Рис. 1. Кварц с белой полосой
Увеличение: а – 5х; б – 30х; в – 60х
Автор: Крисак О. С., Купенко В. И.
Источник: Проблеми теоретичної і прикладної мінералогії, геології, металогенії гірничодобувальних регіонів: матеріали IX Міжнародної
науково-практичної конференції (27–29 листопада). – Кривий Ріг: Видавничий центр Криворізького національного університету, 2014. – С. 67–70.
Кварц с «белой полосой» или фаден-кварц представляет собой кристаллы кварца со сквозной туманно-белой полоской – фаденом (нем. faden – нить).
Первую корректную версию происхождения фаден-кварца в 1946 г. предложил Г. Г. Леммлейн [1]. Основываясь на результатах исследований месторождений кварца Приполярного Урала, он описал образование кварца с «белой полосой» для альпийских жил из серицит-кварц-хлоритовых сланцев. Автор установил, что механизм формирования фаден-кварца связан с раскрытием трещин – вначале медленным, затем более быстрым. Оказавшиеся на пути формирования трещины кристаллы кварца подвергались разрыву. Позднее шрамы обоих фрагментов залечивались поровыми растворами. При длительных циклах разрыв-залечивание на месте первоначального разрыва кристалла рос фаден – шлейф залеченных шрамов. Поскольку залечивание каждого разрыва происходило, преимущественно, в одном направлении, фаден приобретал уплощенную форму, которую наследовали нарастающие кристаллы.
Для определения типоморфных особенностей и условий образования кристаллов кварца с «белой полосой» авторы отобрали пробы его индивидов из друз, которые встречаются в жилах, нормально секущих пласт песчаника. Пласт находится в разрезе Софиевской антиклинали (пригород г. Зоринска Перевальского района Луганской области), относится к верхней части каменской свиты С25 среднекаменноугольного возраста.
Кварц с «белой полосой» в границах изученного участка представлен горным хрусталем с коэффициентом уплощения по призме более 2,92. Кристаллы прозрачные с поверхностью, покрытой тонкой пленкой гидроксидов железа, что придает им желтоватый оттенок. Размер кристаллов обычно 1–2 мм, в редких случаях достигает 1 см. Фаден состоит из параллельно-чередующихся тонких трещин, которые прослеживаются по цепочкам жидких (однофазовых) реже газово-жидких (двухфазовых) включений (рис. 1). Длина трещин от 0,05 до 1 мм. Оси их ориентированы параллельно граням ромбоэдра {1011}, с которыми согласны характерные для кварца трещины несовершенной спайности. У основания кристаллов длина трещин фадена практически постоянная, ближе к центру кристаллов отмечается увеличение ее в 2–3 раза. Затем наблюдается стремительное угасание фадена, и к верхней части кристаллов он совсем исчезает.
Рис. 1. Кварц с белой полосой
Увеличение: а – 5х; б – 30х; в – 60х
Грани кристаллов гладкие и блестящие, только на широких гранях призмы {1010} довольно часто отмечаются комбинированная штриховка, образованная слоями роста. Нередко в центральных частях кристаллов вблизи зон развития трещин залечивания под действием пластических деформаций происходило формирование дофинейских двойников прорастания. Размер двойников обычно не превышает половины длины кристалла-хозяина, реже встречаются едва различимые двойники размером менее 0,5 мм. Кристаллографические оси двойников, в основном, наследуют ориентировку граней кристаллов, на которых они образовались. Поверхности срастания дофинейских двойников обычно имеют неправильную форму с общей вертикальной ориентировкой. Двойниковые границы имеют блоковое строение. На поверхности граней они в большинстве случаев проявляются по линиям соединения граней призмы {1010}.
Формирование дофинейских двойников отчетливо проявляется по фадену. От основания и до середины кристалла (где происходит образование двойника) «белая полоса» состоит из сравнительно равных по ширине субпараллельных мелких трещин, которые также ориентированы по грани ромбоэдра {1011}. В месте формирования двойника наблюдается резкое уменьшение размера трещин. Ближе к головке кристалла отмечается постепенное их удлинение, причем развитие трещин наблюдается не только у основного кристалла но и у двойника, унаследовавшего ориентировку граней ромбоэдра {1011}.
В некоторых случаях пластические деформации превышали предел прочности кристаллов. В результате происходили малоамплитудные хрупкие деформации, проявленные соскальзыванием верхних частей кристаллов относительно не деформируемых частей основания [2]. Соскальзывание головки наблюдается, в основном, в центральной части кристалла и ориентировано по грани ромбоэдра {1011}. При этом кристалл как бы разделяется на ряд блоков, границей раздела между которыми являются трещины. После деформации кристалл продолжал свой рост уже как индивид с деформационной мозаичностью. Блоковое строение кристаллов отчетливо наблюдается по «белой полосе». Максимальная ширина субпараллельных трещин, из которых состоит фаден, наблюдается у основания кристалла вплоть до границы блока. После границы деформируемого блока фаден также меняет свое положение, приобретая ориентировку нового направления одной из граней ромбоэдра {1011} на головке кристалла. При этом между границами деформации блоков наблюдается резкое разрежение и укорочение субпараллельных трещин.
В большинстве случаев на кристаллах фаден-кварца одна из широких граней призмы {1010} повреждена паркетированием. Граница блоков на поверхности кристалла имеет ступенчатое строение, причем граница блоков проходит вдоль фадена. В некоторых индивидах кварца в максимальной близости к фадену на широкой грани призмы {1010} наблюдается нарастание кристалла, не имеющего собственного фадена, реже он развит только у его основания, которым он связан с основным кристаллом.
Последовательность образования фаден-кварца. Происходит первоначальное раскрытие трещины, которое сопровождается сдвигом одной ее стенки относительно другой. Привнос горячих растворов сопровождается формированием зародышей кристаллов, причем большинство зародышей ориентировано перпендикулярно к стенкам трещины, реже наклонно к ней. В последующем при обильном привносе горячих растворов скорость раскрытия трещины ниже скорости роста кристалла (рис. 2а).
Рис. 2. Последовательность формирования фаден-кварца
Пояснения в тексте
При более сильных деформациях кристаллы наследовали вновь приобретенную ориентировку одной из трещин без механического повреждения сплошности. Именно в этих ситуациях происходили пластические деформации кристаллов с зарождением и последующим образованием «белой полосы» (рис. 2б). Питающий раствор залечивал образовавшиеся микротрещины, придававшие им молочно-белую окраску.
Затем скорость раскрытия трещин возрастала и превышала скорость роста кристаллов, при этом стенки отделялись от кристаллов кварца. Между ними формировалось свободное пространство, где происходил последующий рост (обрастание) кристаллов кварца уже без фадена. Обрастание кристаллов происходило, преимущественно, в одном направлении, благодаря чему они имеют уплощенный облик. Субпараллельные микротрещины с включениями оставались в кристаллах в виде «белой полосы».
1. Формирование кристаллов кварца с «белой полосой» в границах изученного участка связано с их ростом при длительном раскрывании трещин в сбросовом поле напряжения.
2. Кристаллы кварца подвергались деформациям, они наследовали ориентировку сместившихся поверхностей трещин. При этом происходило образование и залечивание микротрещин в кристаллах кварца, т.е. формирование фадена.
3. На основании детального изучения кристаллов кварца с «белой полосой» выявлено, что в границах участка работ фаден-кварц является наиболее высокотемпературным образованием, которое формировалось на начальной стадии образования друз кварца.
4. Ориентировка и размер фадена изменялись в зависимости от характера деформаций во время роста кристаллов.
1. Леммлейн Г. Г. О происхождении плоских кварцев с «белой полосой» / Вопросы минералогии, геохимии и петрографии // Москва:
Изд. АН СССР, 1946. – С. 98–109.
2. Лазаренко Е. К., Панов Б. С, Павлишин В. И. и др. Минералогия Донецкого бассейна // Киев: Наукова думка, 1975. – Ч. II. – 409 с.