Северная часть Уругвая является местом нахождения одного из крупнейших в мире месторождений аметистов, но их образование долгое время оставалось загадкой. Используя передовые методы, исследователи постепенно стали раскрывать историю их происхождения и выяснили, что эти великолепные камни кристаллизовались при удивительно низких температурах.
Аметисты — это разновидность кварца, отличающаяся своим ярким фиолетовым оттенком. Эти драгоценные камни являются важным экономическим ресурсом Уругвая, где находится горнодобывающий район Лос-Каталанес — месторождение, признанное Международной комиссией по геологическому наследию (IUGS) одним из «Первых 1000 объектов геологического наследия IUGS». По данным IUGS, это месторождение уникально благодаря большому количеству мегажеод, огромным запасам, а также качеству и разнообразию драгоценных камней.
Аметистовые жеоды (некоторые из которых достигают более 5 метров в высоту!) располагаются в остывших потоках лавы. Эти древние лавовые потоки связаны с распадом около 134 миллионов лет назад суперконтинента Гондвана. Добыча аметистов на севере Уругвая началась более 150 лет назад и до сих пор остаётся важной отраслью. Однако, из-за недостатка информации о происхождении жеод, их поиск часто зависит от опыта шахтёров.
Чтобы лучше понять процесс образования жеод, исследователи провели серию геологических исследований, анализируя минералы, грунтовые воды и воду, содержащуюся в жеодах, в более чем 30 шахтах. В рамках исследования использовались высокотехнологичные методы, такие как микротермометрия с поддержкой нуклеации (для изучения небольших карманов с жидкостью в породах) и геохимия тройных изотопов кислорода (для анализа атомов кислорода в минералах).
«Точность и достоверность этих новых методов позволили нам с уверенностью оценить температуру и состав минерализующих жидкостей», — сказала Фиорелла Ардуин Роде (Fiorella Arduin Rode), ведущий автор и аспирант Геонаучного центра Гёттингенского университета.
«Наши данные подтверждают идею о том, что эти аметисты кристаллизовались при низких температурах из жидкостей, похожих на грунтовые воды.»
Результаты показывают, что аметистовые жеоды формировались при температурах от 15 °C до 60 °C — что, по словам исследователей, является неожиданно низким показателем. Это указывает на то, что аметисты начали образовываться после того, как лава остыла.
Кроме того, анализ показал, что минерализующие жидкости содержали низкие концентрации соли, а содержание изотопов предполагает, что вода возникла в результате естественного круговорота. Вероятнее всего, она была частью грунтовых вод, находящихся в близлежащих породах.
Это знание может помочь в будущем находить больше этих впечатляющих кристаллов.
«Понимание условий образования аметиста, таких как температура и состав минерализующей жидкости, а также источника кремнезема, времени минерализации и его связи с вмещающими породами, имеет решающее значение для разгадки процесса», — отметила Роде.
«Это может значительно улучшить методы разведки и способствовать устойчивым стратегиям добычи в будущем.»
Исследование было опубликовано в журнале Mineralium Deposita.
