Агат — минерал, скрытокристаллическая разновидность кварца. Представляет собой тонковолокнистый агрегат халцедона со слоистой текстурой и полосчатым распределением окраски. Ювелиры называют агатом также разновидности халцедона без явной слоистости, но с различными включениями, создающими конкретный рисунок: моховой агат, агат звездчатый и другие. В большинстве агатов чередуются слои собственно халцедона и его структурных разновидностей – кварцина и лютецина, отличающихся от халцедона направлением удлинения волокон.
СТРУКТУРА
Кристаллическая структура агата, как и других полиморфных модификаций кварца, характеризуется той особенностью, что ион Si4+ всегда находится в четверном окружении ионов O2-, расположенных по вершинам тетраэдра. Каждая вершина такого тетраэдра одновременно служит вершиной другого смежного тетраэдра. Таким образом, кристаллические решетки этих минералов состоят как бы из каркасов сцепленных друг с другом тетраэдров. Способ сцепления во всех модификациях один и тот же (через вершины тетраэдров), но ориентировка и общая симметрия в расположении их различны. В целом упаковка ионов кислорода не плотная: в каркасах имеются “пустотки” между тетраэдрами. В низкотемпературных модификациях они обладают малыми размерами, а в высокотемпературных, более “рыхло” построенных модификациях они крупнее.
Агаты (кремнистые жеоды) имеют концентрически-зональное строение, обусловленное перемежаемостью различно окрашенных слоев халцедона, иногда кварца. Центральные части жеод нередко сложены кристаллически-зернистым кварцем, иногда в виде щеток кристаллов.
СВОЙСТВА
Твёрдость 6,5—7. Блеск на изломе тусклый жирный или матовый, у полированной поверхности стеклянный. По химическому составу, как и кварц, это кремнезем, но неоднородной структуры и с большим количеством примесей. Устойчив к кислотам, травится только в HF. Прочный и вязкий. Непрозрачен, просвечивает в краях. В большинстве агатов чередуются слои собственно халцедона и его структурной разновидности — кварцина (лютецина), отличающейся от халцедона направлением удлинения волокон; у халцедона оно перпендикулярно оси «C» (направление удлинения кристаллов кварца), а у кварцина — параллельно ей или с отклонением на 30° (лютецин). Визуально слои кварцина обычно выделяются молочно-белой окраской.
По цвету очень разнообразен, обычно преобладает чередование серо-голубых и белых слоёв. Если с белыми слоями чередуются слои жёлтого, красного, бурого, чёрного или другого цвета, то такая разновидность может иметь собственное название.
МОРФОЛОГИЯ
Агаты, с одной стороны, отличаются от халцедона — мономинеральных незональных скоплений этого минерала, в том числе и его окрашенных разновидностей, а с другой — от гидротермальных яшм, иногда находящихся в тесной ассоциации с агатами, генетически связанными с основными и средними вулканитами, представляющих собой плотные халцедоновые образования, содержащие кварц, кварцин и различные механические примеси — гётит, гематит, селадонит, хлорит и другие, содержание которых достигает 20-30%, и отличающихся непрозрачностью даже в тонких осколках. Подобные яшмы могут слагать отдельные части агатовых жеод или образовывать в них прослои.
ПРОИСХОЖДЕНИЕ
Халцедон и агат встречаются в различных минеральных ассоциациях, образующихся главным образом на поздних этапах вулканических процессов, связанных с излиянием лавовых потоков, в том числе подводных, отложений пепла. В меньших количествах они известны в низкотемпературных гидротермальных жилах и ассоциациях, возникающих в поверхностных условиях (в корах выветривания, осадочных породах, особенно карбонатных и глинистых). Всё это приводит к разнообразию геолого-геохимической обстановки, в которой наблюдается агат и вызывает затруднения при выяснении общих и частных условий его образования и при систематическом описании минералогических особенностей агатов.
В то же время основная масса промышленных месторождений агата связана с вулканогенными комплексами: в большей степени с базальтами, в меньшей — с андезитами. За рубежом известны также многочисленные крупные агатопроявления в риолитовых покровах; на территории России они менее значительны, хотя встречаются во многих районах.
Агаты в виде миндалин (секреций) самых различных форм и размеров широко распространены во многих эффузивных горных породах – мелафирах, базальтах, андезитах и др. (измененных пузыристых лавах). Образование их связано с циркуляцией концентрированных коллоидных растворов кремнезема в последний, заключительный этап гидротермальной деятельности.
Для определения температуры образования агатов были использованы методы определения температуры по изотопному составу кислорода и по содержанию алюминия в кварце. Применение этих методов позволило установить, что образование агатов в вулканогенных условиях происходит в диапазоне 60–200 °C. Наряду с этим эксперименты по искусственному синтезу халцедона не исключают возможности образования агата в более холодной обстановке. Так, в осадочных породах (в известняках Подмосковья и мн. др.) они кристаллизуются из “метеорной воды”, температура которой не могла превышать 20-30°С.
Месторождения многочисленны, встречается как в изверженных, так и в осадочных породах. В больших количествах известен на Урале (Магнитогорск, Каменск-Уральский), плато Ола(Магаданская обл.), Тиманском кряже, в Московской области (Голутвин) – Россия. Также в Ахалцихе (Грузия), Иджеване (Армения), Адрасмане (Таджикистан), шт. Риу-Гранди-ду-Сул (Бразилия). Большие россыпи – в Монголии, Уругвае, Индии (Деканское нагорье).
ПРИМЕНЕНИЕ
Ценный поделочный и полудрагоценный камень, широко используется в ювелирном деле и как материал для художественной резьбы. Применяется в точном приборостроении. Из агата благодаря его прочности и вязкости в соединении с высокой твёрдостью изготовляют ступки и пестики для химико-аналитических работ, призмы для аналитических весов, камни для часов.
С древних времён использовался для изготовления украшений, печатей, вставок, сосудов, а также как материал для вырезания изображений. Агаты легко поддаются искусственному окрашиванию и в ювелирном деле им могут придавать самую разную, подчас неестественную для природных агатов, расцветку. Агат был известен издавна в Шумере и Древнем Египте; он использовался для изготовления резных печатей, амулетов, украшений. Особенно широко агат применялся в странах античного Средиземноморья для изготовления инталий и гемм (главным образом двухцветный агатовый оникс).
В качестве материала гемм агат употреблялся и в XVI-XVIII вв. Агат, отшлифованный кабошоном, вставляется в недорогие ювелирные и декоративно-художественные изделия. Светло-серые агаты скучной монотонной окраски “облагораживают”, искусственно прокрашивая их углеродом или солями металлов.
Молекулярный вес | 60.08 г/моль |
Происхождение названия | Знаменитый учёный древности Плиний Старший считал, что название происходит от реки Ахатес (др.-греч. Ἀχάτης) на Сицилии (возможно, современная Караби или Дирилло), другое толкование — от греческого «ἀγαθός» — добрый, хороший, счастливый. |
IMA статус | действителен |
КЛАССИФИКАЦИЯ
Strunz (8-ое издание) | 4/D.01-10 |
Nickel-Strunz (10-ое издание) | 4.DA.05 |
Dana (7-ое издание) | 75.1.3.1 |
Dana (8-ое издание) | 75.1.3.1 |
Hey’s CIM Ref. | 7.8.1 |
ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА
Цвет минерала | Вся палитра (Белый, серый, голубой, жёлтый, красный, чёрный). Характерна полосчатая зональность цветов |
Цвет черты | белый |
Прозрачность | полупрозрачный |
Блеск | матовый, тусклый |
Спайность | отсутствует |
Твердость (шкала Мооса) | 6,5-7 |
Излом | неровный, раковистый |
Прочность | хрупкий |
Плотность (измеренная) | 2,6 г/см3 |
Радиоактивность (GRapi) | 0 |
ОПТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА
Тип | одноосный (+) |
Показатели преломления | nω = 1.543 – 1.545 nε = 1.552 – 1.554 |
Максимальное двулучепреломление | δ = 0.009 |
Оптический рельеф | низкий |
Плеохроизм | не плеохроирует |
Рассеивание | низкое, 0,009 |
Люминесценция в ультрафиолетовом излучении | не флюоресцентный |
КРИСТАЛЛОГРАФИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА
Точечная группа | 3 2 – трапецоэдрический |
Пространственная группа | P31 2 1 |
Сингония | Тригональная |
Параметры ячейки | a = 4.9133Å, c = 5.4053Å |
Двойникование | по дофинейскому закону, по бразильскому закону, по японскому закону |