Многозональные кристаллы в кварц-аметистовых жилах Терского берега явились ключом в понимании процессов, приведших к образованию этого чуда Кольского полуострова - аметистовых щеток.
Однако обо всём по порядку.
Знаменитые аметистовые щетки Терского берега связаны только с красноцветными песчаниками Терской свиты рифейского возраста.
Полоса песчаников протягивается по побережью Белого моря к востоку от Турьего мыса на 130 км. Ширина полосы 10 - 20 км. Мощность сохранившейся толщи 500 - 0 м. Песчаники встречаются также в небольших грабенах у посёлков Тетрино и Стрельна. На окружающих площадях песчаники размыты и там выходят на поверхность гнейсы фундамента архейско - протерозойского возраста.
Региональная трещиноватость в породах Терской свиты отсутствует. Четко ориентированные системы трещин отмечаются в сравнительно редких узких (до первых сотен метров) зонах, в том числе тех, с которыми связаны аметистовые щетки.
В породах фундамента кварцевая минерализация в виде щеток тоже встречается, но выглядит совершенно иначе. (Об этом в другой статье). Кроме того в породах фундамента встречаются жилы массивного скрытокристаллического ноздреватого кварца с кальцитом мощностью в десятки см и длиной в десятки метров.
В песчаниках жилки скрытокристаллического кварца отмечаются редко, обычно они не толще первых сантиметров.
Мощные (до 60 см) массивные жилы скрытокристаллического ноздреватого кварца в песчаниках найдены всего две: одна на отливе вблизи посёлка Тетрино, у тони Шумская; вторая - на северном берегу Кицкого озера. Обе жилы приурочены к участкам, где песчаники уже сильно размыты и имеют небольшую мощность - фундамент находится неглубоко.
Кварцевая жила Кицкого озера мощностью 0,5 -0,7 м залегает в центральной части зоны субпараллельных прожилков. Прожилки, как и зальбанды жилы выполнены щетками многозональных кристаллов кварца размером до 1,5 см. Сама жила сложена скрытокристаллическим ноздреватым кварцем с многочисленными обломками песчаников, часто с друзами многозональных кристаллов из зальбандов. Присутствуют неправильные полости (до первых дм) , выложенные щетками новой генерации кварца.
В строении зональных кристаллов участвуют 5-8 зонок толщиной 1 -2,5 мм. В пределах одной зонки происходит постепенная смена молочно-белого кварца прозрачным, а затем окрашенным (в дымчатый или сиреневый цвета), который резко сменяется молочно-белым кварцем следующей зонки.
Смена кварца от молочно-белого через прозрачный к окрашенному внутри каждой зонки объясняется уменьшением насыщенности раствора кремнекислотой по мере кристаллизации кристаллов. Сначала раствор был перенасыщен и кристаллы росли быстро, с дефектами (молочно-белый кварц). Затем концентрация уменьшилась (из за расхода кремнезема на рост кристаллов) и кристаллическая решетка стала формироваться спокойно, без дефектов (прозрачный кварц). Дальнейшее уменьшение содержания кремнезёма привело к тому, что на место кремния в кристаллической решётке иногда стали захватываться ионы других металлов - железа или алюминия, окрашивающих внешние части зонок в аметистовый или дымчатый цвет. То есть кристаллизация каждой зонки шла изолированно от внешнего источника. Возникновение новой зонки вызвано поступлением новой порции раствора.
Все становится более понятным, если представить, что кремний- содержащий флюид выдавливался (кремний мигрирует из областей сжатия) из недр (из-за сжатия региона или планеты - см. Влияние движения Земли по галактической орбите на геологические процессы.) по разломам фундамента и попадал под толщу слаботрещиноватых песчаников. Какие-то трещины в Терской толще уже образовались из за движений фундамента , и флюид начинал подниматься по ним, но они быстро заполнялись. Продолжающееся нагнетание растворов из фундамента приводило к поэтапному разрастанию трещин и заполнению их новыми порциями раствора (формирование многозонального кварца).
Скрытокристаллический ноздреватый кварц отличается от спокойного роста кристаллов быстрым, массовым выпадением кремнезема, с возникновением огромного количества зародышей кристаллов, которые заполняют всё пространство, не давая друг другу вырасти. Как могло произойти столь резкое перенасыщение растворов?
В какой то момент одна из трещин, не выдержав нарастающего давления нагнетаемого флюида, могла скачкообразно раскрыться так, что давление в растворах резко упало ниже критического. Перегретый и содержащий газы флюид - взрывообразно вскипал на значительную глубину , еще больше раздвигая стенки лопнувшей трещины (гидроразрыв). Пар и газы лавинообразно устремлялись вверх, неся с собой массово выпадающий кремнезем и ломая стенки трещин. Так сформировались массивная жила скрытокристаллического ноздреватого кварца с обломками песчаника и многозональных щеток. После удаления газов (в верхние части трещин или на поверхность) и переизбытка кремнезема (вследствие его массового выпадения в виде тонкокристаллического кварца) из оставшихся растворов спокойно сформировались щетки новой генерации.
Кварцевая жила у тони Шумская не была изучена из-за плохой доступности (расположена в приливно - отливной полосе Белого моря) и из за того, что эти идеи еще не были сформированы. Однако, здесь так же встречаются многочисленные обломки с многозональным кварцем.
Многозональные прожилки шестоватого кварца в песчаниках найдены, также у ручья Макеевский - на отливе.
На месторождении мыс Корабль мощность песчаников достигает нескольких сотен метров. Здесь нет мощных кварцевых жил и многозонального кварца. Однако здесь есть многозональный флюорит, сформированный из наиболее летучей фторсодержащей фазы флюидов, до того как сюда поднялись кремнийсодержащие растворы.
Наверно многозональные кристаллы флюорита тоже отражают последовательное, скачкообразное разрастание трещин в при подошвенных частях Терской свиты с последующим крупным гидроразрывом, в результате которого трещиноватость достигла поверхности, газы смогли улетучиться и дальнейшее формирование минерализации происходило без скачков.
Спасибо за внимание. Надеюсь Вам было интересно. Подписывайтесь, ставьте лайки, спрашивайте. До новых встреч!
Читайте так же:
Геологическое чудо Дядина гора - очаг древнего землетрясения.
О планетарной структуре, опоясывающей Землю вблизи экватора.
Что общего между землетрясениями и алмазами?
Строгая красота шедевров кремнезема.