Betekhtin

железо обособляется в виде магнетита, то очень важно, чтобы в исходном сырье было минимальное количество этого элемента и чтобы отношение MgO : SiO2 было близким к 2 (в молекулярном исчислении). В противном случае при обжиге наряду с форстеритом будет образовываться более бога тый кремнеземом пироксен, обладающий меньшей жароупорностью. С це лью компенсации закиси железа, уходящей из состава силикатной части, в обжигаемую смесь добавляется соответствующее количество магнезита.

Прозрачные, красиво окрашенные и незатронутые метаморфизмом кристаллы оливина (хризолиты) употребляются как драгоценные камни в ювелирном деле.

ФАЯЛИТ — Fe2[SiO4]. Фаяль — остров Азорского архипелага, где был впервые найден этот минерал в виде включений в глыбах на берегу моря. Является конечным членом изоморфного ряда форстерит—фаялит, а так же ряда тефроит—фаялит (см. рис. 278).

Химический состав характеризуется резким преобладанием FeO. В чи сто железистом минеральном виде содержание FeO достигает 76 %. Содер жание MgO обычно не превышает нескольких процентов. Нередко в более существенных количествах содержит MnO, иногда ZnO. Наряду с FeO иногда содержится Fe2O3, очевидно, как продукт частичного окисления.

Сингония ромбическая; ромбо дипирамидальный в. с. Облик кристал8 лов. Редко встречающиеся кристаллы по своему облику похожи на крис таллы оливина, иногда таблитчатые или короткопризматические.

Цвет фаялита темно желтый до зеленовато черного; окисленные раз ности обладают буровато коричневой окраской. Блеск стеклянный, силь ный, близкий к алмазному. Ng = 1,886, Nm = 1,877 и Np = 1,835.

Твердость 6–6,5. Спайность ясная по (010) и несовершенная по {100}. Уд. вес 4,0–4,35.

П.п. тр. сплавляется в черное магнитное стекло. В HCl разлагается

свыделением студенистого кремнезема.

Происхождение и месторождения. В виде кристаллов встречается

впустотах в обсидиане (вулканическом стекле) Йеллоустонского парка в шт. Вайоминг (США), на Липарских островах и в других местах. Фаялит,

вотличие от форстерита, может равновесно сосуществовать со свободным кремнеземом (с кварцем в том числе), потому что ферросилит, который должен бы получиться при их реакции, неустойчив. Так, фаялит встреча ется в качестве второстепенного минерала в гранитах рапакиви Выборг ского массива (100 км севернее Санкт Петербурга). Фаялит (таласкит) — наиболее бедный (в весовом выражении) кремнеземом минерал из группы оливина — был встречен в жиле гранитного пегматита в виде крупных кри сталлов, часто в окружении биотита, с микроклин пертитом, альбитом, кварцем и другими минералами на берегу р. Джаши в бассейне р. Талас (Киргизский хребет). Крупные кристаллы фаялита отмечены в гранитных пегматитах хребта Негаях на северо востоке России. В виде сплошных

512 Описательная часть

зернистых масс фаялит известен, например, в Мысовском месторождении на южном берегу оз. Байкал.

3. Группа виллемита

Группа виллемита включает ортосиликаты Zn, отчасти Mn, кристал лизующиеся в тригональной сингонии. Здесь же рассмотрим и ортоси ликат Be (фенакит).

ВИЛЛЕМИТ — Zn2[SiO4]. Является относительно редким минералом, лишь иногда образующим существенные скопления в зонах окисления свинцово цинковых месторождений.

Химический состав. ZnO — 73,0 %, SiO2 — 27,0 %. Обычно содержит

Цвет. Бесцветный или желтовато бурый, иногда с зеленоватым или красноватым оттенком (примесь MnO). Блеск стеклянный, жирный. Ng = = 1,719–1,723 и Nm = l,691–1,694.

Твердость 5–6. Хрупок. Спайность иногда ясная по {0001}. Излом раковистый. Уд. вес 3,89–4,18. Некоторые разности светятся в ультрафи олетовых лучах зеленым цветом.

Диагностические признаки. Виллемит, в отличие от похожего на него гемиморфита (Zn4[Si2O7][OH]2 . Н2О), встречающегося в подобных же ус ловиях и часто в сходных формах агрегатов, легче всего отличим по опти ческим константам и люминесценции, а также по более высокой твердо сти и большему удельному весу.

П.п. тр. почти не плавится. При продолжительном прокаливании

ввосстановительном пламени на угле дает налет ZnO, желтый в горячем состоянии, по охлаждении белый, зеленеющий при смачивании раство ром азотнокислого кобальта и последующем прокаливании в окислитель ном пламени. В закрытой стеклянной трубке, в отличие от каламина, не выделяет или почти не выделяет воды. В HCl порошок минерала раство ряется с выделением студенистого кремнезема.

Происхождение и месторождения. Главным образом встречается

взонах окисления свинцово цинковых сульфидных месторождений, иногда в псевдоморфозах по каламину.

Как безводное соединение, весьма вероятно, образуется при выветри вании месторождений в условиях жаркого климата.

Следует отметить также как редкий случай эндогенное происхожде ние марганцовистого виллемита в известном контактово метасоматиче ском месторождении Франклин в Нью Джерси (США) в ассоциации с цинкитом, франклинитом и другими минералами цинка.

Число известных до сих пор месторождений, в которых был встречен виллемит, очень ограничено (не больше 12–15). В России отмечен в Ка даинском руднике под Нерчинском (Восточное Забайкалье). В значитель ных количествах он был найден в зонах окисления свинцово цинкового месторождения Брокен Xилл (Австралия), а также в месторождении Ку мыш Таг в Киргизском хребте (Средняя Азия).

Практическое значение. Виллемит в редких случаях приобретает ши рокое развитие и имеет самостоятельное промышленное значение как цинковая руда. Применяется также для изготовления флюоресцирующих экранов в электроннолучевых трубках и других приборах.

ФЕНАКИТ — Be2[SiO4]. От греч. фенакис — обманщик; название это дано в связи с тем, что бесцветные его разности в обломках почти не отли чимы от кварца. Принадлежит к числу сравнительно редких минералов.

Химический состав. BeO — 45,5 %, SiO2 — 54,5 %. Химические анали зы показывают присутствие в нем в очень незначительных количествах MgO, CaO, Al2О3 и Na2O.

{1011}, {1341} и др. (рис. 283). Двойники прорастания по {1010} встреча ются часто. Обычно распространен в виде вросших в породу кристаллов, иногда в виде друз в пустотах.

Цвет. Прозрачный, бесцветный или слабо окрашен в винно желтый, иногда розовый, редко бурый цвет. Блеск стеклянный, жирный. Ng = 1,670 и Nm = 1,654.

Твердость 7,5. Спайность несовершенная по {1120}. Излом раковис тый. Уд. вес 2,96–3,0.

Диагностические признаки. Для кристаллов фенакита характерен ром боэдрический или короткостолбчатый облик, отличающий их от призма тических кристаллов берилла. По сравнению с последним фенакит обла дает также несколько большим удельным весом. От хризоберилла его отличают, наоборот, несколько меньшая твердость, меньший удельный вес,

меньший коэффициент преломления и иная форма кристаллов (у фенаки та характерно отсутствие пинакоида).

П. п. тр. не плавится. В кислотах не растворяется. В сплаве фосфор ной соли, медленно растворяясь, оставляет скелет кремнезема.

Происхождение и месторождения. Условия нахождения и парагене зис минералов говорят о том, что фенакит образуется при участии флюи дов. Большей частью встречается в пегматитовых образованиях в гене тической связи с кислыми глубинными изверженными породами. В ассоциации с ним наблюдаются: берилл (изумруд), хризоберилл, то паз, полевые шпаты, слюды, кварц и др.

Впервые был найден в начале прошлого столетия на Урале в районе нынешнего поселка Малышево. Кристаллы фенакита нередко являются спутником или «предвестником» изумрудов и встречаются среди слюдя ных сланцев, достигая иногда в поперечнике 10 см. Часто ассоциирует с бериллом и распределен очень неравномерно, скопляясь в определенных местах. Затем в виде мелких кристаллов встречается в гранитных пегмати тах в ассоциации с амазонитом, топазом и другими минералами. В некото рых грейзеновых месторождениях в ассоциации с кварцем, топазом, флю оритом и иногда бертрандитом дает скопления, могущие служить рудой на бериллий, например: Ермаковское (Бурятия) и Вознесенское (Приморье).

Из иностранных месторождений отметим месторождения в Крагерё в Телемаркене (Норвегия), где встречались крупные призматические кри сталлы и двойники вместе с кварцем и альбитом. В пегматитах Волыни (Украина) отмечен в виде присыпок на кристаллах калишпата.

Практическое значение невелико ввиду незначительности его скоп лений, но вместе с бериллом может добываться как бериллиевая руда. Прозрачные нежноокрашенные разности используются для ювелирных целей. Любопытно, что цвет фенакита весьма неустойчив: часто фенакит красивой окраски (в момент добычи) через несколько месяцев от действия солнечных лучей полностью обесцвечивается.

4. Группа топаза

Топаз среди силикатов является единственным представителем пере ходной кристаллической структуры между гексагональным типом плот нейшей упаковки (оливин) и кубическим (кианит). Структура его харак теризуется четырехслойной плотнейшей упаковкой (по классификации Н. В. Белова).

ТОПАЗ — Al2[SiO4][F,OH]2. Название происходит от о. Топазос в Крас ном море.

Химический состав. Al2О3 — 48,2–62,0 %, SiO2 — 28,2–39 %, F — 13– 20,4 %, Н2О — до 2,45 %. Для топаза, не содержащего ОН, должно быть (в %): Al2О3 — 55,4, SiO2 — 32,6, F — 20,7; сумма 108,7, а за вычетом О (=F2) 8,7 равна 100 %. Отношение F : ОН в топазах обычно составляет около

рами (известны кристаллы до 25–32 кг весом). Преимущественно распрост ранены призматические формы кристаллов с преобладанием форм {110}; {120}, {021}, {041}, пинакоида {001}, дипирамид {111}, {223} и др. (рис. 284).

Цвет. Бесцветные, водяно прозрачные разности сравнительно редки. Большей частью бывает окрашен в светлые оттенки желтого, винно жел того, соломенно желтого, голубого, фиолетового, зеленого, розового, из редка красного цвета. При продолжительном действии солнечных лучей окраска часто бледнеет. Блеск стеклянный. Ng = 1,618–1,638, Nm = 1,610– 1,631 и Nр = 1,607–1,629.

Твердость 8. Спайность совершенная по {001}. Излом не по спайнос ти раковистый. Уд. вес 3,52–3,57.

Диагностические признаки. Довольно легко узнается по облику кри сталлов, а по высокой твердости отличается от похожих на него минера лов. В плотных зернистых массах бывает похож на кварц, от которого отличается наличием спайности и большей твердостью.

П. п. тр. не плавится, но при сильном прокаливании становится мут ным. Лишь мутные или непрозрачные разности, содержащие обильные включения жидкостей и газов, при нагревании вспучиваются. Дает реак цию на F с фосфорной солью в закрытой трубке. Порошок предваритель но прокаленного топаза, смоченный азотнокислым кобальтом, при по следующем сильном прокаливании окрашивается в синий цвет (реакция на Al). Разлагается фосфорной солью с выделением скелета SiO2.

Происхождение и месторождения. Встречается в миаролитовых пус тотах главным образом среди кислых изверженных горных пород (грани тов, риолитов) и особенно в пегматитовых жилах. В виде мельчайших включений обнаруживается в контактовых ореолах вокруг интрузивных массивов, изредка в боковых породах рудных месторождений. В ассоциа ции с ним часто наблюдаются флюорит, турмалин, дымчатый кварц, бе рилл, касситерит, полевые шпаты, а в грейзенах — такие минералы, как слю ды, касситерит, вольфрамит, иногда сульфиды и др. Были установлены

ния: кианит (или дистен), андалузит и силлиманит. Фазовая диаграмма для этого состава приведена ранее (см. рис. 7).

Характерной особенностью кристаллических структур этих соедине ний является то, что среди ионов Al в каждой структуре устанавливают ся два сорта: половина их всегда входит в структуру с координационным числом 6, другая же половина имеет разные координационные числа: 6 (для кианита), 5 (для андалузита) и 4 (для силлиманита).

КИАНИТ — Al2[SiO4]O, или Al2О3 . SiO2. От греч. кианос — синий. Синоним: дистен (ди — двояко, стенос — сопротивляющийся; имеется в виду существенное различие в твердости в двух направлениях). Хими8 ческий состав. Al2О3 — 63,1 %, SiO2 — 36,9 %. В виде изоморфной приме си обычно присутствуют Fe2O3 — до 1–2 %, иногда до 7 %, Cr2О3 — до 1,8 % и в незначительных количествах CaO, MgO, FeO, TiO2. Согласно спект ральным анализам присутствуют также Ga, Co, K и некоторые другие эле менты. Под микроскопом в тонких шлифах обычно содержит мельчай шие включения посторонних минералов.

ки радиально расходящихся кристаллов.

Цвет кианита голубой, синий (различной интенсивности), иногда зе леный, желтый, реже он бесцветный, редко черный. Блеск стеклянный, на плоскостях спайности иногда перламутровый. Ng = 1,728, Nm = 1,722, Nр = 1,713.

Твердость в различных направлениях неодинакова, что весьма характерно для кианита (дистена): на грани (100) параллельно удлинению кристалла — 4–4,5, в поперечном направлении — 6; на гранях (010) и (110) — 7. Хрупок. Спайность по {100} совершенная, по {010} менее совершенная; по {001} отдель ность. Уд. вес 3,56–3,68 (колеблется в зависимости от количества включений). Он существенно больше, чем андалузита и силлиманита, что находится в со ответствии с плотностью упаковки ионов в кристаллической структуре.

Диагностические признаки. Легко узнается по голубой или синей окраске, неоднородной твердости и нахождению в кристаллических, глав ным образом слюдистых сланцах.

П. п. тр. не плавится. В HCl не растворяется. С раствором азотнокис лого кобальта предварительно прокаленный порошок (белого цвета) после сильного повторного прокаливания приобретает темно синюю окраску.

Происхождение и месторождения. Кианит, как показывает сравни тельное изучение условий его нахождения в кристаллических сланцах, преимущественно образуется в процессе метаморфизма богатых глино земом пород в обстановке весьма высоких давлений, т. е. на значитель ных глубинах в земной коре.

В ассоциации с кианитом кроме слюд довольно часто встречаются корунд (иногда в значительных количествах), турмалин, иногда рутил, ставролит, андалузит и другие минералы, образующиеся в метаморфи ческих породах.

Нередко наблюдаются явления замещения кристаллов кианита слю дой, иногда пирофиллитом, очевидно под действием кремнекислых ще лочных растворов. Обнаруживается в параморфозах по андалузиту. Ин тересно отметить, что кианит со ставролитом образует иногда правильные срастания.

Как химически устойчивый минерал, кианит при выветривании гор ных пород переходит в россыпи.

Ряд крупных месторождений кианитсодержащих кристаллических слан цев известен в северо западной части России, например Шууруртское мес торождение в Западных Кейвах (Кольский полуостров). По окраске, мор фологическим признакам и ассоциации минералов наблюдается несколько разновидностей кианита. Голубой кианит в виде крупных столбчатых крис таллов (до 20–30 см в длину) рассеян в кианит ставролитовых сланцах. Местами эти породы обогащены силлиманитом и кордиеритом.

На Ю. Урале известностью пользуется сравнительно небогатое Бори совское месторождение (в Кочкарском районе) в парагонитовых сланцах, залегающих среди гранитного массива и прорезанных жилами гранита, аплита и пегматитов. В зонах контакта сланцев с гранитами кианит отсут ствует (высокие температуры). Иногда он встречается в ассоциации с шер лом. Линзы кианитсодержащих сланцев образуют постепенные переходы в «пустые», т. е. не содержащие его, сланцы. В районе развиты россыпи с содержанием кианита до 7 %; из них он извлекается промывкой.

Из иностранных месторождений отметим крупные залежи почти сплошных кианитовых пород в Северной Индии, особенно Лапеа Буру, затем в Северной Каролине (США), где месторождения кианита приуро чены к мощной полосе метаморфических пород; интрудированных габ бро, диоритами, гранитами, пегматитами, кварцевыми жилами. Полага ют, что кианит образовался при воздействии на вмещающие породы глубинных флюидов.

Практическое значение. Породы, содержащие кианит, андалузит и сил лиманит, являются важным для промышленности высокоглиноземистым

Твердость 7–7,5. Спайность по {110} ясная. Излом неровный, занози стый. Уд. вес 3,1–3,2.

Диагностические признаки. Для кристаллов характерны почти пря моугольные призматические формы с призматической спайностью. По высокой твердости отличается от многих других силикатов, похожих на него по цвету, а под микроскопом — по оптическим константам.

П. п. тр. не плавится. Разлагается с образованием муллита при темпе ратурах свыше 1380°. В кислотах не разлагается. С азотнокислым кобаль том дает реакцию на Al.

Происхождение и месторождения. Андалузит нередко распространен как контактово метаморфический минерал в глинистых или углисто гли нистых сланцах, а также в измененных эффузивных породах, особенно в генетической связи с интрузивами гранитов. Реже встречается в гнейсах и слюдяных сланцах в ассоциации с гранатом, корундом, кианитом и др.

Хиастолит красно бурой окраски, представляющий минералогиче ский интерес, встречается в слюдяном сланце в районе Александровского прииска, около д. Манково (Нерчинский округ, Забайкалье), а желто се рого цвета — по берегам р. Аргуни. На гребне горы Азау Гетчечегет Ка рабаши (Приэльбрусье) в составе кварц мусковитовых сланцев андалу зит образует кристаллы телесного цвета.

На территории Казахстана распространены многочисленные андалу зитсодержащие «вторичные кварциты», образовавшиеся в результате контактово пневматолитического метаморфизма кислых эффузивных горных пород. Наиболее значительным является месторождение Семиз Бугу. Центральные части месторождения сложены чисто корундовыми и мусковито корундовыми залежами, постепенно переходящими к пери ферии в андалузитовые породы с рутилом, мусковитом, диаспорой, пи рофиллитом, иногда топазом, в свою очередь, сменяющиеся андалузит содержащими кварцитами. Содержание андалузита вблизи корундовых тел достигает 90–95 %, а в андалузитсодержащих кварцитах — 18 %.

Пользуются известностью замечательные кристаллы хиастолита с горы Хоуден (Южная Австралия).

Крупнейшее месторождение андалузита Уайт Маунтин известно

вКалифорнии. Здесь очень богатая андалузитом (85 %) порода залегает

ввиде линз и гнезд в андалузитсодержащих кварцитах среди кварцево серицито турмалиновых сланцев. Образование андалузита связывают с переработкой эффузивных порфиров под влиянием гранитной магмы.

Опрактическом значении было сказано выше (см. кианит).

СИЛЛИМАНИТ — Al[AlSiO5]. Химический состав тот же, что и ки анита. Обычно устанавливается содержание Fe2O3 до 2–3 %.

Сингония ромбическая; ромбо дипирамидальный в. с. 3L23PC. Пр. гр. Pbnm (D162h). a0 = 7,43; b0 = 7,58; с0 = 5,74. Кристаллическая структура, по Н. В. Белову, характеризуется тем, что анионный комплекс [AlSiO5] здесь пред