Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему
Минералого-геммологические критерии оценки качества агатов в базальтах (на примере Рафаловского месторождения)
ВАК РФ 04.00.20, Минералогия, кристаллография

Автореферат диссертации по теме "Минералого-геммологические критерии оценки качества агатов в базальтах (на примере Рафаловского месторождения)"

MIHICTEPCTBO ОСВ1ТИ I НАУКИ УКРАШИ КРИВОПЗЬКИЙ НЛЦ10НАЛЫ1ИЙ УШВЕРСИТЕТ

л

Ь

\

Ч '

АЖ1ЛСОН ДУШ ПРАЗЕРЕШ БЛРТОЛОМЕУ

УДК 553.532(477):549.514.52

М1НЕРАЛОГО-ГЕМОЛОГ1ЧН1 KPIITEPIÏ ОЦШКИЖОСТ1 АГАТ1В У БАЗАЛЬТАХ (НА ПРИКЛАД1 РАФАЛНЗСЬКОГО РОДОВИЩА)

Спсщалыйсть 04.00.20 - Мшералопя, кристалограф1я

Автореферат дисертаци па здобуття пченого ступеия кандидата геолопчних наук

KpiiBiiíí Pir - 2004

Дисертащя е рукопнсом.

Робота виконана в Нацюналыюму прннчому ушверсшчгп Мпйстсрства освш! 1 науки Украши.

Науковий ксртник:

кандидат геолого-мшералопчних наук, доцент, завщувач кафедри гемологп, профссор Нацюнального прничого ушвсреитсту Мппстерства осв1ТИ 1 науки Украши, м. Дшпропстровськ

Оф1ц1Й1п олонентн:

доктор геолого-мшералопчних наук, директор Державного гемолопчного центра Мнпстсрства фшанЫв Украши, м. Кшв

кандидат геолого-мшералопчних наук, старший науковий сшвробтшк Державного науково-дослщного прничорудного шетитуту Мнпстсрства промислово1 пол ¡тики Укра'ши, м. Кривий Р1г

Провщна оргашзащя: Кшвський нащональний ушверситст ¡м. Т.Г. Шевчсика Мппстерства оевки 1 пауки Украши, м. Кшв.

БАРАНОВ Петро Миколаиовпч

1НДУТНИЙ Володимнр Васильевич

ГРИЦАЙ Олена Юрнвна

Захист вщбудеться «26» травия 2004 р. о ]4 годши на засщашн спсщашзовано! вчено! ради К 09.052.04 при Кривор1зькому техничному ушверситст1 Мппстерства оевгги I науки Украши за адрссою: 50027, м. Кривий Р1г, ДшпропетровськоУ обласп, вул. 22-го партз'пду, 11.

3 дисертащйною роботою можна ознайомиться в б1блютещ Кривор1зького техшчного ушверситету.

Автореферат роз1Слашш «52,» В^Л-Ях 2004 р.

Вчений секретар спещал1зовано1 вчено! ради кандидат геолого-мшералопчних наук, доцент О.М. Трушн

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Лктуалып'сть теми. У загальнодержавнж ирограм1 розвигку мтералыю-сировинно'У баш УкраУии до 2010 року вказупься па реальш можливосп подалыпого приросту запаав I в1дкриття пових родовшц каменесамоцвппоУ сировини, то дозволить забезпечити виутрпшн погреби 1 збЬыпить експортний погешиал держави.

Агаг - це один з найрозповсюдженмпих самоцвтв. то займае л1дируюч1 позицн на ринку каменесамоцвппоУ сировини. Вони зустртаються в кислих, середшх, осиовних 1 ультраосновних породах. Найбшын яю'сш агати з максимальними запасами ввдзиачаються в базальтах. Саме цен тип родовит с основиим джерелом сировини для каменерпно'Ута юпе.приоУ промисловостг

В УкраУш в1до\н прояви агата у базальтах, що використовуються не за призначенням, а разом з породами, що Ух вмпцуготь, як буд1велып матер1али: щебшь, кришиво I т. д. Саме така ситуация склалася в даний час ¡3 агатами з базальта Рафал1вського родовита. Така ситуащя поясшосться, па наш погляд, неадекватною методикою ош'ики сировини. Прояви 1 родовита традицшно? ¡, особливо, ново? камепесамоцвтю? сировини мають отримати оцшку, що базуеться на нових пщходах.

У зв'язку з цим дисертацшна робота присвячена розробщ мтералого-гемолопчних критерй'в оцшки якосп агата у базальтах на прикла/п Рафал1вського родовища.

Зв'язок роботи з шшими програмами, планами й темами. Дисертацшна робота була т1сно пов'язана з тематичним планом наукових дослщжень за держбюджетною робогою: "Фундаменталып" засади гемолоп'У ! законом1рност1 розподшу каменесамоцвптюУ сировини в 1пвденно-сх1'дшй частиш* УкраУни" (номер державно? реестращ? 0100Ш01811).

Мета 1 задам! дослщжепь. Мета роботи - встановлення гемолопчних критерП'в оцшки якосп агата у базальтах на прикла/ц Рафал1вського родовища \ визначення облаетт Ух застосуванпя в каменеобробшй та ювел|'рнш промисловостг

Для досягнення поставлено?" мети в дисертацннйй робоп вирниувались таю задачг. вивчепня речовинного складу агатових мигдалин; виявлення мшералого-генетичних фактор1в формування агата I поашдовност!" видшення мшерал1в в агатових мигдалинах; визначення текстурних особливостей агатових мигдалин 1 виявлення законом1рних взасмозв'язюв м1ж мшералопчним складом \ художшми достоинствами ювел1'рних вироб1в; апробащя методу гемолопчноУ оцшки камепесамоцвтю?" сировини на агатах Рафалшського родовища та видача рекомендацш з використання його на аналопчних за генезисом мшеральних утвореннях; визначення обласп використання агата у

каменеобробнш та ювел1рнш промисловосп; ииявленпя мшералопчних передумов I ознак для пошуюв агазтв у базальтових покривах.

Об'сктом д0сл1джсння с мшералоугворювалын ироцеси в базальтах, що формують агати.

Предмет доелвджения - мшерали 1 декоративна якосп агапв, форма 1 роэм1р мигдалин у базальтах Рафал1вського родовища.

Методи доел ¡дженни. У робоп використаний комплекс метод ¡в доанджения, а саме: геолопчш спостережеиня в иольових умовах 1 в1дб1р кам'япого матер1алу - 1500 зразмв; мшералопчний апа;пз, що мгстить парагенезис 1 типоморф'пм мшерал1в; 9 х1м1чпих, 8 спектралышх, 12 рентгено-структурних аналшв; 4 лпкрозопдоги дослщження; гемолопчш дослщження; виготоилення експерименталышх зразк1в юиел^рних ниробт; дизайн декоративних властивостей агазтв.

Наукова новизна отримапих результате: 1. У перше дана характеристика дашим (вендським) агагам Рафал1вського родовища базальт1в 1 розроблена 1'х мшералопчна класифшащя. За змктом головних мшерал1в (група кремнезему, цесшти, карбоиати) агатов! мигдалини роздшяються на п'ить грун: кременисто-карбонатш, ¡стотпо-кнарцош, халцедонов!, кварц-халцедонов! та халцедон-цеолит!. 2. Визначено, що концентрично-зоиальний, горизонтально-зональний I пейзажний малюнок агатов Рафатнвського родовища базальт1в зумовлений характером розмйцення цеолтв, халцедону, кварцу, карбонатш, кварцину, кахолонга, хлориту 1 IX комбшашями в агатових мигдалинах. 3. Уперше для агапв Рафал1вського родовища базальпв, як! е продуктами заключних стадш базальтового вулкашзму, сформованими в поствулкашчну стадию з колощних розчшнв 1 газово! фази у верхшх частинах лавових потогав, установлено зоналыпеть у склад! мигдалин зверху вниз: кварцов1, кварц-халцедонов!, халцедонов!. Розм1р мигдалин зростас з наближенням до периферичних зон лавових потомв. У цьому ж наирямку змшюеться ! форма мигдалин в1д сплощено! до сферопод1бноУ або неправильно!. 4. Уперше на агатах Рафалшського родовища базальпв апробовано метод гемолопчно!" оцшки, що дозволив виявити закешенпрпий взаемозв'язок м1ж декоративиими властивосгями агаттв ! ек0110М1чн0ю ефектившетю використання каменесамощйтно!' сировини, яка полягае в тому, що ¡з халцедонових мигдалин з фантазшною формою, розм1ром 3-6 см, сапф1ринового кольору економ1чно найбшьш дощльно виготовляти авторсью вироби; з уламюв, мигдалин з контактом халцедонового агрегату 1 кварцу, що мають пейзажний малюнок, розмфом до 10 см - пейзажи! картини; з уламмв, мигдалин з одиничними трвдинами, що не порушують цшешеть зразка, розм!ром до 15 см — кабошони, з аметист-халцедонових жеод, Ух уламюв розм1ром до 10 см - сувешрну продукцио.

Практнчнс значения отриманих результате. Результат роботи стосуються широкою перел!ку задач, актуальних для багатьох

областей мшералопчних, геолопчних дослшжень. Найважливнш з них: 1. Установлено, що мшералого-гемолопчними критер(ями якосп агапв Рафал1вського родовита базальпв служать кол1р, малюнок. форма, розм1р 1 збережешсть мигдалии. 2. Отримаш мшералого-гемолопчш критерп якосп агапв ¡з базальпв Рафативського родов и та можуть бути використаш па ¡нших об'сктах прояву иор|д волинсько'У с ер IV. 3. Розроблеио осиовш' вимоги до агапв Рафал1вського родовища базальпв ) визначена область Ух застосуваппя в каменеобробшй та ювел1рнш промнсловосп. 4. Виявлепо декоративш р1'зиовидн агапв. 5. Установлено р1дккпу груну агапв (са1к)лрннову), призпачену для використания в декоративно-прикладному мнстецш.

Результата ми1ералого-петрофаф1чних, геолопчних 1 гемолопчних досшджень за названого темою лягли в основу напчально-методичного пронесу на кафедр1 гемолопУ НГУ, а також складання багатотомного видання "Самошити УкраУни".

Особистнй внссок здобувача. Автором роботи самоспйно сформульована мета \ задач1 дослшжень, основш положения, висиовки \ рекомендацп. Вш брав актнвпу участь у збор1 кам'япого магер1алу, у вивченш речовиниого складу агапв \ геометричних параметр1в мигдалии, у пошуку дизайнерських ршюнь та виготовленш декоративно-художшх вироб1в. Здобувачем вивчено 565 зразюв агап'в. складено еталонну колекцпо з 75 зразюв, визначешш мшералопчпий склад цеолтв з фупи кремнезему.

Апробащя результатов дослшжень. Основш положения дисертащйноУ роботи й окре\и результата обговорювалися на науково-техшчних конференщях, семшарах 1 парадах, а саме: конференщя "Нестерепковские чтения", м. Дншропетровськ, НГУ, травень 2001 р.; конференция, присвячена 50-р|*ччю кафедр и корисних копалин 1 еколопчноУ геолопУ I 70-р1ччю кафедри геологи ДП1, м. Донецьк, кв1тень 2001 р.; IV М1'жиароднин симпоз!"ум з ¡стори мшералоп'У 1 мшералопчних музеУв мшералопУ, гемолопУ, кристалох1м1У 1 кристалогенезу, м. Санкт-Петербург, червень 2002 р.; Форум пршшв-2002, м. Дншропетровськ, НГУ, жовтень 2002 р.; VI 1УПжнародна конферешця «Новые идеи в науках о Земле», м. Москва, юлтень 2003 р.

Публ|'кацп. За результатами внконаних дисертацшннх дослшжень здобувачем опубл1ковано б друкованих праць, у тому числ1 3 - у наукових спегйал)зованих видаинях, затверджених ВАК УкраУни.

Структура та обсяг дисертацп Дисертацшна робота викладена на 102 сторшках, складаеться з1 вступу, п'яти глав, загальних висновмв, списку використаних джерел з 82 найменувань, мютить 30 рисунюв, 14 таблиць. Загальний обсяг роботи - 146 сторнюк.

ЗМ1СТРОБОТИ

РОЗД1Л 1. СУЧАСНИЙ СТАН 11ИТАННЯ ВИВЧБНОСТ1 АГА'ПВ. Г1ЮЛОПЧН1 УМОВИ ЛОКАЛ13АЦИ АГАТОВМ1СНИХ БАЗАЛБТ1В

Агатоносш базальти траповоУ формац» венда Волино-ПодщьськоУ илити за структурпим положениям, паявшстю асоцйоючих субвулкашчних штрузш, складом, текстурно-структурними характеристиками з1ставляються з апалопчнпми вулкаштами, що вмщують найбшыш-родовшца агапв на давшх щитах.

За шксшим параметром базальти волинськоУ серЛ не мають аналогии \ с найбшыи давшми (рашпй венд) агатоносними вулкаштами траповоУ формацп платформних областей.

Базальти траповоУ формацп' волинськоУ серп саг.п по соб> - важшш корисш копалини. 1х використання, кр1м бу/нвельпоУ шдустрп, е перспективпим для одержання вогнетривш, мшеральаоУ вати 1 базальтового волокна. У родовищах базальту присутш прояви самородноУ мщ1, цеолшв, а також каменесамоцвпноУ сировини. Таким чипом, базальти району варто розглвдати як комплексну мщеральну сировину, ва компоненти яко'У повиши мати вичерпш характеристики.

Анализ наявних даних по агатах у цыому та Ух проявах серед вулкантв волинськоУ серп Волино-ПодшьськоУ плити показують, що, пезважаючи на значну геолого-мшералопчну вивчешсть, ряд найважливапих гштань залишасться невиршеним. Зокрема, для волинських агат1в вщсутия детальна мшералопчна характеристика, не визначена поогпдовшсть видшеная мшерал1в у загалыюму мшералоугворювальному процесс не ви;илеш ргшовиди а га™ в за текстурно-структурними параметрами 1 в цшому агати не мають гемолопчно'У оцшки як потенцшна каменесамоцвшт сировина.

РОЗДШ 2. ЗАГАЛЬНА МЕТОДИКА ДОСЛЩЖЕНЬ АГА'ПВ РАФАЛ1ВСБКОГО РОДОВИЩА БАЗАЛЬТИ

Задач1 роботи I предмет дослщжень вимагали використання спещал1зованого комплексу взаемопогоджуваних методик, тобто традицшних мшералопчних методик, а також використання нового методу гемолопчно'У оцшки камепесамоцвггноУ сировини.

Традицшш метода дослщжень агапв иибиралися з урахуванням етагпв виконанпя дисертацшно'У роботи, в тому числг анал1з лггературних джерел; польов1 роботи (вщб1р кам'яного 1 фондового матер1ал1в, вивчення геолог» району); камералып 4 лабораторш дослщження (виготовлення

ниш|лв 1 псшрованих пластинок; мшералого-негрограф|чш, рентгешвсын, досшдження х1м1чпого складу), виявлепня критерии онтки якосп агапв, пперпреташя результат.

У дисертацшиш робот! також була никористана ориг'¡пальца методика оцшки агат|'в з урахуванням IX шдивщуалышх якостей, рочроблена в Нашональному прничому ун!верситет! на кафедр! гемологп.

Гемолопчпа оцшка самоцвтв включас чотири етаии: |радуювапня якостей. дизайн на основ) результат градуюванпя: розробку технологи виготовлення вироб!н ! складанпя технолопчних карт: варпсну оцшку внроб(в та сировшш.

РОЗДШ 3. М1НОРАЛОГО-ПЕТРОГРАФ1ЧНА ХАРАКТЕРИСТИКА АГАТ1В РАФАЛ1ВСБКОГО РОДОВШЦА БАЗАЛЬ'ПВ

Агати Рафал1вського родовища базалмтв входять до складу пор1вняпо невеликих за розм1рами (найчаспше приблизно 3x5 см) мшералышх тш-секрецш або мигдалин. За характером малюнку видшено три видов! групп: 1) агати з концентричним малюпком, що формувався в результат! пошарово'1 крисгапзацп мшералыюУ речовини на стшках газово"1 пустоти у напрямку вщ перифери до центру (класичний партит формування секрецш); 2) агати з горизонтальною зоналыпстю, формування якоУ в1дбувалося у процес! пошарового росту мшерал1в ¡з розчину, що заповшовав пустоти (мшералын вщстшники); в цьому випадку важливу роль вдагравала сила ваги, у зв'язку з чим рисунок належить до гравггацшних текстур; 3) композицшш агати, рисунок в них визначасться морфолоп'чними особливостями рпнош'кових М!'нералы1их ¡ндивйи'в та агрегаг!», характером Ух зрощення.

Для видових груп та р!зновщцв агаэтв, близьких за згаданими вшце якостями до еталонних, залишеш назви, якi вживаються у спещ'альнш науковш лператург Деяга р|'зновиди видпшоться вперше.

Вид 1. Агати з концентричним рисунком. Концентрично-шаруватий агат: чергування шар]'в ¡з р1зних мшералш в кулепод!бшй або овалып'й мигдалиш. Агат ¡з зоналыпстю, що огоргае зони: чергування зон, як! розр|'зняються за кольором та прозорштю, складепих халцедоном або халцедоном з кварцином. Ритм!чно-зональний агат: в будов! мигдалини вщзначаються ст!йк! двочленш (халцедон-кварц-халцедон-кварц...) або тричлешп (кварцин-халцедон-кварц...) ритми шарт з р1зним м!неральним складом. Бастшнний агат: окремий випадок будови з зоналыпстю, що огоргае зони, або концентрично-шаруватого, коли рисунок шар1в наближасться до полигонального. Снметрично-зоналышй агат: у зр!з! мигдалини вщзначаеться симетричшсть розмнцення зон, схожих за мшералышм складом, потужшетю та кольором за напрямками в!д

склепшня до центру I шд дна мигдалини до центру. Асиметрично-зоналышй агат: верх та низ зр!зу мигдалини песиметричш за нотужшстю га мшералышм складом зон, шар1в.

Вид 2. А гати з горизонтальною зоналыпспо. Стр1чковий агат: текстурннй малюцок представляс собою горизонтально-шарувату (ошксову) зоналыпсть, видозмшену внаслщок розкрисга1нзацн в окремих шарах опалу, перетвореиня його в др1бнозерпистий кварц чи халцедон. У таких шарах (здебшыного воин 6Ы) вщбувасться виклишовапня, розриваиня на бшын коропи "стр1чки". Паралелыю-шаруватий агат: тинова горизонтальна шарувапсть, обумовлена чергуваниям тонких шарш халцедону, сфероУд!» кварцнну, школи др1бнозернистого кварцу. Паралелыю-зоиальпий агат: зона звнчайного наралельно-шаруватого агату змппоеться на паралельну Уй зону азонального агату I пот1м на так само ор1ентовану зону стовнчастих кристал1в кварцу.

Вид 3. Композицшш агаги. Фантазшний агат: блакитнувато-с1рий сферолгговий халцедон, що цементус \ огоргае рад1ально-голчасп агрегати рожевого чи жовтого мордешту з бшими чохлами кристобал1ту на кристалах-голках цеолпу, змппоеться дал1 до центру мигдалини дво-, тришаровими бшими сферолггами (халцедон-тридимЬ), "завислими" в нашвпрозорому халцедош. 1нод1 у що комгюзицно входять зашей, драшрування з тонких трубок халцедону, кристобалггу. Коралковий агат: густа мережа розгалуженнх псевдосталактипв халцедону на тонких нитяних шдставах (хлорит, селадошт), насичена халцедон-агатом. Мюячний агат: велик1 (бшып 5 мм) концентрично-зоналып нашвеферолпи, "парасольки" кварципу чи халцедон-кварцинов1, що наростають на рад^алыю-променист! агрегати цеолтв (жовт1, рожевО або на сферолгговий шар халцедону. Хмарний агат: плямисп вщокремлення бшого чи блакитнувато-бшого халцедон-агату з ледь помпною тонкою хвилястою смугаспспо, "рванимн" контурами, цементуються азональним просв1чуваним халцедоном з1 св1тло-буруватим забарвленням за рахунок вроспав др1бних глобул гьотиту. Туманний агат: окремий випадок плямисто! зональносл малюнка, коли гранищ м1ж зонами розмить розпливчасп, характерна для агату смугастють ледь помггна, а на окремих дшянках вщеутня, зони иросв1чуваност1 блакитнувато-Ыр1 до безбарвних. 31рчастий агаг: кругов! перетини псевдосталактипв халцедону ¡но/ц копцентрично-шарувап з чорним не просв1чуваним ядром (хлорит), що цементуються тонкосмужкуватим агатом. Агат з „морозним в1зерунком": малюпок, що нагадус зростки скелетних чи розщеплених кристашв льоду; внникас при зр1з1 иавеше густо'У нитки витягнутих кристшнв кварцу внаслщок вщдзеркалення евп ла, що проникае в кристал вщ фаней призми.

Головними мшералами, вмют яких перевищуе 5-7% обсягу мигдалини, с сполуки групп кремнезему, цеол1ти 1 карбонати. За вмятом цих компонентов агатоносш мигдалини родовшца роздшеш на п'ять гругг

Груиа I. Кременисто-карбонатш мигдалиии.

Груиа 2. 1стотно-кварцов"| мигдалиии.

Група 3. Халцедонов! мигдалиии.

Груиа 4. Кварц-халцедоио1и мигдалиии.

Група 5. Халцедон-цеолп'ош мигдалиии.

Парагенетичний аналп мшеральних асот'ацш агатових мигдалин нрокодипся в три етапи: д1агностика мшерал1в: доаиджепня просторово-часових взасмовущосин мЬк мшералами; випчепня форми i взасмиого розмнцеппя кристигпчних шд|шд|'в i агрегапв, гемегичних тшп'и поверхонь 1н;|.нн1Д1в: мшералогенетнчш реконструкцм.

Пдротермалышй егап мшералоутворення на вивчепому родовииц роздшений па три стадп за переважагочим газовим компонентом у розчипах: 1) арководнева (рання); 2) киснева з двома гп'дста/пями -С1ипкатною i кремпеземною, в1дповщно з переважаючими xímíhhhmh сполуками; 3) вуглекиснева (шзня). Поошдовшсть кристал1зацп м|'нерал1в (окремих генерацш) i парагенетичннх асощацш схематично вказано в табл. 1.

1. Мшерали арководневсн стадп.

Орководнева ста/ня представлена мономшеральними агрегатами nipmy двох генерацш. Рашпй nipuT I - це зрощення мшких кутасто-округлих зерен, а бшьш шзшй nipnr II - кристали октаедричного ra6ÍTycy, що наростають на негранованг' шдивщи сульфщу зал1за або (за в1дсутност1 останнього) на поверхш ctíhok газово'1 пустоти. Сульфщна мшерал1защя проявилась локально, була зустршута лише в мигдалинах халцедонового складу. В таких мигдалинах шрит с найбшьш ранньою кристальною фазою i розмпцуеться м1ж ctíiikoio газовоУ пустоти i зовшшньою хлоритовою KipKoio агатоносноУ секреци.

2. Мшсралын асоцшцн сшпкатно! пщстадн (киснева стад1я). Головш продукта hící шдстади - хлорити i група цеолшв. Немас сумшв1в, що кристашзащя шаруватих магнез1алыю-зшпзистих алюмосшпкат1в передувала видшеншо каркасних сшнкатш, що мютять воду, оскшьки агрегати цеолшв зазвичай наростають иа халцедоновш зонг' i лише за ш'дсутносп останньо'У вистилають ctíhkh газовоУ пустоти. Видшяють найбшьш часто зустршуп парагенетичш aconianii.

Мшеральна асощащя хлорит 1-томсошт-гематит-гейлаидит-мордешт.

Мшеральна асощащя сколецит-вайрак1т-брюстерит-м1дь.

Парагенетична асощащя томсошт-сколецит-мордешт.

11арагенетична асощащя брюстерит-гейландит-мордешт.

3. Мшералын асот'аци кремпезсмно']' шдстадн (киснева стад1я). Головш компонентами з числа продукт uieí шдстадн - снолуки групп кремнезему. Характерною особливютю мшеральних агрегат|'в, що сформувалися протягом rsi;ipÍ3Ky часу, въчпошдпого пщстадн, с ригупчшсп, i'x будови, зумовлена рнтм^чним характером змши умов крнстюнзацп, а також кристалпашйиою i дифузшною ритмиппстю.

Таблиц» 1

Схема послщоиио! о иидшення мшералш в агатових мигдалннах

Мшерали Стадп пдротермального процесу

Сульфииа Киспсва Карбопат-на

Сплжагна Кремнезсмиста

ГПрит

Хлорит

Гейлаидит

ТОМСОШТ

Гематит -

Мордешт -

Сколецит

Брюстерит -

ВзИрают --

Мадь _ _ _

Хлорит-11

Халцедон-1

Тридимгг --

Гьотит-1 -

Кахолонг -

Халцедон-11

Кварцин

Кварц-1

Халцедон-111

Хлорит-111

Кварц-11

Гьотит-11

Кальцит-1

Гьотит-111

Кальцит-11

Yci BcranoBJieni сполуки групп кремнезему могли угворюватись у схожих темперагурних умовах лдротермальноУ сисгеми, i разом з тим можна стверджувати, що вопи с тиноморфними для дещо pi3nnx лужно-кислотних показникш MÎnepajioyгворюиалыюго середонища, а при утворешн кварцу, халцедону i кварцину концепгращя кремнезему в розчиш була пеоднаковою. 3 урахуванпям цього видшення серед мшералышх фаз кремиеземпо! шдстадп парагенетичиих acon.ian.iii як таких, що утиорилися одночасно або майже одночасно в умовах piunouai и, буде певною Mipoio умовним.

Проте, зут чггко видно озпаки pi3HOuiKOiiiix утворень (генераций) як серед сполук ipyini кремнезему, так i серед попутних сполук ¡итого складу. Вище було вщзиачено, що в будош агатопосних мигдалип спостерпасться вщ 1 до 3 ноколшь халцедоп-агат-кварцово1 мшералпацп, нричому агати рппих îiOKOJiiiib вщрвняються пом!ж собою тошципою i кольором uiapiß (смуг), загальним мапюнком, наявшстю шгментпнх пдрокауув з&гпза.

У KijibKOx випадках видно, що «¡ж суадшми поколшнями (ритмами) халцедон-агатово'1 Miiiepajii3auïi траплялися перерви, зафксоваш вщкладенням прошарюв з дендрштв Mui або грудкуватих скупчень пдроксщцв зашза на поверхш продукт бшын раннього ритму. 3 певними ритмами халцедон-кварцово1 мшерал1'зацп пов'язаш neBiii генераци MiiiepajHB-cynyTHUKiB. Базуючись на цих спостереженнях, ми шцилили ряд типоморфних асощацш, що представляють в узагальненому вигляд! схему послщовного утворення мй<ерал1в nicï шдстадп.

Тридим^-халцедон I-хлорит Н-гьотит 1-кварцин.

Кварц I-хлорит III.

Халцедон Н-гьотит II.

Кварц Н-гьотит III.

Халцедон III-кварц Ш-гьотит1У.

4. Мшералн вуглекисло!' стадп гщротермального процесу.

Проявления ССЬ у пдротермалыми систем! призвело до зииження pH, в цих умовах ¡з вмюних порщ вщбувалася мобилзащя кальцио, а в залишкових жеодових пустотах в умовах, близьких до нейгральних, кристашзувався кальцит двох генерацш. Кальцит I - це гостроромбоедричш або скаленоедричш кристалл, що наросли на крисгали кварцу I, а кальцит II - кристашчно-зернистт агрегати, що виповшоють залитков1 жеодов1 пустоти, цементують ниткопод1бш скупчения кристашв гьотиту IV, нерекриваюгь вершини крисгалш кварцу II або кварцу III.

Р03Д1Л 4. УМОВИ УТВОРЕННЯ АГАТОНОСНИХ МИГДАЛИН РАФАЛШСЬКОГО РОДОВ ИЩА БАЗАЛБТ1В

Розглянутий у роздш мехашзм виникнення двох основних Tuniß зональносп ara ri в - oniKCOBoro i концентрично-шаруватою - свщчитьпро вплив сили ваги на цей процес. В той же час вплив сили ваги ¡стотно

залежмть |«д коицентрацн мшерапоутворювалышх розчшпв I способш видгпення з них розчиненоУ речовини: мимовшьне зароджепня твердей фази в розчиш' або осаджеиия розчиненоУ речовини па визначених рашше утворених мшеральиих шдшлдах, пдо послужили запалом для кристалвацп нових фаз. Таким чипом, формування ршюмаштних машонюв халцедоп-агатових зрощень \ Ух мшералышй склад визначаеться не тзльки дкю тих чи шпшх факторов, внутрпшпх або зовнйишх стосовно мшералоутворювальноУ системи, але й взасмиим впливом цих фактор1в.

Фгзико-х1м1чш умови системи "прська порода - розчин" визпачили поегмдовшеть мобшзацп чал ¡за, мапшо, глинозему I кремнезему ¡з вмюних порщ та перевщкладепня цих компонента у газових пустотах. Змши цих умов ¡, насамиеред, змши кислотносп-лужносп середовища вплинули в шдсумку на мшералышй склад агатових мигдалин, зумовили зоналышй розподш в мигдалинах хлорита, цеолтв, халцедону, кварцу1 кальциту.

Характер або тин рисунка агата визначався, перш за все, мехашзмом чи способом в^кладення мшеральноУ сировини ¡з розчшпв, складом ) концентрашею розчшпв та, меншою м1рою, шшими причинами. 3 розведених коло'Удпих розчиш'в, идо знаходяться в метасгабшыюму сташ, вщбувалася послщовна кристашзашя речовини на мшералах, що складають стшки пустот, а значно шзшше роль запашв для видшення (кристагйзацн) нових фаз вццгравали рашше утвореш шари цеолтв, гшт1м халцедону, кварцу. У результат! такого мехашзму вшьноУ кристашзацн мшерал1в ¡з розчину сформувалася зоналыпеть, що огортас зони (концентрична).

У т1 моменти ¡сторп утворення агатових мигдалин, коли концентращя мшералоутворювального розчину вщновщала переходу ыд метастабшьного стану до лабшьного, вщбувалося мимовшьне зародження твердо'У фази у розчиш, осаджешш др1-бних зародмв шд д[ею сили ваги. При цьому ступшь насиченосл розчину кремнеземом змшговалася у чаа, що призвело до горизонтальногпошаровоУ кристашзацп мшерашв 1 утворення 01ПксовоУ зональности агата.

Зрощенпя або нав1ть взаемне проросташш мшеральних агрегата, р1зиих за морфолопчними особливостями I ф1зичними властивостями шдивЩв, викликало утворення складного виду агатового малюнка, названого нами композицшним. В таких агатах халцедони ргзних генерацш розр1зняються не тшьки за морфолопчними ознаками, але й за ф1зичними властивостями: кольором, пористютю, величиною показника заломлення. Так, у фантазшних агатах найбшьш рашнй халцедон утворюс чохли на голчастих шдивщах мордешту, а школ и на голчастих кристалах гьотиту; халцедон бшьш гнзньоУ генерацп — це сферолпош агрегати, що обростають 1 цементують агрегати цеолтв рапнього халцедону.

Р03Д1Л 5. П'МОЛО) 'I4HI КРИТЕР11 ОЦ1НКИ ЯКОСТ1 AI'ATIB 13 БАЗАЛЬ'ПВ РАФАЛШСЪКОГО РОДОВИЩА

Агати Рафаликл.кого родонита базалычв вцщосять до самоцвпш, що мало використовуються у каменеобробш'й та ювел1ршй промисловосп, хоч багато з них мають гарну кольорову пал ¡тру i ориппалышй малюпок. Прояви агапв широко розповсюджеш на територн 3axi;uioí Укранш, однак догеиер не розроблеш вимоги до nicí сиронипи i не внзначена область iT застосування.

Вимоги промисловосп до якоси ювелфиих агапв в сировиш регламентувалися у СРСР галузевим стандартом. Для ювехпрпих агапв таким стандартом слугував ОСТ-41-128-77. В основу вимог покладеш декоративно-якюи характеристики бездефектних частиц камешо та Vx розм1р, що дозволяс визначити йото сорт. Зпдно з цими вимогами агати Рафал1вського родовшца, що вивчаються, належать до третього сорту.

Сучас1Й прейскуранта, на вгдмшу в1д OCT-íb, що Д1яли panime, визначають можливе застосування агапв, але вказують лише ochobhí напрямки використання, не шдкреслюють шдивщуальшсть кожного зразка, не враховуюгь Texnojioriio обробки та iiimi иитаиня, важлив1 для гемолопчноУ оцшки сировини. У зв'язку з цим нами проводилася гемолопчна ощнка агат1в, яка включала чотири етапи:

1 стап. Гемолопчна характеристика агапв. 2 етап. Дизайн агапв на ochobí отриманих результанв на першому erani. 3 етап. Технолопчний ироцес виготовлення вироб1в або абстрактних предмепв. 4 етап. Варпсна оцшка декоративно-художшх вироб1в з иаступиою оценкою вихщно1 сировини.

Визначення вартосп вироб1в та сировини дозволили видшиги чотири сорти.

Вчщш - халцедонов! агати з сагк}лриновим кольором, розм1ром до б см, з природною чорною KipKOlO, що обвол1кас мигдалину.

Перший - кварц-халцедонов!, халцедон-кварцов! агати. Колip свггло-cipnñ до бшого. Чорна природна юрка, що обвол1кае мигдалину. Пейзажний рисунок.

Другий — кварц-халцедонов! агати. Kojiip CBiuio-cipiiii до бшого, ino/u червоний, рожевий. Уламки з контактом кварцу й халцедону.

Третш - жеоди, нцтки аметист-халцедонов!, кварц-карбонапи, кварц-халцедонов!.

ГОсля проведения гемолопчно!' оцшки агапв стае можливим видшешш сортовнх фуп а га г i в у вертикальному розрЫ Рафал1вського родовища базальпв (табл. 2). Агати (халцедонов!) витцого сорту знаходяться на глибиш 10-15 м вш верхнього контакту базальтового покриву, першого (кварц-халцедонов!) - на глибши 5-10 м, другого (кварц-халцедоиов!) та трегього (кварцов!, кременисто-карбопатш, цеолпов!)- на глибши 5 м та менше.

висновки

Дисертащя с завершеною науково-дослщною роботою, в якш дана яюсио нова оцшка агалв Рафа;йвського родовища базалмтв. Вирппення поставлених у дисертацшшй робоп задач иолягас у визиачешн мшералого-гемолопчних критерпв оцшки агапв на приклад! Рафздивського родовища з метою розширепня мшерально-сировинноУ бази УкраУни.

Найбтын важлив! наукош га практичш результат досшджень, висновки та рекомендацГУ иолягають у такому:

1. Агатоносш базальти траповоУ формацн венда Волино-ПодшьськоУ плити зютавляються з апалогтчними вулкаштами, що вмщують пайбщьпп родовища ага™ на давшх щитах, 1 с найдавншшми (ранш'й венд) агатоносними вулка1Йтами траповоУ формаци платформних областей.

2. Головними мшералами агат1в - сполуки групи кремнезему (халцедон, кварц, кварцин), цеолгеи 1 карбонати. За вмютом головних мiнepaлiв видшено п'ять груп агатоносних мигдалин: кременисто-карбонатш, ¡стотпо-кварцовк халцедонов! мигдалипи, кварц-халцедоиов1, халцедон-цеол1товг За текстурним малюнком визпачеш агати з концентричним малюнком, агати з горизонтальною зоналыистю, композицшш агати.

3. Наявшсть двох основних тишв зональное™ агата - ошксового \ концентрично-шаруватого - свотшть про вплив сили ваги на процес мшералоутворення.

4. При формуванш агатових мигдалин видшяють таю парагенетичш асогцацн мшерал1в: с1рководнева (рання); киснева з двома шдстад1ями -сшнкатною 1 кремнеземною, вгдповщно з переважаючими Х1м1чиими сполуками; вуглекиснева (шзпя).

5. Виконаш досл!дження разом з експерименталышми роботами з виготовлення декоративно-художшх виробш дозволили встановити, що гемолопчними критер1ями оцшки якосп агалв Рафашвського родовища базальт!в с форма, розм1р \ збережешсть мигдалин, а також текстурний малюнок, кол1р.

6. Гемолопчна оцшка агат1в, в основу якоУ покладено градуювання властивостей сировини, дизайн камешо, розробка технологи виготовления вироб1в, варт1сна оцшка вироб>в га сировини, дозволили видшити чотири сорти агат)'в з яюсиими характеристиками \ припустимими дефектами.

7. Установлена у верхшх частинах лавових потоив вертикальна зоналыпсть (агати вшцого сорту знаходяться на глибшп 10-15 м вщ покриву, агати першого сорту - на глибшп 5-10 м, агати другого й третьего сортов - на глибшп 5 м 1 вище) розпод^лу агатов на Рафал1вському родовииц базальт може служити пошуковим критер1ем.

Таблиця 2

Сортсш групп агат1в у вертикальному розр1з1 Рафа.'пвського родовита базаль'пв

Сорт Мшералопчний р1зновид Глибина залягання вЫ поверхш базальтового покриву Гемолопчпа характеристика

Вишяй Халцедоновий 15-10 м 100 %-ва збережешсть мигдалии. Розм1р до 6 см. Кол1р сапф]риновий

Перший Кварц-халцедоновий 10-5 м 100 %-ва збережешсть мигдалии. Розм)р 7 см. . Пейзажний малюнок

Другий Кварц-халцедоновий 5-0 м Уламки з контактом кварц-халцедонового та кварцового агрегат1в. Розм^р в1д 5 до 10 см

Третш 1стотно-кварцовий, кременисто-карбонатний, цеолгг-халцедоновий 5-0 м Мигдалини та IX уламки. Розм1р до 15 см 1 бшьше

СПИСОК ОПУБЛ1КОВАНИХ РОЫТ

1. Баранов H.H., Бартоломеу А. Д. П. Базальты траиповой формации венда Украины // HayKOni lipani Донецького нацюнального техшчного ушверситету. Сер. п'рпично-геолопчна. -2001. - Вин. 32. - С. 177-178.

2. Баранов H.H., Бартоломеу А Д.П., Козловский Л.М. Агатоносные базальты траиповой формации Западного обрамления Украинского щита // Науковий вюник НГА УкраУпи. - 2001. - № 4. - С. 70-71.

3. Бартоломеу А.Д.П., Баранов П.Н. Декоративные разновидности агатов трапиовой формации Западного обрамления Украинского щита // Матер. IV Междупар. сими, по истории минералогии и минералогических музеев, геммологии, кристаллохимии и кристаллогенезису, г. Санкт-Петербург, Россия, 26-29 июня 2002 г. - С. 306-307.

4. Баранов Г1.М., Бартоломеу А.Д.П. Декоративно-мшералопчна характеристика Рафал1вського родовшца // Коштовне та декоративне камшня. - 2002. - № 3. - С. 26 - 28.

5. Бартоломеу А.Д.П. Геолого-геммологические критерии оценки качества агатов трапповой формации Западного обрамления Украинского щита // Материалы конференции „Новые идеи в науках о Земле"'. - М., 2003.-Т. 2.-С. 123.

6. Бартоломеу А.Д.П. Геолого-геммологические критерии оценки качества агатов трапповой формации Западного обрамления Украинского щита // Науковий гнсник НГУ. - 2003. - № 4. - С. 68-71.

7. Куцевол М.Л., Баранов П.Н., Бартоломеу А.Д.П.Типоморфные минералы-спутники агатов вулканогенной формации и коры выветривания //Сб. науч. тр. НГУ.-2003.-№ 16.-С. 15-21.

У роботах, що опублжоваш у сшвавторств), здобувачу належать таю результата: [1,2] - виконано аналгз фондових MaTepianiß з геологи базаль'пв волинськоУ cepii'; [3] - розроблено мшералопчну класиф1кац1ю агат1в за вмютом головних м1нерал1в; [4, 7] - сформульовано м1нералого-гемолог1ч1П критерн ouiiiKu якост1 агат!в Рафал1вського родовшца базальт1в, що можуть бути використаш на ¡иших об'скгах прояву каменесамоцвгшоУ сировини у породах волинськоУ cepii', доведено ¡снування зональност! у Bepxnix частинах лавових iiOTOKiß за вмктом М1нерал1*в, пояснено виникнепня вид!в малюнку araTiß, що вивчалися.

АН0ТАЦ1Я

Ажшсон Душ Празереш Барголомеу. Мшералого-гемоло! ¡«ип критерп оцнжи якосп агат1в у базальтах (на приклад Рафал1вського родовища). -Рукопис.

Дисер гац1я на здобуття вченого сгупепя кандидата геолопчпих наук за спещалыйстю: 04.00.20- Мшералопя, кристалограф^я.

Криворвький техшчпий уншерситет. Кршшй Р11•, 2004.

На оспов1 широкого спектру метод ¡в розроблепо мшералого-генетичпу класиф|'кацпо агапв, в основу якоУ покладепо законом|'рне розташування мшералышх з'еднаиь усередиш мигдалини. Запропоповано мехашзм утворення основних мшерашв, яю визначають цшшсть агапв. В результат! ироведених дослщжень створено егалоину колекцпо агаттв Рафшпвського родовшца. За допомогою оригшальпоУ методики гемолопчпоУ оцшки каменесамоцвгпю'У сировини було визначено oбJJacть застосування агат1в, розроблепо вимоги до якостт сировини та встановлено сортов! групп агат1в.

Кшочош слова: агат, мшералоутворювальш нроцеси, парагенезис, типоморф1зм, гемолопчна ошика, базальт, траповий вулкашзм, критерн якосп, еталонна колекщя.

АННОТАЦИЯ

Ажилсон Душ Празереш Барголомеу. Минералого-геммологические критерии оценки качества агатов в базальтах (на примере Рафаловского месторождения). - Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата геологических наук по специальности: 04.00.20 - Минералогия, кристаллография.

Криворожский технический университет. Кривой Рог, 2004.

Диссертация посвящена выявлению минералого-геммологических критериев оценки качества агатов в базальтах. В работе показано, что основными критериями оценки агатов служат текстурный рисунок, цвет, а также форма, размер и сохранность миндалин.

Проведен анализ состояния минерально-сырьевой базы и требований камнеобрабатывающей и ювелирной промышленности, предъявляемых к качеству агатов. Сделан вывод о том, что минерально-сырьевая база Украины нуждается в геммологической оценке камнесамоцветного сырья.

Для решения поставленных в диссертации задач были проведены полевые работы по сбору каменного материала и выявлению закономерностей распределения агатов в геологических разрезах. На базе широкого спектра методов разработана милералого-генетическая

классификация агатов, в основу которой положено закономерное расположение минеральных соединений внутри миндалины. Предложен механизм образования основных минералов, что позволило выделить следующие парагенетические ассоциации минералов: сероводородная (ранняя): кислородная с двумя нодстадиями - силикатной и кремнеземной, в соответствии с преобладающими химическими соединениями; углекислая (поздняя).

В результате проведенных исследований создана эталонная коллекция агатов Рафаловского месторождения, которая послужит базой для оценки аналогичных агатов в базальтах трапиовой формации. С помощью оригинальной методики геммологической оценки камнесамоцветного сырья определена область применения агатов, разработаны требования к качеству сырья и установлены сортовые группы агатов, а также выявлена редкая группа агатов (сапфириновая), предназначенная для использования в декоративно-прикладном искусстве.

Ключевые слова: агат, минералообразующие процессы, парагенезис, типоморфизм, геммологическая оценка, базальт, трапповый вулканизм, критерии качества, эталонная коллекция.

ANNOTATION

Agilson Dos Prazeres Barlolomeu. Mineralogical and gemmological criteria for agates in basalts quality appraisal (on example of Rafalovskoje deposit). - Manuscript.

Thesis on scientific degree competition of the candidate of geological sciences on a speciality 04.00.20 - "Mineralogy, crystallography".

Kryvij Rig Technical University, Kryvij Rig, 2004.

Due to large amount of methods the mineralogical-genetic classification of agates is elaborated basing on governed by natural laws arrangement of mineral combinations within amygdule. It is offered a formation mechanism of main minerals, which define value of agates. Standard collection of agates from Rafalovskoje basalt deposit is created as a result of researches. The sphere of application of agates is determined, quality requirements for rough gems are elaborated, sort groups of agates are fixed due to original technique of rough gems appraisal.

Key words: agate, basalt, gemmological appraisal, minerogenesis processes, paragenesis, quality criteria, standard collection, tipomorphysm, trappean volcanism.