Северный Уругвай является домом для одного из крупнейших месторождений аметиста в мире – но его формирование долгое время было загадкой. Используя передовые методы, исследователи распутывают историю их происхождения и обнаружили, что эти потрясающие драгоценные камни кристаллизовались при удивительно низких температурах. Исследование опубликовано в журнале Mineralium Deposita.
Аметисты — это разновидность кварца, узнаваемая по яркому фиолетовому оттенку. Драгоценные камни являются важным экономическим ресурсом в Уругвае, где находится горнодобывающий район Лос-Каталанес — месторождение настолько значимое, что было признано одним из «Первых 1000 объектов геологического наследия IUGS» Международной комиссией по геонаследию (IUGS). По данным IUGS , месторождение является «уникальным» из-за большого количества мегагеодов и огромных запасов, а также качества и разнообразия драгоценных камней.
Аметистовые жеоды находятся в охлажденных потоках лавы. Эти древние потоки лавы можно проследить до распада суперконтинента Гондвана около 134 миллионов лет назад. Добыча началась на севере Уругвая более 150 лет назад и продолжает оставаться важной отраслью промышленности сегодня. Однако, поскольку мало что известно об их происхождении, может быть трудно найти новые жеоды, и в настоящее время многое зависит от опыта шахтеров.
Чтобы узнать больше, исследователи провели ряд геологических исследований, анализируя минералы жеод, грунтовые воды и воду, содержащуюся в жеодах, в более чем 30 шахтах. Исследование включало высокотехнологичные методы, включая микротермометрию с нуклеацией (для изучения небольших заполненных жидкостью карманов в породах) и геохимию тройного кислорода-изотопа (для анализа атомов кислорода в минералах).
«Точность и достоверность этих новых методов позволили нам с уверенностью оценить температуру и состав минерализующихся жидкостей», — говорится в заявлении Фиореллы Ардуин Роде, ведущего автора и научного сотрудника Центра наук о Земле Геттингенского университета. «Наши результаты подтверждают идею о том, что эти аметисты кристаллизовались при низких температурах из жидкостей, подобных грунтовым водам».
Результаты показывают, что аметистовые жеоды образовались при температуре от 15 до 60°C — удивительно низкая температура, говорят исследователи. Это говорит о том, что аметист образовался после того, как лава остыла.
Более того, результаты показывают, что минерализующие жидкости имели низкую концентрацию соли. Содержание изотопов также предполагает, что вода пришла из естественного погодного цикла. Исследователи полагают, что она, вероятно, произошла из грунтовых вод, содержащихся в скалах поблизости.
Знание этого может помочь в будущем найти больше подобных впечатляющих кристаллов.
«Понимание условий образования аметиста, таких как температура и состав минерализующей жидкости, а также источника кремния, времени минерализации и ее связи с вмещающими породами, имеет решающее значение для понимания процесса», — сказал Роде. «Это может значительно улучшить методы разведки и привести к разработке устойчивых стратегий добычи полезных ископаемых в будущем».