31. Островные и кольцевые силикаты

В основе структуры островных силикатов – отдельные группы SiO4, в которых каждый атом кремния окружен 4 атомами О, находящимися в вершинах правильного тетраэдра. Плотность выше 3, твердость и кислотоустойчивость повышаются с увеличением содержания Al и Ве. В общем сравнительно легко разлагаются в кислотах с образованием студнеобразной SiO2. При наличии Fe и близких к нему элементов минералы интенсивно окрашены. Оливин, гранат, сфен, топаз, эпидот.В основе структуры кольцевых силикатов – кольца из кремнекислородных тетраэдров, которые имеют общие вершины. Плотность меньше 2,8, часто наблюдаются окрашенные разности, разлагаясь в соляной кислоте выделяют в виде порошковатого осадка кремнекислоту. По происхождению характерны для ультращелочных магматических и метаморфических пород и отчасти пегматитов. Берилл, турмалин. Морфология: для островных силикатов характерна высочайшая степень идиоморфизма, поэтому в процессе кристаллизации образуются правильные кристаллы. Это объясняется большой силой кристаллизации данных минералов. Наиболее характерные облики: изометричный у гранатов ( ромбододекаэдры, тетрагонтриоктаэдры), тетрагональные призмы и дипирамиды у цирконов, ромбические призмы с диэдром у топазов, клиновидные кристаллы у сфена, лишь оливин редко встречается в хорошо огранённых кристаллах, чаще всего в овальных зёрнах с оплавленными гранями.

Физические свойства. Окраска: обусловлена присутствием элементов хромофоров Fe²⁺ , Fe³⁺ - зеленый, коричневый, Mn, Fe – малиново-красный, Cr – изумрудно-зеленый.Плотность средняя (3,0 – 4,0 г/см³); твердость высокая (6-8 по шкале Мооса).Генезис. Минералы высоких температур, давлений и больших глубин, т.е. мантийные или регионального метаморфизма. Главные типы месторождений: магматические, метаморфические и высокотемпературные гидротермальные. В ультраосновных горных породах оливин – главный породообразующий минерал, в остальных породах он выступает как акцессорный. В образовании метаморфических минералов главную роль играют процессы регионального и контактового метаморфизма. Типичными представителями гнейсов и сланцев являются ставролит, кианит, силлиманит, эпидот, гранат (альмандин). Для пород контактового метаморфизма характерными минералами являются гранаты, везувиан, эпидот.К различным метасоматическим образованиям приурочены следующие минералы островных силикатов: в альбититах – циркон и фенакит, в грейзенах – топаз и фенакит, в скарнах – гранаты (Ca, Fe) и эпидот.

Кольцевые:Небольшая группа редких в природе минералов с радикальной группой [Si₆O₁₈]^12- или [Si₃O₉]^6-. Наиболее распространенные два: турмалин и берилл. Главными структурными элементами кольцевых силикатов являются одноярусные и двухярусные тройные, четверные и шестерные кольца. Морфология Определяется структурными особенностями, т.е. наличием кольца. Минералы кристаллизуются в тригональной и гексагональной сингонии. Кристаллы идиоморфные.

Физические свойства. Твердость высокая (>5), а у берилла и турмалина соответственно 8 и 7. Это определяется присутствием маленьких катионов Be²⁺ и B³⁺, с характерными для них сильными химическими связями.

Плотность не больше 3,5 г/см³, а в основном менее 2,9 г/см³, из-за структуры минералов – много пустых мест внутри колец. Кроме того, внутри колец нередко располагается дополнительные анионы (ОН)^- или молекулярная вода.Генезис. Пегматитовый, гидротермальный, метаморфический, метасоматический (грейзены и альбититы).