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

приурочены выделения магнетита или ильменита. Такие моноклинные пироксены с отдельностью, независимо от их состава, принято называть диаллагами (рис. 18). Диаллаги являются характерными минералами габбро и обычно не встречаются в излившихся породах.

В авгитах основных глубинных пород иногда наблю­ даются пластинчатые вростки железо-магнезиальных пироксенов, бедных кальцием, которые образуются в ре­

рактерный минерал эклогигов. В шлифах он бесцветный или светло-зеленый, со слабым плеохроизмом от светлозеленого по Ng и Nm до бесцветного по Np. Оптические свойства колеблются в широких пределах: ng— от 1,688

до 1,718, пт — от 1,670 до 1,700, пр — от 1,662 до 1,691; ng— пр — от 0,018 до 0,027; cNg — от 36 до 48°; 2 V поло­ жительный от 58 до 83°, причем чаще всего встречаются омфациты с 2 У= 60—70°, дисперсия r>v.

Кроме характерной пироксеновой спайности по (НО) в омфаците наблюдается отдельность по (100) и по этой же плоскости срастаются двойники, которые могут быть простыми и полисинтетическими. От других моноклин­ ных пироксенов омфацит отличается большим углом оп­ тических осей.

Как уже отмечалось выше, омфацит — типичный ми­ нерал эклогитов, которые образуются при метаморфизме основных магматических пород в условиях высоких тем­

30

ператур и давлений. Попадая в условия меньших давле­

остроконечные кристаллы. В составе акмитов присутст­ вует примесь Al, Ti, Fe2+.

Эгирин образует -непрерывные изоморфные ряды с авгитом, диопсидом, геденбергитом, причем переходные разности в таких рядах имеют оптические свойства, про­ межуточные между свойствами крайних членов.

Эгирин-авгиты широко распространены в щелочных горных породах. Они образуют самостоятельные кри­ сталлы и нередко участвуют в строении зональных кри­ сталлов, состоящих из авгита в центре и эгирин-авгита по периферии.

Чистый искусственный эгирин имеет следующие оп­ тические константы: ng=il,836; nm= 1,816; пр= 1,776; ng—ир= 0,060; 2 V = —60°; с Np = 8°. Дисперсия биссек­ трис— отчетливая, наклонная, благодаря чему на неко­ торых разрезах наблюдается неполное погасание.

В шлифах эгирин обнаруживает сильную окраску и резко плеохроирует. Окраска по N g — буровато-желтая,

(110) и первого пинакоида (100) (рис. 19). Кроме интен­ сивной зеленой окраски, для эгирина в шлифах харак­ терны очень высокий рельеф и шагреневая поверхность, высокие интерференционные окраски второго и третьего порядка, погасание, близкое к прямому, и отрицательное удлинение. Нередко эгирин находится в виде тончайших игольчатых кристаллов, включенных в зерна нефелина. В таких кристаллах он кажется светло-зеленоватым и резко выделяется благодаря своему высокому рельефу и ярким цветам интерференции на фоне нефелина, имею­ щего небольшие показатели преломления и незначитель­ ное двупреломление.

Эгирин — характерный минерал щелочных пород, бо­ гатых натрием. Изредка он наблюдается в метаморфиче­ ских породах.

Жадеит — NaAl[Si206] — редкий минерал метаморфи-

31

ческих пород. Он представляет интерес, главным обра­ зом, потому, что жадеитовый компонент в заметном ко­ личестве входит в состав омфацита. Оптические свойства жадеитов из горных пород значительно колеблются, что связано с наличием в их составе примесей Fe3+, Fe2+, Mg, Mn, Ca, К и др. В шлифах жадеит бесцветный. Спай­ ность пироксеновая совершенная. Двойники по (100) и (001) простые и полисинтетические. ng— 1,652—1,673,

0,013; cNg— 33—40°, + 2F — 67—70°; дисперсия r>v.

.0

Рис. 19. Эгирии: А — кристалл, Б — поперечный

разрез

Сподумен — LiAl[Si206] — минерал пегматитов. Обра­ зует призматические кристаллы. Бесцветный в шлифах. Оптические константы сподумена: пй — от 1,662 до 1,679;

значительное сходство с ними в шлифах. Поэтому, чтобы не сделать ошибки в определении, полезно запомнить не­ которые особенности, отличающие^пироксены от оливи­ нов.

1. При одном николе оливины магматических поро всегда бесцветны, пироксены нередко имеют буроватый

32

или зеленоватый оттенок; этот оттенок очень слабый и может отсутствовать, но если он заметен, определяемый минерал не может быть оливином.

2.Пироксены обладают совершенной спайностью; оливины имеют несовершенную спайность и обычно она

вшлифах не обнаруживается.

3.Моноклинные пироксены, имеющие сходство с оли­ винами по высокому двупреломлению, отличаются от по­

следних косым погасанием.

4.Ромбические пироксены, имеющие сходство с оли­ винами по прямому погасанию, отличаются от последних небольшим двупреломлением, что определяет их низкие цвета интерференции.

5.Коноскопическая фигура оливинов на ' разрезах, перпендикулярных к оптической оси, характеризуется тем, что изогира приближается к прямой, так как для большинства оливинов угол оптических осей близок к 90°. Моноклинные пироксены, имеющие угол оптических осей около 60°, дают отчетливо изогнутую изогиру, где без труда определяется направление выпуклости. Кроме того,

вмоноклинных пироксенах дисперсия имеет формулу r>v, тогда как в .оптически положительных оливинах, с которыми можно спутать положительные же пироксены, угол оптических осей для красного света меньше, чем для фиолетового, т. е. дисперсия для этих оливинов имеет формулу г<о.

6. Наиболее обычные продукты изменения оливи­ нов —■серпентин и иддингсит. Серпентин является также характерным продуктом изменения ромбических пироксенов, но серпентинизированные оливины и пироксены лег­ ко отличаются друг от друга, так как в соответствии с формой первичных кристаллов псевдоморфозы серпенти­ на по оливину имеют в шлифах изометричную форму, а пироксена- - прямоугольную. Характерными вторичны­ ми минералами, замещающими моноклинные пироксены, являются актинолнт, уралит, хлорит.

ГРУППА АМФИБОЛОВ

Наиболее важной химической особенностью амфибо­ лов, по которой они отличаются от пироксенов, является наличие в их составе гидроксильной группы (ОН) и не­ редко присутствие F, замещающего часть (ОН). Благо­ даря этой особенности амфиболы могут кристаллизо­

ваться лишь из расплавов, содержащих летучие компо­ ненты. Поэтому амфиболы наблюдаются в породах, сформировавшихся на глубине, под давлением, которое препятствовало удалению летучих компонентов. Амфи­ болы никогда не встречаются в основной массе эффузив­ ных пород, кристаллизовавшейся на дневной поверхно­ сти. В лабораторных условиях искусственные амфиболы синтезированы Д. П. Григорьевым из фторсодержащего силикатного расплава, тогда как пироксены получают из сухих расплавов.

Рис. 20. Непрерывная лента кремнекислородных тетраэдров — основа строения амфиболов. Элементарная ячейка состоит из 4 Si и 11 О (Si — черные кружки, О — белые кружки)

Температура плавления магматических амфиболов ниже, чем пироксенов, и колеблется в пределах 1025—- 1085° С.

По кристаллохимической структуре амфиболы отно­ сятся к ленточным силикатам. В ленточных силикатах ос­ нову строения кристаллической решетки образуют сдвоен­ ные цепочки — ленты кремнекислородных тетраэдров (рис. 20). Цепочки кремнекислородных тетраэдров в лен­ тах соединяются через кислород. Элементарная ячейка такой ленты состоит из 4 ионов кремния и 11 ионов кис­ лорода и обладает шестью свободными отрицательными валентностями (Si40ii]6~. На каждую ячейку ленты при­

34

ходится но одной гидроксильной группе [ОН]1-, имею­ щей один отрицательный заряд. Таким образом, общий отрицательный заряд каждой элементарной ячейки ра­ вен 7. Отрицательные заряды погашаются катионами

Mg, Fe2+, Са, Na, Al, F3+, т. e. теми же катионами, кото­ рые участвуют в составе пироксенов. Кроме того, в ам­ фиболах нередко присутствует различное количество ионов К, Li, Mn, Ti, Сг, Zn, что обусловливает чрезвы­ чайно изменчивый состав минералов этой группы.

По кристаллографическим особенностям среди амфи­ болов так же, как и среди пироксенов, выделяются ром­ бические и моноклинные.

Ромбические амфиболы подобно ромбическим пироксенам имеют железо-магнезиальный состав. Среди мо­ ноклинных амфиболов по катионам, преобладающим в их химическом составе, различаются: 1) железо-магне­ зиальные, сходные по составу с ромбическими, 2) каль­ циевые с магнием и железом, 3) натри-кальциевые с маг­ нием, железом и алюминием— роговые обманки и 4) ще­ лочные, содержащие в качестве главного катиона натрий, а также магний, железо и алюминий.

Ромбические амфиболы

Же л е з о - м а г п е з и а л ь н ы е Антофиллит— (Mg, Fe) 7[Si40 i t]a[OH, F]2

Баркевикит — Ca2(Na, K) (Fe2+, Mg, Fe3+, Mn)5[Si6,5AlIl50 22][0H]2

4. Щелочные с магнием, железом и алюминием

Глаукофан — Na2Mg3Al2[Si4Oii]2[OH]2 Рибекит— .Na2 Fe3 2 +Fe2 3 +[Si4 0 ii]2 [0 H, F]2 Арфведсонит — Na2 ,5 Ca0,5 (Fe2+, Mg, Fe3+, Al)5[Si7 ,5Alo,502 2][OH, F]2

Железо-магнезиальные амфиболы, как ромбические, так и моноклинные, являются минералами метаморфиче­ скими, за исключением куммингтонита, который обнару­ жен в некоторых магматических породах. Среди кальцие­ вых, натри-кальциевых и щелочных амфиболов есть как

Рис. 21. Амфиболы: Л — актинолит, Б — роговая обманка, В — арф­ ведсонит, Г — поперечный разрез

метаморфические, так и магматические минералы. Ис­ ключительно магматическое происхождение имеет базальтическая роговая обманка, исключительно мета­ морфическое— глаукофан. Некоторые амфиболы мета­ морфического генезиса встречаются в магматических по­ родах, как вторичные минералы (тремолит, актинолит).

В кристаллической решетке амфиболов ленты крем­ некислородных тетраэдров' вытянуты в направлении оси с и с этим связан их призматический облик. Так как связь между кремнекислородными тетраэдрами, осуще­ ствляемая через ионы кислорода, очень прочна, кристал­ лы амфиболов легче разбиваются вдоль оси с, чем попе­ рек ее, и этим объясняется наличие в амфиболах совер­ шенной спайности по призме с углом между трещинами спайности в 56° в моноклинных амфиболах и в 54°3(У в ромбических амфиболах.

Поперечные разрезы амфиболов имеют форму шести­ угольников (рис. 21), в связи с чем Е. С. Федоров назвал

36

амфиболы гексагояолоидами в отличие от пироксенов — тетрагонолоидов, имитирующих кристаллы квадратной

сингонии.

Во всех вышеперечисленных амфиболах, кроме арфведсонита и рибекита, плоскость оптических осей совпадает с плоскостью второго пинакоида, а средняя ось

Рис. 22. Углы погасания моноклинных амфиболов на раз­ резе параллельном (010) (А. Н. Винчелл и Г. Винчелл, 1953)

оптической индикатрисы Nm — со второй кристаллогра­ фической осью Ь. В арфведсоните и рибеките плоскость

лографических осей для каждой разновидности амфибо­ ла строго определенное и является характерной оптиче­ ской константой. На рис. 22 показано положение оси Ng по отношению к с для главнейших представителей груп­ пы амфиболов.

37

В антофиллите большая ось оптической индикатрисы Ng совпадает с третьей кристаллографической осью с и потому погасание минерала прямое и удлинение положи­ тельное. Положительное удлинение имеют также тремо­ лит, актинолит, обыкновенная роговая обманка, базальтическая роговая обманка, глаукофан.

В арфведсоните и рибеките в плоскости (010) лежат оси Np и Nm, причем ближе к оси с расположена ось Np, т. е. удлинение минералов отрицательное.

У всех моноклинных амфиболов встречаются двойни ки простые и полисинтетические (с небольшим числом двойниковых полос), которые срастаются по плоскости первого пинакоида (обыкновенный закон).

Все амфиболы имеют значительные показатели пре­ ломления, но более низкие, чем оливины и пироксены. Все амфиболы, содержащие в составе железо, обладают окраской и резким плеохроизмом, причем особенно ин­ тенсивно окрашены щелочные амфиболы. Бесцветными являются лишь антофиллит и тремолит и по этому при­ знаку они легко отличаются от других амфиболов.

Двупреломление амфиболов колеблется в широких пределах. Наиболее низкое значение имеет оно у щелоч­ ных амфиболов, средние — в обыкновенной роговой обманке и наиболее высокое — в базальтической. Щелоч­ ные амфиболы обладают сильной дисперсией осей инди­ катрисы, благодаря чему некоторые сечения их при скре­ щенных николях не погасают. Это свойство щелочных амфиболов помогает отличить их от других минералов.

Природные амфиболы только в редких случаях имеют чистые химические составы, строго соответствующие лишь одному минеральному виду. Как правило, амфибо­ лы горных пород представляют собой изоморфные смеси двух, трех или нескольких компонентов, в связи с чем оп­ тические свойства их изменчивы и колеблются в широких пределах.

РОМБИЧЕСКИЕ АМФИБОЛЫ

Антофиллит— (Mg, Fe^Si-iOnMOH, F]2 и жедрит — (Mg, Fe)6- 5Al[(Si, А1)Б1зОпМОН, F]2, как отмечено вы­ ше,— минералы метаморфические и малораспространен­ ные. В магматических породах обнаружен только анто­ филлит как вторичный минерал, образующий псевдомор­ фозы по оливину и энстатиту.

38

Антофиллит и жедрит кристаллизуются в форме длин­ ных призм и встречаются в волокнистых агрегатах. В шлифах они бесцветны и только очень богатые желе­ зом разности их имеют светло-буроватую или светло-зе­ леноватую окраску и обнаруживают слабый плеохроизм.

Спайность совершенная по призме с углом 54о30' и не­ совершенная по (010) и (100). Двойников нет. Оптиче­ ские свойства изменяются в зависимости от содержания железа и глинозема (табл. 1).

Т а б л и ц а 1

Изменение оптических свойств в ряду антофиллит — жедрит в зависимости от содержания железа и глинозема (по В. Е. Трегеру)

В шлифах антофиллит и жедрит имеют сходство с тремолитом и куммингтонитом, от которых отличаются прямым погасанием. Они имеют некоторое сходство так­ же с ромбическими пироксенами, но для последних ха­ рактерна спайность по призме с углом 87°, более высокие показатели преломления и меньшие значения двупреломления.

МОНОКЛИННЫЕ АМФИБОЛЫ

Куммингтонит— (Mg, Fe)7[Si4Oii]2[OH]2 и грюнерит —

(Fe, Mg)7[Si40n]2[OH]2 образуют серию минералов с по­ степенно изменяющимися химическим составом и свой­ ствами. К куммингтониту относят оптически положитель­ ные богатые магнием члены серии, к грюнериту — опти­ чески отрицательные богатые железом (с содержанием Fe7[Si40ii]2[OHJ2 более 70%). Содержание кальция в этой серии минералов незначительно. Куммингтонит и роговая обманка встречаются вместе в одних и тех же породах, иногда в форме гомоосевых срастаний, что свидетельству­ ет о наличии разрыва в смесимости между серией кум­ мингтонит— грюнерит и роговыми обманками. Кумминг-

39