Валерий Петров - Рассказы о поделочном камне
В моей коллекции есть кусочек уральского орлеца. Особую прелесть придает ему неповторимый узор в розово-красных и бурых тонах. Его можно сравнить с хорошо раскрашенной географической картой. По краям и в центре проходят вытянутые светло-розовые «хребты». Изучение кусочка под микроскопом показало, что это именно родонит. В центре одного из «хребтов» светло-бурое пятно — так на картах изображаются скалы, здесь же это волокна бурого бустамита. Вокруг «хребтов» участки и потоки густой ярко-розовой окраски; они просвечивают, а местами почти прозрачны. Пожалуй, эти участки составляют главную красоту образца. Под микроскопом удается обнаружить, что это в основном родохрозит, иначе, марганцевый шпат — углекислый марганец. Удивительно интересный минерал: при одинаковом составе он может иметь самые разные цвета, а порой и быть совершенно бесцветным.
Надо сказать, что марганцевые минералы очень трудны для определения. Мне довелось побывать на Чиатурском месторождении марганца. Здесь руды и подстилающие их известняки оказались прорванными жилами молодого базальта. Остатки вулкана можно наблюдать выше, на плато, по поверхности которого разлился лавовый поток (местами марганец добывается из-под лавы). Там, где лава пересекает рудный пласт, он цементирован карбонатом, кое-где образующим в руде минеральные жилки. Этот карбонат явно отложился из вод, прогретых лавой. Орудуя найденным неподалеку горняцким обушком, мне удалось добыть много прекрасных образцов с очень эффектными белыми, чуть-чуть розоватыми, кристалликами. Сначала я думал, что собрал манганокальцит, т. е. кальцит с небольшим количеством окрашивающего его марганца, но когда изучил эти образцы, то был удивлен — белые кристаллы почти не содержали кальция, это был типичный марганцевый шпат. Часть этих находок еще и сейчас хранится в Минералогическом музее АН СССР.
Но вернемся к рассказу об орлеце. Причина ярко-розовой окраски родохрозита еще не совсем ясна, и, надо думать, она во многом зависит от структурных нарушений положения марганца в кристаллической решетке. В одном из углов рассматриваемого кусочка орлеца имеется небольшое, а в другом довольно крупное, более или менее округлое темно-бурое пятно. Это скопления мелких кристаллов марганцевого граната — спессартина. Гранат, встречающийся в орлеце, не очень богат марганцем, много в нем кремния и железа. Спессартин типичен для метаморфизованных марганцевых руд. Надо сказать, что марганцевый гранат, хотя и создает разнообразие рисунка, но в общем он не очень красив. Рядом с бурым пятном на описываемом участке располагается белое. Это уже кусочек кварцита, украшающий розовый камень.
Еще одна характерная особенность. Сбоку орлец пересекается черной ветвящейся жилкой марганцевых окислов. И хотя она образовалась за счет трещинки в камне, но не ослабляет его и хорошо полируется. Если черных жилок много, орлец приобретает несколько траурный облик. Черные жилки — явный результат выветривания.
В Малое Сидельниково я впервые попал в 1941 г., когда ехал изучать огнеупорные глины. Орлецовая копь в те годы представляла собой довольно большую широкую яму, в которую легко можно было спуститься. На обочине лежало несколько десятков более или менее округлых черных глыб добытого орлеца. Выглядели они не очень эффектно, и лишь только в тех местах, где кирка горняка зацепила глыбу, черная корка была сбита и проявилось светлое нутро. Дно копи покрывала черная мягкая глиноподобная порода. Внешне она очень пористая, похожа на марганцевые водные окислы типа минерала вада. В яме оказалось несколько небольших глыб, таких же черных, как те, что лежали на обочине. Внутри орлец был розовый, от внешней черной корочки проходили тонкие мелкие черные жилки. Связь их с внешней черной массой, выполняющей глину, несомненна.
На Среднем Урале очень широко распространена древняя (нижнеюрская) мощная кора выветривания. Когда более древние породы попадали на дневную поверхность, они окислялись и переходили в минералы, наиболее устойчивые на дневной поверхности, где обильны вода, кислород и господствуют низкие температуры и давления.
Для марганца такими минералами являются его свободные водные окислы. Выше отмечалось, что в родоните содержится около 55% окиси марганца, в других минералах и того меньше, При выносе всех остальных окислов и при присоединении воды к остающимся окислам марганца можно рассчитывать, что вместо орлеца образуются продукты выветривания, имеющие пористость около 30%. Наверху эта пористость будет выше, а на нижней границе (в районе села Малое Сидельниково сохранились только самые низы выветривания) она будет именно такой. Наибольшее изменение породы претерпевают вдоль трещин, а «межтрещинные» участки сохраняются в виде реликтовых блоков орлеца. Чем ниже опустится разработка орлеца, тем меньше в нем будет черных жилок, а на больших глубинах их, очевидно, вообще нет.
Орлец специфически уральский камень; родонит как минерал встречается чаще, но промышленной его добычи как поделочного камня нигде, кроме Урала, нет.
Очень интересное исследование по месторождениям поделочного родонита выполнил в 1975 г. геолог С. П. Стоялов. Согласно его сводке, родонит образуется двумя путями. С одной стороны, он встречается как продукт кристаллизации из гидротермальных (горячих водных) растворов, с другой — при метаморфизме марганецсодержащих осадков. В сущности говоря, кристаллизация родонита при метаморфизме осадков тоже идет под действием термальных вод. Однако роль горячей воды в регионально-метаморфических и в гидротермальных месторождениях резко различна. При образовании родонита в гидротермальных месторождениях горячие воды, переносящие растворимые вещества, двигаются вдоль трещин, постепенно охлаждаются и отлагают растворимые вещества именно по путям своего движения.
Совершенно иная картина наблюдается при метаморфизме. В этом случае прогрета вся метаморфизуемая толща, и если в породе есть неустойчивые минералы, то они растворяются в небольших количествах воды, а из этих растворов кристаллизуется устойчивый минерал. По физико-химическим законам его растворяется меньше, чем неустойчивого. Поэтому, находясь около неустойчивого минерала, вода насыщается полностью за его счет, но, подойдя к устойчивому, она оказывается пересыщенной веществом устойчивого минерала. Он начинает расти за счет раствора, последний при этом обедняется растворимым веществом и, подходя вновь к неустойчивому минералу, может его вновь растворить. Подобным образом циркулируя между неустойчивым, растворяющимся минералом и устойчивым, растущим, очень небольшое количество воды может полностью перекристаллизовать большую метаморфизуемую толщу. При этом переноса вещества на сколько-нибудь значительные расстояния нет, и поэтому сохраняются первоначальные формы метаморфизуемой породы.
Марганцевые минералы в большинстве случаев отлагаются в водоемах в виде пластов достаточно большой протяженности. В уже упомянутом, явно осадочном, Чиатурском месторождении марганцевые руды представлены в западной части окисными рудами, а в восточной — карбонатными. С ними везде ассоциируют слои кремнистых пород, отчасти это песчанистые породы, но непосредственно с пластами марганцевых руд ассоциирует пласт, слагаемый остатками кремнистых губок. При метаморфизме этих пород, очевидно, следует ожидать образования пластовых метаморфизованных карбонатных и силикатных руд. Среди метаморфизованных марганцевых месторождений особенно известны индийские, причем встречаются многие очень редкие разности, в состав которых входят и родонит, и марганцевые гранаты. Однако эти камня совершенно недекоративны и не используются как поделочные.
В Советском Союзе имеется довольно много месторождений метаморфизованных марганцевых руд. Обычно они находятся в толще древних пород. Еще в 40-х годах обзор этих месторождений был сделан известным исследователем марганцевых руд акад. А. Г. Бетехтиным, но до сих пор большинство не изучено.
Что же собой представляет Малосидельниковское месторождение? Располагается оно у села того же названия, рядом с упомянутыми В. Севергиным Шабрами. Состав орлеца и структура породы говорят о том, что это метаморфизованный пласт марганцевой руды. Это имел в виду и акад. А. Е. Ферсман, когда писал о вероятных огромных запасах месторождения. К сожалению, последующие исследования показали, что ресурсы Шабровского месторождения очень невелики. Тела орлеца представляют собой относительно небольшие линзы, залегающие среди серицито-кварцевых сланцев и кварцитов. Это открытие поставило геологов в тупик. Каково же тогда происхождение месторождения? Ряд специалистов даже предположили, что шабровские орлецы и алтын-топканские родониты следует рассматривать как гидротермальные и тогда малые запасы месторождения будут понятны. Но состав этому резко противоречил.
