Рассмотрение их целесообразнее начать с псевдоморфоз последнего типа, как наиболее полно изученных. Внешне такие псевдоморфизованные конкреции имеют очень характерную форму. Они либо шароподобные со своеобразной «курчавой» поверхностью, на которой выделяются отдельные углубленные центры, от которых в стороны отходят дугообразные валики (фото 145, а), либо реже имеют грушевидную, трубообразную и иную форму и сходную поверхность. За округлую курчавую поверхность такие конкреции в американской литературе получили специальное, хотя и не совсем точное название «цветной капусты» (cauliflower) . Известны случаи, когда эти конкреции разбиты трещинами разрыва с образованием септарий, особо характерным для месторождений Саудовской Аравии [212].

За рубежом значительные площади, покрытые такими конкрециями, установлены на севере ЙАР, в западной (окрестности Таният Тураяф) и восточной частях Саудовской Аравии (окрестности Ад-Даммана и Абкуайка) [212], в окремнелых доломитах, доломитизированных известняках и сланцах Варшавской формации и формации Кеокук, обнажающихся во многих местах штатов Иллинойс и Теннесси, формаций Форт-Пайн и Пеннингтон в штатах Теннесси, Алабама и Джорджия, формации Гюрден на востоке от Цинциннати, шт. Кентукки, формации Рамп-Крик в окрестностях Харродсбурга, шт. Индиана, т. е. на площади около 6500 км

. Столь широкое распространение подобных конкреций в центральных штатах США привлекло к ним внимание исследователей более 100 лет назад, которое не ослабевает до настоящего времени. Именно этим, очевидно, и объясняется большой прогресс в их исследовании, достигнутый американскими учеными, работы которых и кладутся в основу описания рассматриваемых образований.

Первоначальные представления об их генезисе сводились к тому, что конкреции со столь характерной поверхностью являются силицифицированными организмами, образующими кораллоподобные группы. Значительно позже Ф. ван Таил [263] пришел к выводу, что они возникли при силицификации карбонатных конкреций. Эта точка зрения была принята многими исследователями [189], хотя наряду с нею появились и представления [239] об образовании таких конкреций при дегидратации сингенетических сгустков геля кремнезема.

Подробное изучение этих образований, выполненное Т. М. Чаунсом и Дж. Е. Элкинсом [163], показало, что большинство из них возникло при замещении кварцином, халцедоном и кварцем ангидритовых конкреций, образовавшихся в эвапоритах лагунных бассейнов. К. Л. Милликин [214] установил для подобных псевдоморфоз 4 главных типа минерализации (рис. 25).

Доказательства образования основной части кремнеземистых жеод как псевдоморфоз по ангидритовым конкрециям, приведенные Т. М. Чаунсом и Дж. Е. Элкинсом, однако, не исключают, что часть их может образоваться и при псевдоморфизации карбонатных конкреций, как это показал Дж. Б. Хейс [189]. Об этом свидетельствует: 1) присутствие незамещенных карбонатных конкреций в тех же слоях, что отмечается Дж. Хейсом, Т. Чоунсом и Дж. Е. Элкинсом, 2) постепенный переход конкреций карбонатного ряда к кремнеземистым жеодам, описанный Дж. Хейсом, 3) наблюдения образования каемок халцедона вокруг зерен кальцита в массе портландцемента, отвечающей по составу доломитизированным известнякам [150].

Минеральный состав жеод Варшавской формации изучал Р. Трипп [262], установивший в них: кварц, халцедон, кальцит, доломит, анкерит, барит, арагонит, смитсонит, пирит, марказит, халькопирит, сфалерит, самородную серу, гётит, гематит, пиролюзит, каолинит, малахит, гипс, лимонит.

В Саудовской Аравии [212], кроме жеод с курчавой поверхностью — «цветной капусты», обнаружены: а) многочисленные септарии, б) полностью яшмовые конкреции с гладкой внешней поверхностью, разбитой тончайшими трещинками, что приводит к сегментарному вылущиванию отдельных участков внешней коры толщиной несколько миллиметров (точно такие же яшмоидные конкреции известны в горах Туаркыр); в) конкреции «смешанного» строения — с яшмоидной коркой и заполнением, аналогичным типичному для Кеокукских жеод; г) жеоды с ангидритовым выполнением.

В Саудовской Аравии рассматриваемые образования приурочены к доломитам, доломикритам (с кристалликами доломита от 5 до 25 мкм, многочисленными гётитовыми иглами и меньшим количеством кварца, монтмориллонита и палыгорскита), ракушечниковым известнякам и окремнелым породам эоценового и палеоценового возраста. Около 10% жеод в районе Таният-Тураях имеют грубо меридиональный поясок или канавку, параллельные напластованию

, что доказывает их образование на месте, без изменения положения.

Здесь же известны жеоды с поверхностью типа цветной капусты, полностью яшмоидные конкреции и кальцитовые жеоды.

В отличие от жеод США, жеоды Саудовской Аравии бывают либо полыми, либо полностью заполненными халцедоном (пористым, белым или голубовато-белым), кварцем, ангидритом; во внутренней части их встречаются свободные и слегка сцементированные двухконечные кристаллики кварца (2 — 7 мм в поперечнике и 5 — 17 мм в длину) и их сферолитовые сростки (от 3 до 10 мм в поперечнике). Важно также отметить, что во внешней кварцевой корке некоторых из жеод обнаруживаются реликты ангидрита, а в других — кальцита. Таким образом, псевдоморфизации подвергались ангидритовые и кальцитовые конкреции. Отмечены также псевдоморфозы халцедона по какому-то кубическому минералу, предположительно галиту.

В полостях некоторых жеод обнаружены кристаллики гётита (до 1 мм), нарастающие на грубокристаллический друзовый кварц. В халцедоне и мелкозернистом кварце обнаружены небольшие количества базалюминита, хлорита, доломита, гётита, гипса, гематита, иллита, монтмориллонита и палыгорскита.

Заканчивая краткую характеристику кремнеземистых жеод Саудовской Аравии, следует еще раз отметить типичность для них конкрецийсептарий с поверхностью типа панциря черепахи, не описанных ни одним автором в триасовых отложениях Центральной части США. Подобные особенности, очевидно, связаны с различиями в соотношениях скоростей отложений минералов кремнезема и выноса ангидрита. В отложениях США довольно скоро после короткой фазы замещения с сохранением объема происходило интенсивное выщелачивание ангидрита. Это привело к появлению многочисленных полых жеод лишь с небольшими реликтами ангидрита.

В Саудовской Аравии, например, известно много жеод, центр которых заполнен ангидритом. В этом случае легко представить, что гидратация такого ангидрита после образования вокруг конкреции корки минералов семейства кремнезема, сопровождающаяся большим увеличением объема, может вызвать растрескивание внешней корки — скорлупы и образование септарии по тому же механизму, что и растрескивание сферолоидов при формировании литофиз с центральной полостью. Косвенным подтверждением такого механизма является обнаружение в конкрециях США катаклазированного кварца, в том числе и со следами ангидритовых кристаллов в центре [214].

Среди причин, способных привести к образованию септарии, не следует исключать очень простой механизм их формирования при разрыве за счет увеличения объема воды, пропитывающей конкреции в случае промерзания водоема до дна. Ритмично повторяющееся промерзание, столь характерное для природных условий, может привести к расширению первоначально небольших внутренних полостей и образовавшихся

трещин с одновременным уплотнением самой конкреции. Это представляется тем более вероятным, что все исследователи, изучавшие конкрециеобразование, сходятся на том, что оно происходит на стадии отложения осадка или раннего диагенеза, когда осадок пропитан жидкостью. Что же касается рассматриваемых конкреций, то представление об их промерзании хорошо согласуется с малой глубиной бассейнов лагунного типа, в которых они возникли, хотя повышение солености жидкости, типичное для лагунных условий, должно требовать особо низких температур для промерзания. Сказанное хорошо согласуется и с температурой силицификации конкреций, которая по содержанию

О оценивается колеблющейся от поверхностной и достигающей не более 40° С при захоронении конкреций [214].

Подобный механизм может быть причиной образования и других септарии. Он представляется значительно более вероятным, чем общепринятая концепция возникновения трещин сокращения септарии при синерезисе гипотетического геля. Развиваемые представления подтверждаются и тем фактом, что среди немногих септарии, находящихся в Минералогическом музее им. А. Е. Ферсмана АН СССР, имеется кальцит-глинистая септария с п-ва Мангышлак (№ 5737, сбор 1904 г.), в которой наружная поверхность кальцитового слепка полости имеет ту же скульптуру, что и халцедоновые слепки центральных полостей литофиз — с продольными и сферическими валиками — следами продольных и сферических волн, возникающих при хрупкой деформации с разрывом однородного материала. В качестве активатора этого процесса могут выступать преобразо-

Фото 43. Крупный кристалл кальцита призматического габитуса с тупоромбоэдрической головкой в полости халцедон-аметистовой миндалины. Биркенфельд. Идар — Оберштейн, ФРГ. 7,5X6,0 см. № ОП-8860.

Фото 44. Ячеистый агат, образовавшийся в виде псевдоморфозы по сростку крупных кристаллов кальцита (следует обратить внимание на тончайшие ажурные перегородки между отдельными ячейками из мембранных трубок (?), развившихся по границам кристаллов кальцита — сравни с фото 85) в основании зональноконцентрического сардер-агата; кальцит отложился после образования каймы голубовато-серого халцедона, до зоны шестоватого кварца, облекающей, как и кальцит, халцедоновую кайму («кору»). Далан-Туру, Монголия. 7,7X5,5 см.

Фото 45. Кварц-халцедоновая псевдоморфоза по радиально-шестоватому сростку длинно-скаленоэдрических кристаллов кальцита (продольный срез). Окрестности г. Павлодара, КазССР. 7,0X5,0 см. № 83275.

Фото 46. Кварц-халцедоновая псевдоморфоза по кальциту (поперечный срез кристаллов). Окрестности г. Павлодара, КазССР.

Фото 47. Миндалина с агатом двух поколений; агат первого поколения замещается кальцитом (светло-желтый блок в правой части фотографии), что хорошо видно справа снизу, где кальцит срезает зональность этого агата; агат второго поколения нарастает сверху на кальцитовый блок (вверху в центре); видно несколько «питающих» каналов, из которых левый достигает начала агата первого поколения, а второй (вверху) — второго поколения. Мыс Теви, Камчатка. 10,0X8,0 см. № 84768.

Фото 48. Псевдоморфоза халцедона по сростку столбчатых кристаллов арагонита (?) из полости халцедоновой миндалины. Арц-Богдо, Монголия. 8,0X5,0 см. № 84511.

Фото 49. Сферолитовая зона доломита, отделяющая зонально-концентрический агат центральной части миндалины от халцедоновой внешней корки. Арц-Богдо, Монголия. 13,0X10,0 см. № 83052.

Фото 50. Отдельные сферолиты доломита и их сростки нарастают на белую зону зонально-концентрического халцедона и покрыты зоной шестоватого кварца; в центре миндалины — халцедон и немного кварца; хорошо видны многочисленные «питающие» каналы, углубляющиеся в наружную халцедоновую зону или пересекающие ее. Арц-Богдо, Монголия. 17,0X9,5 см. № 83054.

Фото 51. Сферолиты доломита (светло-желтое) на слое карнеолового халцедона; в левой верхней половине — псевдосталактиты халцедона; центральная часть миндалины заполнена кварцем и поздним халцедоном (белое); черное — полость. Далан-Туру, Монголия. 7,5X4,5 см. № 83055.

Сидерит

Фото 52. Сферолиты сидерита на поверхности крупного газового пузыря. Эрдёбанья, Венгрия. 16,0X14,0 см. № 77348.

вания осадка на стадии диагенеза, сопровождающиеся переходом в парообразное состояние воды, типичной для осадочных толщ. В этом случае должен происходить разрыв конкреции под действием разрастающегося в их центре пузырька пара, образующегося при прогреве пород на самой ранней стадии метаморфизма.

Псевдоморфозы минералов семейства кремнезема по другим конкрециям изучены значительно хуже, хотя с ними иногда связаны скопления ювелирного агата. В СССР к таким образованиям относятся агаты, иногда халцедоновые, а иногда халцедон-кварциновые (фото 147) со сферолитовой коркой кварцина до 1,5 см толщиной (фото 148), обнаруженные в окрестностях пос. Адрасман, выполняющие полости в псевдоморфозах по конкрециям скорее всего кальцита.

Своеобразные псевдоморфозы, возникающие, вероятно, при замещении минералами семейства кремнезема кальцитовых конкреций, известны и в окрестности Бейнеу (северная часть возвышенности Туаркыр). Для них характерны мелкобугорчатая поверхность, халцедоновая оторочка и крупные полости в центре, покрытые обычно кристалликами кварца. Иногда на них нарастают корка мелкокристаллического (ребро менее 1 мм) бесцветного флюорита и отдельные кристаллы такого же флюорита и их двойники прорастания (ребро 5 мм). В других случаях в полости оказываются короткопризматические или скаленоэдрические кристаллы кальцита более 1 см в поперечнике. Известны конкреции, заполненные минералами полностью. В этом случае в центральной их части могут оказаться крупнозернистые кальцит, кальцит и барит, целестин. Особо надо подчеркнуть, что удалось обнаружить индукционные грани по границе кварца и барита, доказывающие более позднее заполнение конкреций баритом.

Говоря о метасоматических халцедон-кварцин-кварцевых конкрециях с кристаллами кварца и кальцита в центральных полостях, образующихся при замещении кальцита, нельзя не остановиться хотя бы коротко на подобных образованиях, известных в верхнем карбоне Подмосковья [99]. Особого внимания здесь заслуживает тенденция распада плоских линз атласного шпата на отдельные прямоугольные сегменты, возникающие при сокращении объема в результате перекристаллизации атласного шпата. Последующее замещение по этим трещинам и с поверхности линз атласного шпата приводит к формированию серии жеод с кварцевой или кварцин-халцедоновой коркой, близких к тем, которые известны в доломитах у дер. Русавкино. Следует отметить и распространенность в этих жеодах двухголовых не прикрепленных кристаллов кварца и их сростков, образовавшихся первоначально метасоматическим путем в кальците, выполнявшем центральную часть замещаемого объема, и высвободившихся из кальцита при его выщелачивании. Этим жеоды типа русавкинских напоминают метасоматические жеоды, образовавшиеся по ангидриту, описанные выше. К сожалению, с подобными жеодами в Подмосковье не связана агатовая минерализация и их приходится затрагивать лишь в связи с образованием метасоматических жеод в целом.

Весьма интересны метасоматические кремни и халцедоны (агаты), часто замещающие не только вмещающие карбонатные породы с сохранением их текстуры, но и кальцитовые и целестиновые конкреции, обнаруженные С. К. Смирновой [102] в зонах краевой разгрузки Сурхандарьинского нефтяного бассейна. Здесь ею отмечены многочисленные выходы нефти и нефтяных хлор-кальциевых вод, которые могли растворять кремнезем, переносить его и переотлагать при смещении с поверхностными сульфатными водами; в тесной генетической связи с халцедоном формировались скопления серы и целестина. С. К. Смирнова [102] описывает красиво окрашенные в голубовато-серые и молочные тона конкреции халцедона подобного генезиса из района Иетимтау, достигающие 0,5 м в диаметре; горизонт с конкрециями ею прослежен на 4 км. Приуроченность подобного халцедона к зонам разгрузки нефтяных вод, нефте- и битумопроявлениям хорошо согласуется и с данными о высоком содержании кремнезема в нефтях — около 14% SiO

в нефтях из нефтяного песка [22], откуда он может выделяться при разложении нефти и битумов, например, при их окислении. На это же указывает и широкое распространение в описываемых районах черных кремней, а также самородной серы.

Очевидно такой же генезис имеет и кварцин, выделяющийся в виде крупных конкреций в карстовых карманах верхней части продуктивной толщи Раздольского серного месторождения, халцедон многих других мест [102].