Niepozorne na pierwszy rzut oka, fascynują po przecięciu i oszlifowaniu. Pojawiają się fantastyczne barwy i subtelne cieniowanie. To wielkie indywidualności; nie ma dwóch identycznych agatów, każdy jest inny – zawsze piękny.

Agaty to znane i cenione już od neolitu kamienie, określane jako ozdobne lub półszlachetne.

Z powodu fantastycznej różnorodności barw i osobliwej budowy wewnętrznej uważano, że mają właściwości magiczne i lecznicze. Łatwość obróbki mechanicznej przy znacznej twardości sprawia, że są one chętnie wykorzystywanym surowcem jubilerów i rzeźbiarzy.

Agaty budzą emocje nie tylko artystów i miłośników pięknych kamieni. Intrygują również naukowców, albowiem przebieg procesów warunkujących uformowanie ich struktur i tekstur nie został rozpoznany do końca.

W Polsce największe złoża agatów znajdują się w Sudetach. Pochodzące stamtąd okazy dorównują urodą kamieniom ze znanych złóż w Niemczech, USA, Brazylii i Afryce. Piękne kamienie można znaleźć w wielu sudeckich odkrywkach i kamieniołomach, gdzie występują w zwięzłych skałach wulkanicznych lub ich zwietrzelinie.

Niestety, wieloletnia, dzika eksploatacja doprowadziła do znacznego zniszczenia zarówno złóż, jak też naturalnego środowiska. Płytkie wykopy drążone przez poszukiwaczy w zwietrzelinie powodują powstawanie osuwisk, niszczenie pokrywy glebowej i degradację krajobrazu. Wskazane byłoby podjęcie kroków zmierzających do formalnej ochrony miejsc występowania agatów sudeckich, pozwalającej jedynie na ich profesjonalną eksploatację w celach edukacyjnych.

Aby uświadomić sobie znaczenie tych pięknych kamieni dla naszego dziedzictwa przyrodniczego, warto wiedzieć o nich więcej. Z mineralogicznego punktu widzenia agaty są bułowatymi, warstwowo zbudowanymi skupieniami minerałów krzemionki. Dwutlenek krzemu (SiO2), zwany krzemionką, jest rozpowszechniony w przyrodzie w postaci krystalicznej, przede wszystkim jako minerał kwarc.

Głównym składnikiem agatów jest kwarc skrytokrystaliczny, zwany chalcedonem. W w mniejszej ilości występuje kwarc grubiej uziarniony, natomiast podrzędne domieszki tworzą inne minerały, w tym również te, które powodują zabarwienie tych kamieni.

Źródłosłów nazwy agatów nie jest wyjaśniony; wiąże się go np. z sycylijską rzeką Achates (obecnie Dirillo). W jej górnym biegu starożytni Grecy odkryli w III wieku p.n.e. złoża tych kamieni; stąd wywozili agaty do licznych miast basenu Morza Śródziemnego. Wspomina o tym Pliniusz Starszy w przekonaniu, że było to pierwsze na świecie znalezisko agatów.

Jednak wzmianki o tych kamieniach pojawiają się już we wcześniejszej literaturze greckiej. Zanim odkryto agaty na Sycylii, Arabowie przywozili je do starożytnej Grecji z Indii, więc termin ten musi być starszy. Być może pochodzi od słowa aqiq, oznaczającego nazwę okolic Medyny, gdzie barwne kamienie pozyskiwano w trzecim tysiącleciu p.n.e.

Agat migdałowcowy z Płóczek Górnych. Coll. Muzeum Geologiczne PIG-PIB. Fot. K. Skurczyńska-Garwolińska

Agaty tworzą wypełnienia pustek skalnych, do których są ściśle dopasowane kształtem. Uprzywilejowanym miejscem ich występowania są pęcherze skał wulkanicznych, powstałe podczas wydzielania się gazów z lawy lub ze spieczonych popiołów. Do pęcherzy docierały krążące w szczelinach i porach skalnych roztwory zawierające rozpuszczoną krzemionkę, która wielokrotnie wytrącała się, stopniowo zapełniając pęcherz kryształami. Takie wypełnione minerałami pęcherze nazywa się geodami.

Agaty pojawiają się też w innych skałach oraz w pustych przestrzeniach różnego rodzaju obiektów, które miały wystarczająco długi kontakt z podłożem skalnym, np. we wnętrzach skamieniałości.

Ze względu na rodzaj pustek skalnych w których występują, wyróżnia się agaty migdałowcowe, litofizowe i szczelinowe.
Agaty migdałowcowe występują w pęcherzach (tzw. migdałach) skał wylewnych, najczęściej bazaltów, nazywanych ze względu na obecność tych form migdałowcami. Złoże najpiękniejszych sudeckich agatów migdałowcowych znajduje się w okolicach Płóczek Górnych.

Agaty litofizowe stanowią wypełnienia pęcherzy obecnych w bułowatych ciałach, tkwiących w zwietrzelinie kwaśnych skał wulkanicznych. Ciała te są bardziej odpornymi na wietrzenie fragmentami skał, dodatkowo utwardzonymi przez wytrąconą w pęcherzach krzemionkę, doprowadzoną z rozłożonych partii pokryw wulkanicznych. Pęcherze litofizowe mają zarysy koncentrycznych, sferycznych szczelin, a oprócz tego – soczewek, a w przypadku szczelinowych ujść do skały otaczającej – gwiazd. Litofizy zawierające wypełnienia agatowe nazywa się agatofizami. Największe złoże sudeckich agatów litofizowych zostało odkryte pod koniec lat 60. XX w. w okolicach Nowego Kościoła.

Fragment agatu litofizowego z Nowego Kościoła. Coll. Muzeum Geologiczne PIG-PIB. Fot. K. Skurczyńska-Garwolińska

Agaty szczelinowe tworzą się w szczelinach spękań różnych skał. Ich warstwowanie często bywa rozwinięte symetrycznie względem płaszczyzny symetrii szczeliny. W Sudetach agaty tego typu występują w skałach wulkanicznych w okolicach Przeździedzy.

Agat szczelinowy z Przeździedzy. Coll. Muzeum Geologiczne PIG-PIB. Fot. K. Skurczyńska-Garwolińska

Zewnętrzny wygląd agatów nie jest zbyt atrakcyjny – mają one chropowatą powierzchnię i najczęściej szarą lub brązowawą barwę. Dopiero po przecięciu, wyszlifowaniu i wypolerowaniu odsłania się ich oryginalna budowa i fascynujące, wstęgowo rozmieszczone barwy. Uzyskanie najbardziej efektownego obrazu wymaga umiejętnego wyznaczenia płaszczyzny cięcia. Budowa warstwowa jest widoczna bez względu na obraną płaszczyznę przecięcia, lecz często nie obejmuje całości okazu.

Najbardziej rozpowszechnioną formą występowania agatów są geody, czyli wypełnienia mineralne pustek skalnych (np. pęcherzy gazowych w skałach wylewnych), najczęściej z wolną przestrzenią pośrodku. Na ścianach takich pustek skalnych osadzają się warstwowo kryształy włóknistego chalcedonu, o wielkości wzrastającej ku środkowi pustki.

W większości geod na warstwach chalcedonu zalegają warstwy kwarcu, a ostatnia z nich tworzy szczotkę krystaliczną otaczającą puste wnętrze. Kryształy narastają prostopadle do ścian geody, a tym samym prostopadle do przebiegu warstw, równoległych do ścian.

Warstwowa budowa agatów, widoczna gołym okiem, przejawia się wstęgowym zróżnicowaniem ich barwy, przezroczystości i uziarnienia. W obrębie wyróżnionych makroskopowo warstw, pod mikroskopem odsłaniają się niezliczone drobne warstewki, różniące się właściwościami optycznymi. Grubość najdrobniejszych warstewek widocznych pod mikroskopem elektronowym wynosi kilka mikrometrów.

Agat szczelinowy z włóknistym chalcedonem. Obraz z mikroskopu polaryzacyjnego (2 n). Coll. J. Rzymełka. Fot. E. Jackowicz

Ułożenie warstw równoległe do ścian geody określa się jako budowę centryczną. Agaty wykazujące warstwowanie poziome zwane są onyksami. W przypadku gdy istotna część agatu wykazuje budowę odmienną od warstwowej, stosuje się nazwę skojarzoną z jego morfologią, np. agat mszysty, dendrytowy, stalaktytowy, fortyfikacyjny, oczkowy itd.

Agat oczkowy z Płóczek Górnych. Coll. Muzeum Geologiczne PIG-PIB. Fot. K. Skurczyńska-Garwolińska

Zabarwienie agatów jest spowodowane obecnością mikroskopijnych wrostków minerałów rozmieszczonych pasowo w skupieniach chalcedonu. Barwy czerwone, brązowe i różowe są związane z koncentracją wrostków hematytu (Fe2O3), natomiast przyczyną zabarwienia zielonego i żółtawozielonego jest obecność minerałów ilastych. Tlenki manganu występują miejscami jako dendryty, czyli drobne skupiska mineralne, podobne do czarnych, rozgałęzionych drzew, krzewów i paproci.

Żywe barwy agatów należą raczej do rzadkości, stąd też często stosuje się sztuczną koloryzację. Prekursorami w tej dziedzinie byli starożytni Egipcjanie, którzy już ok. 1300 lat p.n.e. modyfikowali barwy agatów przez podgrzewanie, a zabarwione okazy wkładali do grobów władców.

Na powierzchni najmłodszej warstwy agatów sudeckich, zwłaszcza występujących w formie geod, dość często występują skupiska kalcytu, gipsu, barytu i chalkopirytu, rzadziej spotykane są skalenie i rutyl. W ilościach śladowych pojawia się miedź rodzima, złoto rodzime, uraninit i minerały pierwiastków ziem rzadkich tworzące pojedyncze ziarna o wielkości kilku mikrometrów, a nawet mniejsze od mikrometra.

Geneza agatów jest związana z oddziaływaniem na skały gorących par i roztworów pochodzących najczęściej z wyziewów wulkanicznych. Rozpuszczały one minerały zawierające krzemionkę, a następnie transportowały ją szczelinami i kapilarnymi porami skalnymi, niekiedy na znaczne odległości.

Przenikanie roztworów przez skały odbywało się bardzo wolno, toteż ulegały one stopniowemu ochłodzeniu. Krzemionka wytrącała się w krótkim czasie po dotarciu roztworu do pęcherza, z bardzo małych porcji płynu zwilżającego jego ścianki. Prędkość wytrącania była zależna od stężenia krzemionki w roztworze i jego innych właściwości, m.in. składu chemicznego. Chalcedon krystalizował szybciej i ze słabiej nasyconych roztworów niż kwarc, a także w niższej temperaturze (przeważnie <100ºC). Świadectwem tego są liczne defekty jego budowy wewnętrznej.

Krzemionka mogła też wytrącać się w formie bezpostaciowej (żelu) z roztworów koloidalnych. W miarę upływu czasu, jako forma nietrwała, ulegała ona rekrystalizacji w chalcedon.

Ciągle nieznana pozostaje przyczyna rytmicznego wytrącania się krzemionki oraz cyklicznego wtrącania się minerałów barwnych. Podejmowano liczne próby odtworzenia warstwowej tekstury agatów w warunkach laboratoryjnych, lecz wszystkie eksperymenty kończyły się niepowodzeniem. W wielu przypadkach nie można również stwierdzić, jakie skały były źródłem krzemionki dostarczonej do pustek skalnych.

Muzeum Geologiczne Państwowego Instytutu Geologicznego, znajdujące się przy ul. Rakowieckiej 4 w Warszawie może pochwalić się kolekcją pięknych agatów, pochodzących zarówno ze złóż polskich, jak też znanych złóż światowych.

Literatura

  1. Bogdański J., 2001 – Agaty Gór Kaczawskich. Warszawa
  2. Bogdański J., Praszkier T., Siuda R., 2009 – Agaty z Płóczek Górnych. Lwówek Śląski
  3. Bossowski J. A., 2004 – Agaty ze Lwówka Śląskiego. Lwówek Śląski
  4. Chmielarski B., 1992 – Agaty szczelinowe z Przeździedzy. Uniwersytet Śląski
  5. Kryza J., Niśkiewicz J., 1973 – O występowaniu buł porfirowych z agatami w rejonie Nowego Kościoła (Dolny Śląsk). Rocznik PTG, t. XLIII, z. 3, Wrocław
  6. Kryza J., Kryza R., 1982 – Mineralizacja agatowa w wulkanitach czerwonego spągowca w rejonie Nowego Kościoła (Góry Kaczawskie). Przegląd Geologiczny nr 3: 122-125
  7. Rzymełka J., 1990 – Polskie zwyczajowe nazwy agatów (słownik). Prace Naukowe Uniwersytetu Śląskiego, Geologia, t. 10/11: 116-129
  8. Rzymełka J., 2009 – Definicja, nazwa i historia wykorzystania agatów. Przegląd Geologiczny, vol. 57, nr 1: 36-38

Autorki: Elżbieta Jackowicz, Katarzyna Skurczyńska-Garwolińska