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

тонит и грюнерит образуют обычно длиннопризматиче­ ские, игольчатые, волокнистые кристаллы. В шлифах куммингтонит бесцветный или слабо плеохроирующий:

Рис. 23. Зависимость оптических свойств и плотности от хи­ мического состава в серии коммунгтонит — грюнерит

(У. А. Дир и др., 1965)

по N g — светло-зеленый, по Nm = Np — бесцветный. Грю­ нерит по N g —-светло-бурый, по Nm = Np — светло-жел­ тый. Характерно наличие простых и полисинтетических двойников, срастающихся по (100). На рис. 23 показана зависимость оптических свойств и плотности от состава в

40

серии куммингтошгг — грюнерит. Из приведенной диаг­ раммы следует, что светопреломление и двупреломление минералов значительное и закономерно повышается с увеличением в их составе железа (пе растет приблизи­ тельно от 1,65 до 1,73, rig—пр — приблизительно от 0,025 До 0,040). Угол погасания с Ng уменьшается от 20° у куммингтонита до 10° у грюнерита. Большой угол оптических осей положительный, как отмечено выше, у куммингтонита и отрицательный у грюнерита.

По оптическим свойствам куммингтонит похож на ми­ нералы серии тремолит — актинолит, от которых он отли­ чается более высоким светопреломлением и положитель­ ным оптическим знаком. Грюнерит от ферроактинорита отличается большой величиной угла оптических осей и более высоким двупреломлением. От ромбических амфи­ болов моноклинные отличаются косым погасанием. Важ­ ный диагностический признак минералов серии кумминг­ тонит— грюнерит — полисинтетическое двойникование с тонкими индивидами.

Магнезиальные члены серии куммингтонит — грю­ нерит имеют как магматическое, так и метаморфическое происхождение, грюнерит-— минерал исключительно ме­ таморфический. Куммингтонит описан из дацитов, габбро, норитов, гибридных диоритов и гранодиоритов, где он ассоциирует с ромбическим пироксеном и роговой обман­ кой, составляя с ними реакционную серию: ромбический пироксен->-куммингтонит^>-роговая обманка.

замещается железом. В шлифах тремолит бесцветный, актинолит и ферроактинолит окрашены и плеохроируют. Интенсивность плеохроизма увеличивается с повышени­ ем содержания железа. По Ng окраска светло-зеленая до темной зеленовато-голубой, по Nm — светло-желтовато- зеленая до зеленой, по Np — светло-желтая до желтова­ то-зеленой. Кристаллы имеют длиннопризматический, игольчатый и волокнистый габитус. Двойники обычны, простые и полисинтетические по (100) и редки по (001). Оптические свойства минералов в серии тремолит — ферроактинолит зависят главным образом от содержа­ ния в их составе железа, увеличение которого обусловли­ вает повышение светопреломления и некоторое пониже-

41

ние двупреломления, величины угла оптических осей и угла погасания. В связи с содержанием в природных ми­ нералах этой серии также разного количества примеси натрия и алюминия (разности, переходные к роговой об­ манке), а также замещением (ОН) на F точная корреля­ ция оптических свойств и химического состава очень затруднена. На рис. 24 дана диаграмма изменения опти­ ческих свойств в серии тремолит — ферроактинолит. У. А. Дир, Р. А. Хауи и Дж. Зусман приводят несколько

—2У=86—65°; cNg = 21—10°; дисперсия r>v слабая.

Рис. 24. Зависимость оптических свойств и плотности от химического состава в серии тремолит — ферроактинолит (В. Е. Трегер, 1958)

В шлифах тремолит похож на волластонит, от которого отличается большим двупреломлением, большим углом оптических осей и амфиболовой спайностью. Он имеет сходство также с антофиллитом и куммингтонитом, но первый обладает прямым погасанием, а второй отличает­ ся большим светопреломлением и положительным знаком угла оптических осей. Сильно железистые актинолиты по­ хожи на роговые обманки и не всегда могут быть отли­ чимы от них по оптическим свойствам.

Все минералы серии тремолит — ферроактинолит ме­ таморфического происхождения. В магматических поро­ дах встречаются в качестве вторичных минералов, разви­ ваясь обычно по пироксенам и роговым обманкам и ре­

К)2-3(Mg, Fe2+, Fe3+, Al)5{Si3(Si, А1)ОпЫОН, F]2, эденитферроэденит — NaCa2(Mg, Fe2+)5[Si3(Si, А1)Оц]2[ОН, F]2

и чермакит-феррочермакит — Ca2(Mg, Fe2+)3(A1, Fe3+)2[Si3A10n]2[0H, F]2 — представляют собой ряд ми­ нералов, связанных постепенными переходами. Состав природных роговых обманок чрезвычайно сложен: в них в широких пределах изменяются соотношения Са и Na, Mg и Fe2+, Fe3+ и Al, А1 и Si и присутствуют в разных количествах примеси К, Li, Ва, Sr, Ti, Мп, Ni, Сг и дру­ гих элементов. В связи со сложностью состава точная связь между химизмом и оптическими свойствами рого­ вых обманок не установлена. Известно, что главное влия­ ние на светопреломление оказывает замещение магния на железо и кремния на алюминий: с увеличением содер­ жания железа или алюминия в четверной координации повышается значение показателей преломления. Цифро­ вые данные, характеризующие оптические свойства рого­ вых обманок, полученные разными исследователями, не­ сколько отличаются. На рис. 25 показана зависимость оптических свойств роговых обманок от химического соста­ ва — от отношения lOOMg: (Mg + Fe2++Fe3++Mn) по У. А. Диру, Р. А. Хауи, и Дж. Зусману. Эти же авторы приводят следующие оптические константы для роговых

от +85 до —27°; схема абсорбции N g'^N m > N p. Окрас­ ка для наиболее распространенных роговых обманок по Ng — синевато-зеленая или бурая, по Nm — зеленая или светло-бурая, по Np — желтовато-зеленая. В соответ­

43

ствии с окраской различаются зеленая обыкновенная ро­ говая обманка и бурая обыкновенная роговая обманка.

Паргасит — NaCaijMg^Al, Fe3+)[Si3A10n]2[0H, F]2 и феррогастингсит — NaCa2Fe2+4 (Al, Fe3+)[Si3A10n]2[0H, F]2 — представляют собой крайние члены непрерывного

■100Мд:(Мд т f e z+ Fe3+ Мп)

Рис. 25. Зависимость оптических свойств и плотности от химического состава в обык­ новенных роговых' обманках (У. А. Дир и др., 1965)

ряда амфиболов, промежуточные члены которого назы­ ваются гастингситами. FlapracHT в шлифах бесцветный или слабо окрашенный в синевато-зеленоватый цвет по

44

Рис. 26. Зависимость оптических свойств и плотности от химического состава в серии паргасит — феррогастингсит

(У. А. Дир и др., 1965)

Базальтическая роговая обманка — Ca2(Na, К)о5—1о

(Mg, Fe2+)3_4(Fe3+, Al)2_1[Si3A10„MO, ОН, F]2- b шли­ фах интенсивно окрашена и резко плеохроирует. Окраска по Ng — темная, красновато-бурая, по Nm — темно-бу­

45

рая, по N p — желтая. Оптические константы колеблются в следующих пределах: ng= 1,680—1,760, пт= 1,672— ■—1,730, яр=1,662—1,690; ng—/гр= 0,018—0,070; 2V отри­ цательный, 60—82°; дисперсия r<v; с Ng = 0—18°.

Базальтическая роговая обманка встречается только в порфировых выделениях эффузивных пород. Для нее характерно высокое отношение окисного железа к закисному и низкое содержание гидроксила; эти особенности обусловлены окислением. Опыты показали, что обыкно­ венная роговая обманка при нагревании ее до 800° С пе­ реходит в базальтическую. В природе процесс превраще­ ния обыкновенной роговой обманки в базальтическую происходит при излиянии лавы на дневную поверхность. Иногда процесс окисления бывает столь интенсивным, что приводит к частичному или полному распаду мине­ рала— опацитизации его, которая проявляется в заме­ щении роговой обманки агрегатом мельчайших зерен черного железорудного минерала и пироксена. При час­ тичной опацитизации черные зернышки развиваются только в краевых частях кристаллов, при полном распаде от роговой обманки остается только форма, заполненная непрозрачным черным веществом.

Наличие опацитизированных роговых обманок в поро­ де является основательным доказательством ее эффузив­ ного или приповерхностного происхождения.

Керсутит —

Ca2(Na, К) (Mg, Fe2+, Fe3+)4Ti[Si3A10n]2[0, ОН, F]2 —

в шлифах резко плеохроирует: по Ng — темный, краспо- вато-бурый, Nm — красновато-бурый, Np — буровато­ желтый. Схема абсорбции N g ^N m > N p . ng= 1,700— 1,772, Лт= 1,690—1,741, яР = 1,670—1,689; ng—np= 0,019— —0,083; 2V отрицательный — 66—82°; дисперсия r>v; cNg = 0— 19°.

Керсутит, как и базальтическая роговая обманка, на­ ходится в порфировых выделениях эффузивных пород, но встречается также в некоторых щелочных интрузивных и жильных породах.

Наиболее характерная особенность химического соста­ ва керсутитов — высокое содержание титана. Керсутит в шлифах трудно отличить от базальтической роговой об­ манки. Некоторые разновидности керсутитов, в которых закисное железо преобладает над окисным, отличаются большими углами погасания. Кроме того, в керсутитах абсорбция по Ng и Nm почти одинакова, тогда как в ба-

46

зальтической роговой обманке по Ng свет поглощается интенсивнее, чем по Nm. Изменение керсутита в хлорит обычно сопровождается образованием многочисленных зерен сфена.

Баркевикит —

Са2 (Na, К) (Fe2+, Mg, Fe3+, Mn)6[Si6l5Al,*022][OH]8 —

встречается в виде хорошо ограненных призматических кристаллов. В шлифах он плеохроирует: по Ng — темно­ бурый, по Nm — красновато-бурый, по Np — светло-жел­

2V отрицательный, около 40—50°; дисперсия слабая до сильной с формулой г>о; cNg—l l —18°. Двойники толь­ ко простые по (100).

Баркевикиты встречаются только в щелочных интру­ зивных и жильных породах. Для них характерно высокое содержание железа и низкое отношение окисного железа к закисному. Кроме того, баркевикиты содержат меньше алюминия, чем другие роговые обманки, и значительную примесь марганца. В шлифах баркевикит сходен с керсутитом и базальтической роговой обманкой, от которых от­ личается меньшими светопреломлением и двупреломлением, а также меньшим углом оптических осей.

Заканчивая рассмотрение роговых обманок, следует отметить следующие их общие особенности.

Для химического состава роговых обманок характер­ но высокое содержание кальция, умеренное'— натрия и низкое — калия. Содержание алюминия сильно колеблет­ ся; кремний замещается не более как двумя атомами алюминия. Сложность химического состава обусловила неустойчивость номенклатуры роговых обманок и разли­ чия в классификациях, разработанных разными учеными.

Роговые обманки широко распространены в магмати­ ческих и метаморфических породах. Установлено, что со­ став их зависит от условий образования. В. С. Соболев показал, что железистость роговых обманок увеличивает­ ся при переходе от габбро к диоритам и гранитам. Рого­ вые обманки гранитов характеризуются также большим содержанием щелочей. В габбро роговые обманки обога­ щены магнием: В диоритах они представлены обыкновен­ ными роговыми обманками с умеренным содержанием алюминия и примерно равным соотношением магния и железа. В гранитах роговые обманки более железистые, приближающиеся к феррогастингситу. Феррогастингсит

47

игастипгсит встречаются также в составе щелочных по­ род. Состав роговых обманок метаморфических пород за­ висит как от состава пород, в которых они находятся, так

иот температуры и давления, при которых протекал про­ цесс метаморфизма. В книге В. С. Соболева с соавторами «Фации метаморфизма» (1970) приведен значительный материал, убедительно доказывающий, что высокотемпе­ ратурные роговые обманки в регионально-метаморфизо- ванных породах имеют несколько более высокое содер­ жание _алюминия и щелочей, чем низкотемпературные. Установлено, что окраска роговых обманок метаморфиче­ ских пород тем темнее, чем интенсивнее был процесс ме­ таморфизма.

Особое место среди роговых обманок занимает ура­ лит, который упоминался выше, при рассмотрении пироксенов. Уралит — это вторичная волокнистая роговая об­ манка, образовавшаяся за счет гидротермального изме­ нения моноклинного пироксена. Нередко уралит образует псевдоморфозы по пироксену, в связи с чем имеет форму кристаллов пироксена. По химическому составу уралит относится к обыкновенной роговой обманке, но иногда является актинолитом. Уралит отличается в шлифе по не­ правильной призматической спайности, видимой на по­ перечных разрезах, и по грязно-зеленоватой или синева­ той окраске. Иногда в уралите сохраняются остатки пи­ роксена, отличающиеся бесцветностью и более высоким рельефом.

Наиболее характерными продуктами изменения ро­ говых обманок являются хлориты, которые нередко раз­ виваются вместе с эпидотом, кальцитом, кварцем.

Зеленые роговые обманки сходны в шлифах с эгирином. Отличить их от эгирина можно по углу между тре­

положительному удлинению и меньшему двупреломлению.

Все разновидности роговых обманок в шлифах очень похожи друг на друга и не всегда могут быть определены точно. Так, невозможно уверенно отличить обыкновен­ ную роговую обманку от эденитовых и чермакитовых раз­ новидностей. От паргасита ее можно отличить по отрица­ тельному оптическому знаку, от феррогастипгсита — по большему углу погасания. Другие моноклинные амфибо­ лы — куммингтонит и грюнерит — характеризуются по-

48

стояииым присутствием тонких полисинтетических двой­ ников по (100). Кроме того, куммингтонит в отличие от богатых кальцием амфиболов, исключая паргасит, яв­ ляется положительным, а грюнерит имеет большие пока­ затели преломления и большее двупреломление.

Базальтическая роговая обманка, керсутит и баркевикит своей бурой окраской похожи на биотит; их отличает амфиболовая спайность и косое погасание.

Глаукофан — Na2Mg3Al2[Si4On]2[OH]2 и рибекит — Na2Fe32+Fe23+[Si40ji]2[0 H, F]2, а также промежуточный по составу кроссит являются довольно широко распростра­ ненными минералами. Глаукофан и кроссит метаморфи­ ческого генезиса, рибекит — магматического.

Рибекит встречается в щелочных гранитах, кварцевых сиенитах и нефелиновых сиенитах. Как правило, он более распространен в кварцсодержащих породах, чем в фельдшпатидовых, так как в последних высокое содержание алюминия обусловливает кристаллизацию арфведсонита или гастингсита. Рибекит может образоваться также при метаморфических процессах, а его волокнистая разновид­ ность— крокидолит (голубой асбест) имеет исключитель­ но метаморфический генезис.

Глаукофан и рибекит кристаллизуются в моноклин­ ной сингонии, образуют призматические кристаллы со спайностью по (ПО) с углом 58° в глаукофане и 56° в рибеките. Все разновидности могут иметь двойники простые и полисинтетические, срастающиеся по (100).

Минералы ряда глаукофана— рибекита очень сильно различаются по своим оптическим свойствам, что связано с заменой в их составе Mg на Fe2+ и А1 на Fe3+.

Плоскостью оптических осей в глаукофане является

—np= 0,008—0,022; c Ng = 4—14°; 2 V — отрицательный —

50—0°, дисперсия в глаукофане r<v, в кроссите плеохроизм по Ng — лазурно-синий, по А т — фиолето­ вый или лавандово-синий, по Np — бесцветный или зеле­ новатый. Схема абсорбции Ng>'Nm>Np.

Оптические константы рибекита также колеблются в зависимости от примеси магния (меньшие показатели пре-

49