книги из ГПНТБ / Даминова А.М. Породообразующие минералы учеб. пособие

и в кристаллических сланцах и гнейсах. В шлифах он несколько похож на андалузит и апатит, от которых от­ личается более высоким двулреломлением и положи­ тельным удлинением.

Пирофиллит — Al2[Si40io][OH]2— моноклинный. Встре­ чается в виде чешуйчатых и пластинчато-лучистых аг­ регатов. Кристаллы таблитчатые, очень мелкие с совер­ шенной спайностью по (001). Минерал в шлифах бесцвет­ ный; ng = 1,600; Пт= 1,588, пр= 1,522; ng—пр= 0,048;2

r>v. Плоскость оптических осей перпендикулярна к (010), удлинение разрезов положительное, погасание пря­ мое. Похож на тальк и мусковит, от которых отличается по^олыпому углу оптических осей.

Пирофиллит встречается в составе вторичных кварци­ тов, образовавшихся при метасоматозе кислых вулкано­ генных пород, а также в метаморфизованных глинистых и глинисто-углистных породах, где образует псевдомор­ фозы по остаткам растений. Известны также псевдомор­ фозы пирофиллита, по дистену, андалузиту и полевым шпатам. Встречается он также в гидротермальных квар­ цевых жилах.

Алунит — KA13[S04][0 H]6 — тригональный. Образует толстотаблитчатые кристаллы, а чаще встречается в виде

138

тонкозернистых, листоватых и волокнистых агрегатов. Спайность совершенная по (0001). В шлифах бесцвет­ ный, характеризуется заметным рельефом, прямым по­

одноосный и положительный.

В шлифах алунит похож на мусковит и канкринит. От мусковита он отличается отрицательным удлинением и положительным оптическим знаком, от канкринита — более высокими показателями преломления.

Алунит образуется за счет полевых шпатов и фельдшпатидов вулканогенных пород, подвергшихся воздейст­ вию сернокислых гидротермальных растворов. Он неред­ ко встречается в составе вторичных кварцитов, а также образует самостоятельные скопления — алунитовые по­ роды, имеющие промышленное значение.

Корунд — А120 3 — тригональный (а-корунд). Форма кристаллов бочковидная, столбчатая, реже толстотаблит­ чатая. Вследствие полисинтетического двойникования

наблюдается отдельность по (1011) и (0001). Окраска связана с содержанием примесей Сг (красная), Мп и

Fe3+ (розовая и бурая), Ti (синяя), Fe3+ и Fe2+ (черная). В шлифах корунд обычно бесцветный, но иногда слабо окрашен в розоватый или синева­ тый цвет, причем окраска распределяется в виде пятен

Минерал одноосный, отрицательный, но часто аномаль­ ный с углом оптических осей до —32°. Вследствие высо­ кой твердости корунд в шлифах, как правило, имеет большую толщину, чем другие минералы. Поэтому цвета интерференции его выше, чем белые первого порядка, ко­ торые должны быть при нормальной толщине зерен ко­ рунда. Он образуется при метаморфизме богатых глино­ зёмом осадочных пород и изредка встречается в гибрид­ ных магматических породах. Благодаря устойчивости в поверхностных условиях может накапливаться в осадках.

МЕТАМОРФИЧЕСКИЕ МИНЕРАЛЫ, БОГАТЫЕ АЛЮМИНИЕМ, ЖЕЛЕЗОМ И МАГНИЕМ

Ставролит— (Fe2+, Mgh(Al, Fe+3)906[Si04]4[0, ОН]2—

моноклинный, псевдоромбический. Известны ставролиты, почти совсем лишенные магния, но обычно отношение

139

Fe2+ « (Fe2++Mg) колеблется в интервале 60—80% - Fe3+ практически всегда присутствует, но содержания его малы (редко до 5% РегОз), еще незначительнее при­ месь Ti (редко более 1%' ПОг). Встречаются очень ред­ кие разновидности ставролита с высоким содержанием кобальта (люсакит) и цинка.

Ставролит образует короткопризматические кристал­ лы, нередко сросшиеся по (032) и (232) в крестообраз­ ные двойники (рис. 69), или находится в виде неправиль­ ных зерен, имеющих обычно ситовидное строение, обус­ ловленное включениями кварца. Иногда ставролит

Ng\c

Рис. 69. Кристалл и двойник ставролита

срастается с дистеном; в таких сростках плоскость (010) ставролита параллельна плоскости (100) дистена. Спай­ ность ставролита несовершенная по (010). Цвет в шли­ фах желтый. Плеохроизм по iNg — оранжево-желтый, по Nm — светло-желтый, но N p — желтоватый, почти бес­ цветный. Схема абсорбции: N g> N m >N p. Иногда наблю­ дается слабо выраженная структура песочных часов, обра­ зовавшаяся в результате различного содержания изо­

сланцев, среднетемпературных фаций, где он ассоцииру­ ет с гранатом, биотитом, мусковитом, дистеном и квар­ цем. При выветривании ставролит переходит в осадок без разложения и потому встречается в тяжелой фракции осадочных пород. Диагностируется он без труда благо­ даря характерной желтой окраске и наличию крестооб­ разных двойников.

140

Хлоритоид —

(Fe2+, Mg, Mn)2(Al, Fe^AlsOjJSiO^IOH]*—,

при значительном содержании Mg минерал называется сисмондитом, а разновидность, обогащенная Мп,— оттрелитом. Сингония моноклинная или триклинная. Хо­ рошо ограненные таблитчатые кристаллы редки. Обычно наблюдается в неправильных зернах, переполненных включениями других минералов. Агрегаты листоватые. Спайность совершенная по (001) и несовершенная по

синтетические двойники, срастающиеся по (001). Оптическая ориентировка изменчива:, плоскость опти­ ческих осей может быть параллельна или перпенди­ кулярна (010). Ng образует угол с перпендикуляром к (001) от 2 до 30°, в связи с чем удлинение разрезов от­ рицательное и погасание косое (рис. 70). Цвет хлоритоида в шлифах по Ng светло-желтый или бесцветный, по Nm — серо-синий, по Np — сине-зеленый. Схема абсорб­ ции: N g<N m >N p. Окраска иногда распределяется не­ равномерно, в виде фигуры песочных часов. Светопре­ ломление и двупреломлеииё варьируют значительно в связи с изменением химического состава, ng= 1,723—1,740, nm= 1,719—1,734, яР = 1,713—1,730; tig—nP = 0,006—0,022;

угол оптических осей в большинстве случаев положитель­ ный— от 45 до 68°, но наблюдался также отрицательный,

141

дикатрисы и силы двупреломления, что обусловливает неполное погасание некоторых разрезов и появление аномальных, серовато-сизых цветов интерференции.

Благодаря характерным особенностям (высокий рель­ еф и резкая шагреневая поверхность, плеохроизм, поли­ синтетические двойники, низкое двупреломление, сильная дисперсия), хлоритоид диагностируется достаточно оп­ ределенно. Разновидности с низкими аномальными ин­ терференционными окрасками, похожие на хлорит при скрещенных николях, легко отличаются от последних при одном николе по высокому светопреломлению.

Хлоритоид довольно часто присутствует в филлитах и кристаллических сланцах, образованных за счет мета­ морфизма глинистых пород, богатых алюминием и же­ лезом и бедных кальцием и щелочами. Он характерен для пород, метаморфизованных в условиях более низ­ котемпературных, чем ставролит.

Кордиерит — Al3(Mg, FebfSisAlOie]. Содержание Mg

и Fe колеблется в широких пределах. Большинство кордиеритов обогащено магнием; железистые кордиериты встречаются редко. В качестве примеси в составе кордиеритов присутствуют Fe3+, Mn, Ti, Са, Na, К. Во всех природных кордиеритах наблюдается также значитель­ ное, но колеблющееся содержание Н20. Почти все при­ родные кордиериты ромбические (псевдогексагональные), за исключением высокотемпературной гексагональной формы — индиалита, найденного в горелых породах уг­ леносного бассейна. Кристаллы короткопризматического облика, однако чаще кордиерит встречается в форме не­ правильных зерен. Спайность несовершенная по (010), имеется отдельность по (001). Характерны для кордиерита двойники. Они могут быть простыми, но чаще встре­

грани (ПО) и (130).

В обычных шлифах кордиерит бесцветный, в толстых шлифах можно наблюдать окраску и плеохроизм: же­ лезистый кордиерит по N p — бесцветный, по N g — фио­ летовый, магнезиальный по Np — светло-желтый или зе-, леный, по Ng — светло-голубой или фиолетово-голубой. Очень характерно для кордиерита присутствие плеохроирующих лимонно-желтых ореолов, окаймляющих включенные в него зерна циркона и некоторых других минералов.

142

Плоскость оптических осей в кордиерите совпадает с (100), ось Np перпендикулярна к (001) (рис. 71). Опти­ ческие константы значительно варьируют, что обуслов­ лено как изменением состава (главным образом, разным содержанием железа и воды), так и разной степенью Упорядоченности структуры. В связи с этим определение состава кордиерита по оптическим свойствам затрудни­ тельно, однако установлено, что светопреломление же­ лезистых кордиеритов выше, чем магнезиальных. Показа­ тели преломления варьируют: ng— от 1,527 до 1,578, пт—

от 1,524 до 1,574, пр — от 1,522 до 1,558. Двупреломление

нр\*

тройника с включениями кварца; В — разрез шестерника

пе—nv колеблется от 0,005 до 0,018. Угол оптических осей в большинстве кордиеритов отрицательный, обычно 65— 85°, но встречаются и большие углы. Описаны также корДиериты с положительным оптическим характером. Ди­ сперсия угла оптических осей слабая — г<и.

При изменении кордиерит замещается хлоритом, се­ рицитом, тальком, зеленоватым изотропным веществом. Продукты изменения нередко имеют желтоватые и бу­ роватые окраски благодаря присутствию гидроокислов Железа. Очень характерно строение измененных кордие­ ритов с серицитом. Серицит заполняет трещинки и в раз­ резах имеет форму иголочек, ориентированных перпен­ дикулярно к стенкам трещин. Такие измененные кордиериты называются пинитами.

В шлифах 'кордиерит имеет сходство с кварцем, не­ фелином, плагиоклазом, от которых отличается наличием Плеохроичных ореолов, секториальными двойниками, продуктами изменения. От кварца и нефелина он отли­ чается также двуосностью. Труднее отличить кордиерит от плагиоклаза и при отсутствии плеохроичных двориков

143

следует использовать толстые шлифы, в которых можно увидеть плеохроизм кордиерита. Кордиерит—-типичный минерал роговиков, кристаллических сланцев и гнейсов, образовавшихся из глинистых осадков при высоко- и среднетемпературном метаморфизме. Он обнаружен так­ же в контаминированных гранитах, норитах и андезитах и описан из некоторых пегматитов и кварцевых жил.

•АзВг^Ю^з, где А — Mg, Fe2+, Мп, Са и В — Al, Fe3+, Сг3+.

Среди них выделяются минеральные виды двух изоморф­ ных рядов; алюминиевого — пиральспиты (пироп, аль­ мандин, спессартин) — (Mg, Fe, МпЬАЦЭЮ^з и кальцие­ вого— уграндиты (уваровит, гроссуляр, андрадит)—

Саз(Сг, Al, Fe)2[Si04]3- Известны также гранаты со зна­ чительным содержанием иных химических элементов, например Ti — шорломит, с некоторым содержанием во­

ды— гидрогроссуляр и др.

Все гранаты кристаллизуются в кубической сингонии и образуют характерные кристаллы в виде тетрагонтриоктаэдров (большинство пиральспитов), ромбододе­ каэдров (обычно гроссуляр) или из комбинации этих двух форм (часто андрадит). Встречаются гранаты так­ же в виде скелетных кристаллов, переполненных вклю­

144

чениями других минералов, а также в виде неправильных изометричных зерен с ситовидным строением (рис. 72). Спайность отсутствует. Альмандин и пироп всегда изот­ ропны, спессартин может быть слабо анизотропным. Кальциевые гранаты нередко оптически аномальные — анизотропные, что особенно ясно проявляется в крупных кристаллах. Такие кристаллы обнаруживают серые цвета интерференции, секториальные двойники и, нередко, зо­ нальное строение. Гранаты разного состава отличаются по показанию преломления, плотности и цвету (табл. 5).

кристаллических сланцев и скарнов. Пиральспиты обра­ зуются при региональном метаморфизме глинистых по­ род при значительных давлениях, причем их железо-маг­ незиальные разновидности — самые высокотемператур­ ные, а марганцевые — низкотемпературные. Кальциевые гранаты — гроссуляр, анадрадит, гидрогроссуляр — ха­ рактерные продукты контактового метасоматоза извест­ няков, образующиеся в широком интервале давлений и температур, причем нижние пределы последних, доста­ точные для их возникновения, ниже, чем для других гра­ натов. Гидрогроссуляр — самый низкотемпературный минерал среди гранатов.

Некоторые гранаты находятся также в магматических породах. Так, в щелочных породах встречается шорломит, в гранитах и особенно в пегматитах — спессартин и альмандин, в кимберлитах — пироп. Так как гранаты —

стойкие минералы, они нередко находятся в составе тя­ желой фракции осадочных пород. Под микроскопом гранаты имеют сходство со шпинелью, которая отлича­ ется от них тем, что образует октаэдрические кристаллы, дающие в разрезах треугольные и четырехугольные формы.

Стильпномелан— (К, Na, Ca)0-i,4(Fe3+, Fe2+, Mg, Al, Mn) 5,9-8,2[Si4O10]2[OHMO, ОН, Н20]з,6-8,5 — слюдоподоб-

ный минерал моноклинной сингонии. Изучен недостаточ­ но. Разности, богатые закисью железа, называются

ферростильпномеланом, богатые окисью железа — фер-

ристилъпномеланом. Образует пластинчатые псевдогексагональные кристаллы, листоватые и волокнистые аг­ регаты. Спайность совершенная по (001) и несовершен­ ная, по (010). В шлифах плеохроирует: по Ng и Ntn имеет темно-зеленую или бурую окраску, по Np — яркую, свет­ ло-желтую. Показатели преломления и двупреломление сильно колеблются в зависимости от состава. Для ферростильпномелана они меньше, чем для ферристильпноме-

Плоскость оптических осей параллельна (010), Np — перпендикуляр к (001), в связи с чем удлинение разрезов со спайностью положительное, погасание прямое.

Стильпномелан в шлифах имеет большое сходство с биотитом, от которого отличается менее совершенной спайностью по (001) и наличием второй несовершенной спайности по (010). Кроме того, для стильпномелана характерен яркий желтый оттенок в окраске по Np и очень темная окраска по Ng. Встречается он в региональ- но-метаморфизованных осадочных, пирокластических и магматических породах вместе с хлоритом, эпидотом, ак­ тинолитом, альбитом и марганцевым гранатом, а также в метаморфизованных железных рудах.

Группа хлоритов. Хлориты — это богатые водой маг­ незиальные и железистые алюмосиликаты со слоистой структурой. Состав их переменный. Общая формула — (Mg, Fe, Al)6[(Si, А1)40ю][0 Н]8. В хлоритах наблюдается несколько видов изоморфизма: Mg->-Fe2+, SiMg-»-Al, Al, SiMg->-AlFe3+. В зависимости от состава (по величине общей железистости — Fe и содержанию кремния — S is единицах кристаллохимической формулы) и с учетом парагенезисов К- Б. Кепежинскас выделяет пять основ­

146

ных разновидностей хлоритов: корундофилиты (Fe<25%; Si<2,8), клинохлор-пеннины (Fe<25; Si>2,8%), рипидо-

В литературе широко используется также предложен­ ное Чермаком разделение хлоритов на ортохлориты (бо­ гатые магнием) и лептохлориты (богатые железом). Близко к этому предложение Хея, который различает

неокисленные хлориты (ссодержанием Fe203<4% ) и

окисленные хлориты (с содержанием РегОз>4%). Даль­ нейшуюклассификацию хлоритов Хей строит на основа­ нии содержания кремния и железистости (рис. 74).

Хлориты кристаллизуются в моноклинной сингонии. Облик кристаллов псевдогексагональный, пластинчатый; агрегаты листоватые, чешуйчатые. Спайность совершен­ ная по (001). Наблюдаются двойники простые и поли­ синтетические, срастающиеся по (001). Плоскость опти­ ческих осей параллельна (010), а острая биссектриса почти перпендикулярна к (001). Поэтому, пользуясь зна­ ком удлинения разрезов, где видна спайность, можно определить оптический знак минерала; если знак удлине­ ния положительный, угол оптических осей отрицатель­ ный, при отрицательном удлинении знак угла оптических осей положительный.

147