Кремнистые минералы Зауралья

Халцедон образуется при невысоких температурах в присутствии воды. Образуется в миндалинах эффузивов, гидротермальных жилах, осадочных породах в виде желваков, конкреций, прослоев, в результате химического выветривания силикатов. Встречается халцедон и невулканического происхождения, образуясь в известняковых пустотах (некоторые месторождения кремней) [16, 30].



ЙЙЙ. ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ИСТОРИЯ ЗАУРАЛЬЯ

Район Южного Зауралья расположен на стыке тpеx кpупнейшиx геологичеcкиx cтpуктуp: Уpальcкой горной cтpаны, Западно-Cибиpcкой и Туpанcкой плит. Во вcеx cтpуктуpаx уcловия оcадконакопления имеют отличия (особенно резко в меловое вpемя). В Южном Зауpалье эти уcловия во многом cмешивалиcь, что обуcловливает пеcтpоту литологического cоcтава свит, cлагающиx меловой pазpез, вызывает определенные тpудноcти в cтpатигpафичеcкой коppеляции pазpезов и пpоcлеживании свит, в познании оcобенноcтей геологичеcкого pазвития теppитоpии, в воccтановлении палеогеогpафии и паpаметpов палеоcpеды [18].

ЙЙЙ.1 Геологическое строение территории Зауралья

На территории Зауралья месторождения минералов кремния представлены в западной части Курганской области (Катайский район) и юго-восточной Свердловской области (Каменский район). Для раскрытия обусловленности распространения, происхождения и некоторых других характеристик необходимо изучить геологическое строение территории Зауралья.

Территория представляет собой юго-западную часть Западно-Сибирской мезозойской плиты, прилегающую с востока к палеозойским структурам Урала. Геологический разрез территории характеризуется четко выраженным двухъярусным строением. Нижний структурный этаж сложен в различной степени дислоцированными доюрскими образованиями (приложение 8). В тектоническом отношении в складчатом фундаменте изучаемого района расположена Восточно-Уральская мегазона (Восточно-Уральский прогиб), переходящий в Зауральское поднятие.

Восточно-Уральский прогиб занимает небольшую площадь в северо-западной части Курганской области Катайском районе и юго-восточной части Свердловской области Каменском районе. Он представлен восточным крылом алапаевско-теченского синклинория и отделяется от Зауральского поднятия на востоке Бичурско-Копейским глубинным разломом. В обеих территориях в составе Алапаевско-Теченского синклинория выделяется Каменская синклиналь, сложенная вулканогенными и осадочными отложениями среднего девона и карбона.

Для зоны глубинного разлома характерно сложное геологическое строение с широким развитием грабенов, горстов, надвигов. Эти структуры еще осложнены многочисленными разрушениями различных направлений. Но преимущественно субмеридионального направления.

Отложения девона начали формироваться на рассматриваемой территории Зауралья примерно со средины системы. Шло отложение континентальных вулканогенно-терригенных осадков. Некоторые участки представляли собой область выветривания или размыва.

Такие же процессы наблюдались на территории в течение конца девона и начала карбона. В каменноугольном периоде интенсивно проявляется магматическая деятельность разрывных нарушений, и внедряются небольшие по размеру интрузивные тела.

В пермском периоде разломные нарушения продолжаются и также формируются магматические тела, представленные гранитами, липаритами, отложениями множества туфов, песчаников, андезитовых пород.

В начале триаса на территории изучаемого Зауралья существовали континентальные условия развития, разрывные нарушения. По разрывам в разные районы шел процесс излияния лавы кислого и основного состава.

Лава кислого состава более вязкая, она формировала скопления в виде невысоких вулканических куполов. Излияние лавы кислого состава сочеталось с излиянием лавы основного (базальтового) состава. Поэтому в районе сформировалось очень много вулканических поверхностных куполов, состоящих из базальта и липарита (приложение 7). Разрабатываемые синарским карьером в районе исследования. Обе лавы отличались высоким содержанием газов, и в газовых пузырях постепенно шел процесс формирования кремнистых минералов (например, агатов).

В конце триаса по породам палеозоя, раннего и среднего триаса развивается кора выветривания. Такая же ситуация наблюдается в начале юрского периода. В коре выветривания площадного типа, которая составляет от нескольких десятков сантиметров до нескольких метров в районе наблюдения, также встречаются кремнистые породы, представляющие собой разрушенные липарит-базальтовые вулканические купала.

ЙЙЙ.2. Основные этапы геологической истории Зауралья

Сложный и длительный путь формирования прошла территория Зауралья.

Первым из основных этапов является докембрийский этап. Прежде всего, он характеризуется существованием в течение почти 800 млн. лет морского бассейна (со средины протерозоя, в позднем рифее и венде). Он занимал территории в пределах. Дно его было неровным и неспокойным.

Между двумя крупными континентальными литосферными плитами (Восточно-Европейской и Сибирской) располагалась огромная по размерам Урало-Тяньшанская геосинклиналь. Суша представляла собой скалистые вулканические острова. Формировавшиеся в это время горные породы разнообразны по происхождению (обломочные, химические, вулканогенные).

Раннепалеозойский этап - второй этап формирования. Его временные рамки - кембрий, ордовик, силур. Длительность этапа составляет около 150 миллионов лет. Условия на территории геосинклинали практически остаются неизменными. Осадки представлены галечниками, песками, глинами разного состава, известняками.

Основные изменения характерны для конца этапа. Происходит усиление вулканической деятельности, горообразовательных движений, обусловленные обострением движения литосферных плит. Для суши характерно увеличение (горные массивы).

В третьем этапе происходят уже значительные перемены. Позднепалеозойский этап (150-160 млн. лет) охватывает девон, карбон и пермь. К этому времени накопленные на дне океанов мощные толщи осадков сминаются в складки различной формы. Как следствие возникают высокие горные системы. Характерна высокая подвижность, приводящая к активной вулканической деятельности, землетрясениям. Горы разбиваются многочисленными трещинами на блоки. Такие глубинные разломы (трещины, глубина которых доходила до 200км) протягиваются практически через всю территорию Зауралья, наиболее крупным из которых был Глубоченский разлом, проходящий почти в меридиональном направлении (с-с-в). Среди широтно протяженных разломов выделяются Пепелинский, Куртамышский. Гюловинский и другие.

Характерны процессы глубинного и поверхностного магматизма и метаморфизма. Происходит формирование кристаллических магматических пород (габбро, гранит, диорит и др.). Деятельность вулканов сопровождалась извержениями лавы, твердых продуктов (пепла, камешков и других вулканических обломков).

К концу этапа оформляется поверхность складчатого основания (фундамента) будущей эпигерцинской Западно-Сибирской плиты. Она к тому времени была разбита на отдельные участки - блоки.

Мезокайнозойский этап .

Он в свою очередь подразделяется (по А. П. Сигову) на шесть тектонических этапов.

С конца перми до начала триаса включительно - первый этап. В это время появляются еще новые глубинные разломы, которые приводят в свою очередь к образованию новых вулканов (трещинные). Также этап характеризуется: интенсивными процессами выветривания слагающих горы пород; изливающейся из глубин лавой, которая формирует куполовидные выступы; тектоническими разрывные нарушения (сбросы, сдвиги, надвиги). Среди осадков выделяются обломочные и вулканогенные. В конце этапа окончательно формируется поверхность складчатого фундамента Зауралья. В этот же период происходит формирование полосчатых месторождений агатов.

Поздний триас и юра - время второго этапа (70-80млн. лет). Еще в конце прошлого этапа ослабевают эндогенные процессы и во втором этапе происходит медленное выравнивание поверхности. В то же время остаются интенсивными процессы выветривания, как следствие формирование континентальной коры выветривания.

Третий этап длительностью 100-110млн. лет. Включает время с конца поздней юры по нижний олигоцен (конец палеогена). В это время происходят эпейрогенические движения, в основном отрицательные. Как следствие этого наступления моря. И в конце мела на всей территории Зауралья существует морской бассейн.

Откладываются разнообразные слои осадочных пород: трепелы, пески, глины, опоки.

В конце палеогена - четвертый этап (10млн. лет) - медленное поднятие территории Зауралья, регрессия моря. Осадки: лагунные, континентальные (огнеупорные глины, кварцевые пески).

Относительный тектонический покой и формирование аллювиально-озерных осадков характеризуют пятый этап формирования, который охватывает миоцен (ранний неоген). Длительность его составляет 14--15 млн. лет.

Последний, шестой этап занимает по времени плиоцен (вторую половину неогена) и четвертичный период. Среди колебательных движений преобладают положительные, хотя есть движения и отрицательного направления. Первые способствуют эрозионным процессам, формированию надпойменных террас, речных долин, углублению русел.

Происходит формирование современного рельефа. В это же время косвенное влияние четвертичного оледенения проявилось в виде талых ледниковых потоков, которые оставляли осадки (суглинистые, супесчаные), заполняли водой впадины и создавали новые формы рельефа.

К голоценовым осадкам (продолжительность голоцена 10-12тыс. лет) относятся эоловые (а именно белые кварцевые пески) и озерно-аллювиальные.

Сформированный осадочный чехол достигает 100-150м в рассматриваемом районе, при этом породы складчатого фундамента выходят здесь на поверхность в виде базальтов, липаритов, известняков. С ними связано образование рассма-триваемых минералов [3] (приложение 6, 8, 9).



ЙV. КРЕМНИСТЫЕ МИНЕРАЛЫ ЗАУРАЛЬЯ

4.1 Разновидности кремнистых минералов, распространенные на территории Зауралья

Кремнистые минералы являются самыми распространенными минералами. Территория Зауралья не исключение из списка, где встречаются эти минералы. Но каждая область месторождений характерна своими особенностями и разновидностями. В Зауралье встречаются следующие разновидности минералов кремния: халцедон, хризопраз, сердолик, агат, яшма, кремень, кварц и некоторые другие (приложение 13 - 29).

Разновидности.

Халцедон - скрытоволокнистая разновидность кварца. Цвет белый, зеленый, серый. Часто окраска пятнистая или полосчатая. Спайность отсутствует, излом раковистый, блеск восковой, матовый. Твердость 6,5-7,0. Морфология - натечные агрегаты в форме сосулек, конкреции, мелкие секреции - миндалины от 2 до 8 см. Часто встречаются жеоды, заполненные мелкокристаллическим кварцем. Образует псевдоморфозы по древесине. Формируется в пустотах эффузивных пород.

Хризопраз - разновидность халцедона изумрудно-зеленого или яблочно-зеленого цвета. Цвет неоднороден, с переходами от светлых до более ярких оттенков зелени. Окраска может выцветать от продолжительного воздействия солнечного цвета. Происхождение такое же, как у халцедона.

Сердолик - разновидность халцедона, красноватая, желто-красная или оранжевая. Красную окраску придают оксиды железа. Имеет натечную морфологию, встречается в виде миндалин. Образуется в пустотах эффузивных пород, излившихся в триасовом периоде.

Агат - концентрически-полосчатый халцедон. Цвет разнообразный: серовато-голубой, оранжево-бурый, коричнево-красный, голубоватый, бурый и др. Блеск восковой или матовый, твердость 6,5--7,0. Происхождение связано с заполнением пустот эффузивных пород (базальта, липарита).

Яшма. В минеральном составе преобладает кварц, иногда халцедон. Цвет коричневый, желтый, красный. Морфология; плотный агрегат. Образование связано с метаморфическими процессами, происходящими в базальто-липаритовых породах. Поделочный камень.

Кремень - Это скрытокристаллический и минеральный агрегат, состоящий из зерен кварца, халцедона, опала. Цвет черный, бурый, красноватый, зеленоватый. Твердость 7,0. Характерная особенность кремня - высокая твердость при большой вязкости и потому, он разбивается на гонкие пластинки с острыми режущими краями. Образование осадочно-метаморфогенное. Поделочный камень.

Кварц. Цвет белый, дымчатый, сиреневый. Часто имеет форму мелких кристаллов, заполняющих жеоды халцедона, встречаются небольшие друзы. Образуется при заполнении пустот эффузивных (излившихся) пород силикатными растворами (приложение 13 - 29).

Были проведены лабораторные исследования кремнистых минералов Зауралья. Их результаты подтверждают теоретический собранный материал и сведены в таблицу (приложение 12).

Проявления.

Проявления рассматриваемых минералов распространены на территории Зауралья в Катайском районе (Курганская область) и Каменском (Свердловская область). В основном все проявления приурочены к реке Синара, а именно к ее пойме и надпойменным террасам.

Халцедон встречается в корах выветривания эффузивов районе по течению реки Синары, в карьере по добыче строительного камня. Яшму находят в районе реки Синары близ д. Зырянка Катайского района. Сердолик распространен в древних аллювиальных отложениях и в современном аллювии реки Синара. Агат встречается в аллювии р. Синары, в коренных породах эффузивов в основном Катайском районе, а кремень - в форме желваков, конкреций линзовидной формы в современном аллювии реки Синара. Кварц можно найти кристаллики аметиста, мориона, раухтопаза в аллювии реки Синара. К основным проявлениям можно отнести районы у деревень Зырянка, Борисова и Чернушка в Катайском районе (приложение 10). А также находят минералы в Каменском районе Свердловской области по течению реки Синара.

ЙV.2. Агаты Зауралья

VЙ.2.1 Особенности

«Агаты Зауралья» - часто используемое словосочетание в литературе и среди коллекционеров и просто любителей агатов. Также часто можно слышать - синарские агаты. Агаты Зауралья обладают особенностями, которые отличают их от других агатов. Например, если сравнивать тиманский агат и синарский (приложение 3). Так, для тиманского агата характерны серо-голубые оттенки и более параллельное расположение слоев. Синарские агаты отличаются большей насыщенностью цвета и более разнообразными охристыми оттенками.

Крупные выделения агатов звездчатой формы, подобные магнитогорским отсутствуют.

Федеральное агентство Роснедра объявило о проведении конкурса на право геологического изучения участка на западе Курганской области в Катайском районе Синарского проявления агатов. Заявки на участие принимались до 19 января, а конкурсные предложения - до 1 марта. Сумма стартового платежа - 1 млн. рублей [39].

На 13 марта 2007 года в Зауралье был назначен сам конкурс на пользование недрами Синарского проявления агатов в Катайском районе. Стартовая цена драгоценных залежей - 1 миллион рублей. Участок состоит из двух агатовых линз, суммарные авторские ресурсы которых составляют 702,2 тонны кондиционных агатов. Наиболее вероятный претендент на победу в конкурсе ГУП «Катайский щебеночный карьер», имеющее все необходимое оборудование и технологии для добычи камня [39].

Проявления агатов сосредоточены на территории Зауралья в Катайском районе (Курганская обл.) и Каменском (Свердловская обл.). Складчатое основание территории Зауралья, покрытое мощным осадочным чехлом морского и континентального происхождения, было разрушено экзогенными факторами и осложнено тектоническими разломами и вулканизмом. В Катайском районе области оно вскрывается рекой Синара, выходя на поверхность. Располагаются здесь три деревни - Борисова, Зырянка, Чернушка - основные места проявлений агатов (приложение 10).

Выделяют два типа (по Шевалёву В.П.) проявлений агатов в Зауралье (долина реки Синара). Первый тип - коренные, когда агатовые миндалины находятся на месте образования в материнской породе. Второй - россыпные, куда агаты попадают при разрушении (выветривании) материнских пород [3, 33].

Россыпи агатов могут находиться на месте разрушения материнских пород. Но чаше водные потоки переносят агаты вместе с продуктами разрушения на большие расстояния. Большая энергия горных водных потоков окатывает агатовые миндалины, шлифует, полирует их и превращает в гальки или обломки. Оба коренных проявления агатов Борисовское и Чернушкинское расположены рядом на левом берегу р. Синары на расстоянии двух километров друг от друга, но разительно не похожи. [33]

История синарских камней насчитывает многие века. В литературных источниках упоминается 1261 год, когда местные жители, перекапывая свои земельные участки стали находить «рисунчатые камни» красивой окраски. В середине 18 века такие же камни находили по бечево-бурлацкой тропе, проходившей по берегам рек Синары и Исети. В основном находили сердолик красного и желтого цветов, иногда крапчатый и полосчатый. Об этих находках донесли даже императорскому двору.

В первой половине 19 века по заказу Екатеринбургской гранильной фабрики была проведена разведка и первая добыча сердоликов и агата.

Во второй половине 19 века Синарские агаты стали появляться в частных коллекциях уральских мастеров. По рассказам местных жителей, в эти годы у Анатолия Демидова, правнука старшего Демидова, в районе Синары были места с интенсивной добычей поделочного камня и даже шахты, в которых добывалось золото. Оно увозилось на подводах в Челябинск. В последствии эти шахты были затоплены. Сейчас трудно определить, сказкой или былью является эта история. Но по берегам Синары на протяжении многих километров почти на каждом шагу можно встретить глубокие ямы, канавы, «закопушки» выброшенной поверхности с горной породой, в которой, несомненно, старатели разных времен искали, находили полосчатые агаты разной окраски, причудливые дольки, секреции с мелкими кристаллами аметиста мориона, цитрина [2].

В данном районе можно выделить три агатовой минерализации:

1. Коренное залегание базальтов с миндалинами разных размеров;

2. Залегание миндалин в рыхлых меловых отложениях на глубинах от 1 до 9 метров. Этот тип более перспективен в практическом отношении;

3. Агатовые миндалины, отпрепарированные водами реки Синара и залегающие в русловом и донном аллювии на правом и левом ее берегах.

Второй и третий типы минерализации агатов более перспективны в настоящее время в практическом отношении и связаны с элювиально-дельтовыми и аллювиальными геологическими процессами. Старые выработки местных карьеров вблизи сел Чернушка, Зырянка и других могут представлять интерес для посещения школьных и студенческих организованных групп [2,33].

Синарские агаты - это сферические, полусферические, овальные, плоские камни с бугристой или ячеистой поверхностью. Что же находится внутри галек, можно видеть или на обломках, или при распиловке камня.

Внутри агаты имеют зонально-концентрические облекающие слои различной толщины желтых, коричневых, красных цветов (сердолики, карнеолы), бурых (сардеры). Карнеоловая галька, снятая с двух сторон, сколы поверхности позволяют увидеть внутренний рисунок.

Большинство агатов имеют сплошное заполнение миндалины либо халцедоновыми слоями, либо кристаллическим кварцем.

Слои халцедона облекают внутреннюю поверхность пустоты с более простым строением агатов. С более сложным строением пустота делится на несколько объемов, заполняющихся самостоятельно. Такие агаты называются полицентрическими.

«Изюминками» в россыпи являются очень редкие агаты-ониксы с плоскопараллельными слоями халцедона (приложение 23).

Не редко в россыпи попадаются агаты с неполностью завершенным процессом заполнения, остается часть пустоты - жеода. На стенках жеоды видны головки кристаллов кварца (мориона, дымчатого, аметиста) (приложение 14, 28).

Довольно редко попадаются глубоко прозрачные агаты, иризирующие с муаровой игрой световых бликов. Особую красоту агатам придает перемежающаяся окраска слоев то нежно переходящая из одного цвета в другой, то, наоборот, контрастная. Интерес представляют агаты со следами выщелачивания кристаллов карбонатов. Россыпь отличается наличием большого количества галек и булыжников кремней, яшм, агато-яшм, кварца (приложение 19).

Особенно интересны «агатовые розы» (по Шевалеву). Камень имеет несколько вдавленных внутрь поверхностей разной величины, каждые две соседние поверхности образуют тонкое ребро. В середине поверхности находится шишечка, от которой к краям идут радиальные бороздки. При распиле обнажается чаще всего кварцевое ядро, а агат приобретает звездчатую форму. Это так называемые литофизы.

Россыпные синарские агаты по богатству окраски и разнообразию рисунков занимают первое место в России.



ЙV.2.2 Проявления агатов

Борисовское проявление агатов. Находится на северной окраине середины деревни Борисовой, примерно на половине склона коренного берега реки.

Здесь на дневную поверхность выходят базальты - основная вулканическая порода темно-серого, почти черного цвета. Борисовские базальты - породы щелочные. Эта лава содержала много паров и газов, поэтому была сильно пузыристая, при остывании пузырьки превратились в пустоты сферической или яйцевидной формы, размером от 1 мм в поперечнике до 100-150 мм. Все мелкие пустоты заполнены агатами белого (кахолонг) розоватого цветов. Такая порода называется миндалекаменной или мандельштейном. Строение крупных агатов более сложное.

Поверхность крупной миндалины грубо шершавая, зеленовато-бурого цвета. В разрезе тонкий до 10 мм слой халцедона буро-оливкового цвета. Вся внутренняя часть заполнена молочным или прозрачным кварцем. Довольно часты в миндалинах жеоды с аметистовыми, дымчатыми, морионовыми головками кристаллов кварца.

Более 90% агатов с кварцевым заполнением имеют следы вторичных, после образования минералогических процессов. Разработка ведется любителями кам-ня около двадцати лет, но образцы агатов имеют только коллекционный характер.

Чернушкинское коренное проявление агатов. На левом берегу рекой Синара между рекой Чернушка и селом Зырянское высятся скальные обнажения вулканических пород: риолитов, риолит-порфиров и их туфов. Это кислые породы (приложение 10).

Возраст этих лав триасовый период мезозойской эры. Выше от реки породы перекрыты мощным чехлом рыхлых пород собственной коры выветривания. Породы разрабатываются большими карьерами на дорожно-строительный щебень.

Риолиты в свежем расколе имеют розовато-серый, розовато-кремовый цвета, на участках метаморфизации приобретают зеленый цвет. Отмечены горизонты, где в риолитах появляются порфировые выделения кислых плагиоклазов, кварца, халцедона и карбонатов. Выделения бело-голубого халцедона имеют неправильную форму, часто вытянутую. Заполняют, по-видимому, межслойные пустоты и трещины. Размеры их небольшие, от породы не отделяются. Существуют и сферические выделения агатом величиной в 20-30 мм в сплошной породе. Отдельные агаты находили в коре выветривания.

Месторождение агатов имеет коллекционный интерес.

Зырянско-Чернушкинское проявление агатов. (Синарские агатовые копи). Находится на высоком правом берегу реки Синара, рассеченном тремя глубокими логами, выходящими к реке, между западной окраиной с. Зырянского и серединой д. Чернушки на левом берегу (приложение 10).

Агаты находятся в рыхлых породах синарской свиты нижнего мела - это речные саллювиальные отложения глин, песков, галечников. Сверху они перекрыты отложениями рыхлых пород палеоген-четвертичного возраста. Поэтому россыпь и называется погребенной.

Агаты из россыпи сильно оббиты (больше обломков, чем целых), окатаны, иные и отполированы. То есть несут на себе следы длительного путешествия в водном потоке вместе с камнями и песком, притом в довольно быстром потоке. Этот факт исключает возможность происхождения данных агатов из местных коренных месторождений [33].



V. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ КРЕМНИСТЫХ МИНЕРАЛОВ

V.1 Из истории использования кремнистых минералов

Агат.

В различные эпохи и у разных народов агат считался талисманом, спасающим от ядов, в том числе и змеиного. Ему приписывали свойство утолять жажду и обострять зрение, покровительствовать владельцу, придавать ему силу и красноречие, отвращать от него житейские бури и ураганы.

А в Древнем Китае изготовленный из коричневого агата в форме цикады амулет клали на язык усопшего: этот амулет, по китайским легендам, способен был не только воскресить усопшего, но и заставить его говорить (стрекотать), подобно цикаде. В раннем средневековье предполагали, что ношение агата в виде амулета или украшения делает человека приятным в обществе, а его разговоры более осмысленными и выразительными.

А изделия же из агата известны с глубокой древности: так, в гробницах Алушты обнаружены агатовые бусы, относящиеся к пятому веку до нашей эры. Еще на заре своей истории агатовые камни были первыми материалами, из которых человек изготовил печати и резные украшения (геммы).

Камни с резным узором -- инталии -- использовались древними главным образом как печати, а с выпуклым изображением - камеи - еще за тридцать веков до нашей эры (во времена так называемой энейской культуры) применялись в качестве украшений.

Халцедон.

Голубой халцедон принадлежит к числу популярных и испытанных временем самоцветов. Его использовали древние античные мастера для изготовления резных изображений на камне, то есть для гемм. Не угас спрос на этот камень и в настоящее время. Халцедон очень податлив резцу. На протяжении многих тысячелетий из него изготовляли бусы, вставки в перстни, подвески (приложение 31). Халцедоном украшали не только одежду, но и седла, сбрую, оружие. Применяется в изготовлении сувениров, столешниц, мозаичных панно. Кроме того, ему приписывали поистине чудодейственные свойства, например, что он помогает в ведении судебных дел, врачует душевное расстройство и меланхолию.

Древние манускрипты перечисляют среди камней-амулетов мореплавателей: халцедон и агат. У древних греков существовал еще язык камней - именно отсюда пошли символика и представление о влиянии камней на судьбы людей, которые дошли до наших дней.

В обнаруженном горным инженером Д.Л. Ивановым в 1891 г. Шайгинском городище (уникальный памятник культуры чжурчжэней второй половины XII - первой трети XIII вв. на территории Приморского края.) найдены замечательные изделия из халцедона, например, Спящие лебеди (халцедон, длина 35 мм, империя Цзинь (XII-XIII вв.)).

Кремень.

Кремень с глубокой древности человек использовал в качестве орудий труда и защиты, делал из него ножи, топоры, скребки, наконечники для копий и стрел и другое. Кремень широко использовался для извлечения огня при ударе о сталь во времена, которые предшествовали изобретению спичек и детонаторов. С помощью кремня были построены прекрасные храмы, сделаны наскальные рисунки, выполнены базальтовые фигуры на острове Пасхи.

В средние века аметисту отдавалось предпочтение при украшении одежды священников, за что камень называли епископским, пасторским, а в России -- архиерейским. Корона царицы Ирины Годуновой была украшена аметистами густо-фиолетового цвета, которые чередовались с сапфирами. В XVII веке на Руси красноватая разновидность аметиста «вареник» или «америс» ценилась дороже рубина. Из камня изготовляли вставки для колец, сережек, брошек, запонок, а также печатки, ожерелья, флаконы, амулеты. Этот ассортимент изделий из самоцвета распространен и теперь.

В старинных русских книгах о камнях сообщается: «Сила этого камня такова: пьянство отгоняет, мысли лихие удаляет, добрым разум делает и во всех делах помощей. А ще кто этого камня изопьет, то неплодного плодным делает и окорм гасит, воинских людей от недугов оберегает и к одолению неприятеля приводит, и к ловлению зверей диких и птиц добре есть помощей. Амефис ускормляет мощность и не допускает того, как его носит, в памяти отходити».

В средние века фиолетовый камень был необходимым украшением богатых вельмож и вплоть до XVII века не уступал по стоимости бриллианту. Он служил знаком принадлежности к князьям католической церкви, которым при посвящении в сан папа вручал перстень с аметистом.

Вблизи города Соданкюле (в Северной Финляндии) обнаружена огромная глыба руды, в которую вкраплены двести фиолетовых кристаллов аметиста, крупнейший из которых весит 650 килограммов. Стоимость его так велика, что специалисты боятся даже назвать предполагаемую сумму.

Три великолепно ограненных аметиста хранятся в Галерее минералов Британского музея естественной истории, один из которых овальной формы, весом 343 карата, найден в Бразилии. Два других --90 и 75 карат, привезены из России.

Яшма.

Яшма - один из самых древних каменных материалов, с которыми познакомился первобытный человек. Первоначально из яшмы делали различные орудия, а в эпохи античности и Средних веков - преимущественно украшения (геммы, печатки, амулеты и другие предметы мелкой пластики) (приложение 30).

Хризопраз.

Хризопраз благоприятен для любого нового дела, т. к. в нем присутствует стремление к преобразованию. Поэтому людям, неспокойным духом, стремящимся к обновлению, он принесет удачу.

Он, как и изумруд, не любит подозрительных и ленивых владельцев, на их руке он темнеет. Не любит он и яркого солнечного света -- выцветает. Это камень изобретателей и новаторов. Он привлекает соратников к тому, кто взялся за новое дело.

Хризопраз является самой ценной разновидностью полупрозрачного кварца- халцедона. В Древней Греции и Риме из хризопразов вырезали красивые геммы.[1, 4,10, 20, 26, 37]

V.2. Обработка кремнистых минералов на современном этапе развития

Особенности использования кремнистых минералов в Зауралье.

Обработка декоративных и поделочных камней снова востребована в России. После недавнего кризиса на рынке растет спрос на красивые изделия потомков Данилы-мастера. К сожалению, финансовый кризис не обошел стороной камнерезные и камнеобрабатывающие производства. На некоторых из них в 90-е годы минувшего века вынуждены были резко сократить объемы выпуска изделий, другие производства и вовсе закрылись. Казалось, этому промыслу уже не выбраться из спада. Сейчас же отрасль находится на подъеме [23].

Месторождения Зауралья имеют коллекционный характер, в основном разрабатываются коллекционерами-любителями. Все обнаруженные минералы чаще всего идут в частные коллекции, дарятся музеям или обрабатываются. При музее имени Ферсмана в г. Каменск-Уральский существует мастерская, где желающих (в основном школьников) обучают обработке минералов.

V.3. Камнерезное искусство

Агат и другие кремнистые камни были первыми материалами, из которых человек на заре своей истории изготовлял печати и резные камни для украшений (геммы). Камни с врезным узором - инталии - использовались главным образом как печати, а с выпуклым изображением - камеи - еще за 30 веков до н. э. (эгейская культура) - в качестве украшений.

Изготовлением резного камня занимались греки. Они работали с агатом, сердоликом и яшмой. Камнерезное искусство достигло своего расцвета па острове Крит в XVII--XV вв. до н. э. Позднее, в IX--VII вв., кроме агата, начинают применять мягкие камни (стеатит), появляются и привозные: амазонит и сапфирин.

Во второй половине IV в. до н. э. геммы изготовляются из аметиста, альмандина, плазмы, берилла и гиацинта. Появляется многослойный сардоникс, видимо, привезенный из Индии.

Известны имена некоторых мастеров, изготовлявших геммы. Так, на камее V в. до н. э. есть надпись: «Сделал Дексамен Хиосец». В XVIII в. в Германии прекрасные камеи вырезал Лоренц Наттер. В XIX в. в Италии славились своим мастерством резчики Джиовани и Луиджи Пихлеры. В XVIII - XIX вв. в Петербурге работал крупный мастер Петр Доброхотов. Некоторые старинные геммы пользуются мировой славой. В ряде случаев дошла до нас и история их.

В Эрмитаже находится знаменитая камея Гонзага - одна из самых больших в мире: ее длина 157 мм, ширина 118 мм, высота рельефа 30 мм. Выполнена она из единого ровного куска трехслойного сардоникса. Фон камеи темно-коричневый. Из среднего, молочно-белого слоя вырезана фигура женщины, лицо и шея; из более ровного и светлого участка слоя - лицо мужчины. Очень эффектно использованы неровности окраски. Так, из белого пятна на шлеме сделана розетка, а светлые пятна на плаще (эгиде) изображают застежки в виде голов Медузы Горгоны и Фобоса.

Ониксы (разновидность агата - очень редкая) широко используются в камнерезных изделиях (часы, пресс-папье, пепельницы, вазочки, статуэтки и др.), а также в ювелирных украшениях (бусы, броши, кольца, браслеты и др.). Оникс (особенно сардоникс) - классический материал гемм - камей и инталий.

В 18-19 вв., с появлением специальных станков, появилась возможность вытачивать из яшм крупные камнерезные изделия и детали дворцового декора, которыми особенно славилась Россия.

В практике камнерезного дела яшмами называют не только кремнистые породы, но и целый ряд пород различного состава и происхождения, по физическим свойствам близких к собственно яшмам. С яшмами их объединяет способность полироваться до зеркального блеска в сочетании с привлекательными расцветками, твердостью обычно не ниже 6, вязкостью, плотным, массивным сложением и непрозрачностью. Такие породы, в отличие от подлинных яшм и яшмоидов, называют яшмовидными. К ним относятся некоторые богатые кварцем мелкозернистые контактовые роговики, метаморфизованные кислые лавы, вулканические туфы разного состава, иногда также железистые кварциты.

В камнерезной промышленности рисунчатые кремни пока не применяются, но широко используются коллекционерами, которые изготовляют из них небольшие поделки (плитки, вставки в ювелирные изделия и др.).[4, 25,37,40]

V.4. Особенности ювелирного дела

Большинство цветных агатов, встречающихся в товарных декоративных и ювелирных изделиях (приложение 31), обладающих чередующимися ярко окрашенными слоями красных, буро-красных, желтых, зеленых, синих и других тонов и однотонными слоями, присущими халцедон-агатам, получают искусственно избирательным пропитыванием органическими веществами (сахаром и др.) или солями железа, хрома, никеля, кобальта и др., с последующим осторожным нагреванием пли обработкой различными реагентами. При этом пропитываются и окрашиваются.

Во многих коллекциях карминово-красные или ярко-зеленые агаты в большинстве случаев окрашены анилиновыми красками. Интерес представляет и окрашивание агата в синий цвет (цвет берлинской лазури). Для этого агат длительное время пропитывают в растворе железо-синеродистого калия, а затем помещают в слабый раствор хлористого железа. Берлинская лазурь синтезируется непосредственно в порах камня и прочно окрашивает его в ярко-синий цвет.

Наиболее распространен, однако, способ ониксовой окраски агата, и камень, окрашенный таким способом, труднее всего отличить от природного.

Образец, предназначенный для окраски, помещают в разбавленный водой пчелиный мед и выдерживают в нем довольно долго (около двух месяцев), а затем после тщательной промывки и высушивания насыщенный медом агат помещают в пары концентрированной серной кислоты. При этом происходит обугливание сахара и образец принимает красивую черно-бурую окраску, тем более темную, чем выше была пористость породы и чем больше углистого вещества в нем образовалось. Отдельные плотные слои остаются белыми, создавая неповторимый рисунок оникса.

Легкость искусственной окраски агата позволяет предположить, что во многих старинных изделиях агат окрашен искусственно. Это же объясняет и причину вторичной окраски сердолика.

Искусство обработки драгоценного камня передавалось народами из поколения в поколение. Высокого совершенства в обработке агатов достигали греки и римляне в так называемой рельефно-скулыпурной гравировке, где камню придавалась плоская овальная форма в виде медальона, на лицевой стороне которой вырезались головы или целые фигуры.

Технология обработки яшмы и кремней меняется в зависимости от пористости и присутствия участков с пониженной твердостью или небольших инкрустированных кварцем пустот. Такое сырье рекомендуется разрезать на пластины, нагреть их и на обе стороны щеткой нанести эпоксидную смолу, чтобы заполнить ею все пустоты. Таким же образом можно обработать и недоделанную заготовку, если она еще не развалилась. Можно использовать другие синтетические клеи, с повторной проклейкой по мере обработки заготовки. Яшмы часто представляют собой пропитанный кремнеземом вулканический пепел и содержат много пор, поэтому отполировать их значительно труднее, чем плотные халцедоны. После тонкой шлифовки рекомендуется использовать сначала алмаз крупностью 15, 6 и 3 мкм на дереве, а затем перейти к полированию окисью алюминия на коже или дереве. В то же время многие кремни более силицифицированы и полируются без особого труда. К наиболее трудно полируемым типам яшм относятся джеспилиты в состав которых входят окрашенная, сильно окремненная порода слоистой структуры и прожилки мелкозернистого гематита. Если этот материал обрабатывать, как кварц, то полируются только участки с кварцем, а участки с гематитом остаются неполированными. Это обусловлено тем, что частицы гематита выкрашиваются и на их месте остается много мелких ямок. Ровную поверхность в большинстве случаев можно получить путем продолжительной тонкой шлифовки 15-мкм алмазной пастой на дереве с последующей шлифовкой 6- и 3-мкм пастами и окончательной полировкой 1-0,5-мкм алмазом на дереве.

Камень называемый теперь ясписом технически описан как опак, нечистый вид кварца красного или желтого цвета; он способен к прекрасной полировке и употребляется для устройства ваз, печатей, табакерок и прочего [11, 23, 25, 40].

Агаты применяются в технике для изготовления опор точных аналитических весов, химических ступок и пестиков. Используются в камнерезных изделиях, ювелирных украшениях (бусы, броши, кольца, браслеты и другое) [37,40].



ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате обработки собранных данных и анализа полученных результатов лабораторных исследований были решены поставленные задачи и сделан ряд общих выводов по теме исследования.

Рассматриваемая территория прошла длительный и сложный путь развития и относится к территории Зауралья.

Геологическое строение области исследования - двух районов Катайского и Каменского - одинаковы.

Складчатое основание формировалось к концу пермского периода и в триасе.

Для этого времени характерны мощные расколы земной коры. А также наиболее сильные процессы вулканизма трещинного типа. Большое количество лавы изливалось и на суше и под водой. Лава как кислого (липариты), так и основного состава (базальты). Для нее характерно большое количество газовых компонентов. С их преобразованием связано происхождение большинства кремнистых минералов.

По структурно-тектоническому строению территория Зауралья также одинакова. Располагается в Зауральской структурной мегазоне. В пределах Курганской области - только Катайский район расположен в этой зоне.

Всего минералов кремния более сотни. На территории Зауралья встречаются одни из наиболее распространенных и удивительных по красоте. Это кварц (разновидность - аметист, авантюрин), халцедон, разновидности - агат (сердолик, и даже карнеол и оникс), хризопраз. Наиболее интересными по текстуре не только в Зауралье, но и в России считаются синарские агаты.

Всем рассматриваемым минералам соответствует формула SiO2, а множество разностей объясняется различными примесями.

В ходе работы выяснилось, что генезис минералов кремния связан с вулканическими процессами, с преобразованием газовых компонентов.

Данные минералы тесно связаны происхождением между собой. И в зависимости от изменений лишь некоторой части условий образуется тот или иной минерал. Например, превращение в яшмы связано с метаморфизмом, а именно уплотнением осадочных кремнистых пород.

Кремнистые минералы рассматриваемой территории Зауралья встречаются в Катайском районе Курганской области и Каменском районе Свердловской области. Сосредоточены они вдоль течения реки Синара, в ее пойме и надпой-менных террасах.

Проявления представлены следующими видами: коренные и россыпные. К коренным относятся Борисовское, Чернушинское, а к россыпным Зырянское.

В результате проведенных исследований в лаборатории музея Курганского государственного университета и образцов стендов музея имени Ферсмана в городе Каменск-Уральский были подтверждены собранные теоретические материалы, в частности о свойствах и распространении кремнистых минералов рассматриваемой территории. На основе собранных материалов также были составлены две карты, одна из которых отражает географию проявлений минералов.



Список литературы

1. Азева Г.Ф. Агаты курганского Зауралья //Зыряновские чтения. - Курган, 2006 г

2. Азева Г.Ф. Геологическая история развития, минералы и горные породы территории Курганской области / Уч. пос.; Кург. гос. ун-т. - Курган, 1996 г.

3. Ахметова Г. Л., Ахметов С. Ф. От авантюрина до яшмы / Ахметова Г. Л., Ахметов С. Ф.. - М.: Знание, 1990 г.

4. Барсанов ГЛ., Яковлева М.Е. Минералогия поделочных и полудрагоценных разновидностей тонкозернистого кремнезема / Барсанов ГЛ., Яковлева М. Е.. - М.: Наука, 1984 г. - с 144.

5. География Курганской области /Уч. пос. отв.ред. Завьялова О. Г.. - Курган: Парус-М, 1993 г.

6. Геологический словарь, т 1 / отв. ред. Паффенгольц М.: Недра, 1973 г.

7. Денискина Н.Д., Эпова Е.И, Калинин Д.В. Условия образования золей кремнезема и их реализация в природе. // Геол. геоф., 1981 г. N 12. с. 87-92.

8. Здорик Т.Б. Минералы и горные породы СССР/ Здорик Т.Б., Матлас В. В.. - М.: Мысль, 1970 г.

9. Здорик Т. Б. Приоткрой малахитовую шкатулку. - М.: Просвещение, 1979 г.

10. Кантор Б. З. Коллекционирование минералов. - М.: Недра, 1982 г.

11. Карлович И. А. Геология. - М.: ООО Акад. проект, 2003 г.

12. Кирпищников С.А. Флора скальных обрывов реки Исеть. - Каменск -Уральский, 2005 г.

13. Корабельников В. А. Живое прошлое Земли М.: Просвещение, 1983 г.

14. Красильников П. В. Камни: мистика и реальность (Сб. ст. отв.ред. Новоселова Г. М.). - СПб, 1997 г.

15. Лазаренко Е. К. Курс минералогии . - М.: Высшая школа, 1978 г.

16. Либау Ф. Структурная химия силикатов.M.: Мир, 1988 г.

17. Максимович Н.Г. Влияние геологических факторов на формирование экологи-ческой обстановки Курганского Зауралья / Максимович Н.Г., Казакевич С.В. // Геология и полезные ископаемые Западного Урала: Материалы регион. науч. - практ. конф. - Пермь, 2002. - С.239-242.

18. Музафаров В. Г. Минералогия и петрография М.: Просвещение, 1964 г.

19. Петров В. П. Рассказы о поделочном камне. - М.: Недра, 1984 г.

20. Пущаровский Д. Ю. Структурная минералогия силикатов и их синтетических аналогов. - М.: Недра, 1986 г.

21. Соболевский В. И. Замечательные минералы, 2-е изд., доп. - М.: Просвещение, 1983 г.

22. Сребродольский Б.И. Загадки минералогии. - М.: Наука, 1987 г.

23. Степанов В. В. Яшма. - Ср. Ур. кн.изд-во, 1974 г.

24. Устимова Л. И. Кристаллография и минералогия. - Мн.: Выш. школа, 1983 г.

25. Что имеем, как храним / Сб. ст. отв. ред. Тюрин Ю. А.. - Курган, 1993 г.

26. Шевалев В.П. Агаты Синары. - К-Ур.: геологический музей им. ак. А. Е. Ферсмана, 2005 г.

27. Шевалев В. П. Геологический музей им. А. Е. Ферсмана. - К-Ур., 2005 г.

Размещено на Allbest.ru

...