Gemmological features of Norilsk Ammolites.pdf Введение На мировом рынке широко представлены коллекционные интерьерные аммониты, а также ювелирные и сувенирные изделия из них. На рынок они поступают под коммерческим названием «аммолит». Впервые такой материал начали использовать в ювелирной отрасли в 1960-х гг. В 1981 г. Всемирная ювелирная конфедерация (CIBJO) официально при своила аммолиту статус драгоценного камня, после чего началась его промышленная добыча на месторождении Bear paw («Медвежья лапа») на юге канадской провинции Альберта (рис. 1). Основными поставщиками аммолитов в настоящее время являются Мадагаскар [Walaszczyk et al., 2014; Zakharov et al., 2016], Марокко [Bockwinkel et al., 2013], Канада [Петроченков и др., 2018a; Mychaluk et al., 2001; Mychaluk, 2009; Walaszczyk et al., 2014]. Рис. 1. Аммолит месторождения «Медвежья лапа», канадская провинция Альберта. Диаметр 47,3 см [Mychaluk et al., 2001] Fig. 1. Ammolite of the Medvezhya lapa deposit, Alberta Province (Canada). Diameter 47.3 cm [Mychaluk et al., 2001] В России до 2017 г. были известны аммониты коллекционного и ювелирно-поделочного качества из юрских и меловых отложений Ульяновской, Рязанской, Саратовской областей, республик Дагестан и Адыгея [Быстров и др., 2018; Петроченков и др., 2018b; 2019a]. В Таймырском муниципальном районе Красноярского края, в 130-150 км к северо-востоку от г. Норильска, летом 2002 г. были обнаружены фрагменты раковин аммонитов с высоко декоративным перламутром [Радько, 2013; Radko et al., 2021]. В географическом отношении участок располагается на сочленении северо-западной части гор Хараелах и западной оконечности Северо-Сибирской низменности. В геологическом отношении участок расположен в поле осадочных отложений Енисейско-Хатангского прогиба (рис. 2) и практически полностью перекрыт моренными отложениями [Геологическая..., 1994]. В низовьях рек Икон, Кумга, Тальми - правых притоков р. Пясины - в аллювиальных и моренных отложениях отмечаются обломки пород мезозойского возраста, представленных слабоокатанными плитками темно-бурых песчаников с обильной фауной белемнитов, пелеципод, остракод и редко - раковин гигантских аммонитов Placenticeras sp. [Петроченков и др., 2019b; Радько, 2019]. Рис. 2. Схема расположения участка (выделен красным цветом) сбора ископаемых раковин аммонитов Координаты угловых точек: 1 - 70°31'43" N и 88°59'05" E; 2 - 70°31'43" N и 90°00'00" E; 3 - 70°25'30" N и 90°00'00" E; 4 - 70°07'11" N и 89°04'06" E; 5 - 70°12'59" N и 88°42'22" E Fig. 2. Layout of the ammonite fossil shells collection area (red) Corner points coordinates: 1 - 70°31'43" N and 88°59'05" E; 2 - 70°31'43" N and 90°00'00" E; 3 - 70°25'30" N and 90°00'00" E; 4 - 70°07'11" N and 89°04'06" E; 5 - 70°12'59" N and 88°42'22" E Геологическая характеристика района Район труднодоступен и геологически слабо изучен. Первые данные по геологии местонахождения аммонитов относятся к 1945 г. и связаны с сообщениями В.Н. Сакса [1957]. Наиболее ранние определения фауны из верхнемеловых отложений рек Икон и Тальми приведены в отчете о геологической съемке масштаба 1 : 200 000 В.А. Марковского в 1962 г. [Геологическая., 1994]. Он отмечал, что в конкрециях наблюдаются скопления фауны, в том числе гигантские аммониты Placenticeras sp. nov., достигающие в поперечнике 1,2 м. Этот род известен в турон-ском веке верхнего мела Усть-Енисейского района. По определению В.З. Малкина [Геологическая., 1994], кроме аммонитов Placenticeras sp. nov. в конкрециях встречаются Inoceramus ex. gr. Labiatus Schioth., I. cf. interruptus Schm. (турон-коньяк) и Lopatinia cf. jenissea Schm., Mytilus lanceolatus Sow., Alaria sothikovi Schm. (турон-сантон). В.А. Марковский считал, что эти отложения обнажаются в эрозионных окнах вышележащих толщ. В.В. Комаров по результатам ГДП-200 выделил здесь только моренные отложения. С.А. Вилинский по результатам бурения картировочных скважин при производстве групповой геологической съемки масштаба 1 : 50 000 также установил, что меловые отложения в долине р. Икон залегают на глубинах не менее 200 м [Геологическая., 1994]. До 2002 г. остатки ископаемых раковин р. Икон не рассматривались как коллекционный и поделочный материал. Впервые такая возможность была установлена летом 2002 г. В.А. Радько при сборе геологических материалов (агатов, яшмоидов) в бассейнах рек Кумга, Икон, Талнах (см. рис. 2) [Радько, 2013]. Тогда же было отмечено наличие иризирующего перламутрового слоя у аммонитов, что позволило рассматривать данные палеонтологические остатки в качестве интерьерных, коллекционных образцов, поделочного и ювелирного материала. Все палеонтологические остатки располагаются внутри конкреций. Фрагменты конкреций, очевидно, в результате водно-ледникового переноса, встречаются относительно часто в бортах и русле низовьев рек Тальми, Кумга и Икон (рис. 3). Конкреции залегают в толще кварц-полевошпато-вого буровато-желтого и зеленовато-серого песка. В нем конкреции располагаются хаотично. Большинство (более 90 %) конкреций «пустые» и не содержат окаменелых органических остатков. В 4 % случаев затравками являются крупные раковины пели-ципод, иногда размером до 25 см. В 3 % случаев, обычно у идеально круглых конкреций размером до 80 см, затравками являются биогермы. Конкреции сложены кварц-полевошпатовым песчаником, содержащим до 30 % детрита мелких раковин пелеци-под, целых раковин пелеципод, остракод и мелких аммонитов размером до 10 см. Очень редко отмечались мелкие, до 7 см, белемниты. Биогермы, как правило, образуют внутреннюю округлую часть таких конкреций, достигая в размерах 1/3 от их общего диаметра. Рис. 3. Находка раковины гигантских аммонитов Placenticeras sp. nov. в береговых отложениях р. Кумги. Фото В.А. Радько Fig. 3. Finding of a gigantic ammonite Placenticeras sp. nov. shell in coastal deposits of the Kumga River (photo by V.A. Radko) Конкреции с раковинами аммонитов достаточно редки. Крупные аммониты встречаются приблизительно в каждой 30-й конкреции, и примерно в равных долях они сложены черным и белым перламутром. Реже встречаются раковины с черным полупрозрачным перламутром, характеризующиеся более сильной иризацией, очевидно, обусловленной их меньшей выветрелостью. Целых раковин гигантских аммонитов обнаружить не удалось. Все раковины аммонитов в той или иной степени разрушены. Как правило, более сохранной является нижняя сторона, верхняя часть разрушена значительно сильнее, что придает раковинам тазообразную форму. Иногда у раковин сбоку отмечаются двусторонние треугольные по форме вмятины, а также борозды в перламутре глубиной 1-2 мм, шириной до 7 мм, длиной до 10-15 см, трактуемые нами как следы от зубов хищников - «укусы ихтиозавров». С 2017 по 2020 г. было обнаружено 28 конкреций, содержащих раковины аммонитов размером от 20 до 63 см, из них 12 раковин имели хорошую сохранность, остальные при разборке конкреций распались на куски. Приблизительно половина имела белый или бурый цвет, являющийся результатом выветривания, остальные - достаточно яркую иризацию в зеленых и красных цветах. Общий вес собранных образцов составил более 3 300 кг. Ископаемый перламутр аммонитов Норильского района Как было отмечено выше, раковины гигантских аммонитов имеют перламутр черного и белого цветов. Часто раковины с черным перламутром включают большие зоны белого перламутра. Очевидно, последние являются продуктом выветривания. Обломки белых раковин встречаются чаще, составляя около 90 % от общего количества. Белая окраска обусловлена замещением арагонита кальцитом с превращением аммонитов в типичный для палеонтологических остатков известняк. Известкование раковин, вероятно, произошло еще в палеогене. Обломков черных и бурых раковин не более 10 %, причем в половине из них происходит замещение арагонита гидроксидами железа, что также приводит к утрате иризации. Вещественный состав, морфологические особенности, оптические и физические свойства ископаемого перламутра раковин норильских аммолитов подробно освещены в работе Д.А. Петроченкова и соавт. [2019b]. Количественное определение химического состава раковин аммонитов выполнено методом рентгеноспектрального флуоресцентного анализа (РФА). Минеральный состав определялся рентгенографическим количественным фазовым анализом (РКФА) на установке X'Pert PRO. Электронно-микроскопическое изучение образцов проведено на растровом электронном микроскопе (РЭМ) Tesla BS-301. Внешняя стенка аммонита - перламутровый слой толщиной 1-2 мм, редко до 3 мм. Толщина внутренних стенок и перегородок менее 1 мм. Встречаются раздавленные раковины, в которых стенки и перегородки спрессовываются. В таких спрессованных фрагментах толщина перламутрового слоя может увеличиться до 5 мм. При этом отдельные арагонитовые слои разделяются песчаником, реже кальцитом. Перламутровый слой с включениями мергеля составляют (мас. %): арагонит - 93, кальций - 1,5, апатит - 2,5, фатерит - 2, сидерит - 1, фиксируются следы пирита и кварца. Минеральный состав перламутрового слоя соответствует хорошей сохранности ископаемого арагонита. При этом происходит его частичное замещение другими минералами. Отметим присутствие фатерита - редкой неустойчивой гексагональной минеральной формы CaCO3. Присутствие кварца, пирита, а также частично кальцита, апатита и сидерита связано с вмещающим раковины песчаником. Минеральный состав перламутра подтверждается данными РФА. Содержание компонентов (мас. %): Na2O - 0,42; Mg2O - 0,06; Al2O3 - 0,07; SiO2 - 0,19; K2O - 0,01; CaO - 52,97; TiO2 - 0,01; MnO - 0,01; Fe2O3 - 0,34; P2O5 - 1,07; S - 0,76; ППП -42,81. Из элементов-примесей фиксируются повышенные содержания (мас. %): Sr - 0,506 и Ba - 0,014 [Петроченков и др., 2019b]. Геммологические особенности ископаемого норильского перламутра - перланориска Норильская разновидность ископаемого перламутра получила авторское коммерческое название «перланориск» - перламутр норильский ископаемый. Иризация естественного перламутра раковин обычно слабая (см. рис. 3). Поэтому все образцы -раковины аммонитов, их обломки, изделия из них -пропитаны бесцветной ювелирной эпоксидной смолой в вакууме, что позволяет заполнить поры, скрепить (склеить) перламутровые пластины раковин и после полировки значительно усилить цветовые эффекты. Мы предполагаем, что промежутки между арагонитовыми слоями и микропоры в исходных раковинах были заполнены органическим материалом - конхиолином, который впоследствии в результате литификации разрушился. При заполнении этих полостей бесцветной эпоксидной смолой оптические свойства перламутра - просвечиваемость и ириза-ция - восстанавливаются. Данный способ мы рассматриваем как метод облагораживания норильких аммолитов. Иризация перланориска и его цвет зависят от размера пластинчатых кристаллов арагонита, которые определяют толщину арагонитовых слоев и размеры микропор в них. Растровая электронная микроскопия показывает, что исходные арагонитовые слои раковин аммонитов хорошо сохранились. Они состоят преимущественно из плотно сросшихся пластинчатых кристаллов арагонита длиной 10-15 мкм, шириной 1,5-2,5 мкм, толщиной 0,4-0,6 мкм (рис. 4). Кристаллы образуют в одном направлении вертикальные колонны, а в другом - параллельные слои. Призматические кристаллы арагонита ориентированы перпендикулярно слоистости. Ширина призматических слоев арагонита соответствует длине кристаллов. Контакты с пластинчатыми слоями четкие, ровные. Рис. 4. Структура призматического арагонитового слоя (РЭМ) Стрелкой показаны кристаллы арагонита [Петроченков и др., 2019b] Fig. 4. Structure of the aragonite prismatic layer (SEM) Aragonite crystals are marked with an arrow [Petrochenkov et al., 2019b] Наблюдаемые цвета иризации - красный, желтый, зеленый, синий, фиолетовый - определяются толщиной арагонитовых слоев, которая соответствует длине арагонитовых кристаллов и промежутками между ними, а также разницей в размере и форме микропор в перламутре. Как считают Д.А. Петро-ченков и соавт. [2019b], на иризацию влияет также толщина кристаллов арагонита. С уменьшением толщины кристаллов происходит изменение цвета ири-зации от красной до фиолетовой, что соответствует уменьшению длины световой волны (рис. 5). Ириза-ция отсутствует, если толщина кристаллов больше 0,9 мкм. С разрушением арагонитовых слоев происходит рассеивание света, иризация становится менее четкой или полностью исчезает. Классической формой ювелирной продукции из данного сырья являются вставки - кабошоны. Все представленные кабошоны в силу значительной прочности имеют естественную подложку - кварц-полевошпатовый песчаник. Они бывают двух типов: одни представлены полированным перламутром с естественной подложкой; вторые, и их большинство, имеют покрытие либо горным хрусталем, либо кварцевым стеклом, т.е. являются дублетами. Примеры таких изделий показаны на рис. 6. На рис. 6, 1-4 представлены разновидности черного перланориска: 1 - наиболее распространенная разновидность с иризацией в красно-желто-бурых цветах. Обычно при прямом взгляде образец имеет черный или бурый цвет, но под косым углом наблюдается красная, темно-красная или вишневая иризация; 2 - обычный тип иризации: в красно-вишневых цветах под прямым углом и зеленая - под косым. Реже красный цвет меняется до желтого, еще реже до синего; 3 - полихромная иризация в ярких рубиновокрасных, золотисто-желтых, изумрудно-зеленых и сапфирово-синих цветах, видимая под любым углом зрения. В кабошонах практически нет «серых зон»; 4 - образец при дневном свете аналогичен кабошонам 1-го типа, а при искусственном освещении появляется яркая радужная «побежалость». Разновидности белого перланориска (рис. 6, 5) представлены дублетами и имеют «опалесцирующий» тип иризации. Это редкое явление. Опалесцирующий образец имеет множество участков разного цвета, его вид меняется при изменении положения. Множество мелких разноцветных участков в образце отличает его от большинства других, в которых один цвет меняется по всему образцу одновременно либо разные цвета проявляются на больших по площади участках. В разновидностях с тонким белым перламутром может наблюдаться фиолетовая окраска. a b Рис. 5. Цветовая игра полированных пластин перланориска а - иризация в зеленых, желтых и красных цветах (размер 19 х 16 см); b- иризация в синих, зеленых и красных цветах (размер 25 х 22 см). Фото В.А. Радько Fig. 5. Iridescence of polished plates of pearlanorisk a - iridescence in green, yellow and red colors (size 19 х 16 cm); b - iridescence in blue, green and red colors (size 25 х 22 cm) (photo by V.A. Radko) Рис. 6. Кабошоны из черного и белого перланориска, размеры до 3 х 1,5 см. Фото В.А. Радько Fig. 6. Cabochons of black and white pearlanorisk; size up to 3 х 1.5 cm (photo by V.A. Radko) Рис. 7. Смена цвета иризации дублетов аммолитов при разных углах зрения Размеры кабошонов варьируют от 1 х 1 см до 2 х 2,5 см. Фото В.А. Радько Fig. 7. Changing colors of iridescence of ammolite duplets at different viewing angles The cabochon sizes vary from 1 х 1 cm to 2 х 2.5 cm (photo by V.A. Radko) а b Рис. 8. Облагороженные раковины перланориска а - размер 24 х 16 х 7 см; b - «Император Таймыра», размер 62 х 46 х 15 см. Фото В.А. Радько Fig. 8. Enhanced pearlanorisk shells a - size 24 х 16 х 7 cm; b - Emperor of Taimyr, size 62 х 46 х 15 cm (photo by V.A. Radko) Цвет иризации перламутра часто зависит от угла зрения, о чем свидетельствует следующая подборка дублетов норильских аммолитов (рис. 7). Пятнистость цветовой иризации присуща всем образцам. С одной стороны, она обусловлена первичной внутренней неоднородностью слоев перламутра. При этом в очень тонких слоях иризация проявлена иногда контрастно различным цветом. С другой стороны, образцы могут иметь значительную поперечную и продольную трещиноватость, и по трещинам происходит сдвиг участков перламутра. Это главные причины, которые при сошлифовании образца в плоскость делают его пятнистым. Для перланориска характерна «пейзажность». Цветовая игра перламутра может создавать четкий рисунок, например «букет цветов», «зеленые горы с розовым небом», «языки пламени». Следует отметить, что разнообразие рисунков и цветовых оттенков норильских аммолитов существенно осложняет подбор вставок для изготовления комплектов ювелирных изделий, так как требует выборки из нескольких десятков или даже сотен изделий. Образцы норильских аммолитов имеют значительный коллекционный интерес и способны украсить экспозицию любого музея. Экспонаты перланориска выставлены в Музейно-выставочном комплексе «Музей Норильска», в Музее «Самоцветы» в Москве, в Секторе геологии музея СФУ г. Красноярска и других местах. Особенно уникальными являются изделия из цельных раковин. Об этом свидетельствует результат облагораживания раковин гигантских аммонитов (рис. 8, а, b). Заключение Представленный выше материал показывает, что перламутр ископаемых раковин Таймырского района после облагораживания путем пропитки в вакууме бесцветной эпоксидной смолой и последующей полировки становится по декоративным и технологическим характеристикам качественным ювелирным материалом. Более того, он может использоваться для изготовления широкого ассортимента сувенирных изделий, ювелирных украшений, предметов коллекционирования, интерьерных образцов и высокодекоративного облицовочного камня. Иризи-рующий ископаемый перламутр севера Красноярского края по своему качеству и размерам сопоставим с лучшими экземплярами аммолитов месторождения «Медвежья лапа» юга канадской провинции Альберта и превосходит все известные к настоящему времени проявления аналогичного сырья Ульяновской и Ярославской областей, что делает его уникальным для Российской Федерации.

Скачать электронную версию публикации