффузивы (риолиты, трахиты, кварцевые порфиры, андезиты и гранитоиды с акцессорным апатитом) и фосфорсодержащие пиритизированные осадочные образования (черные сланцы, песчаники, алевролиты).

Скопления бирюзы встречаются как непосредственно в пределах медно-порфировых и полиметаллических, урановых и золоторудных месторождений, так и на площадях с пеиро»

мышленной рудной минерализацией. Однако проявления бирюзы в мощных зонах вторичного сульфидного обогащения немногочисленны. Как указано в  16, главный источник бирюзы — месторождения с рассеянной рудной минерализацией без развитой зоны цементации.

МЕСТОРОЖДЕНИЯ С РАССЕЯННОЙ МЕДНОЙ МИНЕРАЛИЗАЦИЕЙ БЕЗ ЗОНЫ ВТОРИЧНОГО СУЛЬФИДНОГО ОБОГАЩЕНИЯ

Этот подтип объединяет многочисленные и наиболее значительные месторождения бирюзы. К нему наряду со знаменитыми месторождениями Ирана и Синайского полуострова относится большинство месторождений Сев. Америки и Средней Азии.

На северном склоне горы и ее вершине обнажены массивные эффузивные породы с крупными вкрапленниками полевых шпатов и слабо раскристаллизованной основной массой. Южные склоны сложены глыбовыми трахитовыми лавами, состоящими из остроугольных обломков хорошо раскристаллизован- ного порфировидного трахита с вкрапленниками ортоклаза, сцементированных богатым водой трахитовым стеклом. Горные породы южного склона брекчированы, сильнокаолинизиро- ваны, окварцованы и лимонитизированы. Внутри обломков в тектонической брекчии отмечаются пирит, халькопирит и апатит. Количество Р2О5 в измененном трахите 1,3—3 %. У подошвы горы эффузивы и контактирующие с ними известняки содержат обильную вкрапленность пирита.

В верхних частях месторождения бирюза встречается в виде редких прожилков и примазок в лимонитовом цементе брекчии, а также желваков, примыкающих к обломкам као- линизированных трахитов. Кроме того, она развита по крутым трещинам северо-восточного и северо-западного направлений, пересекающих брекчию. На более глубоких горизонтах бирюза наблюдается в протяженных зонах ветвящихся и сближенных трещин, заполняя их в виде рыхлой ожелезненной или плотной массы. Жилки плотной голубой бирюзы местами группируются в сравнительно изометричные штокверки.

Распределены такие штокверки в трещинных зонах крайне неравномерно, иногда кустообразно. Они содержат лучший ювелирный материал и наиболее выгодны для эксплуатации. Цвет бирюзы голубой, голубовато-зеленый и зеленый, иногда все эти разности можно увидеть в одном образце.

К. И. Богданович [7] и А. Ф. Соседко [39] связывали образование нишапурской бирюзы с эндогенными процессами. К. И. Богданович считал, что на глубине термальные растворы двигались по узким тектоническим трещинам, а вблизи поверхности растекались по всей зоне брекчий. Он предполагал, также, что высокосортная бирюза штокверков представляет собой переотложенную бирюзу из минерализованных трещин. По мнению А. Ф. Соседко, восходящие термальные воды насыщались медью, фосфором и алюминием в результате взаимодействия с боковыми породами, содержащими полевой шпат, апатит, пирит и халькопирит. В верхних горизонтах брекчированной зоны из-за резкого падения давления и температуры растворенные соединения выпадали в виде бирюзы, каолина и окиси железа.

Однако на Нишапурских месторождениях, несомненно, развита кора выветривания линейного типа, образовавшийся по ослабленной зоне брекчий. Глубина зоны окисления сульфидов около 100 м, ниже бирюзовая минерализация отсутствует. Образование бирюзы обусловлено присутствием в трахитах полевого шпата, халькопирита, пирита и апатита. ТакоИ же точки зрения придерживаются X. Файяз и А. X. Фор- гаш [63], считающие, что бирюза образовалась в процессе вторичных изменений полевых шпатов, апатита и халькопирита под влиянием химического выветривания.

США. На юго-западе страны в штатах Колорадо, Нсиада, Аризона и Нью-Мексико расположены крупнейшие месторождения бирюзы.

Геологическое строение этой обширной бирюзоносной провинции во многом определяется блоковой тектоникой. Поднятые блоки сложены породами докембрия, а опущенные — осадочными и эффузивными образованиями верхнего мела — эоцена. Местами они перекрыты лавами и пирокластическими породами олигоцена. Простирание разрывов и зон смятия обычно северо-западное. Наряду с ними широко распространены поперечные разломы, контролирующие гранитоиды рудоносной порфировой формации верхнего мела — нижнего эоцена. С этой формацией связаны сульфидные месторождения меди, свинца, цинка, серебра и др. Большинство рудных месторождений сконцентрировано в пределах «Ларамийского поперечного порфирового пояса», зоны их вторичного сульфидного обогащения иногда бирюзоносны. К концу олигоцена — началу миоцена территория провинции представляла собой типичный пенеплен с развитой корой выветривания.

Месторождение Вилла-Гроув расположено в шт. Колорадо на северо-востоке округа Сегуэйч в 13 км северо-западнее г. Вилла-Гроув. Оно обнаружено в 1913 г. и с тех пор является главным источником бирюзы в шт. Колорадо. Камень добывается из открытых горных выработок глубиной до 30 м. Стоимость ежегодно добываемого сырья около 40 тыс. долл. Бирюза считается лучшей в США.

Месторождение представлено серией бирюзоносных трещим в выветрелых фельзитовых порфирах условно палеогенового возраста. Порфиры прорваны дайками апатитсодержащпх кварцевых латитов более свежих, чем порфиры, но тоже серн- цитизированных и каолинизированных. Вблизи месторождения отмечены бедные медно-сульфидные руды, состоящие из халькопирита, медьсодержащего пирита и азурита. Бирюза образует прожилки и небольшие желваки в раздувах трещин или в пустотах вмещающих пород. В трещинах встречаются скопления каолинита и реже серицита. Зальбанды прожилков бирюзы обычно сложены каолинитом, а желваки окружены скор- луповатым каолинитом концентрически-зонального строения.

Качество бирюзы высокое, преобладают плотные камни небесно-голубого цвета, наряду с ними встречаются пористые и даже землистые разности от голубой до зеленовато-серой окраски. Встречаются также прожилки и желваки каолинита, окрашенные соединениями меди и сходные с рыхлой бирюзой.

Месторождение Ла-Хара (копи Монассы) находится в округе Коунджос (шт. Колорадо) в 16 км восточнее г. Монасса. Оно разрабатывалось еще древними индейцами и по их горным выработкам было вновь открыто в конце XIX в. Эксплуатация его началась в 1909 г. Сведения о количестве добытой бирюзы отсутствуют, известно лишь, что в 1947 г. было получено более 900 кг товарной бирюзы и бирюзовой матки на сумму 30 тыс. долл.

На месторождении выделено шесть обогащенных бирюзой блоков, образующих единую бирюзоносную зону. Размеры их до 50X100 м, глубина распространения бирюзы 20 м. Вмещающие породы — сильно измененные риолиты и трахиты, превращенные в рыхлую массу, сохранившую реликты первичных структур и состоящую из каолинита, серицита и разрушенных вкрапленников полевых шпатов. В ней изредка встречаются обособления лимонита и зернистого кварца. Возраст вмещающих пород предположительно миоценовый.

Бирюза образует сеть прожилков мощностью до 0,65—1 см. В их раздувах встречаются бирюзовые желваки, окруженные каолинитовой или серицитовой корочкой, а иногда ожелезнен- ным кварцем. Бирюза одинакова по плотности, но цвет ее изменяется от бледно-голубого до небесно-синего.

Интересно указать, что в округах Минерал и Теллер (шт. Колорадо) в современных речных отложениях встречались гальки бирюзы очень высокого качества.

Месторождение Кертленд находится на юго-востоке шт. Аризона в округе Кочиз около г. Кертленда. Оно обнаружено в 1890 г. и с тех пор почти непрерывно эксплуатируется штольнями, ориентированными по простиранию бирюзо- носных трещин.

Бирюзоносные участки находятся в пределах крупных рудных полей, объединяющих большую группу меднопорфировых и полиметаллических месторождений и проявлений. В геологическом строении района участвуют верхнекембрийские кварциты, мраморизованные известняки и аспидные сланцы, прорванные ларамийскими гранитами и кварцевыми монцонит- порфирами. В бирюзоносных зонах кварциты содержат прожилки и включения серицита и каолинита, плагиоклаз гранитов также замещен этими минералами.

Бирюза встречается в виде прожилков и желваков в серицитовой и каолинитовой массе, заполняющей трещины в кварцитах и монцонит-порфирах. Иногда здесь же присутствуют лимонит и малахит. Мощность прожилков 1,5—38 мм, обычно 3—12 мм. Желваки встречаются редко, но бывают массой до 055—1,3 кг.

Качество камней по сравнению с бирюзой других месторождений США невысокое. Плотная, голубая или голубовато- синяя бирюза составляет не более 5 % добываемого сырья, она оценивалась в 1935 г. по 60—90 долл. за килограмм. Остальной материал представлен бирюзовой маткой и пористо!! голубовато-зеленой бирюзой. За 1890—1936 гг. на месторождении добыто несколько тонн ювелирной бирюзы.

Месторождение Кингмен расположено в округе Мох л по (шт. Аризона) в 24 км северо-западнее г. Мохаве на склонах гор Цербрет Рэндж. Разрабатывается периодически с 1838 г.

В районе распространены докембрийские гнейсы и углистые сланцы, прорванные альпийскими гранитами и кварцевыми порфирами. Месторождение состоит из ряда разобщенных участков, контролируемых разломами в каолинизировап- ных и окварцованных кварцевых порфирах. Бирюза слагает прожилки и желваки в глинистой массе, заполняющей трещины. Плотная голубая бирюза и высококачественная бирюзовая матка встречаются главным образом в желваках. В раздувах трещин плотная бирюза сменяется пористой и глипопо- добной, а также каолинитом, окрашенным соединениями меди.

Месторождение Цериллос расположено в северной части шт. Нью-Мексико на территории округа Санта-Фе в 12 км северо-восточнее г. Цериллос, в той части порфирового пояса, где встречаются лишь непромышленные залежи медных, свинцовых, золотых и серебряных руд.

Вмещающие породы — сильнокаолинизированные кварцевые порфиры. Бирюза развита по трещинам в виде жилок н желваков размером до 76x102 мм среди каолинита. Цвет бирюзы от зеленого до зеленовато- и небесно-голубого.

Месторождение состоит из трех участков, расположенных в 3—5 км друг от друга. Первый представлял, по-видимому, один из главных источников бирюзы в период древней мексиканской цивилизации. Мощность бирюзоносной зоны 60 м, глубина развития минерализации до 40 м. Два других участки интенсивно эксплуатировались в 1880—1910 гг. На одном in них добывалась бирюза, не уступавшая лучшим камням Нишапурских месторождений. Стоимость добытой бирюзы превышает 2 млн. долл.

Месторождение Бурро-Маунтин находится на юго-западе шт. Нью-Мексико, в 16 км юго-западнее г. Сильвер-Сити (округ Грант).. В районе доминируют докембрийские граниты, прорванные кварцевыми монцонит-порфирами в зоне разломом Южно-Аризонского пояса.

Бирюза встречается в тектонических зонах трещин, развитых вдоль контакта гранитов и порфиров. Крупные бирюло- носные участки расположены вблизи медных рудников «Азур» и «Паркер». Первый обнаружен в 1891 г. по следам древних выработок и интенсивно разрабатывался до 1914 г. За этот период здесь было добыто бирюзы на сумму 3 млн. долл.

Длина бирюзоносной зоны более 200 м, ширина 30—60 м, глубина распространения бирюзы 18—30 м. Бирюза встречается в прожилках мощностью от 2—3 до 38 мм. В раздувах трещин среди серицитовой и каолинитовой массы встречаются крупные желваки высококачественного камня, иногда со скоплениями оливково-зеленого галлуазита. На этом участке наряду с драгоценной бирюзой добывалась бирюзовая матка высокого качества с голубыми, голубовато-зелеными и зелеными прожилками бирюзы на контрастном фиолетовом или красновато-коричневом фоне вмещающей породы.

Из других бирюзоносных объектов шт. Нью-Мексико заслуживают упоминания месторождения Джарилла и Хачита, в которых бирюза образует тонкие прожилки в трещиноватых, сильно измененных трахитах и монцонит-порфирах. Около поверхности она ассоциирует с каолинитом и люмонитом, а на глубине с частично окисленным пиритом, халькопиритом, яро- зитом и гипсом.

Месторождение Кортец находится в округе Лендер (шт. Невада). Бирюза встречается в верхней части тела гранит-пор- фира с бедной вкрапленностью халькопирита и пирита, где она образует прожилки и желваки, заключенные в глинистой массе. Размеры желваков в поперечнике 5—30 мм, масса их иногда достигает 2 кг. Известен образец плотной бирюзы с паутинообразной сетью включений лимонита массой около 30 кг.

В шт. Невада кроме того насчитывается 37 месторождений бирюзы, на которых в 1940—1946 гг. была добыта бирюза на сумму 124 тыс. долл. Затем добыча резко упала, но в 1950— 1951 гг. вновь достигла высокого уровня.

В Калифорнии значительное количество бирюзы добывалось в пустыне Мохаве (округ Сан-Бернардо) из сильно измененных жильных гранит- и монцонит-порфиров.

Североамериканские месторождения бирюзы, судя по геологической обстановке, относятся к экзогенным образованиям, представляя собой сохранившиеся от размыва участки линейных кор выветривания горных пород в зонах разломов. Возраст месторождений по аналогии со временем образования зон окисления медно-порфировых руд неогеновый [94, 99].

СССР. Месторождения бирюзы данного подтипа известны в Кураминском бирюзоносном районе. Вмещающие породы — верхнепалеозойские эффузивы — кварцевые гранодиорит-пор- фиры, андезитовые порфириты, риолиты и трахиты с акцессорными апатитом и медьсодержащим пиритом.

В Кураминском районе насчитывается несколько месторождений и проявлений бирюзы. Наиболее интересно месторождение Бирюзакан на южном склоне Кураминского хребта, приуроченное к крупному широтному Бирюзовому разлому, вероятно, альпийского возраста. Остальные (Шаугаз, Ак-Турпак, Унгурликан и др.) расположены на северных склонах хребта в верховьях притоков р. Ангрен.

Бирюза локализуется в зонах дробления горных пород на участках протяженностью не более 300 м при ширине 10—20 м и редко более. В бирюзоносных зонах горные породы оквар- цованы, ожелезнены, серицитизированы, каолинизировапы и осветлены. Их первичный состав и структура в большинстве случаев неопределимы. Каолинизация наиболее интенсивно развита в приповерхностных частях месторождений, глубже каолин образует псевдоморфозы по вкрапленникам полевых шпатов. Глубина развития каолинизации до 60 м. Пиритизация проявлена на глубине от 2,5 до 30 м. В верхних горизонтах в порах и трещинах часто встречается ярозит. Характерная деталь строения бирюзоносных зон — маломощные кварцевые прожилки, образующие зоны сетчатого строения. Простирание кварцевых жил и прожилковых зон совпадает с направлением основных тектонических нарушений.

Бирюза развита в зонах дробления в виде прожилков и желваков, образующих штокверки. Площадь таких участков 10—30 м2, по простиранию и падению зон они распределены неравномерно. Преобладает прожилковая бирюза, мощность прожилков от 1—2 мм до 1—3 см, редко до 5 см. В пустотах и местах пересечения трещин бирюза обособляется в линзовидной, изометричной и неправильной формах. Желва- ковая бирюза редка. Нередко бирюза цементирует кристаллики полупрозрачного кварца и обломки вмещающих пород. Окраска бирюзы голубая. Максимальная глубина развития бирюзы, определенная по древним выработкам, 40—45 м.

Месторождение Бирюзакан расположено на южных отрогах Кураминского хребта, в 40 км северо-восточнее г. Ленипа- бада. Бирюза встречается в зонах дробления и окварцеваиия в висячем боку бирюзового разлома, среди сильнокаолинизи- рованных порфиров. Разлом представляет собой крупное вертикальное разрывное нарушение длиной до 60 км, вдоль которого наблюдаются мощные кварцевые жилы и зоны развития кварцевых прожилков ( 27).

По данным Т. И. Менчинской [24], бирюза приурочена к маломощным коротким прожилкам кварца или выполняет небольшие ветвящиеся трещины в измененных порфирах. В жильном кварце бирюза образует прожилки мощностью 0,1— 3 см, а также выделения линзовидной и изометричной формы. Длина линз 5—6 см, толщина 2—3 см. Цвет бирюзы — голубой, голубовато-зеленый. Иногда в ней содержатся включения мелких кристаллов горного хрусталя, полевых шпатов и обломки эффузивных пород. В приповерхностных частях месторождения бирюза зеленой и бурой окраски, нередко каолиппзп- рована или растворена.

На месторождении выделены четыре обогащенные бирюзой зоны, сходные по характеру минерализации и морфологии обособлений бирюзы, но различные по качеству сырья. Ширина зоны 17—20 м, прослежена она по простиранию на 120 м, глубина распространения бирюзы более 20 м. Отработана дреП- ними рудокопами. Мощность зоны 2 не превышает 6 м, длина ее 25 м, глубина развития бирюзовой минерализаци20—23 м. Длина зоны 3—75 м, мощность не превышает 10 м, бирюза отмечена на глубине 25 м, но в основном сконцентрирована на глубине до 10 м от поверхности. Бирюзовая минерализация зоны 4 прослежена на глубину до 20 м, где трещиноватость вмещающих пород и количество рыхлой неоднородной бирюзы увеличились,

На месторождении Бирюзакан бирюза отличается высоким качеством. Однако выход ювелирной голубой бирюзы не превышает 5—10 % от общего количества добываемого сырья.

2. Бирюза в осадочных породах

Месторождения бирюзы в осадочных породах известны па Синайском полуострове и в Кызылкумском бирюзоиосном районе. Бирюза встречена и в Южном Казахстане среди осадочных фосфоритоносных пород хр. Каратау.

Египет. Месторождения бирюзы расположены в юго-западной части Синайского полуострова на площади около 640 км2. В геологическом строении этой территории участвуют известняки и песчаники, местами перекрытые базальтами. Широко развиты крупные сбросы, выраженные в современном рельефе в виде каньоноподобных долин.

В районе известны шесть месторождений цветных камней, разрабатывавшихся еще в глубокой древности. По мнению Р. Вебстера [99], четыре из них служили главным образом источниками малахита, азурита и хризоколлы, а два других — Вади-Махаре и Сербит-Эль-Кхадим — бирюзы.

Месторождение Вади-Махаре не потеряло практического значения до настоящего времени. Оно объединяет ряд бирюзо- носных участков, приуроченных к верхнему горизонту светло- розовых песчаников нубийской свиты, условно датируемых юрой — нижним мелом. Мощность песчаников 130 м. В этой толще выделяется бирюзоносный пласт сильнотрещиноватого песчаника («балута»), залегающий под ожелезненным песчаником. Лучшая бирюза встречается в прожилках мощностью до 13 мм. Цвет камня светло-голубой.

Пласт ожелезненного песчаника («аль-эрг-сафра») служит надежным поисковым признаком бирюзы. Песчаники состоят из крупных зерен кварца, сцементированных бурым глинисто- железистым материалом. Бирюзоносные песчаники «балута* более плотные и бледные по окраске, участками раздроблены. Они содержат бирюзу высокого качества, когда подстилаются глинистыми сланцами или песчаниками с глинистым цементом.

Р. Вебстер связывает образование бирюзы с циркуляцией по трещинам атмосферных вод. Воды, богатые кислородом н углекислым газом, просачиваясь через песчаники, разлагали органические и минеральные вещества, содержащие медь, фосфор, глинозем и серу. Окислы железа, кремнезем и глинозем осаждались выше уровня грунтовых вод, а у водоупорного горизонта концентрировались более подвижные соединения меди и фосфора. При благоприятных условиях, например в засушливые периоды, концентрация этих соединений в растворе резко повышалась коллоидная бирюза выпадала из раствора. Формированию мощного бирюзоносного горизонта способствовали поднятия небольших амплитуд, в результате которых окисляющему воздействию атмосферных вод подвергались новые участки неизмененных пород.

СССР. Месторождения бирюзы в осадочно-метаморфических породах сосредоточены в Кызылкумском бирюзоносном районе. Район сложен осадочно-метаморфическими породами рифея — палеозоя и вулканогенными мезо-кайнозойскими образованиями. Интрузивные массивы сложены альбитофирами верхнего силура, ультраосновными и основными породами карбона и гранитоидами верхнего карбона — нижней перми.

Кызылкумский бирюзоносный район объединяет месторождения и многочисленные проявления бирюзы Центральных Кызылкумов (Аякащи 1 и 2, Турбай, Джаман-Каскыр и др.), хр. Султануиздаг (Тебин-Булак, Урусай и др.), гор Тамдытау и Мурунтау (Тасказган) и Кульджуктау (Бельтау и др.) и др. Всего Известно более тридцати проявлений бирюзы.

Площади участков бирюзоносной минерализации достигают нескольких квадратных километров. Как правило, участки группируются вдоль зон тектонических нарушений, по которым развиты линейные и линейно-площадные коры выветривания горных пород. Бирюзоносные зоны обычно оперяют крупные разломы. В Центральных Кызылкумах (южные отроги хр. Бу- кантау) месторождения и проявления бирюзы связаны с мезозойской корой выветривания каолинового профиля, развитой на осадочно-метаморфических породах коксайской свиты верхнего рифея. Свита флишоидного облика с ритмичным переслаиванием пиритизированных слюдит-углеродисто-кварцевых сланцев и алевролитов [8].

В бирюзоносных зонах отмечаются дайки диоритов и лам- профиров неустановленного возраста. Широко развиты серии коротких линзовидных прожилков кварца, следующих по простиранию бирюзоносных зон. Мощность прожилков до 10— 15 см. Секущих прожилков мало, однако с ними ассоциирует основная масса бирюзы [24].

По данным В. П. Борискина, для всех месторождений бирюзы Центральных Кызылкумов характерна следующая вертикальная зональность (сверху вниз):

1) зона гидрослюдистых пород с бирюзовой минерализацией. В этой зоне наряду с плотной бирюзой встречаются гипергенные минералы — гидромусковит, каолин, ярозит, галлуа- зит, лепидокрокит, халькосидерит, сванбергит, вудхаузит, вавел- лит и др.; 2) зона узорчатой, или «кружевной», бирюзы; 3) зона исходных углеродисто-слюдисто-кварцевых сланцев с вкраплен- ностЫО пйрита й Мелкйми желваками фосфоритов. Общая мощность бирюзоносных горизонтов (зон 1 и 2) составляет 30 50 м.

Морфология выделений бирюзы в Кызылкумском районе весьма разнообразна. Здесь развиты прожилки, корочки, желваки. Вкрапленная и узорчатая паутинообразная бирюза характерна для углистых и графит-кварцевых сланцев, выполняя в них трещины и поры. Обычны прожилки сложной формы и неоднородного строения. Их протяженность не превышает 2-3 м, обычная длина 10—30 см, мощность от 1—2 мм до 2—Зсм; с увеличением мощности качество бирюзы иногда повышается,

Прожилки сложены разноокрашенной бирюзой и ассоциирующими с ней гидроокислами железа, ярозитом, вавеллитом и минералами группы галлуазита. Участки драгоценной бирюзы в прожилках редки, размеры их небольшие. Известны пластины в 25 см2, но обычно их площадь не превышает 2—4 см2. Толщина пластин в среднем 2—4 мм. Наибольший диаметр желваков 4—5 см. Форма их округлая и линзовидная, они окружены корочкой светлых глинистых минералов. Преобладают железистые разности зеленоватого и голубовато-зеленого цвета. Иногда лимонит и гидрогематит полностью замещают бирюзу, образуя буровато-желтые землистые агрегаты. Развито окремнение, также ухудшающее качество сырья. В результате развития галлуазита бирюза обесцвечивается, становится белесой и даже мелоподобной. Голубые разности плотной ювелирной бирюзы в кызылкумских месторождениях, несмотря па крупные размеры выделений, составляют небольшую часть добываемого сырья и, как правило, встречаются в прожилках.

Наиболее типично месторождение Аякащи 1, которое расположено в Центральных Кызылкумах в 35—38 км северо-восточнее г. Учкудук на юго-западном склоне гор Джамаи-Ка- скыртау. Площадь месторождения 0,8 км2. Вмещающие породы здесь представлены переслаивающимися, перемятыми и пирн- тизированными углисто-кварцевыми, кварцевыми и кварц-сс- рицитовыми сланцами. В них широко развиты согласные кварцевые прожилки мощностью 3—5 см, редко до 30 см. В бирюзоносных зонах сланцы сильно раздроблены, пронизаны кварцевыми прожилками, каолинизированы и ожелезнены. Бирюза выполняет трещины и мелкие каверны в кварцевых прожилках и реже во вмещающих черных углистых сланцах.

По данным Т. И. Менчинской и В. А. Драмшева (1980 г.), месторождение объединяет три бирюзоносные зоны: Северную, Центральную и Южную.

Простирание зон субширотное, протяженность 1 км.

Мощность Северной зоны 40—90 м, состоит она из шести серий бирюзоносных кварцевых прожилков, вытянутых по простиранию зоны. В пределах этой зоны выделяются три участка с повышенной концентрацией бирюзы. Размеры первого участка 130 м в длину и от 30 до 75 м в ширину, второго соотвст- сТбенно 220 и 60—70 м, третьего — 140 и 8 м. Мощность Центральной зоны 3—80 м. Скопления бирюзы отмечаются на двух участках, размеры которых в плане 100X35 и 200X50 м. В составе Южной бирюзоносной зоны выделяются четыре полосы бирюзоносных кварцевых прожилков. Однако скопления бирюзы развиты тольке на одном участке размером 110x35 м.

Бирюза слагает прожилки мощностью от нескольких миллиметров до 2 см и желваки размером от 0,5 см до нескольких сантиметров в поперечнике. Преобладает зеленая бирюза. Установлено, что в приповерхностных зонах месторождения до глубины 5—7 м бирюза рыхлая, грязно-зеленая, бурая и желто- бурая. Характерно, что рыхлые и зеленые разновидности бирюзы, добытые на месторождении Аякащи 1 или на других месторождениях Кызылкумской группы, не поддаются облагораживанию.

МЕСТОРОЖДЕНИЯ С ИНТЕНСИВНОЙ МЕДНОЙ МИНЕРАЛИЗАЦИЕЙ И ЗОНОЙ ВТОРИЧНОГО СУЛЬФИДНОГО ОБОГАЩЕНИЯ

К данному подтипу относятся лучшие месторождения бирюзы Китая, о которых нет опубликованных сведений, и бирюзово- медные месторождения шт. Аризона в США. В СССР бирюза обнаружена на некоторых медных, медно-молибденовых и других сульфидных рудных месторождениях порфировой формации Средней Азии (Кальмакыр, Актурпак) и Кавказа (Алавер- динская и Маднеульская группы).

США. В крупной меднорудной провинции шт. Аризона на месторождениях вкрапленных руд Майами, Санта-Рита, Глоуб и др. развиты мощные зоны вторичного сульфидного обогащения. В них среди окисленных и вторичных медных руд встречаются скопление бирюзы. На рудниках Аризоны в 1975 г. попутно добыто бирюзы (большая ее часть подверглась облагораживанию) на сумму более 10 млн. долл.

Типичным примером может служить месторооюдение бирюзы Касл-Доум, являющееся участком крупного месторождения меди Майами. Оно расположено в 8 км западнее одноименного города в округе Джаила.

Медные руды вкраплены в кварцевые монцонит-порфиры. Рудоносные зоны вытянуты в юго-западном направлении и сопровождаются сериями кварцевых жил того же простирания. Руды представлены пиритом, халькопиритом и молибденитом. С разломами северо-восточного простирания связано галени- товое и сфалеритовое оруденение. Богатые халькозиновые руды приурочены к зоне вторичного сульфидного обогащения, хорошо выражена и зона выщелачивания. Бирюза, малахит и азурит встречаются и в той и в другой зонах. Установлено, что во вмещающих порфирах при серицитизации акцессорного апатита содержание Р2О5 снижается в два раза (от 0,19—0,23 до 0,08—0,13 %).

Бирюза образует прожилки мощностью до 6 мм и уплощенные желваки размером до 50 мм в поперечнике и 13 мм толщиной. Зальбанды прожилков сложены глинистыми минералами и серицитом. Подавляющее количество бирюзы сосредоточено в верхней части зоны вторичного сульфидного обогащения, однако она отмечена и по более глубоким тонким трещинам в породах, где халькопирит почти не окислен.

Окраска плотной бирюзы от зеленовато- до небесно-голубой. Преобладают сравнительно мягкие мелоподобные разности, слагающие тонкие прожилки или образующие корки на стенках зияющих трещин. Цвет такой бирюзы изменяется от белого до светло-голубого. Осаждение бирюзы происходило в нейтральной или слабощелочной среде, о чем свидетельствуют отсутствие каолинита и ее постоянная ассоциация с галлуазитом.

На месторождении Касл-Доум попутно добывается значительное количество бирюзы. Учет добытого сырья не ведется, но большие партии минерала продаются в Майами и Глоубе [94]. В этом же горнорудном районе известны проявления бирюзы на медном руднике «Спящая красавица» и др.

Болгария. Скопление бирюзы недавно обнаружено в западной части Родопских гор на площади рудного поля Спохнсво. Прожилковая бирюза встречена в шахте на глубине 100 м, по границе зоны окисления с зоной вторичного сульфидного обогащения. Первичны сульфидные медно-полиметаллические порфировые руды в пропилитизированных и прокварцованных андезитах. Бирюза развита в осветленных, выщелоченных андезитах, а также заполняет трещины и мелкие каверны в жилах и прожилках кварца в парагенезисе с каолином, вавеллитом и адуля- ром.Мощность прожилков бирюзы до 3 см. Окраска ее голубая, голубовато-зеленая до бледно-голубой. Наряду с плотной бирюзой распространена мягкая, мелоподобная [21].

СССР. Источником бирюзы может служить Кальмакырское месторождение медно-порфировых сульфидных руд, входящее в состав Алмалыкского рудного поля. Первичные сульфидные руды развиты в метасоматически измененных сиенит-диоритах и гранодиорит-порфирах. На глубину до 80—100 м рудоносные породы подверглись сернокислотному выщелачиванию, в результате чего образовались гипергенные минералы: малахит, азурит, хризоколла, каолин, алунит, ярозит, бирюза и др. Несмотря на сильное изменение пород, в зоне окисления сохранились реликты пропилитов, серицит-кварцевых метасоматптои (вторичных кварцитов) и кварцевых прожилков со следами выщелачивания сульфидов. Ювелирная бирюза приурочена к пи- зам зоны окисления и частично к самому верху мощной зоны вторичного сульфидного обогащения. Бирюза локализуется в блоках выщелоченных вторичных кварцитов, пронизанных мелкими кварцевыми прожилками, иногда содержащих сульфиды. Бирюзоносиые блоки измененных метасоматитов погружены в рыхлую каолин-алунитовую массу. В плотных, каолп- низированных серицит-кварцевых метасоматитах бирюза образует короткие прожилки мощностью 0,5—1 см и желваки от 0,2 до 5—10 см в поперечнике. Цвет ее голубой, бледно-голубой, реже голубовато-зеленый и зеленый. Так как бирюза представляет собой ранний экзогенный минерал, она в дальнейшем замещается галлуазитом, каолином или ярозитом. Это подтверждается постепенными переходами от яркоокрашенной голубой бирюзы к обесцвеченным мелоподобным разностям и на-, личием пустот с реликтами бирюзы в приповерхностной зоне месторождения.

К рассматриваемому типу принадлежит также Техутское месторождение бирюзы в Армении. Оно связано с мощной зоной окисления бедных медно-молибденовых сульфидных руд порфировой формации, отличаясь от Кальмакырского месторождения сравнительно слабым развитием зоны вторичного обогащения.

Месторождение находится на северо-востоке Армении в пределах Алавердинского рудного поля. В его геологическом строении участвуют гранодиориты и диориты Шнох-Кобского интрузива мезозойского возраста, прорванные субвулканическим нек- ком гранодиорит-порфира. По контакту с некком гранитоиды превращены во вторичные кварциты и другие метасоматические породы с медно-молибденовой минерализацией. Рудная зона, окружающая некк в виде широкого кольца, принадлежит к штокверковому типу. По периферии кольца развита мощная зона пирит-халькопиритовых вкрапленных руд. Бирюзовая минерализация приурочена к зоне окисления этих убогих руд, которая в виде широкого плаща мощностью 30—100 м покрывает слабо измененные гранитоиды. Проявления бирюзы отмечаются в выщелоченных, лимонитизированных и каолинизиро ванных вторичных кварцитах. Наибольшая концентрация бирюзы наблюдается на площади 0,24 км2 вблизи тектонической границы выщелоченных вторичных кварцитов с неизмененными гранитоидами. Участки с промышленной бирюзовой минерализацией, выходящие на дневную поверхность, представляют собой сильно раздробленные серицит-кварцевые метасоматиты, подвергшиеся мощному сернокислотному выщелачиванию.

Размеры пригодных для эксплуатации продуктивных участков достигают по длине 200 м и до 40 м и более в, ширину. Как и на Кальмакырском месторождении, плотная бирюза слагает прожилки, желваки и гнезда в измененных, но достаточно крепких блоках выщелоченных вторичных кварцитов. Рыхлая бледная бирюза встречается в виде прожилков и крупных округлых выделений в глинистой породе. Окраска плотной бирюзы голубая, зеленовато-голубая.

К недостаткам ее относятся точечные включения обеленных вмещающих пород. Рыхлые и бледноокрашенные разновидности бирюзы, как и на других месторождениях рассмотренного типа, поддаются облагораживанию