Этот вопрос в той или иной мере рассматривается при описании месторождений нефрита и жадеита.
Взаимодействие гранитного расплава и ультрабазита объясняет и необычную геохимическую ассоциацию бериллия с хромом — бериллий привнесен из гранита, а хром заимствован из ультрабазита. Крайне интересны также наблюдения А. Е. Ферсмана по распределению минералов в контактном поле. Минералы пегматитов, такие, как берилл, апатит, флюорит, встречаются либо в зоне магматической породы, либо в слюдите. Однако в том случае, когда берилл образует кристаллы среди минералов пегматитовой жилы, они бесцветны или имеют характер аквамарина, зеленый изумрудный цвет берилл приобретает только тогда, когда он кристаллизуется среди слюдита. Интересно отметить, что на месторождении многие факторы свидетельствуют о низкой температуре образования берилла. В известной мере это сближает уральский и колумбийский типы месторождений изумруда.
Присутствие хрома только в бериллах в слюдитах однозначно показывает, что в формировании зоны слюдита участвовали как гранитный, так и ультрабазитовый материал. Менее ясен механизм этого образования. По А. Е. Ферсману, внедрившийся в ультрабазит гранитный расплав, обогащенный летучими веществами (Ферсман называет его пегматитовым), интенсивно растворял вещество ультрабазита и активно прогревал ближайшие контакты. За счет расплава, обогащенного веществом ультрабазита, кристаллизовалась слюда, возникла зона слюдита, внутри которой может остаться участок почти неизмененного расплава, закристаллизовавшегося в форме гранита или расплава, обедненного кремнекислотой в форме бескварцевой породы — плагиоклазита. За счет прогретых пород, в которые растворы еще привносили кремиекислоту, образовались зоны амфибола и талька.
Позднее были высказаны предположения, что контактные зоны образовались после застывания пегматитовой жилы; на жилу и на вмещающий ее ультрабазит действовали растворы, которые вызывали их перекристаллизацию и переносили вещество жилы в ультрабазит и обратно. Высказывались и очень неясные представления. Так, один молодой исследователь недавно написал, что изумрудоносные слюдиты «являются слюдитами фации грейзенов». Признаться, трудно понять отличие этого «нового» взгляда от «старого». Грейзенизации, тем более грейзены, содержащие флюорит и берилл, обусловливаются воздействием остаточных растворов, богатых летучими, на ту или иную ранее существовавшую породу. Здесь, в Изумрудных копях, и по А. Е. Ферсману, настоящих пегматитов нет, есть только некоторые реликты гранита, обогащенные летучими, и их воздействие на ультрабазит. Так в чем же разница? Не ясно. Но всякий спор в науке открывает новые факты и идет обычно на пользу истине, вероятно, и этот спор в конечном итоге принесет пользу.
Методы добычи изумрудов в царской России мало отличались от подобных же работ в других капиталистических странах; они очень красочно описаны в нашей литературе[9]. Некто Малахов, посетивший Изумрудные копи в 1884 г., так описывает их: «Человек двадцать копошилось в яме, которая была еще не глубока. Одни из них откалывали при помощи кайлы и лома синеватую породу — слюдистый сланец, содержащий в себе цветные камни. Другие рабочие ее перевозят, а третьи очищают. Эта порода, особенно только что отбитая, богатая влагой, Довольно легко раскрашивается, даже при помощи рук, вследствие чего при некоторой осторожности легко извлекать из нее, нисколько не попортив, кристаллы изумрудов, бериллов и других минералов. Только что отколотая порода складывается в ручные тележки или тачки и перевозится на площадку к амбару, где и производится ее разборка. Отделив от кристалла или щетки, как называют сросток из нескольких кристаллов, излишний сланец, кладут их осторожно в мешки и переносят в амбар. Цветные камни, по словам рабочих, нельзя тотчас же очищать, надо дать им обсохнуть, а то часто кристаллы покрываются трещинами, через что теряют свою ценность».
Кроме официальных работ, по свидетельству того же Малахова велась и незаконная добыча.
Описание Изумрудных копей Урала, выполненное А. Е. Ферсманом, было очень интересным, четким, удивительно просто и хорошо объясняющим все стороны образования изумруда. Это описание привлекло к себе внимание исследователей, изучающих драгоценный камень за рубежом. Изумруд стали целеустремленно искать в контактах между гранитными пегматитовыми жилами и ультрабазитами. После опубликования работ А. Е. Ферсмана были открыты изумрудные месторождения в Южной Африке (ЮАР), в Зимбабве и в Индии. Все эти месторождения по генезису весьма близки к месторождению Урала.
Опишем некоторые из этих открытий.
В Южной Африке изумруды были найдены в 1927 г. Район, где обнаружены месторождения, расположен на южном склоне хребта Мурчисон, на слабовсхолмленной равнине, геологическую основу которой составляет древняя архейская система свазиленд, в состав которой входит толща гранитов, гнейсов, амфиболитов и железистых кварцитов. К этой толще приурочены многочисленные пегматиты. Изумруды приурочены к слюдитам, окружающим пегматиты. Первым был открыт рудник Сомерсет, расположенный в 12 милях к восток-северо-востоку от станции Гравелот. Позднее в этом же районе были открыты рудник Кобра и рудник близ самой станции. Однако Сомерсет, видимо, до сих пор является самым крупным. Количество добытого в Африке изумруда не ясно, указывается только, что в 1936 г. здесь добыто 14 081 карат изумруда.
Изумруд в Индии был определен в 1944 г. Др. Х.Крукшанком по образцам, добытым сотрудником геологического управления Багчанда Сони в процессе расширения добычи слюды и берилла в военные годы. Позднее были открыты и коренные месторождения, образующие большую полосу в юго-западном Раджастане, протягивающуюся от г. Аджмира к юго-юго-западу. Наиболее крупное месторождение Бубани расположено несколько северо-восточнее этого города. Немного юго-западнее от города расположено месторождение Раджар, а еще юго-западнее, уже в районе г. Мевара, расположено несколько более мелких месторождений: Канигуман, Теки и Гум-Гура.
Все эти месторождения приурочены к сильнодислоцированной зоне в местных докембрийских отложениях, по границе между породами «системы Дели» и более древними породами «Аравали». В зоне разлома выходят отдельные участки ультрабазита и встречаются многочисленные пегматитовые жилы и жилы турмалиновых гранитов. Предполагается, что это более молодые «постделийские» образования, связанные с расположенным в этом же районе гранитом Эринпура. Крайне интересно, что с гранитом Эринпура связаны многие пегматитовые жилы, содержащие берилл.
В районе месторождений с пегматитами ассоциируют биотитовые и мусковитовые сланцы, актинолитовые и тремолитовые породы, а также тальковые сланцы. К сожалению, имеющиеся зарисовки весьма нечетки, и установить последовательность реакционных зон не удается. Отмечается, что изумруд встречается только в слюдяных сланцах. В пегматитах встречается только неокрашенный берилл. Специально отмечается большое сходство всех месторождений района.
Сильно затрудняет изучение и понимание процессов изумрудообразования в Индии выветривание, наложенное на все месторождения. Отмечается сильная каолинизация полевых шпатов и вермикулитизация биотита. Первые работы в районе велись именно для изучения ресурсов вормикулита. Количество добытых изумрудов не очень ясно; указывается, что в 1945–1947 гг. в Индии добывалось более 900 фунтов изумрудов в год. Сколько здесь было ювелирного изумруда, неизвестно. Изумруды на руднике подвергаются грубой сортировке, очищаются в кислотах и щелочах, покрываются слоем жира и поступают на аукцион в Джайпур.
Последней по времени интереснейшей находкой, хотя и имеющей только минералогическое значение, была находка в 1971 г. изумруда на Украине. Здесь среди тремолитовых и тремолит-актинолитовых сланцев — продуктов метаморфизма ультрабазитов — встречена жила хорошо дифференцированных альбитовых пегматитов. Вокруг пегматита развивается биотитфлогопитовая оторочка мощностью. 15–20 см с раздувами до 30–50 см. Кристаллы ярко-зеленого изумруда размером до 1,5–2,0 см встречаются в слюдитовой оторочке. Окраска вызвана присутствием в изумруде некоторого количества хрома, определенного химически. В самих пегматитах присутствуют слабо окрашенные бериллы, содержащие, как и местный изумруд, довольно много щелочей.
Изумруд — интереснейший драгоценный камень. Особый интерес в том, что в этом минерале ассоциируют геохимически резко отличные элементы: хром — типичный элемент ультрабазита и берилл— не менее типичный элемент кислых пород. Условия, в которых возможно соединение этих геохимически несовместимых элементов, были блестяще расшифрованы А. Е. Ферсманом, и сейчас можно видеть, что многие изумрудные месторождения мира — Индия, Южная Африка, Египет и Украина, а также очень маленькое месторождение Хабахталь в Альпах, о котором не упоминалось, — имеют совершенно такой же характер, как и уральские Изумрудные копи, и образовались при контактном воздействии гранита на ультрабазит.
