Драгоценные камни в пегматитах Бразилии

В пегматитах Бразилии добывают самые разные драгоценные и полудрагоценные камни, в том числе изумруды, аквамарин, александрит, топазы. Добыча полезных ископаемых является частью бразильской культуры и разведка недр — образ жизни для многих людей. Многие рудники Бразилии, принадлежащие горнодобывающим компаниям, оборудованы по последнему слову техники, так же, как и компании других стран. Если же месторождение находится в районе, где не предоставляется лицензия на разведку и добычу, то старатели (гаримпейрос), могут перекапывать перспективные участки с помощью ручного инструмента (скорее всего, работают они нелегально).

Наиболее красивые и впечатляющие драгоценные камни происходят из региона, расположенного неподалеку от города Белу-Оризонти в штате Минас-Жерайс. В этом регионе добывают изумруд, аквамарин, рубеллит (розовый турмалин), зеленый турмалин, императорский топаз (империал), александрит и амазонит.  Вопросы генезиса этих месторождений были предметом экскурсии 31-го Международного геологического конгресса в 2001.

В этой статье будут рассмотрены некоторые вопросы происхождения пегматитов и образования минералов, связанных с ними.

выработки в пегматитах

Рис. 1 Горная выработка в пегматитах, Бразилия, штат Минас-Жерайс. На рисунке : в центре кадра — большие кристаллы ортоклаза, в верхней части фотографии — кристаллы слюды. В нижней части снимки — фигуры людей для масштаба).

Что такое пегматиты?

Строго говоря, термин «пегматиты» означает не просто магматическую изверженную породу, а породу определенной структуры. Пегматиты сложены крупными кристаллами, которые могут достигать очень больших размеров. Так, на рисунке 1 длина кристаллов калиевого полевого шпата (K-feldpar) составляет до 3 метра в длину. На другом участке были найдены кристаллы берилла размером 0,7 метра в поперечнике.

Объяснения специалистов, почему кристаллы в пегматитах вырастают до гигантских размеров, носят противоречивый характер. Тем не менее, наиболее широко признана гипотеза, что кристаллы вырастают из богатых водой расплавов, в которых есть элементы-флюсы (элементы, которые снижают температуру плавления силикатных минералов) — бор, фтор и фосфор. Высокая концентрации этих элементов-флюсов и оптимальная температура расплава позволяют катионам  быстро перемещаться к местам выращивания кристаллов. Вопрос о том, почему некоторые пегматиты содержат драгоценные камни, в то время как в других породах того же состава их нет, также является предметом дискуссий. 

Цвета минералов

Есть несколько объяснений, почему камни имеют тот или иной цвет. В ювелирной промышленности минералы часто облучают рентгеновскими или гамма-лучами  для придания цвета или усиления окраски.

Встречающиеся в природе цвета минералов зависит, как правило, от наличия примесей. Зеленый цвет изумруда является результатом наличия хрома и (или) ванадия, зеленый в турмалин является таковым из-за хрома, в то время как аквамарин обязан своим цветом железу. Розовый цвет рубеллита связан, скорее всего, с наличием в кристаллической решетке ионов магния.

Александрит (драгоценный камень, разновидность хризоберилла) является одним из самых редких драгоценных камней. Он знаменит тем, что он меняет цвет в зависимости от освещения. Этот минерал зеленый в естественном или флуоресцентном свете и красный в свете ламп накаливания. Александрит также обязан своим цветом следам хрома.

Рис. 2 Расположение месторождений драгоценных камней в штате Минас-Жерайс, Бразилия (от Cesar Mendes, 2000).


Изумруд

Открытие изумрудов в месторождении Capoeirana (garimpo da Capoeirana) является классическим примером того, как удачливый человек оказывается в нужном месте в нужное время. Мужчина наблюдал, как два быка сражаются друг с другом на ферме Capoeirana. Один из быков промахнулся и ударил землю своим рогом. В земле, вспаханной рогом быка, в красной почве появился зеленый кристалл. Оказалось, это изумруд. Изумруды добывают и в шахте населенного пункта Белмонт (Belmont mine).

Изумруды находятся в ультраосновных биотитовых сланцах, а также в кварцевых жилах, секущих эти породы (рисунок 3). Наличие вмещающих зеленокаменных пород (ультрамафитов) сыграло ключевую роль в образовании изумрудов, так как это породы содержат хром, необходимый для их образования. Не совсем понятно, откуда взялся бериллий, который входит в химическую формулу минерала. Скорее всего, он поступал из растворов, циркулирующих в этом районе при образовании пегматитов.

Рис. 3  Изумруд в кварцевой жиле, секущей биотитовые сланцы.

Александрит

Александрит добывается из аллювия на руднике Итайтинга (Itaitinga mine). Камни лучшего качества стоят до 3500 $ США за карат. 55-60% своей массы минералы теряют при резке, поэтому добытое сырье первоначально оценивается в 250 долларов за карат.

Александрит извлекают из гравийных пород, которые также содержат изумруд, аквамарин и хризоберилл. Сочетание самоцветных камней в аллювиальных отложениях наводит на мысль, что источником александрита являются пегматиты. Геологические исследования позволили обнаружить кристаллы александрита и в ультраосновных биотитовых сланцах, которые пересекают пегматитовые дайки.

Таким образом, своим образованием александрит обязан бериллию, поступавшему из недр при образовании пегматитов и богатым хромом биотитовым заленокаменным сланцам.

Аквамарин

Аквамарин — драгоценная разновидность берилла. Пегматитовое месторождение Grota dа Generosa является крупным поставщиком не только аквамарина, но и полевого шпата для керамических заводов и промышленного берилла для получения элементарного бериллия. Голубой и  зеленовато-голубой цвет аквамарину дает примесь ионов железа. Пегматиты, с которыми связаны аквамарины, находятся в контактной зоне между слюдой и кварц-полевошпатовыми породами.

На рисунке 4 показаны большие кристаллы берилла в контактной зоне между слюдой (в верхней части снимка) и кварц-полевошпатовыми породами (ниже). 

Рис. 4  Крупные кристаллы берилла, вплоть до 0,7м поперечнике, в пегматитах Grota да Generosa. На этом руднике добывают аквамарин.

Крупные месторождения аквамарина — Ponte da Rize pegmatite, Ipe pegmatite.

Турмалин

Бразилия поставляет на мировой рынок крупные и прозрачные кристаллы зеленого и розового турмалина (рубеллита). Самые лучшие камни добывались на пегматитовом участке Jonas. Сейчас этот рудник не разрабатывается. Самые крупные кристаллы, добытые на этом месторождении, получили собственные имена — Joaninha, Roguete, Tarugo и Flor-dе-Liz. Их вес составил 325, 135, 80 и 32 кг соответственно. На рисунке 5 — кристаллы рубеллита под названием Forguete.

Топаз

Качественные топазы, в том числе, камни сорта империал, добывают на руднике Capao mine. Яркий, очень красивый полевой шпат амазонит добывается на рудниках Fazenda Providencia.

Рис. 5. Кристаллы розового турмалина рубеллита Foruete, найдены в пегматите Jonas шахтером Аилтоном Барбозой. Длина большого кристалла — 1,07 метра, вес камня — 125 кг. Образец был продан за $ US 9000000. (От Сезар-Мендес, 2000).

По материалам перевода статьи: Gemstone Deposits of Minas Gerais, Brazil, (автор Bob Linnen).

Запись опубликована в рубрике История камня с метками , , , , , , , , . Добавьте в закладки постоянную ссылку.