МИНЕРАЛЫ. ПОДЕЛОЧНЫЕ КАМНИ

Минералы окиси кремния. Халцедон и агат. Виды агатов по цвету -  люсатит, перелифт, сапфирин, карнеол, сардер, кахолонг, моховой агат

Халцедон — волокнистый агрегат тончайших иголочек (доли микрона n∙10-4, n∙10-5 см) кварца. Образует натечные почковидные формы, в которых часто видна слоистость, перпендикулярная волокнам, связанная с различием в составе каждого слоя и характером загрязнений. Обычным видом загрязнения являются включения опала, но бывают глины, железо-окисные, слюдистые и хлоритовые минералы. Отсюда возможна различная окраска халцедона (красные и зеленые тона).

Из современных учебников минералогии

Название его (агата) известно было в древние времена и, по свидетельству Теофраста, произошло от реки Агата в Сицилии, где первые агаты найдены были. Худшие агаты можно употреблять вместо кремней на высекание огня, а лучшие шлифуют и полируют...

Севергин В.  Об агатах. СПб., 1805, с. 1906

Агат — древнейший поделочный камень. Ярко окрашенные или узорчатые полупрозрачные камешки издавна собирали в речном галечнике. Иногда вода их так отполировывала, что достаточно было просверлить в камнях отверстия, нанизать их на нитку — и ожерелье готово. Конечно, главное, на что обращали внимание умельцы, это цвет и узор. Данные признаки и были уже в древности положены в основу выделения отдельных разновидностей камней.

Структуру подчеркивают термины «халцедон» и «агат». Халцедоном собственно называли сплошные однородные просвечивающие камни, сероватые или голубовато-серые. Агат— концентрический, тонкослоистый камень, каждый слой которого сложен разноокрашенным халцедоном с перпендикулярным слою расположением волокон. Обычный агат — чередование серо-голубых полупрозрачных слоев с белыми, почти непрозрачными, слоями.

По цвету выделяются:

сердолик — наиболее ценная разность из всей описываемой группы камней — более или менее однородный халцедон, окрашенный в красный или буро-красный цвет;

карнеол — иногда этот термин считают синонимом сердолика, но чаще рассматривают как разность, у которой красный цвет более яркий и чистый, чем у сердолика;

сардер (сард) — обычно бурый или красно-бурый халцедон, хорошо просвечивающий;

оникс — агат, в котором чередуются бурые или темнобурые, почти черные, слои с белыми и желтыми. В древности это самый популярный камень. Чем разнообразнее, контрастнее и тоньше слои, тем ценнее камень. На ониксе обычно вырезают камеи, причем художник использует не только рельеф, но и окраску слоев. При изготовлении поделок особенно важно направление, в котором разрезается ониксовый желвак,— необходимо подчеркнуть слоистость и узор оникса;

сардоникс — агат с чередованием красных и красно-бурых слоев. В природе исключительно редок. Следует иметь в виду, что многие сардониксовые изделия, особенно изготовленные в зарубежных странах, искусственно окрашены.

В более поздние времена появились новые названия. Моховой агат — часто белый или голубоватый халцедон, в котором по всей толщине камня распределены древовидные или похожие на траву включения (дендриты). Эти включения могут быть черными (окислы марганца), бурыми, буро-красными (окислы железа) или зелеными (вростки хлорита или селадонита). Наиболее ценен моховой агат с зелеными моховыми вростками.

Своеобразный узор агата, где более или менее ровные слои разбиты параллельными линиями и сдвинуты, напоминая крепость, башни и пр., носит название бастионного агата.

Сапфирин — голубоватый халцедон с ясным голубым отливом, восковой агат — ярко-желтый однородный, похожий на воск, хорошо просвечивающий камень.

Кахолонг — ярко-белый халцедон, напоминающий слоновую кость. Белый цвет кахолонга в большинстве случаев связан с включениями магнезита.

К халцедону в ряде случаев относятся зеленые кремнистые породы, иногда это мелкокристаллический кварц, опал или яшма. Плазма — грязно-зеленая, яблочно-зеленая, просвечивающая или совершенно непрозрачная порода, хорошо принимающая полировку. К плазме близки хризопраз — полупрозрачный ярко-зеленый халцедон (мелкозернистый кварц, окрашенный примесью силикатов никеля) и гелиотроп (кровавик) — зеленая яшма или плазма с мелкими ярко-красными пятнами. Зеленые разности халцедона ценятся дороже других агатов и халцедонов. Особенно высока стоимость гелиотропов.

В конце прошлого столетия и в начале нынешнего было выделено еще несколько разновидностей халцедона и агата по их оптическим свойствам. Сюда относится в первую очередь кварцин — агрегат волокон, внешне похожих на халцедон, но имеющих иную оптическую ориентировку. Встречается крайне редко и как поделочный камень не выделяется.

Люсатит — подобные халцедону или агату натечные разности, состоящие из волокон кристобалита, но отличающиеся от кварца плотностью и оптическими свойствами. Если агат целиком сложен люсатитом, то от других агатов его отличить невозможно, но если в обычном агате есть отдельные люсатитовые слои, то они резко выделяются низким светопреломлением.

Когда слои агата настолько тонки, что их толщина соизмерима с длиной световой волны, в камне появляется игра цвета, и тогда он носит название иризирующего агата. Такой агат весьма редок и в изделиях почти не встречается; обрабатывать его очень трудно, так как вставка из иризирующего агата должна быть ориентирована очень строго, иначе не будет видно его игры.

Кремень также представляет собой халцедон, но в противоположность агату лишен какой-либо структуры. Образуется среди известняков, слагая неправильные участки — желваки или стяжения. Кремень чаще окрашен в серо-голубые тона, как поделочный камень он не представляет интереса. Встречаются разноокрашенные кремни с довольно красивым узором, в частности в известковых каменоломнях в окрестностях города Подольска. В Грузии и Абхазии мне попадались очень чистого тона розовые кремневые стяжения в туронских известняках. В большинстве случаев такой кремень трещиноват, но отдельные плотные желваки хорошо принимают полировку, и изделия из них довольно изящны. Кремень часто можно найти в речной гальке и на пляжах. Много его на северном берегу острова Рюген (ГДР) в Балтийском море. Прибрежные скалы сложены прекрасным белым пишущим мелом с прослойками, богатыми кремневыми желваками. Под действием воды мел растворяется, а кремневые желваки скопляются на пляже. Сейчас пляжи Рюгена целиком сложены из окатанных кремневых желваков.

В желваках кремня в центре или по краям часто встречаются пустоты, в которых выделяются агатоподобные натечники или кристаллы кварца. В подмосковных кремнях в пустотах иногда находили кристаллы аметиста.

Существует еще один специфический тип агата — уральский, он носит название перелифта. Особенностью его являются довольно эффектные окраски тонких слоев: белые и оранжево-розовые. Кроме того, этот агат выделяется в тонкой трещине среди кристаллических пород, иногда выполняя эту трещину целиком, а иногда лишь нарастая на ее стенки. Трещина с перелифтом протягивается на довольно большое расстояние.

Природа перелифта еще не вполне ясна. Выделения агата и халцедона обычно связаны с гидротермальными горячими растворами, являющимися продуктом вулканической деятельности, причем в условиях малых давлений близ дневной поверхности. Повышение давления ведет к тому, что вместо халцедона или агата выделяется кварц. Район месторождений перелифта сложен глубинными породами, и никаких вулканических пород здесь нет. Как же в таком случае сформировался перелифт? Необходимы дальнейшие исследования по изучению условий его образования. Без знания их вряд ли можно найти новые месторождения камня.

Итак, главная масса агата добывается из различных галечных накоплений. В нашей стране особенно известны агатовые галечники на пляжах Кавказа и Крыма. В Крыму агаты чаще всего находили в районе Карадага; сейчас этот район объявлен заповедным. Прославились агатовыми гальками пляжи курортного города Кобулети, расположенного на крайнем юго-западе Грузии.

Кобулетский пляж местами песчанистый, но чаще мелкогалечный, причем преобладают черные гальки, реже с белыми вкрапленниками полевого шпата и пироксена. Это порфириты, слагающие Аджарский хребет. Кусочки породы вымываются реками Кобулети, Аджарис-Цхали и Натанеби. Попадаются и ровные белые гальки — известняки. Эти породы развиты в основном на западном склоне Главного Кавказского хребта, обломки их выносятся Риони, Кодори и другими реками. В Кобулети известковые гальки транспортируются вдоль берега волнами. Однако больше всего любителей камня привлекают белые и голубоватые полупрозрачные халцедоновые гальки. Часто они бывают полосчатыми, тогда их можно уже назвать агатами. Форма таких галек разнообразна: иногда это угловатые обломки, а то встречаются и совершенные миндалины, покрытые зеленой оболочкой. На разрезе миндалины хорошо видна агатовая структура — концентрические полосы халцедона. Особенно ценятся коллекционерами светло-розовые халцедоны, но они — большая редкость, в полупрозрачном голубоватом или бесцветном халцедоне случается встретить в центре розовое пятно. Попадаются и кремнистые, совершенно непрозрачные зеленые или красные гальки — яшмы. Есть гальки, в которых одна половина яшмовая, а другая — халцедоновая.

Для геолога, знающего район, условия образования и источник халцедоновых, агатовых и яшмовых галек совершенно ясны. Как указывалось, весь район, расположенный к юго-востоку от Кобулети, в пределах Гурии и Аджарии, сложен порфиритами — лавами вулканов, действовавших в нижнетретичное время, примерно 50—60 млн. лет назад. Как во всякой вулканической области, после извержения вулканов здесь изливались мощные горячие источники. Дневная поверхность того времени не сохранилась, поэтому мы не знаем сейчас, в какой форме эти источники выходили на поверхность, но о том, что они существовали, говорит сам облик лав. Вулканическое стекло, присутствующее в них, разрушилось и перешло в хлорит и мелкие, трудно различимые даже под микроскопом слюдистые минералы, а в трещинах лавы и в пустотах — бывших газовых пузырях — отложились из горячих растворов новые минералы. Обычно первыми отлагаются мелкие железистые слюды — селадониты — и различные красные железистые окислы — одни или в смеси с цеолитами, затем — кремнекислота. И вот тут рассказ об этом процессе заходит в тупик: мы не знаем точно всех деталей.

Попробуем, однако же, провести сравнение. Возьмем немного обычного канцелярского клея (это и есть окись кремния) и разведем его водой, чтобы он потерял густоту. Потом нальем в раствор кислоты; на дно сосуда выпадает студенистый или хлопьевидный осадок — гель окиси кремния. Такой гель (о нем мы уже говорили) встречается в природе, образуя довольно распространенный минерал — опал. Возможно, при формировании халцедона в пустотах осаждался первоначально именно такой бесструктурный гель, который впоследствии раскристаллизовывался в тонковолокнистый. Тогда полосы халцедона (агата) будут представлять собой последовательное отложение геля с разным содержанием воды и других примесей. Примеси сохраняются на месте, захватываясь халцедоновыми волокнами. Высказывалось предположение, что кристаллизация халцедона шла непосредственно из раствора окиси кремния, проникавшего в пустоты. Однако американские ученые Уайт и Корвин, в 1961 г. искусственно получившие халцедон, считают, что прямая кристаллизация его из раствора невозможна. Опыты показали, что халцедон кристаллизуется только из твердого геля. В конце этого процесса кристаллы начинают выделяться медленнее, и тогда вместо халцедона в центре пустот появляются крупные кристаллы кварца. В других случаях в таких пустотах могут кристаллизоваться более мягкие минералы — цеолиты и кальцит. Но в гальках они не сохраняются: полностью разрушаются (истираются) при транспортировке обломка реками к морю и при перекатывании по пляжу. Халцедон же как очень прочный минерал сохраняется и в гальке.

Второй этап образования кобулетских россыпей наступил совсем недавно, когда на месте древних вулканов возникали горные хребты и бурные реки дробили и выносили окаменевшую лаву на морской берег. Сохранность камня зависит от его твердости: относительно слабый и мягкий порфирит дробится и истирается гораздо легче, чем твердый и очень вязкий халцедон. В результате галечник на пляже относительно легко обогащается халцедоном, гальки порфирита и известняка окатаны лучше, чем халцедона, некоторые участки халцедона не окатаны совсем. Выше отмечалось, что некоторые гальки имеют миндалевидные формы — это фактически весь халцедон, выполнявший пустоту в лаве. Яшмовидные красные и зеленые обломки — краевые части выполнения пустот, где халцедон окрашен примесями.

Халцедоновые и агатовые гальки можно собирать не только в Кобулети, но и в районе Карадага, в Крыму. Одна из бухт даже называется Сердоликовой. По свидетельству А. Е. Ферсмана, в Коктебеле в начале XX в. была мастерская чеха Яромира Тиханека, где из местных камешков изготовлялись бусы, запонки, булавки, брошки, причем Тиханек владел и искусством подкрашивания агата.

В конце 60-х годов геолог В. И. Финько открыл на Дальнем Востоке интереснейшее месторождение халцедоновых минералов. Уже первые находки их в галечнике реки Зеи оказались очень интересными. Во-первых, гальки были очень крупными. Если в Кобулети они всего-навсего 1 см в поперечнике, то здесь попадались кусочки халцедона размером 5 и 10 см. Кроме того, наряду со светло-голубыми, белыми и слабо-желтоватыми разностями встречались и буро-красные камни — типичные сердолики и сардеры, особо ценимые ювелирами.

Исследование халцедоновых галек вдоль реки показало, что наибольшие их скопления у озер, куда камень сносится впадающими в них реками. Но и в галечниках Зеи, особенно после паводков, когда вся галька вновь перемешана, можно найти хорошие образцы.

Изучение характера халцедоновых образований позволило заключить, что, как и на Кавказе, происходят они из пустот порфиритов. Отличие было лишь в том, что после формирования халцедоновых включений весь район подвергался мощному выветриванию. В результате легко разлагающиеся минералы порфирита, такие, как полевой шпат, пироксен, стекло, слюда, хлорит и др., перешли в глину, а чрезвычайно устойчивые и плотные халцедоновые постройки полностью сохранились. При размыве и переотложении реками мелкие глинистые частицы были снесены в водоемы, где образовали пласты глин, а крупные куски халцедона скопились по берегам рек и озер.