Найти тему

Обсидиан часть 1. Как образуется вулканическое стекло?

Вот и дошла очередь до образцов обсидиана. Это интереснейшая порода и по своему происхождению, и по разнообразию видов. Я разделила материал на две части: в первой расскажу, как образовывается обсидиан и где встречается, а во второй - каким он бывает и чем обусловлено разнообразие его видов.

Чёрный обсидиан из Армении. Образцы из моей коллекции.
Чёрный обсидиан из Армении. Образцы из моей коллекции.

А вы когда-нибудь задумывались, откуда берутся камни? Точнее, по-научному, горные породы…

Так вот, по происхождению или по способу образования горные породы разделяют на три большие группы: магматические, осадочные и метаморфические. Ниже привожу наглядную схему с примерами.

Виды горных пород по способу их образования.
Виды горных пород по способу их образования.

Обсидиан это эффузивная магматическая горная порода. Что это значит? Магматические горные породы образуются при остывании и кристаллизации магматического расплава.

Магма представляет собой раскалённый огненно-жидкий силикатный расплав вещества земной коры или верхней мантии Земли.

Магма может изливаться на поверхность (тогда она называется лавой) и остывать там. А может до поверхности не дотянуть и остывать где-то на глубине. В первом случае образуются вулканические или эффузивные горные породы. А во втором – интрузивные (их еще называют глубинные или плутонические).

Огромный образец обсидиана из Армении мне встретился в музее ЦНИГР им. Чернышева в Санкт-Петербурге.
Огромный образец обсидиана из Армении мне встретился в музее ЦНИГР им. Чернышева в Санкт-Петербурге.

Огненный магматический расплав, вырываясь на поверхность земли, остывает очень быстро, при этом кристаллы минералов не успевают выделиться из расплава. Таким образом, обсидиан представляет из себя— нераскристаллизовавшийся продукт резко остывшей лавы или природное вулканическое стекло.

Но! Не каждый вулкан порождает лаву, способную превратиться в обсидиан.

Во-первых, важное условие - моментальное охлаждение.

Во-вторых, в составе лавы должно быть более 65% кремнезёма SiO2

В-третьих, минимальное (менее 1%) содержание воды в лаве, чтобы она была очень вязкой.

В таком вязком силикатном расплаве почти отсутствует внутренняя циркуляция, которая нужна для доставки необходимых веществ к центрам зарождения кристаллов. Анионы кремнезема SiO2 образуют между собой крепкие химические связи (цепи полимеров), практически полимеризуя магму и препятствуя даже атомной диффузии элементов. А если расплав содержит более 1% воды, связи между анионами SiO2 разрываются и расплав становится менее вязким, что способствует кристаллизации. В этом случае из лавы кислого состава вместо обсидиана могут сформироваться риолиты — частично раскристаллизованные породы того же состава.

Образцы обсидиана из музея Соф МГРИ-РГГРУ, г. Старый Оскол.
Образцы обсидиана из музея Соф МГРИ-РГГРУ, г. Старый Оскол.

В структуре обсидиана нет кристаллов минералов, по сути, это застывшая жидкость.

Интересен тот факт, что химический состав обсидиана аналогичен граниту: главные компоненты представлены кремнеземом SiO2 (от 65 до 75%) и глиноземом Al2O3 (от 10 до 18%). Если бы этот магматический расплав медленно застывал на глубине, из него образовалась бы интрузивная магматическая порода типа гранита, состоящая из кварца, полевого шпата и слюды.

Если бы магма застывала на глубине, то из неё мог бы образоваться гранит.  Фото из музея Соф МГРИ-РГГРУ, г. Старый Оскол.
Если бы магма застывала на глубине, то из неё мог бы образоваться гранит. Фото из музея Соф МГРИ-РГГРУ, г. Старый Оскол.

Вообще, термин «вулканическое стекло» обозначает особую аморфную структуру, которая характерна для излившихся пород. Кроме самого известного представителя этой группы – обсидиана – к вулканическому стеклу относится смоляной камень пехштейн (как обсидиан, только с повышенным содержанием воды) и пемза, всем знакомый абразив.

Месторождения обсидиана в мире не редки. Они связаны с выходом богатых кремнезёмом лав и поствулканическими процессами. Главные, ближайшие к нам, находятся в Армении (Гюмушское, Артенинское, Анкаванское), Грузии (Параванское) и Азербайджане (Кечалдагское). В нашей стране обсидиан встречается на Северном Кавказе в Кабардино-Балкарии (отдельные участки обсидиана среди мощных залежей вулканических туфов) и на Камчатке (Иткваямское).

Образца с Иткваяма не нашла, но он есть на фото в книге Е.Я. Киевленко "Декоративные разновидности цветного камня СССР".

Обсидиан из Иткваямского месторождения, Камчатка. Фото из книги Е.Я. Киевленко "Декоративные разновидности цветного камня СССР" 1989г
Обсидиан из Иткваямского месторождения, Камчатка. Фото из книги Е.Я. Киевленко "Декоративные разновидности цветного камня СССР" 1989г

На мировой рынок обсидиан поступает из месторождений США и Мексики. Эта магматическая порода встречается так же в Гватемале, Эквадоре, Исландии, Италии, Эфиопии и других странах.

А в следующей статье я расскажу о разновидностях обсидиана и покажу остальные свои образцы этой вулканической породы.

Чёрный обсидиан из моей коллекции.
Чёрный обсидиан из моей коллекции.