 |
Щелочные с магнием, железом и алюминием
|
|
|
|
Глаукофан – Na2Mg3Al2[Si4O11]2[OH]2
Рибекит – Na2Fe2+3Fe3+2[Si4O11]2[OH,F]2
Арфведсонит – Na2,5Ca0,5(Fe2+Mg,Fe3+Al)5[Si7,5Al0,5O22][OH,F]2
Кроссит – Na2Mg3Fe3+Al[Si8O22][OH,F]2
Озаннит – Na2Fe2+3 Fe3+2[Si4O11]2[OH,F]2
Рихтерит – CaNa2Mg5[Si4O11][OH,F]2
Железо-магнезиальные амфиболы, как ромбические, так и моноклинные, являются минералами метаморфическими, за исключением куммингтонита, который установлен в некоторых магматических породах. Среди кальциевых, натри-кальциевых и щелочных амфиболов есть как метаморфические, так и магматические амфиболы. Исключительно магматический генезис имеет базальтическая роговая обманка, исключительно метаморфогенный – глаукофан. Некоторые амфиболы метаморфогенного генезиса встречаются в магматических породах, как вторичные минералы – тремолит, актинолит.
В кристаллической решетке амфиболов ленты кремнекислородных тетраэдров вытянуты в направлении оси С и этим обусловлен их призматический облик. Так связь между кремнекислородными тетраэдрами, осуществляемая через ионы кислорода, очень прочна, кристаллы амфиболов легче разбиваются вдоль оси С, чем поперек ее. Эти объясняется наличие в амфиболах совершенной спайности по призме с углом между трещинами спайности в 56º в моноклинных амфиболах и в 54º30/ в ромбических амфиболах.
Поперечные разрезы амфиболов имеют форму шестиугольников, в связи с чем
Е. С. Федоров назвал амфиболы гексагонолоидами в отличие от пироксенов – тетраголонолоидов, имитирующих кристаллы квадратной сингонии.
Во всех вышеперечисленных амфиболах, кроме арфведсонита и рибекита, плоскость оптических осей совпадает с плоскостью второго пинакоида, а средняя ось оптической индикатрисы Nm – со второй кристаллографической осью b. В арфведсоните и рибеките плоскость оптических осей перпендикулярна второму пинакоиду и со второй кристаллографической осью b совпадает большая ось индикатрисы Ng.
|
|
|
Положение осей индикатрисы относительно кристаллографических осей для каждой разновидности амфибола строго определенное и является характерной оптической константой.
Рассмотрим амфиболы, имеющие метаморфогенный и магматогенный генезис. Следует иметь в виду, что природные амфиболы редко имеют совершенно чистый состав. Как правило, они представляют собой изоморфные смеси двух, нередко нескольких компонентов, поэтому оптические свойства их будут промежуточными по сравнению с приведенными.
АНТОФИЛЛИТ – (Mg,Fe)7[Si4O11]2[OH,F] 2. Группа ромбических aмфибо-
лов. Ромбическая сингония. Кристаллы антофиллита длинно-призматического или таблитчатого облика редки. Обычно удлиненные волокнистые агрегаты. Две системы трещин совершенной спайности по (110) пересекаются на соответствующих разрезах под углом 125º. Кроме того, хорошая спайность по (010) и несовершенная по (100). Двойники отсутствуют. В шлифе бесцветный.
Оптические свойства. Двуосный, положительный. Показатели преломления изменяются, заметно увеличиваясь с повышением содержания железа: ng = 1,623–1,664; nm = 1,616–1,651; np = 1,598–1,647; ng – np = 0,026–0,017.
Четкий рельеф и шагреневая поверхность. Угасание прямое. Знак главной зоны положительный. Угол оптических осей – 2 V = 58–65º. Дисперсия r < v, слабая. Интерференционная окраска от желтой и красной первого порядка до синей второго порядка.
Включения. Антофиллит содержит многочисленные включения чешуек биотита, зерен шпинели, циркона, рутила, апатита и др.
Изменения. При повторных, наложенных процессах метаморфизма по антофиллиту развивается тальк, бастит, хлорит, эпидот и другие минералы.
Похожие минералы. Цоизит, силлиманит. От цоизита антофиллит отличается
|
|
|
меньшим преломлением и более высоким двупреломлением; от силлиманита – меньшим преломлением, большим углом оптических осей (у силлиманита угол 2 = 21–30º). И слабой дисперсией.
Генезис. Метаморфогенный. Образуется антофиллит в Р-Т условиях кордиеритамфиболитовой фации андалузит-силлиманитового типа и амфибол-роговиковой фации контактового метаморфизма. Иногда отмечается в серпентинитах, как реликтовый по оливину.
РИБЕКИТ – Na2Fe2+3Fe3+2[Si4O11]2[OH,F]2. Группа амфиболов. Моноклинная сингония. В шлифе встречается в виде призматических, столбчатых или волокнистых кристаллов, а также в форме неправильных зерен с совершенной спайностью по (110), пересекающимися на поперечном разрезе под углом в 56º. Интенсивно окрашен в синевато-зеленый цвет.
Оптические свойства. Двуосный, положительный, имеющий показатели преломления: ng = 1,689–1,699; nm = 1,687–1,697; np = 1,685–1,695; ng –np = 0,004. Обладает заметной шагреневой поверхностью и рельефом. Угол угасания по Ng и Nm – прямой, c: Np = 1–8º. Дисперсия оптических осей по схеме r ≤ v. Характеризуется резким плеохроизмом по турмалиновой схеме абсорбции – Ng Nm Np с разнообразной окраской.
N g Nm Np
Зеленый Темно-синий Черно-синий
Желтовато-бурый Темно-синий Черно-синий
Желтовато-зеленый Синий Индигово-синий
Бледный желто-зеленый Зеленовато-синий Синий до черного
Темно-серый Буровато-желтый Индигово-синий
Сине-фиолетовый Ярко-желтый Зелено-синий
Интерференционная окраска темно-серая, первого порядка. Плоскость оптических осей параллельна плоскости (010).
Включения. Рибекит содержит включения апатита, циркона, магнетита и сфена.
Изменения. При постмагматических процессах по рибекиту развивается хлорит, эпидот, биотит, сидерит и лимонит.
Похожие минералы. Турмалин, глаукофан, арфведсонит. От турмалина рибекит отличается меньшим двупреломлением и осностью (турмалин – одноосный, отрицательный); от глаукофана – отрицательным удлинением; от арфведсонита – меньшим углом погасания.
Генезис. Метаморфогенный, магматогенный. Метаморфогенный рибекит образуется в Р-Т условиях глаукофан-сланцевой фации жадеит – глаукофанового типа метаморфизма, а также в Р-Т условиях амфибол-роговиковой фации контактового метаморфизма. Как магматогенный минерал рибекит присутствует в богатых щелочами и железом изверженных породах – рибекитовых гранитах, сиенитах, эссекситах, комендитах, щелочных липаритах, трахитах, пегматитах.
|
|
|
БАРИТ – BaSO. Ромбическая сингония. В шлифе встречается в виде кристаллов, имеющих таблитчатую и призматическую формы, часто в изометричных зернах и их агрегатах. Спайность совершенная по (001) и (110). Образующая на поперечном разрезе угол в 78º, несовершенная по (010). Встречаются двойники по (100). В шлифе бесцветный, редко желтый.
Оптические свойства. Двуосный, положительный. Обладает показателями преломления: ng = 1,648; nm = 1,637; np = 1,636; ng – np = 0,012. Четкий рельеф и шагреневая поверхность. Если барит окрашен, то плеохроирует с изменением интенсивности окраски. Угасание прямое. Знак главной зоны (удлинение) положительный. Плоскость оптических осей параллельна плоско-
сти (010). Угол оптических осей равен 36–38º, дисперсия r < v. Интерференционная окраска желтая, первого порядка.
Похожие минералы. Целестин, у которого ниже преломление, двупреломление и больше 2 V.
Генезис. Гидротермальный. Встречается в пустотах и трещинках основных пород. Часто образует самостоятельные жилы. Распространен в рудных жилах, осадочный, экзогенный.
БРУКИТ – TiO2. Ромбическая сингония. Отмечается преимущественно в мелких кристаллах удлиненно-таблитчатого облика. Спайность несовершенная по (110) или отсутствует. В шлифе слабо окрашен в желтоватый, красноватый или синеватый цвет, либо чаще бесцветный.
Оптические свойства. Двуосный, положительный. Показатели преломления:
ng = 2,700–2,741; nm = 2,584–2,586; np = 2,583–2,586; ng – np = 0,117–0,158. Обладает резко выраженным рельефом и шагреневой поверхностью. Вс
ледствие высокого двупреломления для разных цветов спектра меняется положение плоскости оптической оси. Так, в красном свете плоскость оптических осей параллельна (001), а в синем – параллельна (010). Плеохроизм слабый: по Ng – лимонно-желтый, бурый, винно-желтый, оранжево-красный или красно-коричневый; по Nm – оранжевый, бурый, слабо-коричневый или
|
|
|
бесцветный; по Np – оранжевый, коричнево-бурый, оливковый бесцветный. Абсорбция по схеме Ng > Nm > Np или Nm > Ng > Np cлабая. Угасание прямое. Знак главной зоны в одних срезах положительный, а в других – отрицательный. Угол оптических осей 2 V = 10–30º.
Дисперсия, в зависимости от положения плоскости оптических осей, то r > v, то r < v, очень сильная. Наблюдается сильная дисперсия двупреломления – r > v. Интерференционная окраска четвертого порядка.
Включения. Отмечаются непрозрачные включения, которые связаны с Nb, Fe, Sn, Hb, Ge.
Изменения. Основным природным продуктом изменения брукита является рутил. Известны псевдоморфозы магнетита по брукиту.
Похожие минералы. Рутил, псевдобрукит. От рутила брукит отличается дисперсией двупреломления; от псевдобрукита – менее интенсивной окраской и более высоким преломлением.
Генезис. Метаморфогенный, гидротермальный и магматогенный встречается в качестве акцессорного минерала. Как вторичный образуется при разрушении титансодержащих минералов в ассоциации с анатазом, сфеном, рутилом, адуляром, альбитом, хлоритом и другими минералами.
ГИДРАРГИЛЛИТ (гиббсит) – Al(OH)3. Моноклинная сингония.
Встречается в виде листочков, шестиугольных табличек, тонкочешуйчатых, микрозернистых, радиально-лучистых и лучисто-листоватых агшрегатов, в натечных формах и шаровых конкрециях. Спайность весьма совершенная по базопинакоиду (001). Часто образует сложные, двойниковые сростки. В шлифе бесцветный.
Оптические свойства. Двуосный, положительный. Показатели преломления:
ng = 1,587–1,589; nm = 1,566–1,568; np = 1,566–1,568; ng – np = 0,021. Рельеф очень слабый. Шагреневая поверхность отсутствует. Углы угасания: b: Np = 0º; a: Nm = 25º; c: Ng = 21º; плоскость оптических осей перпендикулярна (010). Редко a: Np = 30º; b: Nm = 25º, плоскость оптических осей параллельна плоскости (010). Знак главной зоны может быть и положительным и отрицательным. Угол оптических осей 2 V = 0–40º, дисперсия r < v, если плоскость оптических осей параллельна (010) и r > v, если плоскость оптических осей перпендикулярна (010). Интерференционная окраска в срезах, параллельных плоскости оптических осей,
Похожие минералы. Каолинит, мусковит. От каолинита гидраргиллит отличается большим двупреломлением; от мусковита – меньшим двупреломлением и положительным оптическим знаком.
Генезис. Встречается вместе с каолинитом как вторичный минерал, образующийся при разрушении полевых шпатов и других алюмосиликатных минералов.
ГИДРОМАГНЕЗИТ – Mg5[CO3]4[OH]2. 4H2O. Ромбическая сингония.
Образует мелоподобные примазки, пластинчатые, таблитчатые или игольчатые кристаллы, агрегаты последних часто образуют двойники по (100), нередко полисинтетические. Спайность совершенная по (100). В шлифе бесцветный.
|
|
|
Оптические свойства. Двуосный, положительный.Показатели преломления: ng = 1,545; nm = 1,527; np = 1,523; ng – np = 0,022. Плоскость оптических осей
перпендикулярна плоскости (010). Углы угасания: b:Ng = 0º; a: Nm = 23º; c: Np = 47º. Знак главной зоны неопределим. Угол оптических осей
– 2V = 52º. Интерференционная окраска на срезах, параллельных плоскости оптических осей, синяя, второго порядка.
Похожие минералы – брусит, гипс. У брусита – больше преломление, прямое угасание; он одноосный; у гипса – меньше двупреломление.
Генезис. Образуется, главным образом, при выветривании ультраосновных магнезиальных пород. Гидротермальный в парагенезисе с бруситом, артинитом и другими магнезиальными минералами.
ГИПС – CaSO4. 2H2O. Моноклинная сингония. Образует призматические, таблитчатые кристаллы, волокнистые агрегаты и неправильные зерна. Спайность весьма совершенная по (010), совершенная по (100) и (111). Часто встречаются двойники срастания по (100) и (101). В шлифе бесцветный, редко окрашен бурыми окислами железа Оптические свойства. Двуосный, положительный, обладающий показателями преломления: ng = 1,530; nm = 1,523; np =1,521; ng – np = 0,009. Углы погасания: c: Np = 38º; b: Nm = 0º; a: Ng = 52º. Знак зоны (удлинение минерала) нейтральный << ± >> Угол 2V = 58º, дисперсия r < v. Плоскость оптических осей параллельна плоскости (010). Ин-
терференционная окраска серая, первого порядка.
Продукты замещения. Может обезвоживаться до ангидрита и восстановлен до серы. При изготовлении шлифов частично теряет воду и изменяет оптические свойства.
Генезис. Магматогенный. В магматических породах, главным образом, основного состава. Как вторичный постмагматический гидротермального образования встречается в районах действующих вулканов, вблизи фумарол.
ДИАСПОР – HAlO2. Часто содержит примеси железа, хрома, галлия.
Ромбическая сингония. Образует призматические, шестоватые кристаллы или чешуйки изометрической формы. Обладает совершенной спайностью по (010) и по (210). В шлифе большей частью бесцветный, но иногда от примесей железа, марганца, хрома слабо окрашен в коричневатый или зеленоватый цвет.
Оптические свойства. Двуосный, положительный, характеризующийся показателями преломления: ng = 1,750; nm = 1,722; np = 1,702; ng –np = 0,048. Обладает очень высоким рельефом и резкой шагреневой поверхностью. Окрашенные разновидности слабо плеохроируют: по Ng – голубоватый, желтоватый; по Nm – светло-желтыйй, бесцветный; по Np – темно-фиолетовый или красновато-бурый. Плоскость оптических осей лежит в плоскости (010). Угасание прямое, удлинение отрицательное, но иногда бывает положительное. Угол оптических осей – 34–85º. Дисперсия по схеме r = v, до r < v. Интерференционная окраска на разрезе, параллельном плоскости оптических осей, третьего порядка.
Похожие минералы. Корунд, силлиманит. От корунда диаспор отличается меньшим преломлением, двуосностью и значительно более высоким двупреломлением; от силлиманита –большим преломлением, углом оптических осей (у силлиманита угол 2V = 21–30º) и двупреломлением.
Генезис. Метаморфогенный. Образуется в Р-Т условиях эпидот-амфиболитовой и альмандин-амфиболитовой фаций регионального метаморфизма, как продукт метаморфизма бокситов, где диаспор находится в парагенезисе с корундом, хлоритоидом, дистеном, мусковитом и другими минералами. Изредка диаспор отмечается в мраморах и скарнах, в парагенезисе с кальцитом, гематитом, хлоритом, мусковитом, рутилом и другими, образующийся в результате контактового метаморфизма амфибол-роговиковой фации.
КЛИНОХЛОР – (Mg,Fe)4-5Al1-2[Al1-2Si2-3O10][OH]8 Группа хлорита.
Моноклинная сингония. Обычен в виде мелких чешуек, листочков. Редко – таблитчатые и бочковидные кристаллы. Часто образует полисинтетические двойники. Спайность весьма совершенная по (001). В шлифе окрашен в зеленый, синевато-зеленый, зелено-желтый цвет.
Оптические свойства. Двуосный, положительный, обладающий показателями
преломления: ng = 1,596; nm = 1,586; np =1,585; ng – np = 0,011. Рельеф слабый, шагреневая поверхность отсутствует. Плоскость оптических осей ориентирована параллельно (010). Плеохроизм ясный: по Ng – желто-зеленый до бесцветного; по Nm = Np – светло-зеленый. Абсорбция по схеме Ng < Nm ≈ Np. Углы угасания: b: Nm = 0º; a: Np = 0–3º; c:Np = 5–7º. Знак главной зоны отрицательный. Угол оптических осей – 2V = 0–70º. Дисперсия r < v. Интерференционная окраска серая, грязно-желтая, первого порядка.
Включения. Часто содержит многочисленные включения, унаследованные от замещенного первичного минерала. Обычно это циркон, сфен, ортит, монацит, апатит, магнетит и др. акцессорные минералы. Вокруг некоторых радиоактивных минералов наблюдаются плеохроичные каемки.
Похожие минералы. Слюды (мусковит, флогопит, биотит, лепидолит), прохлорит, антигорит, делессит, пеннин. В отличие от слюд у клинохлора меньше двупреломления и, соответственно,значительно более низкая интерференционная окраска; от прохлорита клинохлор отличается менее резким плеохроизмом; от антигорита – оптическим знаком; от делессита – меньшим преломлением; от пеннина – иной схемой дисперсии оптических осей (у пеннина r > v, а у клинохлора r < v).
Генезис. Метаморфогенный, гидротермальный. Метаморфогенный клинохлор широко распространен в метапелитах и метабазитах зеленосланцевой фации регионального метаморфизма в парагенезисе с кварцем, биотитом, мусковитом, эпидотом, тремолитом, актинолитом, кальцитом и другими минералами. Гидротермальный клинохлор формируется как вторичный минерал по биотиту, амфиболам, пироксенам и оливину.
МОНАЦИТ – Ce,La…[PO4]. Содержит примесь иттрия, тория, циркония и др. Моноклинная сингония. Монацит образует призматические, пластинчатые, идиоморфные кристаллы иногда с дипирамидальными окончаниями и неправильные зерна с совершенной спайностью по (001) и средней по (100). На соответствущем сечении трещины обеих систем пересекаются под углом 90º. В шлифе бесцветный или окрашенный в желтый, коричневый, красноватый цвет.
Оптические свойства. Двуосный, положительный, имеющий показатель преломления: ng = 1,837–1,849; nm = 1,788–1,801; np = 1,786–1,800; ng – np = 0,045–0,051. Обладает высоким рельефом и резкой шагреневой поверхностью. В отдельных случаях слабо Мервинит, плеохроирует: по Ng – зеленовато-желтый; по Nm – темно-желтый; по Np – светложелтый. Абсорбция по схеме Ng > Nm > Np. Угол угасания c: Ng = 2–6º, a: Nm = 8º, b: Np = 0º. Удлинение положительное. Угол оптических осей – 2 V = 6–19º. Дисперсия по схеме: r < v, реже r > v, очень слабая. Интерференционная окраска на срезах, параллельных плоскости оптических осей, синяя, зеленая, желтая, третьего порядка. Плоскость оптических осей располагается параллельно плоскости (010).
Включения. В отдельных случаях содержит мелкие кристаллы циркона, апатита.
Похожие минералы. Сфен, циркон, оливин, ксенотим. От сфена монацит отличается формой кристаллов, меньшим преломлением и двупреломлением; от циркона – формой зерен, косым угасанием, меньшим преломлением и осностью (циркон – одноосный, положительный); от оливина – наличием спайности, окраски и парагенезисом; от ксенотима –меньшим двупреломлением и осностью (ксенотим – одноосный, положительный).
Генезис. Метаморфогенный, магматогенный, пегматитовый. Типичный акцессорный минерал гнейсов, для некоторых гранитов, пегматитов, аплитов. Метаморфогенный монацит образуется в Р-Т условиях амфиболитовой фации регионального метаморфизма
НАТРОЛИТ – Na2[Al2Si3O10]. 2H2O Группа цеолитов. Ромбическая сингония.
Представлен вытянутыми, призматическими псевдоквадратными и игольчатыми кристаллами с вертикальной штриховкой. Часто волокнистые и радиально-лучистые агрегаты. Двойники в крестообразном прорастании, почти прямоугольные встречаются относительно редко. Спайность совершенная по (110) и (010). Бесцветный.
Оптические свойства Минерал двуосный, положительный. Обладает показателями преломления: ng = 1,485–1,501; nm = 1,476–1,491; np = 1,473–1,489; ng –np = 0,012. Рельеф ясный, отрицательный. Шагреневая поверхность заметна на нижней поверхности шлифа. Угасание прямое по всем главным сечениям. Удлинение положительное. Плоскость оптических осей параллельна плоскости (010). Угол оптических осей 2V = 58–64º. Дисперсия r < v, слабая. Интерференционная окраска до светло-желтой первого порядка.
Похожие минералы. Цеолиты. От томсонита натролит отличается меньшим преломлением; от остальных цеолитов – прямым угасанием.
Генезис. Метаморфогенно-гидротермальный. Встречается в жеодах и миндалинах эффузивов основного состава, а также как продукт изменения нефелина, содалита, плагиоклаза в нефелиновых сиенитах и их пегматитах.
ОЛИВИН – (Mg,Fe)2[SiO]4 Группа оливина. Ромбическая сингония.
В шлифе чаще всего встречается в виде неправильных, округлых зерен, редко в форме широкотаблитчатых, несколько удлиненных кристаллов с пирамидальными окончаниями. Редко образует двойники. Спайность совершенная по (010). Наблюдается не всегда, по (100) – плохая. Бесцветный.
Оптические свойства. Двуосный, положительный, характеризующийся показателями преломления: ng = 1,669––0,048. Высокий рельеф и резкая шагреневая поверхность, заметная даже без диафрагмирования. В зависимости от разреза удлинение может быть положительным и отрицательным, так как ось Nm совпадает с преобладающим удлинением. Угасание прямое – относительно спайности и удлинения. Угол оптических осей 2V – колеблется от 70 до 90º. Дисперсия оптических осей r < v. Интерференционная окраска на срезах, перпендикулярных: Ng – красная, синяя, зеленая, второго порядка; Nm – желтая, розовая, второго порядка; Np – серая, желтая, первого порядка. Плоскость оптических осей параллельна плоскости (001).
Включения. В зернах оливина нередко наблюдаются микроскопические включения магнетита, шпинели, апатита, вулканического стекла, хромита и других минералов.
Разновидности. Минералы, входящие в группу оливина (форстерит, оливин, фаялит), представляют собой непрерывный ряд твердых растворов двух конечных членов: форстерита – чисто магнезиального оливина – Mg2[SiO4]; фаялита – железистого оливина – Mg2[SiO4). Средними членами изоморфного ряда являются хризолит, гиалосидерит, гортонолит, феррогортонолит, характеризующиеся промежуточными физическими и оптическими свойствами.
Изменения. Наиболее характерными продуктами замещения оливина являются серпентин и иддингсит. Серпентин развивается преимущественно по магнезиальному оливину – форстериту, хризолиту и гиалосидериту. Иддингсит преимущественно по железистому оливину – фаялиту, феррогортонолиту и реже гортонолиту. Относительно реже по оливину развиваются тальк, мусковит, хлорит, карбонаты. При замещении оливина
выделяется магнетит, в сопровождении бурых окислов железа. Нередко вокруг зерен оливина возникают реакционные оболочки, каймы (рис. 6.98), сложенные ромбическим, реже моноклинным пироксеном, амфиболом, тремолитом, актинолитом и гидрослюдой.
Похожие минералы. Оливин очень похож на моноклинный пироксен. Однако, моноклинный пироксен бывает таким бесцветным, как оливин, и исключительно редко сопровождается бурыми окислами железа. Прямое погасание, худшая спайность и большее двупреломление помогают отличить оливин от моноклинного пироксена. Оливин сходен с эпидотом. Эпидот отличается аномальной интерференционной окраской, совершенной спайностью и отсутствием вторичных продуктов замещения, а если окрашен, то легко отличается от всегда бесцветного оливина. От ромбических пироксенов оливин отличается отсутствием окраски и более высоким двупреломлением. В ряде случаев с оливином можно спутать мусковит, помогает избежать ошибки форма чешуек, весьма совершенная спайность и меньшее преломление мусковита.
Генезис. Метаморфогенный и магматогенный. Оливин метаморфогенный встречается относительно широко в кальцифирах, мраморах и амфиболитовой и гранулитовой фаций в парагенезисе с кальцитом, диопсидом, шпинелью, флогопитом и другими минералами. В метаморфических породах (мраморах) встречается преимущественно магнезиальный оливин – форстерит, хризолит, гиаллосидерит и редко гортонолит. Оливин магматического генезиса типичен для основных и ультраосновных глубинных и излившихся пород (габбро, диабаз, базальт, дунит, перидотит и др.).
ГРУППА ПИРОКСЕНОВ. По химическому составу пироксены отличаются от
оливинов большим содержанием SiO2, также тем, что помимо катионов Mg и Fe2+, в их составе участвуют Ca, Na, Li, Fe3+ и Al. Кроме того, в пироксене – авгите часть Si в кремнекислородных тетраэдрах замещена Al, т. е. этот пироксен относится к алюмосиликатам.
Пироксены образуются или путем преобразования оливинов, выделяющихся первыми из магмы и затем вступающих в реакцию с расплавом, или непосредственной кристаллизацией из магмы, или при процессах метаморфизма. Пироксены, возникающие за счет преобразования оливинов, замещают последние и развиваются вокруг них, обусловливая появление характерной друзитовой структуры. Температура преобразования форстерита в пироксен клиноэнстатит равна 1557 ºС, температура кристаллизации пироксена-диопсида – 1391 ºС. 1557 ºС, температура кристаллизации пироксе-
на-диопсида – 1391 ºС.
Превращение оливина в ромбический пироксен, которое происходит при повышении в расплаве содержания кремнезема, можно изобразит следующим уравнением. (Mg,Fe)2SiO4 + SiO2 = ((Mg,Fe)2Si2O6.
По кристаллохимической структуре пироксены относятся к цепочечным силикатам, в которых кремнекислородные тетраэдры соединены в непрерывные цепочки через ионы кислорода. Элементарная ячейка такой цепочки будет состоять из 2Si и 6O и иметь четырехвалентный отрицательный заряд. Отрицательная валентность крем некислородных тетраэдров в пироксенах погашается катионами Mg, Fe2+, Ca, Na, Li, а также Fe3+ и Al.
Физические свойства пироксенов находятся в полном соответствии с их структурой. Цепочки кремнекислородных тетраэдров в них вытянуты в одном направлении –вдоль оси с, поэтому кристаллы пироксенов имеют вытянутый облик в отличие от изометричных зерен оливина, где основой строения являются изолированные тетраэдры. Благодаря тому, что связь через кислород в цепочке кремнекислородных тетраэдров (Si-O-Si) более прочна, чем связь через катионы между цепочками, все пироксены обладают совершенной спайностью по призме (110), которая проходит параллельно вытянутости кристаллов. Угол между трещинами спайности в пироксенах равен 87º, причем разрезы, перпендикулярные к призме, имеют тетрагональный облик. В связи с менее плотной упаковкой по сравнению с соответствующими по составу оливинами, пироксены имеют несколько меньшую плотность и несколько меньшие показатели преломления.
Пироксены, в составе которых участвуют катионы Na, Li, Fe3+, Al, кристаллизуются в моноклинной сингонии. Пироксены с катионами Ca, Mg, Fe2+, богатые кальцием (содержащие более 25 мол. % CaSiO3), также являются моноклинными. При незначительном содержании кальция (менее 15 мол. % CaSiO3) среди них могут быть как моноклинные, так и ромбические формы. Так, в случае разностей, содержащих более 30 мол.% FeSiO3, высокотемпературные пироксены образуют моноклинные кристаллы (пижонит), низкотемпературные – ромбические. Магнезиальные разности (менее 30 мол. % FeSiO3) в горных породах находятся только в ромбической модификации.
Классификацию пироксенов в соответствии с их кристаллографическими особенностями и преобладающими в их составе катионами можно представить в следующем виде:
Ромбические пироксены:
Железо-магнезиальные
Энстатит –Mg2[Si2O6]
Бронзит – (Mg,Fe)2[Si2O6]
Гиперстен – (Mg,Fe)2[Si2O6]
Ферросилит – Fe2[Si2O6
Моноклинные пироксены
Железо-магнезиальные с кальцием
Пижонит – (Mg,Fe,Ca)(Mg,Fe)[Si2O6]
Кальциевые
Диопсид – CaMg[Si2O6]
Геденбергит – CaFe[Si2O6]
Авгит – (Ca(Mg,Fe,Al)[(Si,Al)2O6]
Натрий-кальциевые
Омфацит – (Ca,Na)(Mg,Fe2+,Fe3+,Al)[Si2O6]
Щелочные пироксены
Эгирин – NaFe[Si2O6]
Жадеит – NaAl[Si2O6]
Сподумен – LiAl[Si2O6]
Ромбические пироксены (ортопироксены) представляют собой непрерывный изоморфный ряд, крайними членами которого являются энстатит – Mg2[Si2O6] и ферросилит – Fe2[Si2O6]. Среди природных ортопироксенов к энстатитам относятся разности, содержащие менее 5 % окиси железа, к бронзитам – разности, содержащие 5–14 % окиси железа и к гиперстенам – ортопироксены, содержащие более 14 % окиси железа. Разновидности ромбических пироксенов выделяются по содержанию в их составе ферросилита (в %): 0–12 – энстатит, 12–30 – бронзит, 30–50 – гиперстен, 50–70 – ферригиперстен, 70–88 – эвлит, 88–100 – ферросилит (рис. 6.105). Оптические свойства от энстатита к ферросилиту изменяются закономерно (рис. 6.105): при замещении магния железом возрастают показатели преломления: ng = от 1,658 до 1,788, nm = от 1,653 до 1,770, np – от 1,650 до1,769 и двупреломление (от 0,007 до 0,020).
БРОНЗИТ – (Mg,Fe)2[Si2O6]. Группа ромбических пироксенов. Ромбическая сингония. Бронзит является промежуточным минералом по составу между энстатитом и гиперстеном. Железо, изоморфоно замещающее магний, содержится в количестве от 5 до 14 %. Под микроскопом наблюдается в виде таблитчатых зерен или идиоморфных кристаллов с квадратными или восьмиугольными поперечными сечениями. Спайность совершенная в двух направлениях по призме (110). В шлифе бесцветный, но иногда слабо окрашен в буроватый цвет. Появление окраски обусловлено изоморфным замещением магния железом. Двойники у бронзита встречаются относительно редко.
Оптические свойства. Двуосный, положительный, обладающий показателями преломления: ng = 1,662–1,666; nm = 1,655–1,659; np = 1,649–1,651; ng – np = 0,013–0,015. Высокий рельеф, четкая шагреневая поверхность. У окрашенных разностей бронзита выявляется слабый плеохроизм: по Ng – светло-зеленый; по Nm – желто-зеленый, светло-желтый, желтовато-бурый; по Np – светло-желтый, буровато-красный, красный. Схема абсорбции Ng > Nm > Np. Угол угасания равен 0º в разрезах с одной системой трещин спайности. Разрезы с двумя системами спайности всегда дают косое погасание. Знак главной зоны положительный. Угол оптических осей у бронзита – 2V = 80º несколько больше, чем у энстатита (2V = 70º). Дисперсия r < v. Интерференционная окраска на разрезах, перпендикулярных Nm, серая, желтая, первого порядка. Плоскость оптических осей параллельна плоскости первого порядка. Плоскость оптических осей параллельна плоскости (010).
Включения. Бронзит часто содержит мелкие зерна магнетита, апатита, кварца и других минералов.
Изменения. При наложенных, повторных процессах метаморфизма и метасоматоза по бронзиту развивается серпентин, тальк, амфибол, хлорит, уралит и магнетит.
Похожие минералы. Энстатит, гиперстен, авгит, диопсид. От энстатита бронзит отличается величиной угла оптических осей – у энстатита угол 2V = 70º, у бронзита –80º; от гиперстена бронзит отличается оптическим знаком (гиперстен – двуосный, отрицательный) и слабым плеохроизмом; от типичных моноклинных пироксенов – авгита, титан-авгита и др. отличается более низким двупреломлением и прямым погасанием в вертикальных срезах.
Генезис. Магматогенный и метаморфогенный минерал. Как магматогенный минерал бронзит характерен для ультраосновных, основных интрузивных и эффузивных пород – перидотиты, пироксениты, габбро-нориты, базальты. Реже встречаются в диоритах и андезитах; спорадически – в гранитах. Как метаморфогенный бронзит отмечается в породах регионального метаморфизма гранулитовой фации и породах контактового метаморфизма – пироксеновых роговиках. Как в том, так и в другом случаях бронзит отмечается в ассоциации с моноклинными пироксенами, гранатом, плагиоклазом, кварцем, биотитом, амфиболом и другими минералами.
МОНОКЛИННЫЕ ПИРОКСЕНЫ. Моноклинные пироксены (клинопироксены),
по сравнению с ортопироксенами, более разнообразны и шире распространены. По элементному составу среди моноклинных пироксенов различают: железо-магнезиальные, кальциевые, натрий-кальциевые и щелочные клинопироксены. Химический состав железо-магнезиальных и кальциевых клинопироксенов в координатах MgSiO3 – FeSiO3 – CaSiO3.
АВГИТ – (Ca(Mg,Fe,Al)[(Si,Al)2O6]. Группа клинопироксенов. Моноклинная сингония. В шлифе образует толстые короткие призмы, широкотаблитчатые.
Неправильные, реже восьмигранные зерна. Наблюдаются простые двойники, реже полисинтетические и крестообразные. Форма кристаллов дана на рис. 6.112. Авгит бесцветный, иногда слегка буроватый или зеленоватый. С примесью титана (титан-авгит) имеет бледно-фиолетовую окраску. Спайность совершенная по призме (110) в одном направлении, но хуже, чем у амфиболов на разрезе (001) – в двух направлениях, пересекающихся под углом в 87º. Иногда спайность отсутствует.
Оптические свойства. Двуосный, положительный, обладающий показателями преломления: ng = 1,710–1,724; nm = 1,687–1,703; np = 1,686–1,697; ng – np = 0,024–0,027. Вследствие большого показателя преломления у авгита наблюдается высокий рельеф и резкая шагреневая поверхность. Благодаря этому Ав- бесцветные разности в шлифе выглядят серо- ватыми. Угол погасания c: Ng колеблется в зависимости от примеси Al2O3, Fe2O3 от 38 до
55o. Угол оптических осей 2V – 54–60º. Плоскость оптических осей параллельна плоскости (010). Дисперсия оптических осей по формуле r > v. Окрашенный авгит обладает слабым плеохроизмом: по Ng – зеленоватый, красноватый; по Nm слабо коричневый или светло-фиолетовый; по Np – зеленовато-желтый. Абсорбция по схеме Nm < Np > или < Ng. Знак главной зоны положительный. Интерференционная окраска на разрезах, перпендикулярных Ng –серая, первого порядка; Nm – синяя, второго порядка; Np – красная, первого порядка. Включения. Авгит содержит разнообразно ориентированные лейситы плагиоклаза, зерна магнетита, апатита и вулканического стекла, особенно в эффузивах основного состава.
Изменения. При постмагматических процессах по авгиту развивается уралит, хлорит, реже биотит и эпидот и спорадически –кальцит и кварц.
Разновидности. По наличию изоморфных примесей выделяются: эгирин-авгит –разность богатая Na2O, Fe2O3; федоровит –разность промежуточная по составу между авгитом и эгирин-авгитом; титанавгит – авгит обогащенный TiO2; фассаит – желто-зеленый авгит мраморов.
Похожие минералы. Диопсид, эпидот,оливин. От диопсида авгит отличается на разрезах, перпендикулярных двум системам спайности, формой правильного восьмиугольника, а у диопсида грани пинакоидов более развиты, чем грани призмы. Кроме того, у авгита больший угол угасания и менее
высокое двупреломление по сравнению с авгитом. От эпидота авгит отличается большим углом погасания и положительным удлинением; две системы спайности у эпидота пересекаются под углом около 65º, у авгита – 87º. От оливина авгит отличается косым погасанием и совершенной спайностью
Генезис. Магматогенный и метаморфогенный. Магматогенный авгит встречается, главным образом, в габброидах, базальтах, диабазах и гипердиабазах, редко – в диоритах, андезитах др. средних породах; как исключение – в некоторых гранитах. Как метаморфогенный авгит отмечается в породах амфибол-роговиковой и пироксен-роговиковой фаций контактового метаморфизма – в роговиках и скарнах в парагенезисе с амфиболом, гранатом,
скаполитом, плагиоклазом, везувианом, кальцитом и другими минералами.
ДИОПСИД – CaMg[Si2O6] – ГЕДЕНБЕРГИТ – CaFe[Si2O6]. Группа клинопироксенов. Моноклинная сингония. Эти два минерала могут давать смеси в любых пропорциях, т. е. образует подобно плагиоклазам изоморфный ряд. С изменением химического состава моноклинных пироксенов диопсид-
геденбергитового ряда постепенно изменяются оптические свойства. Для клинопироксенов диопсид-геденбергитового ряда характерны удлиненно-призматические, короткостолбчатые кристаллы с восьмигранными очертаниями в сечениях, перпендикулярных двум системам трещин совершенной спайности, пере
|
|
|
