0 и 2,36 С0
при 56,92 Si0
, базальтовый мелафир из железнодорожной выемки у католической церкви Оберштейна 2,60 Н
0, 5,74 С0
, 0,14 SO:s, мелафир у железнодорожного вокзала Идар-Оберштейн 6,80 Н
0, 2,35 С0
, 0,21 SO
при 49,47 и 50,81 Si0
соответственно.
Он отмечает также гидротермальное преобразование и осветление вмещающих базальтов, хорошо наблюдаемые во многих обнажениях и выработках Идара, местами явно увеличивающихся вокруг крупных миндалин. Вмещающие миндалины породы иногда пронизаны включениями кварца, который также заполняет зубчатые, звездообразные клинья между поверхностями лавовых потоков; в них встречаются агаты, аметист, кальцит, цеолиты, барит, гётит и другие минералы. Местами порода настолько разрушается, что агатовые миндалины извлекаются из нее сравнительно легко.
В. Фишер отмечает, что и на других агатовых месторождениях, связанных с мандельштейновыми базальтами, неоднократно описывались гидротермальные изменения вмещающих пород вплоть до полной их аргиллитизации, как это установлено на Рио-Форкетино, где вмещающие породы превращены в накрит.
Для агатовых месторождений Закавказья и Северного Тимана гидротермальные изменения вмещающих пород настолько постоянны, что они используются в качестве одного из существенных поисковых признаков [6, 44, 93, 135].
Расчет баланса вещества при гидротермальном изменении базальтов [1, 134] в областях агатообразования показывает, что в случае их аргиллитизации высвобождается около 400 кг SiO, на 1 м породы. Одновременно в раствор переходят: А1,Оз ( —- 120 кг/м
), СаО ( — 90 кг), MgO (~17 кг), FeO (~60 кг), К,0 (~.30 кг), Na,0 (-25 кг), т. е. основные компоненты систем, из которых могут возникнуть не только халцедон, но и все характерные для агатов второстепенные минералы, в том числе те, которые иногда могут нацело выполнять миндалины — карбонаты (прежде всего кальцит), цеолиты и др.
Исследование гидротермально измененных эффузивных серий траппов Сибирской платформы показало близкие к приведенным результаты. Так, было установлено [4], что при этом высвобождается (выносится) 350—405 кг/м
Si0
, 35—73 кг/м
А1
0
, 100—122 кг/м
Na
0, 54 — 130 кг/м
СаО; все Fe
+ окисляются до Fe
+ ; накапливаются К
0 (19 — 22 кг/м ) и Ti0
, тогда как содержания MgO и МпО изменяются незначительно.
Гидротермальные изменения типичны также для риолитов, содержащих литофизы, выполненные агатом. В начале гидротермальные изменения в риолитах, содержащих литофизы с агатом, выражаются так же, как и в базальтах,— в их осветлении, появлении большого числа прожилков халцедона, кварца, кальцита по плоскостям флюидальности, в переходе обсидиана в перлит или пехштейн. Причем в этом случае они могут поставить • элементы для образования всех минералов, установленных в парагенезисе с халцедоном (агатом), и быть гидролизованы до глин. Так, в монтмориллонитовые глины превращены риолиты, заключавшие литофизы с агатом, на Сергеевском месторождении в Приморье. Аргиллитизация установлена на подобных же агатопроявлениях в области Новы-Косуёл, Нижняя Силезия, ПНР. При этом расчет баланса вещества в процессе аргиллитизации на этом месторождении показывает, что из 1 кг риолита образовалось 752 г глины и 235 г Si0
[200].
Реальность процессов изменения вулканитов с интенсивным выщелачиванием из них кремнезема подтверждается многочисленными результатами исследований процессов изменения горных пород и состава горячих источников практически всех областей современного активного вулканизма, значительных выделений гейзерита и других форм кремнезема.
Следует иметь также в виду, что весьма интенсивные изменения вулканитов с высвобождением значительных количеств кремнезема происходят при процессах их гальмиролиза — подводного выветривания [57], с которым ряд авторов связывают возникновение агатообразующих растворов [70].
Исходный кремнезем агатов, связанных с осадочными породами, имеет различное происхождение. Так, кремнезем, замещающий древесину в процессе ее окремнения в областях активного вулканизма, генетически связан с выщелачиванием Si0
при гидротермальной переработке вмещающих отложений, игнимбритов и т. п. вулканитов, т. е. по существу источник Si0
здесь принципиально не отличается от его источника при отложении агатов в газовых пузырях базальтов, полостях в литофизах и любых других полостях в этих породах.
Значительные массы Si0
мобилизуются при подводном вулканизме, вызывая силицификацию осадочных пород, образование различных силицитов вплоть до яшм. С этими же процессами иногда связано и образование агатов.
В поверхностных условиях SiO
, поступающий в агатообразующие растворы, также может иметь различное происхождение. Можно указать по крайней мере на три возможных причины увеличения его содержания в поверхностных, в том числе грунтовых, водах. Одна из них — переход в раствор относительно легко растворимых форм Si0
из кремнийсодержащих организмов — радиолярий и т. п. Другая — высвобождение SKb из силикатов под действием кремнебактерий [22]. Третьей причиной является высвобождение Si0
при гидролизе различных силикатов, в том числе глинистых минералов, в частности, монтмориллонита при его выветривании [145]. Образующийся в результате этих процессов кремнезем оказывается активным фактором силицификации, в частности карбонатных пород,— процесса, чрезвычайно широко распространенного в земной коре. В пустотах выщелачивания силицитов эти растворы отлагают иногда кремнезем в виде агатов. Они же приводят к псевдоморфизации минералами семейства кремнезема кораллов, животных остатков, конкреций ангидрита, кальцита и других минералов.
К. Б. Краускопф [199] показал, что кремнезем в заметных количествах может находиться в пресной и морской воде в виде истинных растворов
; кроме того он допускал во многих случаях образование золей кремнезема. Переносу кремнезема подобными растворами К. Б. Краускопф придавал столь большое значение, что считал возможным объяснять их действием образование кремнистых сланцев.
В ряде случаев в грунтовых (поверхностных) водах допускается достаточная концентрация кремнезема для отложения из них халцедона [207].
Таким образом, кремнезем может быть достаточно подвижным компонентом различных физико-химических систем. Особого внимания заслуживают гидротермальные системы областей активного вулканизма и возникающие при гальмиролизе горных пород. Отмечается повышенное содержание кремнезема в водах, возникающих в корах выветривания силикатных пород [26] и в некоторых грунтовых водах.