Уральский Демантоид

Статья основателей TSJ опубликована на английском языке в журнале InColor выпускаемым Международной Организацией Цветных Камней - International Colored Gemstone Association (ICA). Ссылка на статью представлена ниже - http://gemstone.org/incolor/Incolor36/40/

Впервые свое название – демантоид, что что значит «алмазоподобный», минерал получил от известного минералога Н. Норденшельда в 1856 году. Н.Норденшельд никогда не посещал места находки демантоида, он изучал минералогические коллекции некоторых Уральских коллекционеров, и в процессе изучения он заявил, что зеленый самоцвет(идентифицированный ранее как хризолит) является не хризолитом а новым минералом, однако при этом точного определения сделано не было. Фактически, демантоид обратил на себя внимание несколько раньше, в 1819-21 годы. Когда он был обнаружен в золото-платиновой россыпи р.Бобровка, вблизи села Елизаветинского, что находится в 40 км на юго-запад от г. Нижний Тагил.

General Map

Значительно позднее, в 1884 г. отец и сын Калугины обнаружили демантоид среди золотоносных песков реки Бобровки, в районе деревни Полдневой в Полевском районе. Естественно, Калугины ничего не знали об Н.Норденшельде и о его открытии, и определили найденный демантоид как хризолит. Под этим названием Полдневской демантоид еще долго оставался «хризолитом» в ювелирном деле.

По невероятному совпадению, два первых месторождения демантоида открыты в золотоносных песках двух совершенно разных рек под одинаковым названием Бобровка, которых разделяет более 200 км. (Рис 1). Поэтому позднее, при упоминании месторождений демантоида, почти всегда идут уточняющие названия – Полдневская р. Бобровка или Нижне-Тагильская ( или Елизаветинская ) р. Бобровка.

В 1878 г. горный инженер А. А. Леш впервые определил химический состав Полдневсого «хризолита» и отнес его к известково-железистому гранату. О своем открытии он сообщил в 1887 г. на заседании Императорского Санкт-Петербургского минералогического общества [1]. То же самое определение химического состава было сделано для демантоида с Елизаветинской реки Бобровки П. Николаевым в 1881 г [ 1]. В 1887 г. демантоид был представлен на Уральской промышленной выставке как новый ювелирный камень. С этого времени, с началом экспорта Уральского демантоида, цена на него стала стремительно расти, хотя до этого была чрезвычайно низкой. После Парижской выставки 1898 г. цены на демантоид достигли наивысшего уровня [ 2 ]. Резко возрасла и добыча демантоида, достигнув своего максиума в 1913 г – 104 кг.

 В период с 1875 по 1920 г.г. демантоид был очень популярен как в России, так и за рубежом. Именно тогда были созданы известные ювелирные изделия Карла Фаберже с использованием демантоидов. (Рис 2).

spring flowers

Рис 2 – Весенние цветы (яйцо Фаберже) 1899 (музей Фаберже Санкт-Петербурга)

faberge modern ring

Рис 3 – Современное кольцо Фаберже (Фото - Фаберже)

С 1920 года по конец 1980-х годов демантоид находится в относительном забвении. Для геологов объединения « Уралкварцсамоцветы» он как бы не существовал. Тем не менее, интерес к нему со стороны коллекционеров, любителей и научных работников продолжается. Наиболее значительной работой этого времени является работа А. Н. Александрова. Он впервые изучил примесный состав демантоида и установил зависимость окраски демантоида от содержания хрома, а также сделал самое полное описание Уральского демантоида. И только в конце 1980-х годов появляется снова интерес и возможность вести геологоразведочные работы на демантоид. Что не замедлило сказаться на открытии нового коренного месторождения – Каркодинского, которое находится всего в 7 км к югу от Полдневского месторождения.

В процессе геолого-съемочных и поисковых работ на Урале в целом было открыто множество новых проявлений и даже месторождений демантоида, начиная с Полярного Урала (река Хадота, массив Сыум-Кеу), Приполярного Урала (проявление «Светлана»в бассейне р. Хулга и россыпи р. Сертыньи), Южный Урал – ряд проявлений в районе г. Верхний Уфалей и др. Но все эти проявления еще недостаточно изучены и развены, чтобы добывать демантоид было экономически целесообразно. В настоящее время только на двух месторождениях проводятся геолого-разведочные и горно- добычные работы. Это Каркодинское м-е и Полдневское м-е.

Каркодинское месторождение

С конца 19 начала 20 века были известны находки демантоида в нескольких километрах на юг от верховьев реки Бобровки [ 13 ]. В 1991 году в результате поисковых работ на демантоид силами Исетской ГРП ПО « Уралкварцсамоцветы» в пределах Коркодинского массива было открыто коренное проявление демантоида, в 2-х километрах на северо-восток от жд станции Коркодин [9].

В настоящее время месторождение принадлежит ООО «Грань». На месторождении активно ведутся добычные работы. Можно только качественно оценить долю ООО «Грань» в производстве ограненного Уральского демантоида. По мнению ряда экспертов и дилеров она составляет около 75%.

Полдневское м-е демантоида в настоящее время принадлежит Корпорации «Маяк»(Рис 4), которая начала разрабатывать месторождение с 2013. С 2013 по 2016 год были произведены только подготовительные работы. По состоянию на 2017 г на месторождении активно ведутся геолого-разведочные и добычные работы. В настоящее время доля компании в производстве Уральского ограненного демантоида составляет порядка 23-24%, оставшиеся 1-2% результаты старательской добычи демантоида на обоих реках Бобровках (Рис 5,6).

mestorojdenie

Рис 4 – месторождение Полдневая (Фото Корпорация Маяк)

elizavetinskoe3

Рис 5 – старательская добыча на Елизаветинском месторождении (Фото А. Бурлаков)

elizavetinskoe2

Рис 6 - старательская добыча на Елизаветинском месторождении (Фото А. Бурлаков)

Геология месторождений демантоида

Каркодинское и Полдневское месторождения (как впрочем и другие проявления демантоида на Урале) приурочены к шовной зоне Главного Уральского разлома и локализованы в пределах гипербазитовых массивов.

Фактически, оба месторождения разделяет только 7 км. Они находятся в пределах одного гипербазитового массива и зоны одного взбросо-надвига. Геологическая позиция месторождений и комплекс горных пород, в которых они локализованы, во многом одинаковы. Тем не менее, имеются некоторые различия в локализации продуктивной минерализации.

Каркодинское месторождение

Месторождение приурочено к южной части Каркодинского габбро-перидотитового массива, который имеет неправильную в плане форму, вытянутую меридиональном направлении на 12 км, при ширине до 5 км. Массив представляет собой серпентинитовую пластину, являющуюся останцом Уфалейского серпентинитого массива, надвинутого на филлиты и кварц-серицитовые сланцы Центрально-Уральского поднятия. На площади месторождения преобладают серпентинизированные дуниты, магнетит-антигоритовые серпентиниты. К северу-востоку и юго-востоку закартированы небольшие тела гранодиоритов и плагиогранитов. В центральной части участка прослеживается серия кулисообразно расположенных жильных тел антигоритизированных клинопироксенитов ( диаллагитов). Простирание тел 30-60 градусов с-в. Падение крутое – 70-80 градусов на ю-в. Длина тел – 10-100 м, мощность отт 0,2 до 1,5 м. минерализация демантоида приурочена к полю распостранения диаллагитов и контролируется зонами дробления, которые ориентированы под прямым углом к простиранию диаллагитов. Зоны состоят из системы вертикальных минерализованных трещин мощностью 1-20 мм. Демантоид кристаллизуется на стенках трещин в виде одиночных индивидов или сростков, или входит в состав трещинного выполнения в парагенезисе с антигоритом, тремолитом, диопсидом, чешуйчатым серпентином, магнетитом, хромшпинелидом и другими минералами трещинного выполнения [8,10]. Иногда мощность минерализованных жил возрастает до 5-15 см.(рис 7).

demantoid vein2

Рис 7 – Продуктивные жилы с демантоидом. Размер 30 * 7см (Фото Е. Бурлаков)

Чаще всего демантоид округлые чечевицеобразные зерна размером 3-10 мм

embedded demantoid crystals2

Рис 8 – Демантоид в породе. Зерна 3-5 мм. (Фото В. Кузнецов)

или их сростки и зернистые массы размером до 5-7 см.( Рис 9).

img 7

Рис 9 – сростки и зернистые массы демантоида 25*10 см (фото А. Бурлаков)

Очень редко в виде мелких сглаженных кристаллов, представленных ромбододекаэдрами, или комбинацией тетрагонтриоктаэдра с ромбододекаэдром.

Цвет демантоида варьирует в очень широком пределе, от зеленовато-желтого, буровато-зеленого до яркого темно-зеленого. Часто изменения цвета наблюдаются в пределах одного зерна, при этом центральная часть как правило более зеленая, чем краевые части. Иногда цветовая зональность имеет резкие цветовые переходы. (Рис 10).

contrasting rough

Рис 10 – Полированное сырье демантоида демонстрирующее изменения цвета. (Фото Е. Бурлаков. Частная коллекция.)

Полдневское месторождение

Вмещающими породами месторождения являются серпентинизированные дуниты и антигоритовые аподунитовые серпентиниты. Основная продуктивная минерализация местородения концентрируется в пределах достаточно протяженных крутопадающих жил хризотил-антигорит-карбонатного состава. (Рис 11).

geological map 1 1000 edited

Рис 11 – Упрощенная геологическая карта Полдневского месторождения. (Предоставлена Корпорацией Маяк.)

По простиранию жилы прослежены достоверно от 45 до 86 м, по падению от 6 до 12 м. Мощность жил 0т 0,7 до 1,1 м, в раздувах до 1,5 м. По генезису – это типичные жилы альпийского типа. Они выполнены тонкозернистым агрегатом антигорита, пикролита, клинохризотила, кальцита. В пределах жил крайне редко и неравномерно локализуются минерализованные гнезда с демантоидом. Размер гнезд – по мощности – первые десятки см, по простиранию первые метры. Состав гнездового выполнения во многом аналогичен как и на Коркодинском м-ии.

Геммология демантоида

Главным параметром в оценке демантоида является цвет. При оценке цвета различают собственно цвет, тон и чистоту цвета. К демантоиду относят андрадит окрашенный от зеленого по желто-зеленый цвет ( 50% на 50%, по эталонам цвета GemSet), тон 2-6. По данным Кисина А. Ю. [ 6 ], демантоиды с Нижне-Тагильской р. Бобровки имеют цвет от сильно желтовато-зеленого ( stayG) до слегка желтовато-зеленого, тон 2-4. Демантоиды с Полдневского месторождения имеют все возможные цвета. Демантоиды Каркодинского м-я характеризуются темными тонами ( 5 -8 ). По оценке данного исследованиянекоторая часть добываемых камней с Каркодинского нуждаются в термическом облагораживании для удаления коричневатых оттенков. Это низкотемпературная обработка результаты которой являются стабильными.

Несколько иная ситуация с демантоидом как с Полдневского так и с Елизаветинского месторождений. Большая его часть вообще не нуждается в облагораживании. Более того, все эксперименты по его облагораживанию часто не дают видимых результатов, что делает эту операцию бесполезной.

Несмотря на долгую историю изучения демантоида, до сих пор остаются вопросы относительно природы включений типа «конский хвост», которые были обнаружены именно в Уральских демантоидах.(Рис 12,13).

Horsetail2

Рис 12 – Включение «конский хвост» в 4.26 кт демантоиде. (Фото Е. Бурлаков)

Demantoid Horsetails Inclusion2

Рис 13 - Включение «конский хвост» в 7,8 кт демантоиде. (Фото А. Изрутти)

Более того, именно эти включения являются основным признаком при диагностике демантоида. До последнего времени существовало две основных точки зрения: 1- включения представлены биссолитом ( актинолит-асбестом ) [ 9 и др. ], 2- включения представлены хризотил-асбестом [1,9 и др. ]. Третья точка зрения, представленная Кисиным А. Ю., появилась в 90-х годах [ 5 ], и была была подкреплена новыми интересными данными в 2015г [ 7 ]. По его данным включения типа « конский хвост» являются трубчатыми полыми образованиями, иногда содержащие включения хризотила или биссолита, или заполненные глинистой массой минералов гнездового выполнения ( лимонит, серпентин и др.). Появление подобных «псевдо-включений» автор объясняет спецификой расщепленного роста субблоков зерен демантоида и трасляцией ростовых дефектов.

По нашему мнению, вопрос о природе включений все еще остается открытым. Весьма вероятно, все три типа включений имеют место. В ряде образцов отчетливо устанавливается полихронный механизм минералообразования. Устанавливается несколько генераций демантоида со сменой кристаллографических форм и состава. Совершенно очевидно, что термодинамические параметры очень сильно изменялись в процессе минералообразования. Несомненно, что и минеральный состав изучаемых включений может быть разным.

В ряде случаев, когда включения в демантоиде имеют достаточно крупный размер легко диагносцировать их рентгено-структурными методами, как включения актинолит-тремолитового состава. (Рис 13).

tremolite rough2

Рис 13 – сырье демантоида 25x23x11 мм с игольчатыми включениями актинолит - тремолита. (Фото Е. Бурлаков. Частная коллекция.)

В тоже время ряд данных подтверждают присутствие во включениях хризотил-асбеста ( 14 ). И конечно же, новые данные Кисина [7 ] также должны быть приняты во внимание.

Во многом то же самое можно сказать и о природе окраски демантоида. Первоначальные выводы о зависимости интенсивности зеленой окраски демантоида от содержания трехвалентного хрома [1]признается большинством исследователей. Однако, более детальные исследования говорят о значительно более сложной зависимости [ 4,10]. Конкретный цвет демантоида является следствием взаимоотношения двух и трехвалентного железа и трехвалентного хрома. Даже при наличии высого содержания хрома, зеленый цвет «гасится» двух и трехвалентным железом в определенной пропорции. Только при определенном соотношении всех трех компонентов достигается наиболее чистая зеленая окраска, и это соотношение все еще до конца не изучено.