Клесовское месторождение

О янтаре в окрестностях поселка Клесова (Ровенская область УССР) было известно давно. Однако только в 1979 г. здесь на площади более 200 км² были выявлены отложения с промышленными концентрациями россыпного янтаря. Месторождение состоит из нескольких участков.

В геологическом строении наиболее перспективного участка Пугач выделяются два яруса: нижний, представленный кристаллическими породами докембрия (клесовиты), и верхний, сложенный осадочными песчано-глинистыми образованиями палеогенового, неогенового и четвертичного возраста.

Кристаллические породы фундамента в своей верхней части сильно выветрелые, состоят из обломков - «катунов» - кристаллических пород сечением от 5 до 50 см. Промежутки между «катунами» заполнены песчано-глинистым материалом, содержащим гальку черных кремней и кристаллических пород величиной до 10 см. Содержание грубообломочного материала достигает 10%. В кварцевом песке между «катунами» встречаются обугленные растительные остатки и кусочки янтаря. Мощность слоя 0,3-0,5 м.

Иногда на древней коре выветривания можно обнаружить слой плотной серой глины мощностью до 2,5 м. На коре выветривания, а местами на глинах залегает слой мелко- и среднезернистого песка мощностью 0,3-10 м. Нижняя часть его обогащена темным органическим веществом и зеленым глауконитом. В слое встречаются куски янтаря величиной от 1 до 10 см.

Выше по разрезу залегает слой мелко- и среднезернистого песка темно-серого цвета мощностью 0,5-1,6 м с пропластками светло-серых песков. Маломощные прослойки обогащены гумусовым материалом. В песках находят окатанные куски янтаря величиной до 5 см.

Продуктивный горизонт перекрыт мелкозернистыми косослоистыми кварцевыми песками мощностью 3,5 м. На них залегает почвенно-растительный слой.

На основании палинологических данных возраст янтарьсодержащих пород определяется как ранне-, средне-и позднеолигоценовый. В то далекое время на территории Северной Украины росли смешанные хвойно-широколиственные леса, в низинах на заболоченных участках произрастали гигантские секвойи, глиптостробусы, таксодиевые деревья, а по берегам рек и озер - ольха и ива.

Распределение янтаря в месторождении неравномерное. На участке Пугач оно колеблется от 15 до 310 г/м³. Среднее содержание янтаря в северной части больше (70 г/м³), чем в южной (44 г/м³), по всему участку оно составляет 60 г/м³.

Клесовское месторождение - единственное на Украине. Подобно сравнительно хорошо изученному Приморскому, оно представляет собой пластовую россыпь ближнего сноса. Янтарь рассеян в песчано-алевритисто-глинистых породах. В отличие от Приморского месторождения россыпь находится в породах, не содержащих заметных скоплений глауконита. Она подстилается не литологически близкими к «голубой земле» породами с включениями фосфоритов, а корой выветривания кристаллических пород Украинского щита. Запасы янтаря значительны.

Клесовский янтарь исследован недостаточно, поэтому рассмотрим подробнее его состав и свойства.

Морфология кусков янтаря, характер поверхности и отпечатки на ней, строение, размеры и другие особенности отражают различные моменты истечения смолы из дерева и позволяют сделать обоснованное заключениео процессах смоловыделения. По морфологическому признаку все куски янтаря разделяются на две группы - наствольные (поверхностные) и внутриствольные.

Основная масса кусков клесовского янтаря представляет собой излившиеся на поверхность ствола комки смолы. Натечные (наствольные) формы янтаря имеют слоистое строение. Они желтые, коричневые, полупрозрачные; многочисленные включения коры и остатков древесины обусловливают их непрозрачность. Натечные формы типа сосулек немногочисленны, но разнообразны по форме и величине. Они сложены коричневато-желтым янтарем, редко имеющим в поперечном сечении концентрическое сложение. Форма сосулек удлиненная, конусовидная. Капли янтаря редки, величина их обычно не превышает 1 см. Образованы они красноватым полупрозрачным янтарем. Встречаются капли с хорошо просматривающимися внутренними серповидпыми трещинами. Впутриствольные образования представляют собой слегка вогнутые пластинки, постепенно утончающиеся к краям и содержащие на своей поверхности отпечатки волокон древесины.

По внешнему виду все куски янтаря отчетливо разделяются на округлые и угловатые. Преобладают янтари первой группы. Находят их главным образом в палеоген-неогеновых породах. Форма кусков округлая. Поверхность сглаженная, как бы окатанная, в выветрелых разностях слегка шершавая. Янтари второй группы возникли, по-видимому, в результате частичного растворения округлых кусков янтаря. Форма их неправильная, угловатая. Поверхность ямчатая, кавернозная. Угловатые куски встречаются преимущественно в коре выветривания кристаллических пород фундамента - в песках и глинах среди «катунов».

Величина кусков янтаря достигает 15 см. Наибольший кусок, обнаруженный автором, имеет размеры 6,8×5,2×1,8 см. Его вec 46,8 г. Максимальный вес найденного в месторождении куска янтаря достигал 700 г. Преобладают куски 3-10 см в сечении, весом от 20 до 100 г.

Куски янтаря, покрытые корочкой выветривания

Сравнение среднего элементного состава неизмененных янтарей Клесовского и Приморского месторождении показало, что они близки. Средние значения их основных компонентов (С и Н) соответственно равны 78,05 и 9,55 % (12 анализов) и 76,50 и 9,94% (29 анализов).

Вместе с тем янтари Клесовского месторождения занимают особое место по содержанию в них серы - от 0,59 до 1,45%, в балтийском сукцините всего 0,55%. В янтарепроявлениях Предкарпатья до 3,2%серы. В некоторых кусках клесовского янтаря обнаружено свыше 8% золы.

Неизмененные янтари Клесовского месторождения по сравнению с янтарями других месторождений и проявлений вмещают больше примесных химических элементов - 17. В янтарях Приморского месторождения таких элементов всего 12, а в проявлениях Куршской косы и Предкарпатья - соответственно 11 и 13. Янтари всех месторождений заметно обогащены кальцием и железом. Главные и постоянные элементы-примеси в клесовских янтарях - кремний, магний, железо и кальций. Количество первых трех элементов достигает 0,1%, а железа - 0,5%. Присутствие их объясняется включениями минералов глин, кальцита и пирита. Содержание постоянно обнаруживаемого в янтарях алюминия не превышает 0,003%. Марганец и титан распределены неравномерно. Их присутствие следует связывать с включениями минералов глин. Постоянно в янтарях встречаются медь (до 0,001%) и цинк (до 0,03%). Их нахождение обусловлено включениями зерен пирита. Янтари содержат заметную примесь свинца (до 0,005%) и циркония (до 0,003%). Бор, барий и ниобий достаточно редки (до 0,001%). Наличие иттрия и ванадия, видимо, зависит от включений в кусках янтаря растительных остатков.

Итак, большинство элементов, найденных в янтарях, связано с включениями в них посторонних минералов, сопутствующих янтарю. При этом необходимо учитывать, что последние также имеют свой набор элементов. Естественно предположить, что качество янтарей, загрязненных многими химическими элементами, невысокое.

Изотопный состав углерода ископаемых смол изучен слабо. Он зависит от климатических условий произрастания растительности, структурных превращений в процессе фоссилизации и от температуры. Средние значения δ¹³С углерода неизмененных янтарей Клесовского (-20,4‰, 5 анализов) и Приморского ( -20,5‰, 10 анализов) месторождений почти совпадают.

Цветовая палитра янтаря довольно разнообразна - от бесцветного и белого через оттенки оранжевого и красноватого до почти черного. В. И. Панченко разделяет все янтари Клесовского месторождения по цвету на три группы: красные (прозрачные, полупрозрачные, непрозрачные), медово-желтые (прозрачные, полупрозрачные, непрозрачные), восково-белые с желтоватым оттенком (непрозрачные). Между ними существует много переходных разностей. Преобладают медово-желтые и желтые янтари, покрытые коркой выветривания. Вишнево-красный цвет корки придает кускам янтаря коричневатый оттенок. Только после осторожного снятия корки можно получить представление об истинной окраске янтаря. Редко встречаются черные и слегка голубоватые янтари. Возникновение голубой окраски вызвано наличием в массе янтаря небольшого количества (до 20% объема янтаря) мельчайших (0,0008-0,001 мм) круглых воздушных пустоток. В мутном веществе при прохождении белого света с частицами подобного размера свет кажется голубым. В процессе выветривания янтарь, как правило, приобретает более интенсивную окраску (бурую, темно-бурую и даже черную).

Степень прозрачности клесовских янтарей различна. Прозрачность янтаря зависит от окраски, наличия пузырьков воздуха, механических примесей посторонних веществ и степени выветривания. Обычно светлоокрашенные разности (желтые, медово-желтые, красноватые) прозрачны и полупрозрачны, янтари густой окраски (красные) почти не просвечивают. В зависимости от густоты воздушных пузырьков и их распределения в массе янтаря выделяются следующие разности: прозрачный - различных оттенков желтого цвета до бесцветного; дымчатый - замутненный, местами прозрачный; бастард - средней прозрачности желтого цвета с серым до темного оттенком; костяной - непрозрачный, цвета слоновой кости; пенистый - непрозрачный, пористый, светлый, сильно напоминает застывшую пену.

В месторождении преобладают полупрозрачные янтари (бастард, дымчатый). Менее распространены прозрачные (желтые) и непрозрачные (костяные) янтари. Прозрачные янтари или не содержат воздушных пузырьков, или содержат редкие крупные (до 1 мм) пузыри. В полупрозрачных янтарях значительно количество достаточно крупных (до 0,2 мм) пузырьков, занимающих до 30% объема куска. Непрозрачные янтари вмещают много мелких (до 0,001 мм) пузырьков, составляющих до 50% объема куска. Зоны, обогащенные включениями, образуют интересные узоры в янтарях. Между выделенными категориями прозрачности существует много переходных разностей, обнаруживаемых даже в одном куске.

В значительной мере прозрачность янтаря зависит от наличия в нем посторонних примесей. Ими, как правило, бывают кусочки коры хвойных, древесная труха и другие растительные остатки. Янтари, переполненные такими включениями, обычно темные до черных. В процессе выветривания степень прозрачности янтарей уменьшается.

Важной величиной является степень однородности янтарей по твердости (и, очевидно, по внутреннему строению). Наиболее однородны янтари Клесовского и Приморского месторождений. При анализе полученных результатов необходимо отметить аномальный рост твердости с увеличением нагрузки. Это обстоятельство связано с особенностями внутреннего строения янтарей, в частности с их вязкостью.

Клесовский янтарь хорошо поддается механической обработке: он легко режется, сверлится, шлифуется, полируется.

Янтарь, как аморфное вещество, не обладает спайностью. За нее можно принять отдельность некоторых кусков. Отдельность - свойство вещества раскалываться при ударе в определенных направлениях - в янтаре имеет различную природу. Она обусловлена характером истечения смолы, различного рода трещинами, выветриванием, проявляется в основном в образцах с натечно-скорлуповатым строением. Слойки янтаря легко отделяются, вынимаются один из другого. Этому в значительной мере способствует присутствие на них тонкого выветрелого слоя. Иногда куски янтаря при ударе раскалываются по трещинам на более мелкие кусочки. Одни из таких трещин закладываются еще в процессе окаменения смолы, другие вызваны тектоническим воздействием на янтарь или на содержащие его породы. Отдельность, связанная с окислением янтаря, проявляется в расслоении корочки выветривания на тонкие пластинки (чешуйки).

Излом характеризует поверхность, которая образуется при раскалывании янтаря. У костяного янтаря излом плоский, неровный, у бастарда и облачного - крупнораковистый. Плоскость излома осложнена различными фигурами.

Клесовские янтари содержат растительные, минеральные, газовые и газожидкие включения. Многие образцы насыщены обрывками коры, кусочками древесины, стебельками растений и их частями. Кусочки древесины с параллельным расположением волокон почти целиком выполняют круглые пузыри. Ориентированное расположение таких остатков указывает на направление течения смолы. В связи с неполнотой захоронения растения трудно поддаются диагностике. Только однажды в кусочке янтаря удалось определить видовую принадлежность растительного включения. Характерная особенность его состояла в наличии небольших зонтиков на коротких цветоносах. Длина растения (или его части) 6 мм. Это омежник водяной, произрастающий и в настоящее время по берегам водоемов, в канавах.

Минеральные включения (кальцит, пирит, минералы глин) распространены незначительно. Тонкозернистые включения минералов могли попасть в янтарь такими путями: поглотиться смолой, стекающей по дереву в прикорневой его части; быть занесенными в жидкую смолу при помощи атмосферных агентов или лапками насекомых; выпасть из минерализованных растворов в трещинах и пустотах уже сформированного янтаря. Первым и вторым путем могли оказаться в янтаре минералы глин с зернышками кварца. Глинистое вещество серое, темно-серое, состав его гидрослюдисто-монтмориллонитовый.В прозрачном янтаре наблюдались слойки коричневатого глинистого вещества мощностью порядка 1 мм. Форма включения отвечает форме полости в янтаре. Агрегаты светлого и серого кальцита отмечены в тонких трещинках. Более часты в различного рода трещинах пленки латунно-желтого пирита с присущей этому минералу радужной побежалостью. Различные по толщине пленки пирита покрывают поверхность плоскостей отдельности в слоистых натеках янтаря. Кроме латунно-желтого с металлическим блеском пирита, отмечены сажистые выделения этого минерала.

Газовые и газожидкие включения в янтарях круглые или овальные, от 0,001 до 2,0 мм в сечении. Прихотливо располагаясь, они (особенно мелкие) создают в янтаре самые фантастические узоры. Чрезвычайно мелкие неупорядоченные воздушные включения в клесовских янтарях напоминают изморозь.

Иногда стенки небольших пустоток и узких трещин выстилаются пленкой коричневого битуминозного вещества, хорошо заметного на фоне более светлой основной массы янтаря. Битум хрупкий, часто отслаивается и поэтому как бы заполняет всю трещинку.

Поверхность большинства кусков янтаря неровная, с множеством различных углублений сечением от долей миллиметра до 4 мм. Характер поверхности стенок углублений наводит на мысль, что янтарь во вмещающих его отложениях под действием природных реагентов в той или иной мере растворялся. Корродирующее действие растворов па янтарь зависело от многих факторов (характера растворителя, разности янтаря и времени воздействия па него растворителя). Оно и проявилось в чрезвычайно большом разнообразии углублений на янтаре - от едва заметных вмятин до щелевидных отверстий.

Янтарь, как и другие органические соединения, в условиях интенсивного доступа к нему кислорода изменяется, на кусках образуются корочки выветривания. Такие корки отличаются от неизмененного янтаря более интенсивной окраской, составом, строением и рядом других свойств. На клесовских янтарях корки выветривания достигают толщины 3 мм. В процессе выветривания гладкая поверхность янтаря существенно изменяется. Чаще всего она приобретает полигональное строение за счет появления круглых или угловатых выступов высотой до 1 мм. Вместе с тем янтарь становится рыхлым, слоистым, трещиноватым. Образующаяся корка по сравнению с неизмененным янтарем несколько тверже, но более хрупкая и поэтому совсем не годится для поделок. Она сравнительно легко удаляется, обнажая неизмененную середину куска.

Весьма наглядно процесс выветривания янтаря прослеживается в костяных его разностях. Здесь обнаружены все переходы - от непрозрачного матово-белого янтаря до полупрозрачного красноватого и коричневого. Отмечены куски с двух- и трехъярусным строением корок, различающиеся по цвету. Начальные этапы процесса выветривания янтаря проявляются в его пожелтении. В различного рода углублениях (мелких ямках-вмятинах и более крупных кавернах) желтый янтарь отчетливо превращается в коричневый, который, в свою очередь, покрывается серой с перламутровым отливом пленкой. Местами поверхность корок разрыхляется до мучнистого состояния; рыхлая порошковатая масса скопляется в полостях трещинок и других углублениях. Выветрелые янтари Клесовского месторождения по сравнению с неизмененными разностями содержат меньше химических элементов (в них отсутствуют ниобий, бор и барий, но присутствует олово). В корках содержание хрома и алюминия выше, а кальция ниже. В выветрелых янтарях Приморского месторождения магния, кальция и железа больше, чем в неизмененных янтарях. Природа такого избирательного обогащения янтарей химическими элементами в процессе выветривания не совсем ясна. При выветривании янтаря в нем уменьшается количество углерода, водорода, отчасти серы и увеличивается доля кислорода. Содержание этих элементов в желтовато-коричневом янтаре соответственно такое (в %): С 79,30 и 69,14; Н 9,69 и 9,06; S 1,09 и 0,59; N+0 9,47 и 21,21; зола 0,92 и 0,90. Возрастают плотность и показатель преломления янтаря.

Янтарь - прекрасный поделочный камень, широко применяющийся для изготовления различных ювелирных изделий. Поэтому неудивительно, что каждое открытое месторождение детально изучается и всесторонне оценивается. Определяются художественные достоинства камня, его запасы, общие горнотехнические условия и связанные с ними вопросы экономической целесообразности добычи янтаря. Полученные данные сравниваются с данными однотипного промышленного объекта и составляют основу заключения о практическом значении месторождения.

Оценка Клесовского месторождения янтаря производилась прежде всего по геологическим критериям, т. е. выяснялись принадлежность месторождения к известному геолого-промышленному типу, наличие в нем кондиционного сырья, преимущественно с высокими художественно-декоративными качествами, и другие данные.

Клесовское месторождение представляет собой погребенную лагунно-дельтовую россыпь. Оно расположено в зоне сочленения кристаллических пород Украинского щита и осадочных пород Волыно-Подольской плиты. Здесь в палеогеновое время в прибрежно-лагунной области накапливался янтарь. Превращение смолы в янтарь в описываемых отложениях происходило в условиях, благоприятных для отложения глауконита. Однако количество этого минерала в Клесовском месторождении небольшое. Месторождение характеризуется неравномерным распределением янтаря. Он содержится лишь в олигоценовых отложениях, возрастная диагностика которых произведена с помощью спорово-пыльцевого анализа. По запасам янтаря месторождение значительно уступает Приморскому. Глубина залегания янтарьсодержащих пород небольшая, позволяет вести разработку открытым способом.

По внешнему виду среди клесовских янтарей выделяются те же разности, что и для балтийского сукцинита. Однако в Клесове меньше янтаря в виде капель и слоистых натеков. Декоративно-художественные качества клесовского и балтийского янтарей сходны. Камень обладает красивой окраской, четким, неповторимым рисунком, особенно проявляющимся в полированном виде. Клесовский янтарь преломляет световые лучи, поэтому его отшлифованные кусочки с оставленной на одной из сторон корочкой выветривания кажутся золотистыми.

В Клесове распространены красноватые янтари. Этот оттенок вызван особым составом исходной смолы; не исключено также влияние на окраску янтаря условий его окаменения. Непрозрачный янтарь легко облагораживается, если его прокипятить в растительном масле. При этом его можно подкрасить в нужный тон, добавив в масло органические красители.

Внутреннее строение клесовских янтарей довольно однородное. В них редки животные включения, тогда как в янтарях Прибалтики их очень много. Эта особенность, видимо, связана с некоторыми различиями «янтарных» лесов, произраставших в палеогеновое время на территории Северной Украины и Южной Прибалтики.

Отдельность одинаково выражена в слоистых натеках янтаря обоих месторождений. Однако в Клесове такие натеки распространены весьма незначительно. Плотность и рентгеновская характеристика янтарей обоих месторождений одинаковы.

Результаты проведенных исследований подтверждают, что янтарь Клесовского месторождения по своему составу и ряду свойств мало отличается от балтийского сукцинита. В россыпи находится достаточно кондиционного сырья, обладающего художественно-декоративными качествами. Даже кустарные изделия из янтаря, изготовляемые местными жителями с незапамятных времен, отличаются благородством и изяществом. В археологических раскопках на территории Украины встречаются ожерелья из кусков, обточенных в разные формы.