Геммологическая характеристика сапфиров из ущелья Його в штате Монтана. Часть 1

АННОТАЦИЯ

Ущелье Його в центральной части Монтаны – одно из самых важных месторождений драгоценных камней в Соединенных Штатах. Хотя в последние годы здесь находят очень мало материала, за всю историю рудника было произведено несколько миллионов каратов необработанного сапфира. Эти камни, известные своим естественным ярко-синим цветом и высокой прозрачностью, всегда имели надбавку к цене, особенно в размерах больше 0,75 карата. В этой статье предлагается тщательная геммологическая характеристика сапфира Його, который может быть незнаком многим специалистам. К счастью, сапфиры Його уникальны, и опытные геммологи могут легко отделить их от других драгоценных корундов, что позволяет определить происхождение важных камней из этого месторождения.

ВВЕДЕНИЕ

За более чем 120 лет рудники в ущелье Його штата Монтана произвели миллионы каратов необработанного сапфира. По большей части получаются очень маленькие обработанные камни, а ограненные камни более 1 карата высоко ценятся (рис. 1). Самый большой из известных сапфировых кристаллов Його был найден в 1910 году и весил 19 карат. Необработанный минерал Його часто имеет форму плоских пластинчатых кристаллов, обеспечивающих очень низкий выход. Крупные камни более 1 карата являются почти исключительно коллекционными, и их происхождение оказывает значительное влияние на стоимость. Хотя в Монтане есть и другие важные источники сапфиров ювелирного качества, в том числе Рок-Крик, река Миссури и Драй-Коттонвуд-Крик, сапфиры Його являются уникальными среди этих и других месторождений сапфиров во всем мире (рис. 2). Практически весь производимый материал имеет желаемый цвет от синего до фиолетового или пурпурного, часто с большей прозрачностью, чем сапфиры из других месторождений (рис. 3). Сапфиры Його не требуют термической обработки, что фактически гарантирует их необработанный характер. Они также обладают уникальным химическим составом микроэлементов и набором включений, что делает их легко узнаваемыми для опытного геммолога.

ИСТОРИЯ

В 1895 году месторождение сапфиров Його было случайно обнаружено золотоискателем по имени Джейк Гувер. Гувер попросил финансовой поддержки у двух друзей: местного банкира С.С. Хобсона и доктора Джима Буве, ветеринара из Чикаго. Втроем они образовали горнодобывающее партнерство. В процессе промывки золота Гувер нашел много блестящих синих камешков и отправил их доктору Джорджу Кунцу из Tiffany & Co в Нью-Йорке для идентификации. Было подтверждено, что это сапфиры, и коробка для сигар, полная синей гальки, была куплена Tiffany за 3750 долларов. Сапфиры оказались более прибыльными, чем золото, и Гувер и его партнеры сосредоточили свое внимание на добыче драгоценных камней в ущелье Його. В 1896 году Джеймс Эттьен обнаружил выветрившуюся дайку, содержащую сапфиры, и объявил о добыче на ней. Это право было куплено в конце 1896 года Гувером и его соратниками за 2450 долларов.

В 1897 году смерть Джима Буве привела к появлению двух новых партнеров: Мэтью Данна и Джорджа А. Уэллса, и четверка сформировала New Mine Sapphire Syndicate. Другие заявки в этой области стали появляться по мере распространения новостей о месторождениях сапфиров. Джон Берк и Пэт Суини заявили о своем руднике западнее, на Його-Крик, который позже станет известен как American mine.

В следующем году прибыла группа лондонских торговцев драгоценными камнями, и Johnson, Walker, and Tolhurst Ltd. приобрела контрольный пакет акций New Mine Sapphire Syndicate. Годовое производство увеличилось более чем до 400 000 каратов к 1900 году, при этом примерно четверть этого объема приходилась на ювелирные изделия высокого качества. Остальной материал нашел рынок для промышленного использования в качестве абразивов или подшипников для часов (рис. 4). К 1901 году лондонская группа приобрела оставшуюся долю в New Mine Sapphire Syndicate у партнеров Гувера. Эта шахта в восточном конце месторождения стала известна как English mine. Чарльз Гадсден (рис. 5), еще один англичанин, который станет важной фигурой в истории Його, прибыл в 1902 году и руководил English mine до ее закрытия в 1929 году.

Участки по добыче полезных ископаемых на западном конце дайки, которые поставили Берк и Суини, были куплены American Sapphire Company в Нью-Йорке, которая начала свою деятельность в 1905 году. Эта шахта стала известна как American mine (рис. 6). Через несколько лет компания была реорганизована в Yogo American Sapphire Company и в 1914 году по рекомендации Гадсдена была приобретена New Mine Sapphire Syndicate. Гадсден повторно промыл отвальные сваи американского рудника и вернул большую часть покупной цены – 80 000 долларов.

Первая мировая война остановила производство сапфиров Його, поскольку первостепенной стала добыча металлов для поддержки военных действий. К 1921 году активность на рудниках вернулась к довоенному уровню, но этот ранний продуктивный период в Його подходил к концу. После того как наводнение 1923 года разрушило большую часть инфраструктуры English mine, объем производства значительно снизился. Это стихийное бедствие и конкуренция со стороны синтетических сапфиров были разрушительными для добычи сапфиров в ущелье Його. В 1927 году месторождение принесло сапфиров на сумму 4850 долларов. English mine имел успех и прибыль, и даже был обнаружен необработанный камень весом 19 карат, который до сих пор остается самым большим сапфиром Його, когда-либо зарегистрированным. Этот сапфир был разрезан на четыре камня, самый крупный из которых весил 8,5 карата. Тем не менее шахта была официально закрыта в 1929 году.

New Mine Sapphire Syndicate в течение ряда лет пытался найти покупателя, и в 1949 году группа инвесторов во главе с Томасом П. Сидвеллом начала длительные переговоры о покупке рудника. Эта группа сформировала Yogo Sapphire Mining Corporation (которая была реорганизована в 1956 году снова как New Mine Sapphire Syndicate) и приобрела рудник за 65 000 долларов. После нескольких неудачных попыток добычи полезных ископаемых и нарастания финансовых и юридических проблем шахта была куплена в 1965 году строительной фирмой Siskon Inc., расположенной в Неваде, за 75 000 долларов. Затем Siskon сдала это владение в аренду Арнольду Барону, который имел некоторый успех в огранке и продаже сапфиров. Он столкнулся с проблемами при разработке дайки, что оказалось более сложным, чем предполагалось ранее. Спустя два года, когда Барон решил, что стоимость добычи слишком высока, и не стал покупать собственность, Siskon выставила ее на продажу. Рудник был куплен за 585 000 долларов группой калифорнийцев, включая Германа Яраса и Рэя фон Фельдена, которые основали Sapphire Village Inc. Эта сделка включала 1780 акров земли вдоль сапфировой дайки, старые британские и американские шахты, а также окружающую их землю. В дополнение к разработке рудника новые владельцы создали Sapphire Village, в которой часть собственности была разделена на небольшие участки размером до одной трети акра, которые имели право на выемку ограниченного количества породы из района неразработанной дайки. К 1973 году Чикара Кунисаки сформировал Sapphire International Corporation, которая купила активы Sapphire Village Inc. и начала одну из самых серьезных горных работ на дамбе Його. Рудник обошелся почти в 5 миллионов долларов. Был проложен тоннель длиной 3000 футов в старой американской шахте, который стал известен как «Туннель Кунисаки». Осенью 1976 года деятельность Sapphire International прекратилась из-за очередной неудачной попытки прибыльной добычи сапфиров Його. В 1977 году в игру «найди сапфир в Його» вошел еще один игрок. Виктор ди Суверо сдал в аренду участок Кунисаки под названием Sapphire-Yogo Mines, Inc. Ди Суверо также основал маркетинговую и дистрибьюторскую компанию Sapphire Trading Co., Inc., которая в 1978 году начала масштабную кампанию, нацеленную на привлечение внимания к сапфирам Його. В 1979 году у ди Суверо закончилось финансирование, и он отказался от аренды.

Следующим поворотом в истории Його стала продажа в 1980 году собственности Кунисаки горному инженеру Гарри Буллоку за 6 миллионов долларов и образование American Yogo Sapphire, Ltd. В 1982 году компания сменила название на Intergem, Ltd. и начала свою деятельность по продаже «королевских американских сапфиров», гарантируя, что они не подвергаются термообработке, которая была распространена на других месторождениях. К 1984 году маркетинговая кампания Intergem работала, и объем продаж превысил 3 миллиона долларов. Но в 1985 году Intergem больше не могла производить платежи в пользу Sapphire International, которая к тому времени стала Roncor Inc. В 1986 году рудник снова перешел в собственность Чикары Кунисаки.

В конце 1980-х геолог-консультант и геммолог Делмер Браун обратил внимание президента AMAX Exploration Inc. Уильяма Лоддера на месторождение сапфиров Його. В марте 1993 года Лоддер подписал с Roncor 22-месячный договор аренды и покупки. После почти двух лет добычи и разведки AMAX определила, что покупка рудника у Roncor по запрашиваемой цене примерно в 10 миллионов долларов неэффективна, и в 1995 году прекратила разработку рудника Його. После того как Roncor снова приобрел собственность Yogo, Silver Standard Resources и ассоциированная компания Pacific Sapphire Company Ltd. заключили договор аренды с Roncor, но они не достигли успеха. Их средства закончились, а срок их аренды с Roncor истек в 2001 году.

Вслед за Intergem Лэнни Перри и Чак Риджуэй, оба работавшие в Sapphire International в 1970-х годах, вели поиски и обнаружили новое обнажение сапфировой дайки. К 1985 году они начали коммерческую деятельность со своими заявками на добычу полезных ископаемых и сформировали Vortex Mining, объединившись с Питом Эккером и Полом Дэвисом-младшим. К 1987 году Vortex Mining начала подземные работы в шахте, достигшей глубины 280 футов.

Roncor вела небольшую добычу, даже обнаружив 11-каратный кристалл летом 1992 года. В конце 1990-х годов Vortex Mining управляла единственным действующим коммерческим рудником, производя 45000 каратов пригодного к огранке сырья в год. Производство расширилось, и компания Small Mine Development (SMD) стала партнером Vortex Mining, создав совместное предприятие, известное как Yogo Creek Mining. Компания SMD добавила спиральный спуск на 3000 футов, достигнув 475 футов, и установила промывочную установку, способную перерабатывать 100 тонн руды в день. Эту промывочную установку убрали после того, как Yogo Creek Sapphire Mining закрыла свою деятельность в ноябре 2004 года, когда добыча стала нерентабельной.

К 2005 году была заключена еще одна сделка с Лэнни Перри, который снова стал владельцем рудника Vortex. Перри познакомился с шахтером по имени Майк Робертс, работая на Аляске, и тот заинтересовался собственностью Vortex. В 2008 году он продал Перри свой золотой рудник на Аляске и основал Roberts Yogo Company. Робертс успешно эксплуатировал шахту до 2012 года, пока не погиб в результате аварии на Vortex.

В 2017 году Дон Байде – ювелир, владелец Gem Gallery в Бозмане, штат Монтана, и давний друг Майка Робертса – купил рудник у его жены и основал Yogo Mining LLC. Как только собственность будет приведена в соответствие, горные работы на шахте Vortex могут возобновиться. Что еще ждет сапфировое месторождение Його, покажет время.

РАСПОЛОЖЕНИЕ И ГЕОЛОГИЯ

Около 350 миллионов лет назад часть Монтаны, которая будет производить одни из лучших сапфиров в мире, была теплым мелким морем. В этом первозданном бассейне жили и умирали микроскопические организмы, а их останки отфильтровывали и засоряли дно океана. Их неодушевленная оболочка накапливалась и в конечном итоге превратилась в известняк. Эта скала стала формацией каньона Мишн группы Мэдисон эпохи Миссисипи. Образование имело толщину около 275 метров в центральной части Монтаны и создало многие из живописных мест в ущелье Його. Около 50 миллионов лет назад теплые древние моря в Монтане уже высохли, и начиналось новое геологическое событие. Глубоко в недрах что-то шевелилось в земной мантии, которая местами начала таять, производя магму. Магма поднялась на поверхность и стала извергаться. Вулканическая деятельность в Гадейскую эру произвела множество преобразований по всей Монтане, в результате чего в Центральной Монтане появилась щелочная провинция. Среди этих вулканических образований, в месте, которое впоследствии будет известно как ущелье Його, была неприметная дайка. Она вторглась в известняк и сланцы Мэдисонской группы в округе Джудит-Бэйсин, примерно в 75 км к юго-западу от города Льюистон. Это геологическая история о том, как небольшая дайка в удаленном месте в центре Монтаны дала начало легендарным синим сапфирам.

Дайка Його была заложена 48,2 миллиона лет назад  и состоит из нескольких отдельных сегментов общей протяженностью около 10 км. Эти множественные сегменты предполагают множественные вторжения, а также возможные разломы на более поздней стадии. Ширина дайки составляет от <1 метра до примерно 6 метров (рис. 7). Сапфиры встречаются в низких концентрациях (0–70 карат на тонну) в самой дайке Його, где сосредоточены текущие усилия по добыче. Описания геологии дайки основаны на непосредственных наблюдениях на руднике, а также на предыдущих исследованиях.

Дайковая порода классифицируется как тип лампрофира. Этот термин описывает группу ультракалиевых вулканических пород, состоящих в основном из крупных кристаллов слюды и / или амфибола. Лампрофир Його правильнее называть уахатитом – специфическим типом лампрофира, который преимущественно состоит из вкрапленников (крупных кристаллов) слюды и клинопироксена, заключенных в основной массе мелкозернистой слюды и клинопироксена с небольшими количествами анальцима, кальцита, корунда и других сопутствующих минералов. В лампрофире также встречаются светлые глобулярные структуры, иногда называемые лейкократовыми глазками, размер которых варьируется до 1 см и состоит из карбонатов (кальцита и доломита), а также минералов анальцима и / или цеолита. В дополнение к лейкократовым глазкам лампрофировая магма может иногда собирать инородные частицы породы во время своего подъема к поверхности земли. Эти инородные породы называются ксенолитами (рис. 8). Хотя такие ксенолиты редки, наиболее распространенные в дайке Його состоят из полевого шпата плагиоклаза, клинопироксена и пироп-альмандин-гроссуляра. Важно отметить, что Дахи (1988, 1991) сообщил об открытии корундсодержащего ксенолита плагиоклаза / клинопироксена, что предполагает, что сапфиры Його были получены из того же источника, что и ксенолиты граната / клинопироксена / полевого шпата.

Обширными подземными выработками в шахте Vortex в основном занималась компания Small Mine Development, LLC в 2000 году, а позже – Майк Робертс. В шахте Vortex толщина дайки составляет около 12 дюймов (30 см). Остальная часть дайки, принадлежащая Roncor Corporation, намного шире. Контакт с известняками вмещающих пород обычно резкий, но заметно, что дайка сжимается, вздувается и обрывается во многих местах, а иногда она явно компенсируется более поздними разломами. Дайка Його – довольно прочная и качественная порода. Поэтому наиболее прибыльной рудой, добываемой на шахте Vortex, является часть дайки, которая была изменена и разрушена, чтобы облегчить извлечение сапфиров. Это изменение могло произойти из-за взаимодействия магмы с карстовыми грунтовыми водами во время ее вторжения в известняк каньона Мишн. Во многих местах дайка совершенно неизменна и сплочена, от темно-серого до черного цвета. На других участках дайка настолько сильно изменена, что легко разрушается и кажется оранжевой, вероятно, из-за вторичного образования гидроксидов железа. На этих участках порода дайки имеет глинистую консистенцию. Это позволяет предположить, что исходные минералы лампрофира были разрушены при взаимодействии с циркулирующими флюидами и в значительной степени превратились в глинистые минералы.

Генезис сапфиров Його. Одной из наиболее заметных особенностей сапфиров Його является протравленный внешний вид кристаллических поверхностей (рис. 9). Это долгое время считалось доказательством того, что сапфиры не находились в равновесии с лампрофиром, который переносил их на поверхность. Другими словами, сапфиры представляют собой инородные кристаллы или ксенокристы, они не кристаллизовались непосредственно из лампрофира. К сожалению, это означает, что сапфиры были удалены из горных пород, в которых они изначально образовались, и поэтому геологам в основном приходилось искать ключи внутри самих минералов, чтобы понять условия их образования.

Было выдвинуто несколько гипотез, объясняющих происхождение сапфиров Його. Мейер и Митчелл (1988), Мичалук (1992) и Готье (1995) придерживались гипотезы о том, что сапфиры – это ксенокристы, которые образовались в богатых алюминием метаморфических породах и были взяты пробами лампрофира, когда он пробирался к поверхности земли. В качестве альтернативы Клабо (1952) предположил, что сапфиры образовались в результате метаморфизма богатых алюминием горных пород горячим лампрофиром, когда они были подняты и вынесены на поверхность. В то время как сапфиры в основном были отделены от исходных вмещающих пород, Дахи (1988, 1991) обнаружил редкий кристалл сапфира в ксенолите плагиоклаз-пироксена. Этот ксенолит похож на ксенолит-плагиоклаз-пироксен, изученные Готье (1995) и использованные для геотермобарометрических измерений, которые показали образование при 1,2–2,0 ГПа (~ 40–70 км на глубине) и около 811–857 ° C. Кейд и Грот (2006) обнаружили, что включения граната в сапфирах соответствуют мантийным эклогитам группы II. Однако частое присутствие включений полевого шпата плагиоклаза в сапфирах Його не согласуется с происхождением из мантийных эклогитов. Наконец, Дахи (1991) предположил, что сапфиры Його образовались в результате реакции перитектического плавления, когда лампрофир Його объединился в основании коры и частично расплавил пелитовые породы, богатые алюминием.

Недавнее исследование Аарона Палке и соавторов (2016) указало на сходство между светлоокрашенными глобулярными структурами («лейкократовые глазки»; рис. 8 и 10) в лампрофирах Його и включениями в форме «отрицательных кристаллов», обнаруженными в сапфирах Його. Они состоят преимущественно из анальцима и кальцита. На основании их анализа Палке с соавторами (2016) предположили, что сапфиры Його кристаллизовались, когда лампрофир вторгся в нижнюю кору земли и частично расплавил там ранее существовавшую богатую алюминием породу, образуя корунд в результате перитектической реакции плавления. Это похоже на модель Дахи (1991), за исключением того, что Палке с соавторами (2016) предположили, что протолит был анортозитом или троктолитом, а не пелитовой породой. В этой модели включения анальцим-кальцита в сапфирах фактически рассматриваются как включения карбонатитового расплава, и они интерпретируются как имеющие то же происхождение, что и лейкократовые глазки в лампрофирах. Считается, что обе структуры изначально были единым карбонатитовым расплавом, образовавшимся, когда лампрофир частично плавил карбонизированные и гидратированные анортозиты нижней коры, троктолиты или некоторые другие породы, богатые полевым шпатом плагиоклаза (Палке с соавторами, 2016). В этой модели сапфиры Його, возможно, не кристаллизовались непосредственно из магмы, которая перенесла их на поверхность, но лампрофир несет прямую ответственность за их образование, поскольку он служил источником тепла для частичного плавления, которое привело к образованию этих сапфиров. Важное отличие этой модели состоит в том, что, хотя сапфиры Його можно рассматривать как ксенокристы в лампрофире, они не были случайно включены, поскольку их происхождение было тесно связано с прохождением лампрофира через земную кору.

Одним из важных аспектов этой модели является то, что, учитывая частоту включений силикатного и карбонатитового расплава – другими словами, включения магмы – сапфиры Його можно рассматривать как магматические сапфиры. Как отмечают Палке с соавторами (2016), это противоречит их обычно «метаморфическим» сигнатурам микроэлементов в соответствии с большинством широко используемых схем классификации микроэлементов корунда. Другие исследования также показали, что такие схемы классификации микроэлементов часто дают противоречивые результаты. Похоже, к такой классификации следует относиться осторожно.

Геммологическая характеристика сапфиров из ущелья Його в штате Монтана. Часть 2.