Эндогенный тип агатовых месторождений подразделяется на вулканогенные комплексы

• древних платформ
• складчатых областей

Агаты кислых эффузивов относятся ко второму типу. Вмещающими минерализацию породами являются т.н. литофизные риолиты, в которых агаты выполняют полости различной формы.

Агаты приурочены не к свежим риолитам (кайнотипным), а к их девитрифицированным, в том числе палеотипным разновидностям – фельзитам и фельзофирам (в современной номенклатуре магматических пород термины не употребляются).
Фельзиты и фельзофиры представляют собой риолиты и риодациты, для которых характерна перлитовая, скрытокристаллическая (фельзитовая), сферолитовая и т. п. структура основной массы.

В основной массе наряду с ранними минералами, ориентированными по флюидальности, встречаются округлые (сферолоидные) образования, достигающие иногда более 1 м в поперечнике и обладающие сферолитовой или фельзитовой структурой. Нередко в центральной части сферолоидов находится полость, заполненная минеральным веществом или свободная – такие сферолоиды называют литофизами.

Термин литофиза (греч. литос – камень и физа – пузырь) был предложен Ф. Рихтгофеном для обозначения округлых образований с внутренней полостью, обнаруженных им в венгерских риолитах.
Сферолоиды – шаровидные или сфероидальные образования в кислых лавах, включая сферолиты радиально-лучистого строения, сферические образования с фельзитовой структурой и литофизы, которые могут иметь радиально-лучистую или фельзитовую внешнюю часть.

Образование сферолоидов и литофиз

Литофизы, как и сферолоиды, обычно располагаются вдоль флюидальности пород, которая, как правило, продолжается в литофизах иногда без изменения направления, а иногда слегка изгибаясь вокруг внутренней полости. Химический состав сферолоидов и литофиз близок или идентичен суммарному составу вмещающих пород. В некоторых случаях наблюдается увеличение содержания SiO2, отношения Na2O/K2O и уменьшение содержания H2O+. Эти данные позволяют сделать вывод об образовании сферолоидов и литофиз, как продуктов определенной кристаллизации во вмещающей их породе.

Наиболее обоснованная гипотеза образования заключается в том, что, сферолоиды и литофизы возникают как своеобразные продукты кристаллизации при девитрификации риолитов, находящихся в состоянии очень вязкой жидкости (стекла ниже температуры плавления).  При этом раскристаллизация сферолоида сопровождается образованием газовой фазы, что приводит к появлению полостей в сферолоидах и к разрывным явлениям в них, т. е. к образованию литофизы.

Для развития девитрификации с образованием сферолоидов и литофиз необходим вторичный прогрев риолитовых отложений с сохранением в их толще летучих компонентов. Это может достигаться различными путями, например:

• перекрытием обводненного вулканического стекла (перлита, пехштейна), залегающего в нижней части разреза игнимбритов, мощными толщами горячих отложений того же или последующего игнимбритового потока.
• перекрытием обводненных риолитовых пород мощными толщами вулканитов базальт-андезитового состава
• термометаморфизм гидратированных риолитовых пород под влиянием более поздних интрузий в условиях литостатической нагрузки.

Морфология полостей в литофизах

В результате расширения и разрыва газового пузыря в сферолоиде образуются пустоты разной формы, структуры и локализации относительно центра.

Особенно часто встречаются литофизы

• центрального типа
• ацентричные серповидные
• луковицеподобные – тонкие сферические полости чередуются с тонкими сферическими перегородками
• с комбинациями полостей различного типа – центральной и ацентричной, луковицеподобной и центральной и т.п.

Наиболее распространенные формы сечений полостей литофиз:

• линзовидные
• серповидные
• треугольные
• формы «бабочки» или двутавровой балки
• звездчатые
• полигональные

При выветривании литофизных риолитов и дальнейшем разрушении внешней корки литофизы (явление, известное в агатовых россыпях) обнажаются халцедоновые (агатовые) слепки внутренних полостей литофиз, обладающие своеобразной морфологией:

• чечевицеобразные – в сечении линзовидные
• формы реберного куба – в сечении перпендикулярном тройной оси – треугольные

в сечении параллельном граням – форма бабочки

• формы реберного тетраэдра – в сечении треугольные
• формы реберного пентагондодекаэдра – в сечении форма пятилучевой звезды
• сложные реберные многогранники – сечения полигональные

Минералы, выполняющие полости литофиз

Главными составными частями агата являются минералы семейства кремнезема:

• халцедон – наиболее распространенный минерал агатов. Для него характерны три основных морфологических типа агрегатов – сферолитовые (отдельные сферолиты и сферолитовые корки); мелкочешуйчатые; скрытокристаллические до глиноподобных (но плотных). Часто халцедон образует псевдоморфозы по другим минералам – кальциту, бариту, флюориту и т.п.
• кварц – является следующим после халцедона по значимости в строении агатов минералом. Наиболее распространено образование щеток в полостях литофиз и выполнение кварцем ядер. Наряду с этим кварц в виде отдельных зон выделяется в зонально-концентрическом и параллельно-слоистом агате.
• опал – выполняет полости в литофизах, слагая иногда ядра агатовых выделений или входя в состав ониксов. Кроме того, выполняет поздние прожилки в риолитах и  неправильной формы гнезда в них.
• кристобалит – высокотемпературный кристобалит вместе с тридимитом входит в состав сферолитов и сферолитовых корок литофиз. Также встречается  в виде мелких кристалликов по трещинам.
• тридимит – редок, встречается в трещинках, секущих сферолоиды, и на поверхностях некоторых литофиз

Нередко в полостях литофиз с минералами группы кремнезема встречаются карбонаты:

• кальцит - наиболее распространенный из карбонатов минерал, иногда нацело заполняющий полости литофиз. Выделяется в нескольких морфологических видах – сферолиты; сферокристаллы; мелкозернистые агрегаты; расщепленные и скрученные до седловидных кристаллы; кристаллы скаленоэдрического и призматического габитусов, а также пластинчатые кристаллы ( папиршпат ).

Чаще всего образуется до отложений минералов группы кремнезема (но не обязательно) и впоследствии замещается ими с сохранением структуры (псевдоморфозы)
Другие карбонаты – доломит, сидерит, малахит, смитсонит и пр. в литофизах встречаются редко и в незначительном количестве.

Значительно меньшее распространение  в агатах кислых эффузивов имеют сульфаты, фториды, силикаты, гидроксиды и оксиды железа.

Из сульфатов в литофизах иногда встречаются:

• барит – нарастает в виде отдельных кристаллов на кальцит, либо чаще оказывается целиком поглощенным кальцитом
• ангидрит – встречаются пластинчатые кристаллы в виде радиально-лучистых агрегатов, замещенные халцедоном

Силикаты  в агатах кислых эффузивов представлены цеолитами (клиноптилолит). Клиноптилолит выделяется как поздний минерал в тонких секущих трещинах.

Из фторидов в агатах установлен флюорит , который образует кубические и кубооктаэдрические кристаллы, нарастающие на халцедоновую корку; сростки кристаллов; корки и реже сферолиты. Часто замещается халцедоном или кварцем.

В агатах встречаются различные гидроксиды и оксиды железа:

• гётит – наиболее распространенный минерал. Основным морфологическим типом являются хлопьевидные выделения в халцедоне, обуславливающие его окраску. Часто они трассируют ромбоэдрические направления спайности, что указывает на образование гётита при замещении карбонатов халцедоном. Кроме того, известны вторичные образования гётита в виде тонких пленок по трещинам в агате.
• гематит – тонкодисперсные выделения, обуславливающие ярко-красную окраску агатов и отдельных прослоев.

Текстурные и структурные особенности агатов

По текстурным особенностям агаты разделяют на типы

• зонально-концентрический (облекающий)
• горизонтально-слоистый (ониксовый)
• смешанный (облекающий и ониксовый)

В строении зонально-концентрических агатов основную роль играют зональные и ритмично-зональные халцедоновые корки.  Различие между отдельными чередующимися зонами может быть обусловлено их разной текстурой:

• природой и концентрацией пигмента в них
• концентрацией, формой и ориентировкой пор
• различиями в показателях преломления

или структурой

• ритмично чередующиеся зоны с повторяющимися циклами – зарождение - геометрический отбор – тонкоигольчатый (или тонкопластинчатый) халцедон
• чередование зон халцедона близкого строения, но разной толщины
• чередование зон разной структуры (тонковолокнистых с грубошестоватыми и пр.)

Зональность горизонтально-слоистого агата также определяется текстурными и структурными различиями его слоев:
текстурные

• разное содержание и состав пигмента в отдельных слоях
• чередование слоев с кавернозной и массивной текстурой
• чередование зон с различным содержанием «микрожеод»

структурные

• чередование «чешуевидного» и «глиноподобного» халцедона
• чередование зон «чешуевидного» халцедона с разной степенью зернистости
• чередование «чешуевидного» и «глиноподобного» халцедона с его сферолитовыми слоями

Литература
В работе использованы данные из монографии: Годовиков А.А., Рипинен О. И., Моторин С. Г. Агаты, М.: Недра, 1987. 368 с.