Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

Минералого-генетические и геммологические особенности халцедоновых образований Криворожского бассейна

ВАК РФ 04.00.20, Минералогия, кристаллография

Автореферат диссертации по теме "Минералого-генетические и геммологические особенности халцедоновых образований Криворожского бассейна"

МІНИСТЕРСТВО ОСВІТИ УКРАЇНИ -КРИВОРІЗЬКИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ '

УДК 549.514.52 .

ОД. ‘

На правах рукопису

Грицай Олена Юріївна

МІНЕРАЛОГО - ГЕНЕТИЧНІ ТА ГЕМОЛОГІЧШ ОСОБЛИВОСТІ ХАЛЦЕДОНОВИХ УТВОРЕНЬ КРИВОРІЗЬКОГО БАСЕЙНУ

Спеціальність 04.00.20 - мінералогія, кристалографія

АВТОРЕФЕРАТ

. дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата геологічних наук

Кривий Ріг - 1997

. Дисертацією є рукопис

Робота виконана на кафедрі мінералогії , кристалографії та родовищ корисних копалин Криворізького технічного університету

Науковий керівник - доктор геолого-мінералогічних наук, професор Б.І.Пірогов ,

Офіційні опоненти:

В.В.Індутний - доктор геолого-мінералогічних наук, директор Державного гемологічного центру при Міністерстві Фінансів України, м.Київ. .

П.Н. Хартанович - кандидат геолого-мінералогічних наук, гояёвннй геолог Північного ГЗКа, м.Кривий Ріг.

. Провідна організація -

ДГП Геопрогноз ( м.Київ )

Захист відбудеться ** 50 ’’ триЬн» 1997 р. на засіданні спеціалізований р^ди К. 16.01.02 при Криворізькому технічном;

• університеті за адресою:

324027,г.Кривий Ріг-27 Дніпропетровської Обл.,вул.22-го партзїз, 11,КТУ, каф.мінералогії, ауд.306.

Ь дисертацією можна ознайомитися у науковій бібліотеці Криворізького технічного університету

. Автореферат равісланий “ 2-Ч ” *.Ьітн» 1997 р.

Вчений секретар спеціалізованої ради, кандидат геолого-мінералогічних наук

доцент Ц, —--------И.В.Холои

- ' 3 ' ' •

■ • ■ • ■ * ' Загальна характеристика роботи .

■ Криворізький залізорудний басейн є не тільки унікальним родовищем залізних руд, а й джерелом різних мінеральних виявів, які з’явилися внаслідок складних та багатогранних процесів формування порід та руд басейну.Серед них можна назвати багато мінералів та порід,які мають гемологічну цінність. Халцедонові вияви Кривого Рогу належать якраз до їх числа. . •

Актуальність і ступінь дослідікеності. За тривалу історію мінералогічних досліджень порід і руд Криворізького басейну дослідники головну увагу приділяла рудним та супутним мінералам, які впливають на кількість та якість використаної сировини. На мінеральні вияви, які за своїми характеристиками відповідали б уявленням про кольорове каміння, почали звертати увагу лише з 60х років. До них належать перші описи В.Ф.Петрунем (1960,1961,1964) прожилків тигрового, кошачого та соколиного ока, декоративних різновидів червоносмугастих кварцитів. У більш широкому науковому аспекті продовжив цю роботу Б.І.Пірогов (1983,1985). У 1986 році, внаслідок обробки спеціальної проби ревізійною партією ЦГРЕ був даний висновок про можливість обмеженого використання криворізького нефріту, як виробної сировини. Розвиток цього напрямку зз’язаний зі зміною ринків залізорудної сировини, з умовами видобутку, що перебувають у постійній зміні, вимогами комплексного підходу до використання супроводжуючих порід, необхідністю створення нових робочих місць на основі нової сировини, а також потребою людини в спілкуванні з природою та, насамперед, з каменем. Це дозволяє по-новому поставити проблему кольорового каміння та доцільності його дослідження й оцінки. ’

Детальні дослідження халцедонових виявів раніше не проводилися. У дисертаційній роДоті уперше розв’язується проблема мінералогічного аналізу на основі сучасних методів дослідження й онтогенічного підходу до вивчення перспективної мінеральної сировини. Основна увага зосереджувалась на мінералога - генетичних дослідженнях халцедонових виявів на різних ділянках Криворізького басейну. Поєднання локальних та регіональних спостережень дозволяє простежити еволюцію морфології і мінералогії халцедонів як за простяганням, так і за глибиною басейну. Онтогенічний підхід до індивідів та агрегатів основних мінералів дозволяє говорити про типоморфну мінеральну асоціацію в корі вивітрювання саксаганської світи, її утворення та подальшої зміни з урахуванням геолого-структурної позиції. Закономірності складу та будови халцедонових утворень, полігенність та поліхронність їх формування визначають

\ 4 •

мінералого-генетич::і і гемологічні особливості,' пошуково-оціночн ознаки та комплексну оцінку камнесамоцвітних перспектив басейн; в цілому. г-;

Мета і основні завдання досліджень. Метою даної роботі є дослідження халцедонів Криворіжжя, як нового вид; камнесамоцвітно! сировини, з мінералого-генетичної позиції та з позиці його практичного використання як декоративно-виробного т, колекційного матеріалу. Основними завданнями, що були поставлен в даній роботі, були: вивчення мінералогії халцедонових утворен різних типів з урахуванням їх геолого-структурної позиції; дослідженн особливостей конституції та властивостей халцедонів різноманітним! сучасними методами (РЕМ, ІЧ-спектрометрія, декриптометрія та інші] для виявлення динаміки еволюції процесів мінералоутворення вивчення онтогенії і типоморфних ознак індивідів та агрегаті халцедону, особливості їх перетворень; виявлення взаємозв’язк халцедонових утворень з іншими мінеральніми асоціаціями дослідження гемологічних особливостей халцедонових виявів.

Теоретична й практична цінність дослідження і йог наукова новизна. Уперше наведені дані про нове для Криворіжж виробне каміння - халцедонові утворення, особливості його морфолог та структури, мінеральний склад утворень з урахуванням їх геологс структурної позиції. Розроблена морфолого-генетична та гемологічн класифікація халцедонів. Приведена морфологія індивідів та агрегаті . мінералів, які зустрічаються в халцедонових утвореннях, їх типоморфі ознаки, які в товщі кори вивітрювання залізисто-кремнієвих порі відображають механізм і умови кристалізації мінералів, етагіність напрямок процесів, мінералоутворення. На основі отриманих дани встановлена можливість гемологічної оцінки якості та розповсюджень сировини.

Реалізація, впровадження наукових розробок. Одержа дані та рекомендації можуть бути використані в зв’язку з оцінко якості та характеру виявів халцедонових, утворень при загальні •геолого-мінералогічній оцінці порід залізисто-кремнієвих формацій науково-дослідницьких розробках інститутів НДГРІ, Механобрчерме КТУ, експедиції Крйвбасгеології. Наш фактичний матеріал у» знайшов застосування серед окремих ювелірів, колекціонерів і любителів каменю. Проте потрібне більш глибоке подальи впровадження науково-практичних рекомендацій не тільки в оцін халцедонових утворень, але й специфічної камнесамоцвітної сировш вцілойу. Отримані нами висновки досліджень можуть бути застосова для ширшого практичного застосування матеріалу, що описується .роботі, як виробного каменю та колекційних зразків, як на вст'аві

. 5 • ' '

гірничодобувних підприємствах, що вже працюють, так і на новостворених структурах, які комплексно та раціонально вікористовують кольоровий камінь Криворіжжя.

Апробація та публікація результатів наукових досліджень. Основні положення дисертаційної роботи доповідались і були схвалені на щорічних науково-технічних конференціях Криворізького гірничорудного інститута (1992-1995 р.), на конференції під егідою Державного Гемологічного центру України “Кам’яні барви України” (1995 р. м.Київ), на науковій конференції “Проблеми геологічної науки та освіти в Україні" у Львівському державному університеті ім. І.Франка (1995 р.), на регіональній науковій конференції “Сучасні проблеми геології і минералогії залізо -кремнієвих формацій та їх обрамлення" (1996 р. м.Кривий Ріг). За результатами роботи були опубліковані б статей, дві знаходяться у друку. • »

. Положення, що захищаються.

• 1 .Геолого-структурна позиція халцедонових утворень у

залізисто-кремнієвих формаціях докембрію обумовлена як складом самих порід, характером їх змін у корі вивітрювання, так і структурно-тектонічною позицією ділянок їх формування.

2.Мінералогія та морфолого-структурні особливості халцедонових виявів з різних районів Кривбасу є наслідком еволюції епігенетичного мінералоутворення та відображує етапність їх гіпергенного походження. .

3.Онтогенія агрегатів та індивидів халцедонів відображує :пецифіку зародження, росту, перетворення (перекристалізація, тсевдоморфізація та інші) на тлі змін складу порід, симметрії :ередовища та етапності процесів мінералоутворення в зв’язку з )собливостями процесів вивітрювання.

4.Гемологічні ознаки халцедонових утворень (колір, характер екстурнрго малюнка, прозорість та інше) обумовлені генетичною [риродою халцедонів та-визначають перспективність їх практичного икористання, як декоративно - виробної та колекційної сировини.

Особистий внесок. Дисертація виконана на основі матеріалів, ¡браних автором протягом 1991 - 1995 років. Дослідження зразків иконувалось поетапно. В процесі роботи вивчено біля 2500 зразків орід, розглянуті їх макро- та мікрохарактеристики. На основі цього ули визначені та відібрані 126 спеціальних мінералогічних проб зного-призначення, виконано 121 прозорий шліф, 56 полірованих ліфів, відібрано 15 мономінеральних фракцій. Була виконана 14-іектрометрія та декрипітація зразків. Для оцінки гемологічних юбливостей автором особисто були виконані приполіровки, ювелірні

та кабошони, а також Еироби з ними. Враховані матеріали, ідо містяться у фондовій та опублікованій літературі. Автором досліджений мінеральний склад і внутрішня будова халцедонів, з’ясована природа та особливості їх походження. На базі онтогенії та типоморфних ознак отримано уявлення про гемологічні особливості утворень. Розроблена морфолого-структурна та гемологічна їх класифікація.

Структура та об’єм дисертаційної роботи. Дисертаційна робота складається з вступу, 5 глав та заключения. Текст викладений на 118 сторінках, супроводжується 80 малюнками та 5 таблицями. Список використаної літератури містить 125 найменувань.

В період' своєї роботи автор користувався допомогою, рекомендаціями та консультаціями співробітників кафедр мінералогії та геології КТУ, професорів В.Д.Євтєхова, В.Я.Легедзи, В.М.Трощенко, -М.В.Черновського; доцентів І.С.Паранько, І.В.Холошина,

В.М.Тарасенко, А.М. Труніна та старшого наукового співробітника кафедри мінералогії Д.М.Кондратьєвої. Велику консультативну допомогу надав директор Державного гемологічного центру

В.В.Індутний. В доборі' матеріалу та проведенні ряду досліджень допомогу надавали М.В.Педан, В.В.Черевик, В.Д.Доценко (інститут Механобрчермет), співробітники геологічних служб ІнГЗКа, НКГЗКа, ПівнічногоГЗКа; а також колекціонери та любйтелі каменю Ю.Лук’янченко та В.Г.Рушкіс. У виконанні кольорових фотографій допомогу надав О.Піддубнийї Автор щиро вдячний усім, хто допомагав у підготовці та оформленню даної роботи.

Глибоку вдячність та щиру подяку автор висловлює своєму науковому.керівникові, доктору геолого-мінералогічних наук професору БЛ.Пірогову, за-постійну підтримку, консультації та обговорювання підсумків виконаної роботи.

, 1. СТАН ПРОБЛЕМИ

При розгляді в історичному плані проблеми халцедонових утворень, можна відмітити дві сторони цього питання: вивченя халцедонових утворень в контексті вивчення порід залізо-кремнистих формацій докембрію ( зокрема Криворізького басейну) та вивчення халцедонових утворень в цілому.

В літературі по Криворізькому басейну є згадування про подібні утворення (Світальскии Н.И.,1932, Каниболоцький П.М. 1941,1946, Минера-логия Криворожского бассейна, 1977,Пирогов Б.І.,1980.Єпатко iOJVL.1984 та ін.), але спеціальних досліджень, з урахуванням їх декоративних властивостей проведено не було. t В цілому, мінералогія та генезис халцедонових утворень висвітлені досить широко. Описи халцедону та його декоративних . різновидів сягають ще античних часів. В наш час з’явилося багато

7 . ’

робіт, присвячених проблемам мінералогії (Халцедоны Се в ер о -Востока,1974, Кієвлєнко Е.Л.та ін.,1987, Годовиков А.А.та їнЛ937 та ін.), онтогенії (Григорьев Д.П.,1961, Жабин А.Г., 1979, та ін.) геології і оцінці виявів (“Методические указания...” 1976,1983, та ін.).

Таким чином, можна зробити висновок, що не зважаючи на широке вивчення халцедонових утворень в цілому, для Криворізького району ці мінеральні утворення ще недостатньо досліджені, як в мінералого-генетичному, так і гемологічному плані.

2. ГЕОЛОГО-СТРУК7УРНА ПОЗИЦІЯ РАЙОНУ ТА ГЕОХІМІЧНІ ОСОБЛИВОСТІ КІР ВИВІТРЮВАННЯ

ПОРІД КРИВОРІЗЬКОГО БАСЕЙНУВ ЗВ’ЯЗКУ З ХАЛЦЕДОНОУТВОРЕННЯМ

Геолого-структурна позиція Криворізького району широко зисвітлена в науковій літературі, починаючи з кінця минулого сторіччя. Сучасний стан уявлень про структуру басейна розглядається в книгах під редакцією Я.Н.Бєлєвцева, роботах Г.І.Каляєва.В.В.Решетняка,

І.С.Паранько та багатьох інших. Усі дослідники підкреслюють складність розвитку та поліхронність процесів формування остаточного вигляду басейну. Ча заключному етапі гіпергенних перетворень порід і руд, були створені фізико-хімічні та геологічні умови для формування халцедонів, що стали об’єктом нашого дослідження.

Халцедонові утворення зустрічаються по всьому простяганню Криворізької структури, за виключенням центрального району. Вони пов’язуються з корами вивітрювання порід саксаганської світи, переважно сланцевого складу, а також пачками контактуючих з ними кварцевих порід залізистих горизонтів. Профіль кори вивітрювання має три зони; початкових, проміжних та стійких продуктів вивітрювання (Додатко, 1975/.'‘Основна маса утворень пов’язана з першою та другою зонами. Найбагатшим за кількістю зразків та їх декоративними відмінами є Інгулецьке родовище. Воно стало зразком для подальших порівняльних досліджень. Халцедонові утворення цього родовища були відмічені у породах 1-4 сланцевих горизонтів та пачках прилеглих до них залізистих горизонтів. У карьєрі вскривається зона Західного розлому, біля якої була відмічена найбільша кількість кварцевих щіток на халцедоновій підкладці. Характер утворень, що зустрічаються на Валявкінському родовищі, подібний до Інгулецьких, але не такий чисельний та різноманітний. Вони зустрічаються в північному блоці, що відділений від іншої частини родовища поперечним розломом і складений породами 1-2 горизонтів. Декілька зразків були знайдені в кварцитах 1-2 горизонту карьера ПГЗКа та

районі затопленого карьеру на МОПРі. На півночі басейну халцедонові утворення зустрічаються в карьерах Першотравневого та Ганнівського

- родовищ. Для першого характерна велика кількість та різноманітність утворень, але переважно зустрічаються яшмоїди. Родовище характеризується складною блоковою будовою. Халцедонові утворення пов’язуються з корою вивітрювання 1-5 сланцевих та контактуючих з ними 1-2 залізистих горизонтів. На Ганнівському родовищі зустрінута невелика кількість переважно яшмоїдних утворень. Вони пов’язані з Породами 1-2 горизонтів саксаганської світи. Петровське родовище залізних руд розташовано на півночі від Криворізької структури. Там, в корі вивітрювання пачок залізо-сланцевих ііорід інгуло-інгелецької серії, були також відмічені подібні до північних зразків халцедонові утворення. За даними по кількості знайдених зразків, їх належності до певних декоративних відмін та геологічної позиції знахідок по родовищам, була лобудована об’ємна діаграма ( мал.1). Вона підтверджує переважаюче, за кількістю та різноманітністю, значення халцедонових утворень південних родовищ.

Мал.1. Об’ємна діаграма кількісного співвідношеннг досліджених відмін халцедонових утворень із різних родовищ Криворіжжя. Відміни (зліва на право) - халцедон, моховик, агат, сердолік, опал, яшмоїди, кварцеві щітки.

З.МОРФОЛОПЯ, КОНСТИТУЦІЯ ТА ВЛАСТИВОСТІ ХАЛЦЕДОНОВИХ УТВОРЕНЬ

За морфологією халцедонові утворення Криворізького басейну поділяються на декілька груп: жили та прожилки, що пересікають породи кори вивітрування в різних напрямках; жовна різних форм і

Ш Петровський ШГаннівський ІЗ Пс рию трав нев ий

□ ПГЗК

гнкгзк

ЕЗІнГЗК

халцедон

г ПГЗК Петров ський

опал

■ о

розмірів, що зустрічаються, переважно, в зоні пропікших продукт;.-:-вивітрювання; натічні агрегати та псевдосталактптн з порожний верхньої частини зони проміжних та нижньої - стійких продуктів вивітрювання. Перші дві форми характеризуються порожнинам?; ?: центральній частині утворень. У великих порожнина:; можуть формуватися псевдосталактити або кварцезі щітки. Діаметр псевдосталактитів коливається від часток мм до перших значень см Можна побачити отвори живлячих каналів.. Зустрічаються почковндн; та червевидні форми натеків.

Характер виділення, колір та тип малюнку халцедонових утворень залежать від їх мінерального складу. Точні мінералогічні дослідження останнього часу показали, що мінеральні утворення під загальною назвою “халцедони”.можуть складатися з різних мінералів групи кремнезему, а також вміщувати включення інших мінеральним видів, що визначають його художню цінність. Методом ГЧ-спектроског.Г; була підтверджена їх а- кварцева структура з наявністю домішкозих мінералів - селадоніту та гетиту. Таким чином, згідно з літературними (Барсанов, Яковлева, 1985, Годовиков та ін.,1987) т; експериментальними даними, халцедони розглядаються як модіфікаиіп кварцевої структури зі зниженою досконалістю, шо виявляється н неупорядкованості а - кварцевої структури з більшою рнхпіспо тп підвищеним змістом молекулярної води.

Головне значення в формуванні утворень, що досліджуються, мають мінерали групи кремнезема, а саме халцедон, кварц, кварцин, опал. Халцедон характеризується агрегатами трьох морфологічних типів: сферолітовим, зернистим та прихованокристалічним. Найпоширеніші агрегати першого типу. Волокна халцедону в них формують неподільні зростки. Межі між сферолітами чіткі т^ рівні. Пучки волокон часто зазнають гелікоідального скручення, шо виявляється в чергуванні ізотропних та анізотропних ділянок вздовж осі видовження пучка. Шаг гвинта може коливатися від 20 до ЮОмкм. Сфероліти волокнистого халцедону часто мають зональну будову, що пов’язано із чергуванням зон з різною концентрацією пор, розміщенням домішків, а також чергуванням зон із різними показниками заломлення. Ритмово-зональна будова сферолітових корок пояснюється чергуванням окремих зон із повторенням явищ зародження, -> геометричного відбору —> росту субіндивидів волокнисто-стовбчатої корки. В інших випадках зональність може бути пов’язаною з чергуванням зон близької будови, але різної товщини, або зонами різної будови. Агрегати халцедону другого типу характеризуються пластинчастою та лусчатою формою. Зернистий, як і волокнистий халцедон може формувати субпаралельні, радіально- -

10 •

_ г" .

променисті утворення, 2'також неодноріднозернисті агрегати. Межі можуть бути чіткими та рівними або плавно переходити з однієї до іншої форми. За даними А.А.Годовікова сферолітові корки халцедона більш характерні для зонально-концентричних агатів, а прошарки дрібнолусчатого та глиноподібного халцедону - до паралельно-версТвуватих агатів. Однак, Складність процесів, що призвели до формування криворізьких халцедонових утворень не дозволяють однозначно причислювати їх до одного із згаданих типів. Обидві форми халцедону звичайно зустрічаються в одних зразках. Третій тип агрегатів халцедону має найменше розповсюдження і зустрічається в основному в халцедон-селадонітових агрегатах.. Кварц звичайно формується на заключній стадії утворення виявів у формі щіток різної

- зернистості на поверхні порожнин або виконує мікрожеоди. Зростання кристалів відбувалось за законами геометричного відбору та закінчувалось на стадії друзового росту. Сингонія звичайно тригональна, зрідка гексагональна. Грані призми ш{ЮІ0} розвинуті слабо іноді зовсім непомітні, добре виявлені грані ромбоедрів г{1011} та г{01І1}. Характерно двійникування. Згадані особливості визначають кварц як низькотемпературне формування (по Павлішину,1983). Кварцин - різновид халцедону з позитивним видовженням, не дуже розповсюджений в криворізьких утвореннях мінерал. Для нього типові конічні формування, що нагадують “парасольку”. Формується на заключній стадії утворення волокон халцедону, притому деякий час вони ростуть разом. На поверхні кварцина формується зернистий кварц або знову .волокнистий халцедон. Опал , мінерал генетично пов’язаний з корами вивітрювання. Зустрічається як сумісно з халцедоном, так і в окремих жовнах верхньої частини кори вивітрювання. Виконує центральні частини халцедонових прожилків і буває забарвленим дендритовими виділеннями гідроксидів заліза, або домішками частково псевдоморфізованог'о селадоніта.

. З супутних кремнезему сілікатів найбільшу роль відіграє селадоніт. Мінерал характерний для Інгулецького родовища. В селадоніт-халцедонових утвореннях формує радиально-променисті, сферолітові та сфероїдальні агрегати, зрідка паралельно-шестуваті або спутано-волокнисті. Індивіди при малих збільшеннях мають вид тонких голок, під електронним мікроскопом чітко видна їх пластинчаста форма. Селадоніт, що ми зустріли й описали його для Валявкинського родовища, виявляє повну схожість з Інгулецькимй виявами. В парагенезисі халцедон - селадоніт, перший - мінерал зв’язаний з пізнішим етапом епігенезу. Селадоніт може розкладатися з формуванням гірдоксидів заліза та опала. Останній може переходити в халцедон чи кварц. По ступеню розкладу селадоніту досліджені

И

зразки можна описати, як селадонітові; селадоніт-гідроокисні; гідроокисні. Можливе, також, повне витіснення продуктів розкладу з формуванням халцедонових псевдоморфоз, що зберігають структуру мінералів попередників. З інших силікатів, у зразках з північних родовищ, були знайдені окремі зерна рібекіту, частково розкладеного.

З гідроксидів та оксидів заліза в Криворізьких халцедонових утвореннях зустрічається гетит(гідрогетит). Він може мати вигляд лапатих, голчастих та глобулярних виділень. Утворюється внаслідок розкладу селадоніта та сідеріта. Характеризується двома генераціями. Перша пов’язана з процесами псевдоморфізації і характеризується голчастими, глобулярними та лапатими виділеннями.Друга генерація зв’язана з одночасним виділенням халцедону та глобулярного гетиту. Звичайна для Першотравневого та Ганнівського родовищ, де складає основну масу яшмоїдів, але зустрічається і на Інгулецькому.

З групи корбонатів в халцедонових утвореннях зустрічааться сідеріт та кальцит. Сідеріт ^представлений зернами, частково чи повністю псевдоморфізованими халцедоном. Кальцит зв’заний з процесами карбонатізації на заключних стадіях мінералоутворення, найпоширеніших на Валявкінському родовищі. Формується у вигляді сферолітових корок на поверхні сферолітових корок халцедона до 18 мм завтовшки. На поверхні халцедону та кварцевих щіток зрідка зустрічаються зростки скаленоедрів кальциту. Іноді трапляються кальцитові троянди або розщеплені кристали. З групи сульфідів були виявлені лише окремі зерна піріту.

Вивчення мінералогічних особливостей халцедонових утворень дозволяє зробити висновки. 1.Процес формування халцедонів довгий та багатостадійний. Впродовж нього можуть формуватися не тільки мінерали групи кремнезема, але й багато інших. Деякі з них утворюються до появи мінералів кремнезему, деякі разом з ним, інші після них. 2. Мінеральний склад халцедонових утворень у межах Криворіжжя має багато спільних рис, що підтверджують спільність процесів їх формування. 3. Різноманітний склад та багатостадіййість процесів мінералізації в корах вивітрювання приводять до виникнення великої кількости псевдоморфоз, найважливішу роль з яких мають псевдомотфози халцедону по селадоніту. 4. Певний типоморфізм мають особливості' халцедонів окремих родовищ,, наприклад, моховики найхарактерніші для щвдённого району, а яшмоїди для північного райогіу Кривбасу. 5. Колір халцедонів пов’язаний із різними причинами, головними з яких є: включення гетита та селадоніта; різний

мінеральний склад окремих зон; нерівномірне розподілення пор Та

. 1?' ■ різна їх соорма в різних прошарках.

4.0гІТ0ГЕШП,ТНП0М0РФ53М ТА ЕВОЛЮЦІЯ

ХАЛЦЕДОНОВИХ УТВОРЕНІ.

Можливість появи халцедонових утворень передумовили насамперед фізико-хімічні умови, в яких проходили процеси мінералоутворення. Для визначення температури формування була проведена декриптометрія досліджуваних зразків. Хоча інтерпритація даних неможлива без долі суб’єктивізму, можна казати про інтервал температур формування халцедонов!;;; утворень ^від 50 до 120 °С. Співвідношення температур декрипитації халцедонів та кварцу підкреслює зниження температурі! в процесі формування даної мінеральної асоціації. Також велике значення має ЕН і pH мінералоутворюючого середовища. За даними досліджень, зразки халцедонів формувалися в середовищі, близькому до нейтрального. На малюнку 2 зображений графік залежності ЕИ і pH умов з морфологічними ознаками утворень. Як і для деяких інших мінеральних груп (гірдоксиди Х.Аркос та ін.) формування сферолітів проходить при підвищенні лужность середовища. Для формування опала потрібний високий окисний потенціал. Формування кварцевих щіток проходить при умовах, що близькі до нормальних.

Кремнекислота, що поступала в розчини могла бути різного походження: переходом у розчин легко розчинних форм БіОо з кремнієвміщуючих організмів: діяльністю кремнебактерій: звільненням Бі02 при гідролізі різних сілікатів. Перші два процеси можливі, але гідроліз сілікатів був найпоширенішим явищем. У зв’язку зі сказаним, можна зробити висновки про реальність існування умов для реакцій переносу речовини та достатній кількости Бі02 для його перевідкладення у вигляді халцедону.

Найхарактернішими з форм виділення халцедону є сфероліти. Питання онтогенії сферолітових корок на різних прикладах розглянуті Ю.М.Димкоеим та М.І.Малєєвим. їх дані переконливо доводять формування подібних утворень шляхом нормальної кристалізації. В наш час відомо три способи формування сферолітів: нарощення кристалів на округлі сторонні предмети; кристалізація різноорієнтованих сконцентрованих в одному місці зародків; зростання кристалів, що поступово розщеплюються. Для таких утворень 'притаманний перший (нарощення кварцу, або стовбчатого халцедону на сфероліти селадоніту) та третій спосіб (формування халцедону та кальциту). Відмічаються також явища формування сферокристалів

. 13 .

пізнього зародження в сферокристалах раннього зародження, а також группове зростання сферолітів, що були, ретельно описанні Д.П.Григорьєвим.

440

400

360

>

Є

■С

ш

320

280

240і-

7.6

■^0 1 * _ ^

\ V о N — — ' 1 ^ЙС \. - л

ЙК ' чо, / _5І ЩП ї ° \ > ✓ N

•Ч - - -¡ч * ч . -

1 \ \ / / ' НК \

7.7 7.8 7.9 8 8:

. РН

1

8.2

8.3

Мал.2.Графік зв’язку хімізму середовища з морфологією агрегатів.

Для виявлення природи процесу халцедоноутворення та його послідовність для різних ділянок басейна необхідно зважати на на закономірності різних рівнів (від мікрорівня - індивід, агрегат, парагенезіс; до макрорівня - формування.прявів в породі, родовищі та басейні в цілому). .

При розгляді окремих послідовностей формування мінералів у халцедонових утвореннях з ураховунням їх онтогеничних взаємовідносин, можна сказати, що для утворень басейну характерна певна спільність на рівні стадій та ритмів мінералоутворення ( формування халцедон-селадонитових сферолітових агрегатів,

и •

заміщення селадоніта гетитом, з формуванням повних та часткових псевдоморфоз, формування халцедон-гетитових агрегатів та кальциту на поверхні утворень). В цілому ж формування халцедонових утворень відрізняється для півдня та півночі Кривбасу. Якщо на півдні була виявлена лише ритмічність мінералоурворення, то для півночи крім того мали місце декілька тектонічних етапів формування. Для Першотравневого родовища можна налічити дві системи залікованих халцедоном тріщин, для Ганнівського родовища - одну. На Петровському родовищі заповнена тріщинуватість формувалася на останньому етапі халцедоноутворення ( матеріал прожилків кристалізується як подовження структури самого утворення). Окрім того, мала місце етапність у формуванні порід району. Гіпергені перетворення в корі вивітрювання та етапність розвитку самої кори, призвели до змін фізико-хімічних умов формування та міграції елементів Зі, ге, ЇАц та інших, та передумовили просторово-часову еволюцію халцедоноутворення. .

Зважаючи на дані складу, будови та морфологічні особливості, можна сказати, що халцедонові утворення Криворізького басейну зформувалися в екзогенних умовах з вадозних еод по типу інфільтраційних родовищ. Що,.в свою чергу, з’ясовує їх підпорядкованість корам вивітрювання, які, в свою чергу, визначають морфологію агрегатів (псевдосталактити, жовна, прожилки). Крім того, важливим є тектонічний фактор. .

Б.ГЕМО ЛОГІЧНІ ОСОБЛИВОСТІ ВИЯВЛЕНЬ.

Криворізьким халцедоновим утворенням властивий гарний колір та оригінальний малюнок. їх гемологічні особливості тісно пов’язані як з мінералогічною характеристикою, так і з морфолого-структурними особливостями. Взаємопов’язаність цих характеристик можна побачити на малюнку 4, де показана класифікація халцедонових утворень. . „ '

Привертає увагу розмаїття кольору халцедонових утворень,

' найповніше показаних на Інгулецькому родовищі. Тут зустрічаються сіро-блакитний, медовий халцедони та сердоліки різних віддтінків, блакитні непрозорі халцедони, моховики від смарагдово-зелених до жовто-бурих через сполуки різних відтінків. Окрім того є білувато-блакитні, жовто-зелено-червоні, біло-зелені агати, різні опали та брекчії з халцедоновою цементацією. .Серед яшмоїдів переважають червоні, жовто-бурі, рідко зелені кольори. Природа забарвлення цих утворень різна. Халцедонові утворення зі сферолітами селадоніту, що заміщуються гетитом, стають моховиками з концентричною структурою. Це призводить до різниці у забарвленні від густо-зеленої до різних відтінков жовтого, бурого, що переходить у сіро-блакитний

Мал.З. Класифікація халцедонових утворень

при формуванні псевдоморфоз. Найбільш цікавою відміною є жовті моховики, названі деякими аматорами квітковими. Забарвлення яшмоїдних формувань пов’язане з домішками гетиту,зрідка селадоніту. Агати мають ритмово-смугастий малюнок. Декоративна цінність халцедонових утворень, як правило, залежить від чистоти забарвлення та ступеня прозорості. Кварцеві щітки, що пов’язані з халцедонами, зобов'язані останнім своїм кольором. Розмір крисралів змінюється від 0,1 до 2 мм, про механічних пошкодженнях до 20-30%. Беручи до уваги сьогоднішні кондиції, щітки можуть бути застосовані як колекційна та виробна сировина.

При застосуванні декоративно-виробного камрню важливими є також фізико-механічні властивості, такі як твердість, крихкість, трішінуватість, придатність до поліровки, можливості облагородження. Халцедонові утворення Криворіжжя, в цілому, відповідають вимогам до виробного каменю. Висока твердість дає змогу отримати якісну поліровану поверхню традиційними способами (Білицька,1983, Синкенкіс, 1989 та ін.). Наявна тріщінуватість має здебільшого техногенну природу, в зв’язку з масовими вибухами. До недоліків окремих зразків можна віднести їх високу пористість. '

. Описані вище особливості Дозволяють застосовувати криворізькі халцедонові утворення як вставки в ювілірні вироби ( пласкі, кабошони), деталі для камнерізних робіт та мілкі сферичні форми. Пролупрозорі моховики доцільно використовувати у вигляді тонких пласких вставок з можливістю ефекта просвічування. Зважаючи на цінові та гемологічні особливості (“Коштовне та декоративне каміння”) перевага надається кольоровим моховикам.

ВИСНОВКИ

Результати досліджень автора дозволяють зробити такі висновки. 1 .Халцедонові утворення формувалися в площовій корі вивітрювання й контролювалися літологічним складом порід та структурно-тектонічними умовами. 2.Морфологічні та мінералогічні особливості халцедонових утворень указують на певні зони кори вивітрювання та дозволяють простежити еволюцію мінералоутворення та етапність їх формування.З.У процесі формування халцедонових утворень, їх онтогенічні особливості та типоморфні ознаки контролювалися фізико-хімічними умовами середовища та стали відображенням єдиної геолого-структурной історії розвитку басейна. 4.Проведені дослідження дозволяють пов’язати між собою мінералого-

■ - • ' ". . ■ „ 17 • ‘

4.Проведені дослідження дозволяють пов’язати між собою, мінерал ого-генетичні та гемологічні особливості халцедонів,. шо дає змогу об'єктивно оцінювати їх перспективність як декоративно-виробної та колекційної сировини. _

СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ НАУКОВИХ РОБІТ

1.Декоративні- відміни халцедонових утворень Криворізького басейну/ Проблеми геологічної науки та освіти.- Львів.: ЛДУ-1995,-

С.196-197.

2.Температурньій режим образования гипергенного халцедона в Криворожском бассейне/ Современньіе проблемьі геологии н минералогии железисто-кремнистіх формаций и их обрамления.-Кривой Рог.: КТУ - 1996.- С.28.

3.Исследовангія ИКС халцедоновіх образований Криворожского бассейна/ Современньіе проблемы геологии и минералогии железисто-кремнистіх формаций и их обрамления.- Кривой Рог.:КТУ- 1996.- С.29-30.

4.Мінералогія та гемологічні особливості халцедонів Криворіжжя // Коштовне та декоративне каміння,- 1996.-№4(6).-

С.7 - 13. (Співавтор Б.І.Пірогов).

Б.Морфолого - структурные особенности халцедоновых образований Криворожского бассейна и их декоративные свойства/ Проблемы горно-добывающей промышленности металлургического комплекса:Сб.научн.тр. - Кривой Рог.’НИГРИ - 1996.-С. 163-169.

б.Минералого-генетические особенности халцедонов Кривбасса / Проблемы горно-добывающей промышленности металлургического комплекса:Сб.научн.тр.- Кривой Рог:НИГРИ - 1996. - С. 169-172.

. АННОТАЦИЯ

Грицай Е.К). Минерален - генетические и геммологические особенности халцедоновіх образований Криворожского бассейна.

Диссертация (рукопись) на соискание научной степени кандидата геологических наук по специальности 04.00.20 -минералогия, кристаллография. Криворожский технический университет, Кривой Рог,1997 г.-18 с.

Изучены халцедоновые образования, встреченные в коре выветривания пород железисто-кремнистой формации докембрия саксаганской свиты Криворожского бассейна. Установлена их геологоструктурная позиция и перспективные участки виявлення. Изучены особенности морфологии и структуры, минеральный состав, конституция и свойства образований. Исследована онтогения й

типоморфные признаки индивидов и агрегатов пннерадоз, встречающихся в халцедоновыхз образованиях. Отмечены особенности их преобразования, которые в коре выветривания железисто -кремнистых пород отражают механизм и условия кристаллизации минералов, этапность и направленность процессов минералообразования. Разработана морфолого-генетическая и геммологическая классификация халцедоновых образований.На основе I полученных данных установлена возможность геммологической оценки качества и распостраненности сырья.

- Gritsay E.Yu. Mineralogogenetical and gemmological peculiarities of chalcedony formations from Krivoy Rog basin.

Dissertation for candidate’s, degree of science in geology, the speciality 04.00.20 - mineralodge, cristallographe. Krivoy Rog technical university, Krivoy Rog, 1997.-18 p. . .

Chalcedony formations occure in the crust of weathering of the Precambrian banded iron formation rocrs in the saksagansky suit of Krivbass were studied. Their geologic structural position and perspective manifestation areas were determined. The features of the morpholody and structure, mineral composition; constitution and formation properties were studied. The ontogenic and typomorphic indication of the individuals and mineral aggregates occuring in the chalcedony formations were researched. Their transformation features in the crust of weathering of the banded iron formation rocrs reflecting mineral cristalizaticn mechanizm and condition, seguence and direction of mineral formation were noted. Morphologogenetic and gemmological classification of the chalcedony formations was developed. On the basis of the obtanied data the possibility of quality and raw materials abundance was established.

Ключові слова: геолого-структурна позиція, халцедонові утворення, мінеральний склад, онтогенія, гемологіічні особливості. .

ABSTRAKT

О.Ю.Грицай