На открытых пространствах сверкают в лучах солнца личинки муравьиных львов. Они имеют длинные серповидные челюсти, которыми роют ловчие ямки, фонтанчиками разбрасывая пыль во все стороны. Вот суетливо подбежал к ямке муравей. Не удержавшись на зыбком песке, он быстро скатился по склону и стал жертвой ненасытной личинки. Спрятавшись на дне ямки и выставив большие челюсти, она подстерегала добычу. Пытающихся выбраться муравьев личинка сбивает песчинками, которые она подбрасывает головой.
Приглядимся внимательнее к обитателям небольших норок в сухом грунте. Вот к одной из них резво спешит поджарая оса, в челюстях она держит небольшой камешек. По черному телу и бросающемуся в глаза красному пятну на конце узкого брюшка в ней можно узнать роющую осу-аммофилу. С помощью своих мощных челюстей и передних ног со своеобразными щитками из жестких щетинок оса отрыла норку, необходимую ей для выведения потомства. Мы встретили осу в то время, когда она спешила закрыть и замаскировать вход в норку зажатым в челюстях камешком.
По пути нам встретился влажный участок леса. В нем обнаружились обильные россыпи грибов - голубых и оранжевых, растущих на пнях и стволах деревьев, как правило до основания изъеденных личинками грибных комариков и комаров, долгоножек, гусеницами бабочек и другими грибоедами. Под вывороченным пнем нашли в самих грибных комариков - невзрачных желтоватых насекомых с длинными ногами. Рассматривая этих животных, мы потревожили уховертку - насекомое с удлиненным телом, короткими надкрыльями и двумя длинными выростами - «саблями» на конце брюшка. Такие же два выроста на конце хвоста, но более длинные и острые, украшают и двухвостку. Удирая от нас задом вперед, насекомое тщательно ощупывало этими выростами все предметы на пути своего следования. Здесь же в лесной подстилке обитает и проворная серебристо-серая щетинохвостка. Среди лишайников можно увидеть мелких невзрачных насекомых - ногохвосток, совершающих небольшие прыжки с помощью двух отростков (вилки) на конце брюшка. Они питаются лишайниками. Грибами и лишайниками питаются также и мелкие насекомые с нитевидными усиками - сеноеды. Их можно заметить не только в почве, но и под камнями, среди растений, особенно на деревьях и кустарниках.
В послеполуденное время мы подошли к небольшой речке с мягкими илистыми берегами, покрытыми зарослями пышной растительности. Первое, что бросилось в глаза, это обилие крылатых насекомых у воды и над водой. Казалось, они совершают какой-то замысловатый танец. У насекомых прозрачные сетчатые крылья, передние крылья заметно больше задних, брюшко длинное, тонкое, а на конце его три хвостовые нити, это поденки. На берегу под растениями прячутся веснянки - ничем не примечательные насекомые темно-бурого цвета - и похожие на них ручейники с густым покровом волосков на теле и крыльях. В неглубоких участках речки, заросшей водной растительностью, в заводях, много комаров и водомерок - узкотелых насекомых, рывками скользящих по поверхности воды. На прибрежной растительности, на стволах деревьев можно увидеть вислокрылку. В спокойной позе насекомое сидит, сложив кровлеобразно крылья, которые закрывают тело.
«Янтарный» лес населяли не только насекомые и пауки. В нем довольно часто попадались гекконы - небольшие (первые сантиметры) лазающие ящерицы с приплюснутым туловищем и крупной головой. Заметить этих позвоночных иногда довольно трудно, так как по своей окраске они сливаются с корой дерева. Подвижность гекконов, малый размер, способность легко бегать по ветвям и листьям деревьев и кустарников делают их весьма ловкими охотниками за многими насекомыми.
Нам неоднократно приходилось наблюдать высокие стволы зонтичных растений с изломанными зонтиками, из которых тщательно были выбраны все семена. По-видимому, это дело мышей, похожих на наших мышей-полевок, хорошо лазающих по тонким стеблям растений.
В лесу обитали и птицы, преимущественно насекомоядные. Мы смогли увидеть знакомого нам дятла золотистого, особенно тщательно собирающего насекомых у корней деревьев; зеленого дятла, который ловко бегает не только по стволам, но и по земле; черного дятла-желну, снабженного вытягивающимся, длинным с шипиками на конце языком, которым он без устали извлекает муравьев из-под коры деревьев. Нельзя не залюбоваться работой дятла, к ней он относится весьма добросовестно. Постукает некоторое время с одной стороны ствола, затем быстро перескочит на другую его сторону, как бы желая проверить, не продырявил ли он дерево насквозь. В действительности же птица собирала потревоженных и вылезших на поверхность насекомых и гусениц.
Из других насекомоядных птиц, живших в «янтарном» лесу, следует отметить синиц, неустанно собирающих насекомых и пауков. Эти птицы - типичные обитатели хвойного леса.
Мы закончили экскурсию по «янтарному» лесу. Обилен и разнообразен в нем растительный и животный мир, сложны связи, существовавшие между организмами. «Янтарный» лес произрастал в горах и долинах, окаймлял озера, заболоченные участки и водоемы с медленно текущей водой. Ареал «янтарного» леса достигал побережья теплого тропического моря. Лес оказывал влияние па климат, гидрологию, гидрографию, почвенный покров, состав атмосферы, животный мир.
Некоторые произраставшие в нем деревья встречаются и теперь, хотя и в весьма отдаленных от Европы областях. Так, секвойя растет в горах Калифорнии и Южного Орегона (США), на западных склонах хребта Сьерра-Невада. Болотный кипарис распространен в юго-восточных штатах США и Мексики, водяная сосна (глиптостробус) произрастает лишь в странах Восточной Азии.
Сохранившиеся остатки в янтаре позволяют не только реконструировать внешний вид растений и животных, но и сделать заключение об их образе жизни, о климате того времени и даже об атмосфере. Мы можем не только представить «янтарный» лес в своем воображении, но и мысленно войти под его полог. Этому в значительной мере помогают искусно выполненные диорамы «янтарного» леса, которые демонстрируются в музеях янтаря в Калининграде и Паланге.
Жизнь любого леса и его многочисленные связи с земной средой еще полны глубоких тайн. Много загадок таит в себе и «янтарный» лес - явление исключительное в живой природе. Почему этот лес рос только на севере Европы? Чем объяснить, что сосны «янтарного» леса по сравнению с современными хвойными вмещали значительно больше смолы? В чем причина гигантизма многих деревьев росших в «янтарном» лесу? Каковы были в нем почвы? Отличались ли взаимоотношения насекомых и растений в «янтарном» лесу от таких же взаимоотношении в современных лесах? Эти вопросы и ряд других все еще ждут своего разрешения.
Прошли десятки миллионов лет. Очертания континентов стали совсем непохожи на те, что были раньше. Большая часть территории, занимаемой «янтарными» лесами, погрузилась в океан, а из морской пучины поднялись новые материки, исчезли древние культуры и появились новые. Посуровел климат. «Янтарные» леса исчезли с лица Земли. И только янтарь - окаменевшая смола далекого прошлого с включенными в него органическими остатками - свидетельствует о тех мирах, которые cуществовали на планете задолго до появления человека.
Палеоботаники на основании тщательного анализа растительных включений в янтаре отметила явное сходство «янтарной» флоры Северной Европы с современной японской, южнокитайской и горной мексиканской. Палеонтологи, изучив в янтаре включения насекомых и паукообразных, заключили, что большинство из ныне живущих видов, предки которых представляли фауну в «янтарных» лесах, практически не изменились за десятки миллионов лет.
Вот каким ценным свойством обладает янтарь: только он, и никто другой, смог поведать людям о жизни в огромных лесных массивах на севере Европы.
Типы месторождений
Месторождения янтаря, кроме Приморского изучены слабо. Происхождение многих из них неясно, потому трудно разработать полную классификацию месторождений янтаря. Общую характеристику их приводим в основном по данным В. С. Трофимова [1974]. Месторождения янтаря делятся на первичные и вторичные (россыпи).
Первичные залежи янтаря пространственно и генетически связаны с угольными месторождениями. Они образовались там, где росли леса. Янтарь здесь распределен неравномерно. Это так называемые аллохтонные (перенесенные) месторождения. К ним относятся Фушунское в Китае, Угловское и Краеугольноспасское на Дальнем Востоке в СССР, Аляскинское в США. Аллохтонные месторождения янтаря приурочены к глинам, пескам и песчаникам, содержащим мелкие линзы и пласты бурых углей и лигнитов. Такие месторождения возникают в непосредственной близости от участков, занятых лесами, в различных водоемах, болотах. К аллохтонным относятся месторождения в Хатангской впадине и на Урале в районе Каменного завода в СССР, в Канаде, в Австрии. В месторождениях этого типа крупные куски янтаря отсутствуют, промышленного значения они не имеют.
Во вторичных месторождениях (россыпях) скопления янтаря несколько удалены от мест их первичного залегания. Янтарь в отличие от большинства полезных ископаемых имеет плотность немного больше единицы и хорошую плавучесть в водной среде. Это ставит янтарь в особое положение и требует для его накопления в осадочных породах исключительных условий, которые учитывают ряд благоприятных для осаждения янтаря факторов. Среди вторичных выделяются россыпи элювиальные, делювиальные и пролювиальные, аллювиальные, дельтовые и лагунные, прибрежно-морские, морские и ледниковые.
Элювиальные россыпи возникают у основания автохтонных и аллохтонных месторождений янтаря. К ним относятся скопления янтаря на реках Аляски.
Делювиальные и пролювиальные россыпи распространены в областях, подвергшихся действию ледника. В результате размыва моренных, флювиогляциальных и им подобных ледниковых отложений янтарь сносится по склонам возвышенностей и накапливается у их подножий, в понижениях рельефа. Делювиальные и пролювиальные россыпи янтаря находятся в ГДР, ФРГ, ПНР, СССР.
Аллювиальные россыпи встречаются реже. Для концентрации в них янтаря требуются особые условия. В. С. Трофимов среди этих условий выделяет такие: 1) наличие на реках древесных заторов, препятствующих движению янтаря в отложениях текущих вод; 2) присутствие в текущей воде кусков стволов и ветвей деревьев, валунов и гальки, под действием которых взвешенный в воде янтарь как бы прижимается ко дну и накопляется в его неровностях; 3) существование на реках низких берегов, отмелей и кос, покрытых травяной растительностью,которая затопляется во время половодья. Янтарь запутывается в водорослях и остается в них после спада воды. Здесь его и собирают местные жители. Аллювиальные россыпи янтаря известны по рекам Аляски, Днепру (у Киева) и др.
Дельтовые лагунные россыпи находятся на побережье на участках дельт и лиманов, где скорость течения воды резко падает, в связи с чем создаются условия для накопления не только янтаря, но и других полезных ископаемых. Скопления янтаря в таких россыпях характеризуются хорошей сортировкой по крупности, он мелкозернистый, сравнительно хорошо окатан. Примером россыпей такого генезиса являются некоторые россыпи Хатангской впадины.
Россыпи прибрежно-морского происхождения образуются вследствие следующих геологических факторов: 1) размыва залежей янтаря, расположенных ниже уровня моря, волнами; 2) размыва реками месторождений янтаря, находящихся в их бассейнах; 3) размыва почв, содержащих янтарь, во время трансгрессий. Прибрежно-морские россыпи литоринового моря располагались на месте современного Балтийского моря в 5500-2000 гг. до н. э. Полоса литориновых россыпей протягивается от Балтийской до Куршской косы и продолжается далее на север. В настоящее время россыпи находятся на 4-15 м ниже уровня моря, содержание янтаря в них достигает 0,2 кг/м2. При штормах россыпи размываются и бушующими волнами выбрасываются на берег тонны янтаря. В Литве и Латвии выброшенный морем янтарь является основой янтареперерабатывающей промышленности. Современные прибрежно-морские россыпи широко распространены по берегам морей и океанов (Средиземное, Черное и Балтийское моря, Северный Ледовитый океан).
Россыпи морского происхождения возникали в достаточно глубоких заливах, защищенных от действия ветров. Характерной особенностью осадков, содержащих янтарь, является значительное присутствие в них глауконита. Благодаря ему янтареносная порода имеет зеленовато-голубой оттенок и называется «голубой землей». Россыпи янтаря с глауконитом - главный источник поделочного янтаря. Они распространены в основном в Балтийско-Днепровской провинции, протягивающейся от берегов Северного моря через Данию, ГДР, Польшу, Белоруссию и Украину до Черного моря. Здесь в настоящее время сосредоточено более 95% всех ископаемых смол, около 80% которых составляет поделочный янтарь Приморского месторождения. Морские россыпи янтаря есть в Румынии, Польше, Бирме, однако содержание янтаря в них небольшое.
Россыпи ледникового происхождения сформировались в областях оледенения за счет разрушения движущимся ледником ранее образовавшихся месторождений янтаря. Янтарь накапливался в моренных отложениях (глинах и суглинках); распределение его неравномерное, бедное. Моренные россыпи янтаря известны в ГДР, Польше, ФРГ, СССР (Овручский, Ковельский и другие районы Украины, в Литве и Белоруссии). При выносе янтаря подледниковыми водами образуются флювиогляциальные россыпи. Содержание янтаря в них низкое. Встречаются они в тех же странах, что и моренные россыпи. Часть янтаря в результате разрушения ледником его залежей могла переотложиться в озерных впадинах. Так возникли озерно-ледниковые россыпи в ГДР, ФРГ и Польше.
Россыпи эолового происхождения возникают за счет аллювиальных, прибрежно-морских и других россыпей. Концентрация янтаря в них происходит под влиянием ветровой деятельности. Известны такие россыпи на морском побережье и песчаных берегах ряда рек Аляски.
Приморское месторождение
Крупнейшее в мире Приморское месторождение янтаря находится возле поселка Янтарного на Балтийском море, в 8 км южнее мыса Таран и в 40 км к северо-западу от Калининграда. Месторождение известно со времен палеолита, об этом свидетельствуют находки кусков необработанного янтаря на стоянках первобытного человека. Янтарь собирали на морском пляже, вылавливали сачками (мережами) на мелководье, а перед этим разрыхляли янтареносный пласт с лодок. С середины XVII в. месторождение начали осваивать с помощью небольших горных выработок - карьеров и колодцев, неглубоко проникающих в янтареносные породы. Со второй половины XVIII в. добыча янтаря велась с помощью подземных горных выработок - шахт и штолен, которые закладывались в обрыве коренного берега моря. Этот способ с небольшими перерывами существовал до первой четверти XX в. (последняя шахта была закрыта в 1922 г.). Несколько ранее, в 1912 г., для добычи янтаря к северу от поселка был построен карьер, который эксплуатировался с перерывами до 70-х годов XX в.
После окончания Великой Отечественной войны геологоразведочная экспедиция Северо-Западного территориального геологического управления приступила к систематическому изучению янтареносности палеогеновых отложений Южной Прибалтики. Детальные геологоразведочные работы в окрестностях Янтарного, произведенные под руководством И. И. Деонисяка, показали, что янтареносная «голубая земля» залегает на глубинах с абсолютной отметкой от -2,31 до -5,58 м, мощность ее уменьшается с юга на север от 8,5 до 5,15 м. Средняя мощность «голубой земли» 7,4 м. Содержание в ней янтаря колеблется от 587 до 1464 г/м3, среднее - 853 г/м3. В 1949- 1957 гг. разведочными работами под руководством М. П. Жаркова были уточнены данные о распределении янтаря, по гидрогеологии района и его инженерной характеристике. Работы завершились открытием новой залежи в районе современного пляжа - Пляжевой.
Пляжевый участок представляет собой пластовую россыпь в песчано-алевритисто-глинистых породах. Мощность залежи 2,9-6,2 м, среднее содержание янтаря 1588-2471 г/м3. Янтареносные породы залегают на глубине 8-10 м и перекрываются песчаными отложениями мощностью от 3,7 до 21,3 м. Вскрышные породы легко размываются, что позволяет удалять их гидромонитором.
Россыпь находится на пляже Балтийского моря и под его дном. Причем на морском берегу она залегает ниже уровня моря. Вскрышные пески янтареносной залежи накопились в течение последних 20 лет. Еще в 1952 г. значительная часть залежи располагалась под морским дном. Пляжевый участок вытянут вдоль берега на 750 и при ширине 150-200 м.
Залежь янтаря не оконтурена. На востоке она ограничена старыми подземными горными выработками. На западе продолжается за пределы береговой линии Балтийского моря на расстояние около 500 м. Здесь янтаре-носная порода обнаруживается на глубине порядка 8 м под покатым склоном. Дальше в море глубина залежи резко увеличивается. На севере границей участка служит огромный конус выноса песчаных отложений, образовавшихся в результате сброса вскрышных пород из действующего карьера.
Месторождение специфично, что создает при его эксплуатации определенные трудности. Вызваны они следующими факторами: а) наличием подпродуктивного напорного водоносного горизонта; б) существованием надпродуктивного горизонта грунтовых вод, имеющего прямую связь с морем; в) расположением залежи янтаря непосредственно на берегу Балтийского моря в пределах искусственного, недавно образованного пляжа. Месторождений янтаря, разрабатываемых в аналогичных условиях, нет. Поэтому эксплуатация Пляжевого участка во многом носит экспериментальный характер. Ненадежность водоупора, подстилающего продуктивную толщу, создает опасность прорыва вод подпродуктивного напорного горизонта в карьер и образования оползней на его бортах. Маркшейдерско-геологический отдел Янтарного комбината под руководством главного гидрогеолога В. В. Борисенко ведет регулярные гидрогеологические и инженерно-геологические наблюдения притока воды со стороны моря.
Пляжевый участок сложен из пород палеогенового, неогенового и четвертичного возраста. Палеогеновые породы янтареносны. В основании разреза, который обнажается в карьере, залегают глинистые и слюдистые пески, переходящие в глины. Они содержат желваки фосфоритов, гальки гравия и кварца, стяжения сульфида железа - пирита. Этот слой носит название «дикой земли». Максимальная его мощность (6 м) приурочена к восточной части участка. В «дикой земле» янтарь встречается редко и только в верхней части.
Выше по разрезу залегает слой «голубой земли». Здесь янтарь почти не изменился до наших дней. Это порода морского происхождения, в которой наряду с глинистыми частицами находится много песчаного материала. При рассмотрении породы в бинокулярную лупу хорошо видны комочки глины, скопления мелких прозрачных зерен кварца, угловатых и окатанных, блестящие листочки слюды, тусклые таблички полевых шпатов и характерные для этой породы зернышки ярко-зеленого глауконита. В средней и верхней ее частях отмечены прослои и линзы кварцево-глауконитовых водоносных песков. Мощность слоя колеблется от 1 до 10,2 м.
Следует отметить, что на территории Южной Прибалтики «голубая земля» распространена довольно широко. Она залегает на различной глубине. Ближе всего к поверхности (не глубже 10 м) находится под современным морским пляжем около поселков Покровское, Янтарный, Синявино. В районе поселка Филино янтарьсодержащая порода обнажается в основании береговых обрывов. По мере удаления от побережья Балтийского моря глубина ее залегания увеличивается.
Вверх по разрезу «голубая земля» переходит в породу «верхний плывун». Оба слоя по своему составу близки, по различаются неодинаковым содержанием глинистого и песчаного материала. «Голубая земля» - водоупор, а «верхний плывун» - водоносная порода, содержащая очень мало янтаря.
Пески «верхнего плывуна» распространяются неравномерно. На участке, вытянутом параллельно береговой линии, они отсутствуют. Мощность «плывуна» 5 м, наибольшая во впадинах в подстилающих породах. Подмечено, что с увеличением мощности «верхнего плывуна» уменьшается мощность «голубой земли». Следовательно, значительная часть «верхнего плывуна» образовалась за счет перемыва мелеющим морем верхней части «голубой земли».
Миоценовые отложения мощностью 3,6 м выделены в юго-восточной части Пляжевого участка. Это тонкослоистые слюдистые глины с прослоями песка от темно-коричневого до почти черного цвета.
Среднечетвертичные породы сложены серыми и коричневыми вязкими пластичными глинами, иногда песчанистыми бурыми и серыми кварцево-полевошпатовыми песками с включениями гравия, галек и валунов. Мощность среднечетвертичных отложений 18 м.
Янтарь в «голубой земле» распределен неравномерно. Наиболее обогащены им нижние участки продуктивного слоя. В породе мелкие куски янтаря всегда находятся вместе с крупными. Это наблюдается не только по разрезу, но и по площади. Так, при эксплуатации Пляжевого участка было подмечено, что содержание янтаря крупностью +32 мм в южной части карьера выше, чем в северной.
Распределение янтаря в зависимости от величины частиц вмещающих пород исследовано недостаточно. До самого последнего времени считалось, что уменьшение количества янтаря в «голубой земле» обусловлено увеличением в ней глинистых минералов, а также слюды и пирита. Однако, как показали исследования автора книги, в ряде случаев большое количество янтаря приурочено к глинистым отложениям. По данным гидрогеолога В. В. Борисенко, значительное содержание янтаря (до 600 г/м3) находится в выдержанном по мощности втором, глинистом слое Приморского месторождения. Таким образом, глинистые минералы, оседающие при крайне слабом течении, содержат янтарь, да еще и в заметных количествах. А это свидетельствует о том, что и в спокойных условиях седиментации возможно накопление янтаря.
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.
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.
ГДЕ И КАК ИСКАТЬ ЯНТАРЬ
Скопления янтаря в промышленных концентрациях в земной коре встречаются редко. Месторождения представлены россыпями. Количество в них янтаря сильно варьирует.
В СССР разрабатываются россыпи с содержанием янтаря не ниже 0,5 кг/м3 в Южной Прибалтике и не ниже 0,05 кг/м3 в Северной Украине. В ГДР и ПНР янтарь добывается из четвертичных отложений, среднее его содержание 0,357 кг/м3, максимальное 1,480 кг/м3. С 1970 г. янтарь добывается из прибрежных залежей в районе Гданьского залива и Датских островов. В накоплении янтаря в промышленных концентрациях немаловажное значение имеет химическая устойчивость и стойкость самоцвета.
Скопления месторождений янтаря в земной коре обусловлены четырьмя главными факторами: литологическими, стратиграфическими, тектоническими и минералогическими. Действие факторов неравноценно, иногда тот или иной преобладает, однако при поисках залежей янтаря должны учитываться все четыре.
Литологический фактор определяет размещение месторождений в определенных породах. Он непосредственно связан с геотектоническим режимом региона, геохимическими и гидродинамическими особенностями водного бассейна, с характером минерализации.
Геологическое строение месторождений янтаря довольно простое. В разрезе россыпей обязательно присутствуют глинисто-песчаные и гравийные отложения. В наиболее богатых месторождениях янтарьсодержащая порода представляет собой зеленовато-серую или светло-зеленую глауконито-кварцевую или кварцево-глауконитовую породу с включениями гравийных зерен кварца. В бедных месторождениях янтарьсодержащие породы вмещают меньше глинистых минералов и поэтому имеют почти исключительно песчаный (кварцевый) характер. Присутствие в породе глауконита придает ей зеленый оттенок.
Распределение янтаря в породе зависит от ряда особенностей. Янтарем обычно обогащены нижние горизонты россыпей. «Голубая земля» Прибалтики отложилась на шельфе берегового склона, в той части, где волнение не затрагивало его дна. Она имеет определенный состав и строение, что позволяет использовать ее для поисков скоплений янтаря на территории Южной Прибалтики.
Стратиграфический фактор имеет большое значение в поисках месторождений янтаря. Особенность его - приуроченность промышленных скоплений янтаря к палеогеновым отложениям (Приморское и Клесовское месторождения, проявления янтаря в районе Киева и его окрестностей). Палеогеновый янтарь имеет наилучшие поделочные свойства.
Выделение янтарьсодержащих толщ в геологическом разрезе - неотложная задача геологопоисковых работ. При этом необходимо иметь в виду, что даже в богатых месторождениях встречаются участки с низким содержанием янтаря. В небогатых же месторождениях таких участков больше.
Тектонический фактор - геоструктурный и палеотектонический. В первом случае месторождения янтаря приурочены к границам крупных структурных элементов или к зонам сочленения краевых прогибов с платформой. Например, месторождения янтаря Южной Прибалтики находятся в западной части Балтийской синеклизы, охватывающей побережье Прибалтики, Северной Польши и акваторию Средней Балтики. В основании платформенного чехла синеклизы расположен докембрийский кристаллический фундамент, сложенный в основном магматическими и метаморфическими породами. Клесовское месторождение, как уже говорилось, относится к зоне сочленения кристаллических пород северо-западной части Украинского щита и осадочных пород северо-восточной части Волыно-Подольской плиты. Проявления янтаря в месторождениях серы Предкарпатья размещаются вдоль сочленения докембрийской и герцинской приподнятых платформ с глубоко опущенным Предкарпатским краевым прогибом. Прямолинейность участков современного побережья Прибалтики с максимальными концентрациями янтаря также обусловлена тектоническим фактором.
Палеотектонический фактор проявляется в размещении месторождений янтаря, отдельных залежей или их участков по отношению к мелким структурным элементам, в частности к разновозрастным прогибам и впадинам. Приуроченность к ним скоплений янтаря была подмечена немецкими геологами более 100 лет назад. Советские геологи установили, что в западной части Южной Прибалтики максимальные мощности «голубой земли» приурочены к двум субмеридиональным полосам, находящимся на бортах поднятий северо-восточного простирания. В осевой зоне прогиба мощность «голубой земли» меньше. С этими же поднятиями совпадают участки промышленных скоплений янтаря - более 0,5 кг/м3. В осевых зонах прогибов янтаря меньше.