16. Минералы группы оливина

Группа оливина (Ol) (Mg,Fe)2[SiO4] представляет полный изоморфный ряд между ромбическим форстеритом (Fo) Mg2SiO4 и фаялитом(Fa) Fe2SiO4, так же выделяют оливины конкретной железестости и магнезиальности.

Кристаллическая структура оливина состоит из кремнекислородных тетраэдров, соедененных друг с другом посредством атомов магния и железа, каждый из которых окружен 6 атомами кислорода. Атомы кислорода распологаются слоями параллельно.

Оливины представлены зернистыми массами и идиоморфными кристаллами среди др минералов; размеры: от долей мм до 15 см

Химический состав прост, наиболее значит примеси MnO, CaO, NiO.

Состав и св-ва промежуточных членов ряда оливина меняются линейно. Форстеритом считают оптически положительные оливины, фаялитом-отрицательные. Св-ва оливинов: высокое двулучеприломление, большие углы оптических осей с дисперсией r>v для (-)2V и r<v для (+)2V; прямое погасание вдоль несовершенной спайности. Зональные кристаллы выделяются различием в интерференционной окраске зон. При оценке изменения состава зон: двулучеприломление и итрфер окр возрастает с железестостью в сечениях близких к Ng-Np и Nm-Np, тогда как уменьшается в сечениях Ng-Nm. Также оценку железистости можно проводить по 2V, по двулучеприлом и рельефу.

Проста диагности оливинов по парагенезисам и хар-ным продуктам изменения.

Изменения: Серпентинизация с петельчатыми псевдоморфозами. Образование тонких жилок волокнистого хризотила, затем замещение реликтовых фрагментов оливина пластинчатым лизардитом. Железистая состовляющая оливина преобраз-ся в магнетит, а в окисленной обстановке обр-ся железистый серпентин.

Парагенезисы. Недосыщенность кремнеземом форстерита определяет появление Mg оливина в ультраоснов и основных породах. Много- в дунитах, меньше в лерцолитах и гарцбургитах, в небольших кол-вах в оливиновых габбро (парагенезис с плагиоклазом, орто, клинопироксеном, ильменитом).

Магнезиальные оливины свойственны основным и ультраосновным вулканогенным породам- оливиновым и щелочным базальтам, пикритам, кимберлитам. Фено и метокристаллы оливина хар-ны для карбонатитов и щелочных магматич пород.

Первыми кристаллизуются более магнезиальые оливины, с падением Т и обогащением р-ра железом, кристализ железистые члены ряда.

В архейских ульраосоновных породах олиаин обр-ет «структуры спинифекс». Сходные структуры в океанических оливиновых базальтах (толеитах)

Присутствует в метабазитах. При термальном метаморфизме образуется в серпентинах. Mg оливин типичен для магнезиальных скарнов. Форстерит встречается в силикатных мраморах: 3 типа парагенезиса: с кальцитом и доломитом, без диопсида; с кальцитом и диопсидом, без доломита; с диопсидом и доломитом, без кальцита.

Для Mg оливина хар-рен парагенезис с ильменитом и рутилом.

Железистые оливины свойственны основным (ферогабро, ферробазальты), средним и кислым породам, кристаллизовавшимся в восстановительной обстановке. Распростр меньше, чем магнезиальные. Парагенезис с кварцем, в гранитах пегматитах, риолитах. Парагенезис с калишпатом и кислым плагиоклазом. Могут присутствовать в железистых (фаялитовых) грейзенах.

В целом оливины хар-ны для ультрамафитовых включений в щелочных базальтоидах и кимберлитах.

17. Слюды

Силикаты со слоистой структурой. Основа- двухмерные структурные элементы двух типов:1)сетки колец гексагональной или дитригональной конфигурации из соединенных вершинами кислородных тетраэдров, заселенных катионами Si, Al. 2)сетки из соединенных ребрами кислород. Тетраэдров. Структ эл-ты двух типов соединяются друг с другом в трехэтажные слои, представляющие сочетание октаэдрической сетки с примыкающими к ней сверху и снизу двумя тетраэдрическими сетками.

Общий хим состав определяется формулой: , Х-К, Na, NH4, Ca, Ba, Rb, Cs. Y-Al, Mg, Fe. Z-Si, A

По характеру катионов в октаэдрических позициях: диоктаэдрические, триоктаэдрические, отдельно литиевые слюды. По хар-ру межслоевых катионов: калиевые, натриевые, аммониевые.В межслоевых промежутках хрупких слюд находятся двухвалентные катионы кальция, бария. В гидрослюдах- молекулярная вода.

Оптические св-ва: Моноклинальная сингония, псевдогексагональный характер таблитчатых кристаллов, весьма совершенная спайность, высокое двулучепреломление, оптически отрицательны, диагностическое св-во: прямое и искристое погасание; положительный знак удлинения.

Парагенезисы: обр-ся в широком диапазоне PT-условий, и некоторые устойчивы до глубин 200 км, при давлении 40 кбар и температуре выше 1000 град.

Для интрузивных ГП хар-ны мусковит,биотит, входящих в состав мусковитовых, биотитовых, двуслюдяных гранитов, сиенитов, диоритов.

В эффузивных породах развит биотит, а флогопитом обогащенные меланократовые жильные породы.

В грейзенах и пегматитах- мусковит, литиевые слюды, реже-биотит.

Флогопит-типичный минерал контактовых зон гранитов и пегматитов с магнезиальными карбонатными породами. Обилен в кимберлитах и лампроитах.

Велика роль слюд в метаморфических породах-гнейсах, слюдяных слацах, филлитах.

По составу и св-вам выделяют белые (бесцветные) и темные (окрашенные) слюды.

18. Моноклинные пироксены

Клинопироксены. Наиболее распространенные. Кристаллическая структура: сочленение кремнекислородных тетраэдров, образующих непрерывные цепочки (SiO3)n. Цепочки соединятются по средством катионов Ca, Na, Mg, Fe.

Св-ва: отсутствие окраски, слабая дисперсия оптических осей,высокий рельеф, спайность по призме под прямым углом, отдельности, косое погасание, двойникование.

Магнезиальные клинопироксены. При Т>1000 ортопироксены переходят в клинопироксены ряда клиноэнстатит-клиноферросилит. Моноклинные полиморфы формируют серии ТВ р-ров с рядом моноклинных пироксенов Ca(Mg, Fe)Si2O6 и Ca(Al, Fe)2SiO6 (молекула Чермака). Встречаются в шлаках, синететических продуктах, метеоритах.

Ряд диопсида CaMgSi2O6-геденбергита CaFeSi2O6. Промежуточные члены: салит и ферросалит. В зернистых массах, призматических изометричных и удлиненных крист,игольчатых, радиально-лучистых агрегатах.

Химизм: Х-кальций, Y- магний, железо, Z-кремний. Примеси оксид марганца, цинка, алюминия, железа.

Хим состав:

Изменения: замещение амфиболами актинолитового ряда, реже хлоритами.

Парагенезисы: ряд диопсид-геденбергит развит во многих магматических и метаморфических породах, в чистом виде в котактовых метасоматитах. Диопсид хар-рен для постмагматич магнезиал скарнов, салиты для известковых скарнов, диопсид и салит-в метаморф карбонат и карбонат-силикат гп, метабазитах амфиболовой фации. Хромистый диопсид-для глубинных перидотитов и клинопироксенитов, известнет также как контактово-метасоматический минерал. Диопсид-салитовый пироксен-в субщелочных гранитах и пегматитах.

Серия пижонита. Магнезиально-железистые клинопироксены.

Св-ва: б/ц- светло-зеленовато-бурый, плеохраизм отстутствует или слабый, малый положительнвй 2V, дисперсия r<v, r>v.

Изменения: срастания с ортопироксеном, авгитом, их псевдоморфозы.

Парагенезисы: высокотемпературный. Хар-рен для вулканических и субвулканических производных толеитовой магмы повыженной магнезиальности и кремнеземниестости и пониженной кальциевости. В породах повышенной кремнеземистости развиваются более железистые пижониты. Встречается в метаморфических породах. В продах формации железистых кварцитов. В метероритах-железистые разности. В лунных породах-в базальтах, габроидах.

Серия авгита. Фено, мегакристаллы, идиоморф зерна. Наиболее распростр в магматич гп среднего и основного состава. Разновидности: ферроавгит, ферриавгит, титанавгит, субкальциевый авгит.

Хим сотав: таб 19.

Св-ва: б/ц, слабо окрашен в зел тона, плеохроизм отсутствует или слабый, показатель преломления возрастает с возрастанием сожержания железа, положительный, двуосный.

Изменения: замещение амфиболами и хлоритизация.

Парагенезисы: Свойственны магматическим породам. В кислых вулканических породах-авгит, ферроавгит. Образуются в интрузивных кислых породах небольших глубин образования. Магнезиальные авгиты-ультраосновные породы. Авгиты средней железистости-основные породы габбро и базальты.

19. Ромбические пироксены.

Магензиально-железистые пироксены (Mg, Fe)2Si2O6 имеют распростронение главным образом как ортопироксены.

Ортопироксены.

Сплошные кристаллические массы,пойкилокристаллы, фенокристаллы, порфиробласт, пойкилобласт.

Промежуточные члены ряда: бронзит, гиперстен, ферогиперстен, эвлит.

Св-ва крайних членов:

Оптические св-ва средних членов: оптически отрицательны с маленьким углом 2V

Диагност св-ва: высокий рельеф,сов спайность, прямое погасание, положительное удлинение

Химизм: типичные структурные примеси:Al2O3, Fe2O3,Cao, Mno, TiO2. Включения клинопироксена, рудных минералов, слюд.

Парагенезисы: Высокотемпературны,обр-ся в среде недосыщенной кальцием. Парагенезис с клинопироксенами, амфиболами, основным плагиоклазом. Стабилен парагенезис фаялит + кварц.

Весь ряд пироксенов дает устойчивый парагенезис с кварцем: Ортопироксены стабильны в кислых магматических и метаморфических породах, дефецитных по кальцию. Парагенезис с рядом оливина: в ультраосновных и основных магматических и метаморфических породах, недосыщенных кремнеземом и кальцием.Ограничения на парагенезисы вносит температура. В гранитоидах:от гиперстена до эвлита.Породы с парагенезисом кварц-ортоклаз-гиперстен – ЧАРНОКИТЫ. В средних эффузивах: в виде вкрапленников от бронзита до гиперстена. Ортопироксены главная состовляющая норитов, в габбро-норитах, габбро-пикритах, перидотитах, пироксенитах. Магнезиальные Орх в гарцбургите, лерцолите, вебстерите. В метаморфических породах: в гранулитовой фации метаморфизма,ассоциация Орх+силлиманит. В чарнокитовых гранитах, гнейсах, метапелитах. Железистые члены ряда Орх в железистых кварцитах гранулитовой и амфиболовой фации (ассоциация с железистым клинопироксеном, амфиболом, фаялитом.

Хар-ны для высокотемпературных паргенезисов перехода к магнезитам (распростр энстатит).

В лунных породах и каменных петеоритах: магнезиальные члены ряда от эенстатита до гиперстена.

22. Плагиокла́зы (от др.-греч. πλάγιος — косой и κλάσις — ломка, раскалывание) — группа минералов ряда альбит NaAlSi3O8 — анортит CaAl2Si2O8. Распространённые породообразующие минералы, входящие в группу каркасных алюмосиликатов — полевых шпатов. По химическому составу представляют собой непрерывный изоморфный ряд натриево-кальциевых алюмосиликатов — альбита и анортита с неограниченной смесимостью. В виде примесей иногда содержат изоморфную примесь K (до нескольких процентов, причем количество K обычно обратно коррелирует с содержанием анортитового минала), Ba, Sr, примеси FeO, Fe2O3 и др. По предложению Е. С. Фёдорова состав плагиоклазов обозначают номерами, которые выражают процентное содержание в плагиоклазе анортитовой компоненты. Например, плагиоклаз № 72 представляет изоморфную смесь, содержащую 72 % анортита и 28 % альбита. В пределах группы выделяют отдельные минеральные виды по содержанию анортитовой компоненты (или по отношению 100*Ca/(Ca+Na) ат.%):

C увеличением анортитовой составляющей в плагиоклазах убывает содержание кремнезема, в связи с чем плагиоклазы от № 0 до № 30 называются кислыми, № 30-50 — средними и № 50-100 — основными.

В магматических породах плагиоклаз обычно полисинтетически сдвойникован, в метаморфических породах — лишён двойникового строения. Свежие плагиоклазы бесцветны и прозрачны, но чаще встречаются слегка изменённые плагиоклазы белого и светло-серого цвета, непрозрачные. Включения минеральных частиц окрашивают плагиоклазы в различные цвета: магнетит и ильменит в тёмные до почти чёрных, гематит — в красновато-золотистый (т.н. солнечный камень) и др. Блеск стеклянный. Спайность у плагиоклазов совершенная в двух направлениях под углом около 86°. Твердость 6-6,5. Плотность 2600 (альбит) — 2750 (анортит) кг/м3. Хрупкие. Существуют глубинные (анортозиты) и метасоматические (альбититы и др.) породы, почти целиком состоящие из плагиоклаза (плагиоклазиты). Для кислых изверженных пород характерен олигоклаз, для средних — андезин, для основных — лабрадор. Олигоклаз, битовнит и анортит — обычные минералы метеоритов. В метаморфических породах основность плагиоклазы повышается с увеличением степени метаморфизма: от альбита в зелёных сланцах через олигоклаз и андезин в гнейсах, мигматитах и амфиболитах до основного андезина в некоторых породах гранулитовой фации. Основные плагиоклазы легко подвергаются гидротермальным изменениям (соссюритизации), кислые плагиоклазы претерпевают серицитизацию. Часто по плагиоклазам развиваются скаполит, пренит, кальцит, хлорит, цеолиты. При выветривании плагиоклазы преобразуются в различные глинистые минералы.

23.Калиевые полевые шпаты

Калиевые полевые шпаты часто в совокупности попросту называют «КПШ». К ним относятся:

Ортоклаз (KAlSi3O8)

Адуляр (KAlSi3O8)

Микроклин (KAlSi3O8)

Санидин (KAlSi3O8)

Все четыре минерала соответствуют одной химической формуле, отличаясь друг от друга только степенью упорядоченности их кристаллических решеток.

Структурные особенности и номенклатура

Микроклин — триклинной сингонии (псевдомоноклинный), угол между плоскостями спайности отличается от прямого на 20°. Адуляр — с упорядоченной структурой и такой же формулой, но с наклоном спайности 30°. Санидин — моноклинный, с совершенно неупорядоченной структурой (К(AlSi)4O8), устойчив при температуре выше 500 °C, а ортоклаз, также строго моноклинный, имеет частично упорядоченную структуру К(А1,Si)Si2O8 и устойчив при температурах между 500° и 300 °C. Ниже этой температуры стабильной формой является микроклин. В составе ортоклазов почти постоянно присутствует некоторое количество Na2О, промежуточные члены между ортоклазом и альбитом называются анортоклазами. Ряд ортоклаз—альбит обычно устойчив при высоких температурах, понижение температуры ведет к выделению альбита в ортоклазе (пертит) или ортоклаза в альбите (антипертит). Твердый раствор с санидином представляет собой моноклинную модификацию Na[AlSi308] с содержанием некоторого количества калия и известен как барбьерит; другая модификация такого же состава, но триклинная, образует твердый раствор с высокотемпературным альбитом. Разновидности: адуляр (назван по горному массиву Адула в швейцарских Альпах), низкотемпературный ортоклаз со слабо развитыми гранями (010) или без них, иногда опалесцирует и используется как полудрагоценный камень (лунный камень). Амазонит — светло-зелёный микроклин. Кристаллографические формы псевдомоноклинных триклинных представителей (микроклин и некоторые адуляры) аналогичны формам ортоклаза. Ортоклаз характеризуется прямым углом между плоскостями спайности.

Для отличия плагиоклазов от калиевых полевых шпатов используется метод окрашивания. Для этого поверхность породы или пластинка минерала травится HF, а после помещается в раствор К-родизоната; — плагиоклазы, за исключением альбита, окрашиваются в кирпично-красный цвет.

Происхождение

Калиевые полевые шпаты — главные породообразующие минералы кислых магматических пород (граниты, сиениты, гранодиориты и др.), а также некоторых широко распространённых метаморфических пород (гнейсы). В последних преобладает низкотемпературный микроклин, тогда как в магматических породах плутонического типа присутствует ортоклаз, а в вулканических — санидин. Анортоклаз — типичный минерал магматических пород, богатых натрием.

Ортоклаз и микроклин вместе с кварцем и мусковитом являются главными минералами пегматитов. Если в них присутствует берилл, микроклин может быть обогащён бериллием, который, как и алюминий, способен замещать атомы кремния. Для пегматитов характерны прорастания ортоклаза (микроклина) с кварцем, известные как «письменный гранит» и являющиеся продуктом раскристаллизации эвтектического магматического расплава. Адуляр — типичный полевой шпат в гидротермальных жилах альпийского типа.

По сравнению с плагиоклазами, калиевые полевые шпаты более устойчивы к разрушению, но они могут замещаться альбитом, давая начало «метасоматическому пертиту». В гидротермальных условиях и при выветривании они изменяются в минералы группы каолинита.

Хорошо известны месторождения калиевых полевых шпатов в Норвегии, в Швеции, на Мадагаскаре, на территории Ильменского заповедника и во многих других пегматитовых проявлениях Южного Урала. Также в штате Мэн, США, и в других местах.