Выяснение условий образования агатов включает рассмотрение целого ряда взаимосвязанных и иногда трудно разделимых вопросов. Из них важнейшими являются следующие.
1.
Физико-химические условия процессов агатообразования.
2.
Источники кремнезема в агатообразующих системах.
3.
Характер минералообразующей среды — были ли это коллоидные растворы, студни, ионные (истинные) растворы или твердая среда.
4.
Механизм отложения минералов семейства кремнезема в агатах и способ транспортировки питательного вещества к растущим минеральным агрегатам.
5.
Причины образования типичных для агатов полосчатых текстур.
ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ ПРОЦЕССОВ АГАТООБРАЗОВАНИЯ.
Определение физико-химических условий процессов минералообразования включает прежде всего выяснение температуры и давления, при которых они происходили, кислотно-щелочной характеристики среды, определяющей условия выделения кремнезема. Для того чтобы ответить на эти вопросы имеющихся данных пока недостаточно, причем наименьшее количество сведений относится к определению давления процессов; не совсем ясна и величина рН непосредственно при минералообразовании.
В основном все эти данные получают либо при исследовании газовожидких включений в минералах, либо при экспериментальном изучении условий их образования.
К настоящему времени данных по определению температур образования агата в различных ассоциациях также крайне мало. При этом все они относятся не столько к собственно халцедону, сколько к находящимся в парагенезисе с ним кварцу, аметисту, кальциту.
По-видимому, одними из наиболее высокотемпературных являются халцедоны (агаты) гидротермальных ассоциаций, образующиеся в заключительную стадию формирования некоторых железорудных скарнов. Так, например, температура гомогенизации газово-жидких включений в аметисте и кварце, выделяющихся позже халцедона, на ряде месторождений юга Сибирской платформы оказалась равной 375—385° С в центре кристаллов, 380—400 и 400—420° С в их основаниях и головках [109].
Минералы семейства кремнезема на этих месторождениях находятся в ассоциации с магнетитом, кальцитом, баритом, целестином, пиритом, халькопиритом, галенитом, сфалеритом, киноварью, битумами, монтмориллонитом, гётитом, лимонитом и др.
Для оценки условий образования халцедона большой интерес представляют данные исследования стадийности и определения температур гомогенизации газово-жидких включений в кварце и сфалерите гидротермальных жил Маджаровского рудного узла в Болгарии [155]. Здесь жилы залегают в кислых пропилитизированных трахиандезитах, туфах и туфобрекчиях. Для нижних горизонтов характерна кварц-сульфидная (халькопирит-сфалерит-галенитовая) минерализация с гематитом (спекуляритом), а для верхних — широко проявлены минералы поздней кварцхалцедон-аметист-баритовой стадии минерализации. В эту стадию отлагались полосчатый халцедон (местами в виде оторочек по пластинчатым кристаллам барита), затем кварц, аметист, причем отложение халцедона, кварца и аметиста происходило ритмично, благодаря чему жилы имеют зонально-ритмичное, иногда тонкоритмичное и симметричное строение [89, 155].
Определение температур гомогенизации кварца и сфалерита предшествовавшей стадии минерализации дало величины в пределах 245— 235° С, причем температура образования минералов кварц-халцедон-аметист-баритовой стадии минерализации оценивается на 10—15° С ниже, т. е. в 235—220° С [155]; для этой стадии приводятся также и температуры образования в пределах 225 —.
Т. Т. Грушкин и И. Г. Хельвас [30] описали халцедон из кварцфлюорит-баритовой жилы со сфалеритом, галенитом, кальцитом, температура гомогенизации раннего флюорита из которой оказалась 160—130° С; оценка температуры образования кварца и его разновидностей