Betekhtin

главных компонентов (в %): SiO2 — 30—44, В2О3 — 8—12, Аl2О3 — 18—44. FeO + Fe2O3 — 0—38, MgO — 0—25, Na2O — 0—6, CaO — 0—4, Н2О — 1—4. Кроме того, в виде изоморфных примесей устанавливаются следующие элементы: К (до 2,5 % К2О), Li (до 1,3 % Li2О), Mn2+ (до 3,5 % MnO), Cr (до 10,7 % Cr2О3), а также F (до 1,2 %) и Cl.

Основные (по распространенности) минеральные виды характеризу ются тем, что X = Na, а в остальных

катионах происходят изоморфные замещения:

ДРАВИТ — Y = Mg, Z = Al; ШЕРЛ — Y = Fe2+, Z = Al;

ЭЛЬБАИТ — Y3 = Al1,5Li1,5, Z = Al. В позиции Y и Z этих трех мине

ральных видов входят атомы боль шинства из перечисленных после об щей формулы элементов, обычно в количествах, малых, чтобы изменить минеральный вид, но достаточных для того, чтобы вызвать интенсивную разнообразную окраску. Между дра витом и эльбаитом имеется разрыв смесимости, между остальными дву мя парами из перечисленных видов имеется неограниченный изомор физм.

аналогии с алюмосиликатами), а к борато силикатам. Структура с большим числом степеней свободы обеспечивает высокую изоморф ную емкость группы турмалина, в которой выделено более 15 мине

Цвет минералов группы турмалина зависит от его химического соста ва. Эльбаиты, не содержащие железа или бедные им, окрашены в различ ные оттенки зеленого, розового, красного цвета. Они обычно бедны MgO и FeO, но часто богаты Li2O и Аl2О3. Розовый цвет обязан присутствию Mn, Li и Cs. Темно красные эльбаиты носят название рубеллита. Дравиты чаще всего обладают бурой и желтой окраской. Шерл практически всегда чер ный, но по мере продвижения по изморфному ряду к эльбаиту делается слегка просвечивающим и синеватым (индиголит). Реже наблюдаются со вершенно бесцветные, прозрачные разности эльбаита. Иногда концы кристаллов окрашены в какой либо другой цвет; например, бесцветные кристаллы с о. Эльбы на конце обладают густой черной окраской. Кроме того, встречаются разности с кристаллически зональной окраской. Напри мер, в поперечном изломе ядро имеет красный цвет, а с периферии одна или несколько резко очерченных полигональных зон окрашены в различ ные оттенки зеленого или какого либо другого цвета. Блеск стеклянный. Для дравита: Nm = 1,635 и Np = 1,614. Для шерла: Nm = 1,698 и Np = 1,658.

Твердость 7—7,5. В направлении, перпендикулярном к оси с, больше, чем в параллельном. Спайность практически отсутствует или весьма не

1 Следует аккуратно применять видовые названия и не смешивать их с названиями цветовых разновидностей, так как зеленый верделит, например, может быть как эльбаи том, так и хромдравитом.

совершенная по призме {1120} и пирамиде {1011}, обычна отдельность по

{0001}. Излом неровный. Уд. вес 2,90—3,25.

Прочие свойства. Электризуется при нагревании, трении, давлении, причем один конец кристалла заряжается положительно, другой — отри цательно.

Диагностические признаки. Кристаллы турмалина легко узнаются по характерному поперечному сечению (в виде сферического треугольника), часто сильно проявленной вертикальной штриховке и высокой твердости. От внешне похожих на него некоторых пироксенов и амфиболов, а также эпидота отличается по отсутствию спайности и по высокой твердости. От рутила отличается по твердости, черте и форме поперечного сечения.

П. п. тр. турмалин в зависимости от состава ведет себя неодинаково. Бесцветные или бледноокрашенные разности, особенно богатые литием, вообще не плавятся, но становятся мутными, иногда несколько вспучи ваются. Более богатые железом плавятся с трудом, а железисто магнези альные сплавляются довольно легко в пузыристое стекло. Все турмали ны в смеси с CaF2 и KHSO4 дают реакцию на бор (зеленое окрашивание пламени). В кислотах не разлагаются.

Происхождение и месторождения. Турмалины довольно часто встре чаются в ассоциации с другими минералами, содержащими летучие и ред кие компоненты. В пегматитах в ассоциации с минералами, содержащи ми литий, цезий, рубидий и другие редкие элементы, обычно находки розовых, красных (рубеллит) и полихромных тэльбаитов. Шерл эльбаи ты синего цвета (индиголит) и эльбаиты зеленой окраски (верделит), по А. И. Гинзбургу, широко распространены в пегматитах, подвергшихся аль битизации, в связи с танталониобиевым и оловянным оруденением.

Нередко они наблюдаются в гидротермальных рудных месторожде ниях, а также в различных измененных породах, в том числе кристалли ческих сланцах, гнейсах, филлитах, подвергшихся воздействию пневма толитовых агентов.

В виде микроскопических кристалликов наблюдается также в неко торых гранитах и в их контактовых ореолах, преимущественно в ассоциа ции с кварцем, иногда с топазом, касситеритом и другими минералами, особенно в грейзенах.

При выветривании пород он ведет себя как химически стойкий мине рал и, как остаточный продукт, попадает в россыпи. Устанавливается так же во многих осадочных породах. Наблюдающиеся иногда на кристаллах турмалина фигуры разъедания, вероятно, обязаны своим происхождени ем гидротермальным процессам.

Месторождения, в которых встречается в том или ином количестве турмалин, весьма многочисленны, причем наибольшим распространени ем пользуются черные турмалины. Отметим лишь некоторые, наиболее интересные с минералогической точки зрения месторождения.

Заслуженной славой пользуются месторождения пегматитовых жил

Шайтанки, Мурзинки, Южаковой, Сарапулки и Липовки (на Урале, к се веро востоку от Екатеринбурга), где встречаются различных цветов по лихромные турмалины, нередко в лучисто шестоватых сростках. Особен но замечательны карминно красные турмалины Сарапулки. Прекрасные кристаллы малинового и полихромного эльбаита вместе с лепидолитом были найдены на северном склоне Борщовочного кряжа (Забайкалье). В Нижне Исетском районе Урала, близ дер. Шабры, в трещинах среди за лежей хромистого железняка и на границах их с тальковыми сланцами были обнаружены довольно крупные (до нескольких сантиметров в дли ну и до 1 см в поперечнике) кристаллы хромовых турмалинов темно зе леного или почти черного цвета.

Из иностранных месторождений упомянем лишь некоторые. Большой известностью пользуются замечательные по окраске и размерам турмалины из пегматитовых жил о. Мадагаскара. Красиво окрашенные в различные цвета (красный, розовый, зеленый, синий, фиолетовый и др.) турмалины встречаются среди пегматитов Сан Диего и в других местах Калифорнии. Коричневые, прекрасно образованные кристаллы дравита в слюдяном слан це встречаются в районе Йиннитара (Западная Австралия). Из россыпей о. Цейлона издавна добывались интенсивно окрашенные прозрачные образ цы турмалина и вывозились как драгоценные камни в Европу. Частью отсю да происходят редко встречающиеся синие турмалины (индиголит). Место рождения штата Минас Жерайс (Бразилия) богаты высококачественными эльбаитами любых окрасок, в том числе полихромными.

Практическое значение. Красиво окрашенные прозрачные разности эльбаита и хромдравита применяются в ювелирном деле на мелкие по делки. Крупные кристаллы, обладающие пьезоэлектрическими свойства ми, имеют применение в радиотехнике для изготовления пластинок, слу жащих для стабилизации длин волн передатчиков.

Подкласс В. Силикаты с непрерывными цепочками

или лентами тетраэдров SiO4 в кристаллических структурах

Главнейшими представителями силикатов данного подкласса явля ются пироксены и амфиболы, считающиеся типичными метасиликата ми. Несмотря на существенное различие в количественных соотношени ях составляющих компонентов, эти минералы имеют ряд общих характерных внешних черт: аналогичный облик кристаллов, близкие кри сталлические структуры, одинаковую степень проявления спайности, много общего в оптических свойствах, близкие удельные веса, близкую твердость и т. д. Среди катионов в пироксенах и амфиболах представле ны главным образом следующие элементы: Mg2+, Fe2+, Ca2+, Na1+, иногда Li1+, а также Al3+, Fe3+, а среди анионов: [SiO]4–, иногда [AlO4]5–, а также [OH]1–, F–1 и Cl1 (в амфиболах).

Наибольшим распространением в природе пользуются железомагне зиальные пироксены и амфиболы, являющиеся важнейшими породооб разующими минералами во многих изверженных горных породах. Общее их количество по весу в земной коре достигает 16 %.

От железомагнезиальных породообразующих ортосиликатов (мине ралов группы оливина) пироксены и амфиболы отличаются следующи ми химическими особенностями:

1)содержат больше SiO2 (при недостатке SiO2 в расплавах образуют ся оливины);

2)кроме Mg и Fe, в них весьма существенную роль играет Са (в орто силикатах его роль совершенно ничтожна), в соответствии с чем в них широко представлены двойные соединения (диопсид, тремолит и др.);

3)многие пироксены и амфиболы, особенно те, что представлены двой ными соединениями, часто содержат примеси Al2О3, Na2O, иногда Fe2O3

идр. (ортосиликаты характеризуются сравнительной чистотой состава). Физические свойства описываемых здесь минералов находятся в пол

номсоответствиис ихкристаллической структурой,отличающейся ужевесь ма существенно от структур ортосиликатов тем, что здесь принимают учас тие вытянутые в одном направлении (вдоль оси с) анионные комплексы непрерывно связанных друг с другом кремнекислородных тетраэдров. Глав нейшие особенности минералов этого подкласса сводятся к следующему.

1.Кристаллические индивиды обычно вытянуты в одном направлении (минералы группы оливина обладают изометрическим обликом). Это обус ловлено тем обстоятельством, что связь Si—О—Si, вследствие более непо лярного характера, прочнее, чем существенно ионная связь кислорода и металлических катионов Са2+ и Mg2+, располагающихся между цепочками

инесущих небольшой заряд; именно поэтому расщепление кристалла вдоль оси с происходит несравненно легче, чем разрыв самих цепочек.

2.По сравнению с ортосиликатами здесь резче проявлена спайность, причем характерно, что она устанавливается по призме согласно вытяну тости индивидов.

3.Показатели преломления и двупреломление по сравнению с мине ралами группы оливина, как правило, ниже.

4.Удельные веса пироксенов и амфиболов, благодаря относительно менее плотной упаковке ионов, несколько меньше, чем у соответствующих минералов группы оливина.

Пироксены и амфиболы, наряду со сходством, существенно отлича ются друг от друга некоторыми особенностями. Отметим наиболее важ ные из них.

А. Было указано, что, согласно рентгенометрическим исследованиям, в кристаллических структурах пироксенов анионные радикалы представ лены простыми одинарными цепочками кремнекислородных тетраэдров с формулой [SiO3]∞, а в структурах амфиболов — сдвоенными цепочками

псевдотетрагональные, а кри сталлы амфибола — псевдогексагональные формы.

В последнее время для минералов группы волластонита, как уже ука зывалось, был установлен новый тип анионного радикала, выражающе

[SinO3n]∞ при n > 3 (группа волластонита).

4. Силикаты с разветвленными цепочками — [Si4O11] ∞ (группа астро филлита).

1. Силикаты с одинарными анионными цепочками

Группа пироксенов

По кристаллографическим признакам среди этой сравнительно боль шой группы минералов давно различались две подгруппы: моноклинных и ромбических пироксенов.

Мы опишем следующие минеральные виды, относящиеся к этой группе. Моноклинные пироксены:

Моноклинные пироксены в главной своей массе представлены двой ными и более сложными соединениями, в кристаллических структурах которых в качестве катионов участвуют в одних случаях Mg2+ и Fe2+, заме щающие друг друга, а также Ca2+, в других — Na1+ (Li1+) с Fe3+ и Al3+. Кроме того, известен пироксен, получивший название авгита, в котором, кроме (Mg,Fe) и Са, присутствуют Al, Fe3+ иногда Ti4+, причем часть Al, очевидно, замещает Si в кремнекислородных цепочках (т. е. по существу мы имеем здесь дело уже с алюмосиликатом). Так как при замене части ионов Si4+ ионами Al3+ общий отрицательный заряд цепочек соответственно возрас тает, то он, естественно, должен компенсироваться путем вхождения в кри сталлическую структуру минерала более высоковалентных катионов.

Ромбические пироксены представляют собой метасиликаты Mg и Fe и так же, как это мы имели в группе оливина, образуют непрерывный ряд изоморфных смесей: Mg2[Si2O6]—Fe2[Si2O6]. В природных условиях весь ма широко распространены магнезиальные и магнезиально железистые разности пироксенов этого ряда.

ДИОПСИД — CaMg[Si2O6]. Название происходит от греч. дис — дваж ды и опсис — появление. Диопсид представляет собой типичное двойное соединение и является крайним членом важного изоморфного ряда CaMg[Si2O6]—CaFe··[Si2O6] (диопсид—геденбергит); промежуточные по составу разности имеют название салита. Диопсид широко распростра нен как породообразующий минерал во многих изверженных породах, а также в контактово метасоматических образованиях.

Химический состав. CaO — 25,9 %, MgO — 18,5 %, SiO2 — 55,6 %. В виде примесей содержит FeO, MnO, иногда Al2О3, Fe2O3, Cr2O3 до нескольких про центов(хромдиопсид),V2O3 —до2–4 %(лавровит),иногдаNa2O,нередкоTiO2.

Сингония моноклинная; призматиче ский в. с. L2PC. Пр. гр. C2/c(C 62h). а0 = 9,71; b0 = 8,89; с0 = 5,24; β = 105°51′. Облик крис8 таллов. Хорошо образованные кристаллы встречаются сравнительно редко. Обычно они имеют короткостолбчатый облик (рис. 317) с преимущественным развитием пи накоидов {101) и {010}. Двойники по (100) и (102) нередки. Агрегаты. Сплошные массы диопсида чаще всего представлены зернистыми агрегатами, но в контактово метасоматических образованиях встреча ются шестоватые или радиально лучистые агрегаты индивидов.

Цвет. Редко бывает бесцветный. Обычно окрашен в различные, преиму щественно бледные оттенки грязно зеленого или серого цвета. Блеск стек лянный. Показатели преломления меняются в зависимости от содержания геденбергитовой молекулы. Для чистого диопсида: Ng = 1,694, Nm = 1,671 и Np = 1,664.

Твердость 5,5–6. Хрупок. Спайность по призме {110} средняя с углом 87°. Нередко наблюдается также отдельность по {010}. Уд. вес 3,27–3,38.

Диагностические признаки. Хорошо образованные кристаллы диоп сида отличаются от кристаллов авгита по своему облику (преимуществен ным развитием вертикальных пинакоидов) и серыми или светло зелено ватыми оттенками окраски. Но, так как диопсид способен образовывать изоморфные смеси с различными другими пироксенами, то точная диаг ностика его может быть произведена только путем определения оптиче ских констант, а в ряде случаев — с помощью химического анализа.

П. п. тр. плавится с трудом. В кислотах почти не разлагается.

Происхождение и месторождения. Диопсид как минерал магмати ческого происхождения широко распространен в основных и ультраоснов ных изверженных породах (пироксенитах, перидотитах, габбро, диабазах), иногда в пироксеновых диоритах, сиенитах, а также в базальтах, долери тах и др. Крупные выделения, а также и хорошо образованные кристаллы наблюдаются в пироксенитах и карбонатитах Ковдорского щелочно уль траосновного массива (Кольский п ов).

В контактово метасоматических образованиях диопсид очень часто принимает существенное участие, входя в состав скарнов и контактовых роговиков вместе с волластонитом, гранатами и другими минералами в многочисленных месторождениях магнитных железняков и других по лезных ископаемых на Урале, в Средней Азии, Сибири, в Закавказье и других местах.

Подобного же происхождения диопсид в хороших кристаллах встре чается в Назямских горах (Златоустовский район, Урал) в Ахматовской копи среди хлоритовых сланцев с гранатом, клинохлором и др. Крупные кристаллы диопсида известны из мраморизованных известняков на Мон те Сомма (Везувий). Очень крупные, хорошо образованные кристаллы под названием «байкалит» были описаны еще акад. В. М. Севергиным в Слюдянском районе (Юго Западное Прибайкалье) в флогопитовых мес торождениях.

ГЕДЕНБЕРГИТ — CaFe2+[Si2O6]. Название дано по фамилии Л. Геден берга — шведского химика, впервые анализировавшего этот минерал.

Химический состав. CaO — 22,2 %, FeO — 29,4 %, SiO2 — 48,4 %. Бога тая магнезией разность называется салитом. В небольших количествах устанавливаются очень незначительные содержания щелочей и глинозе ма. Возможны повышенные содержания Mn2+, вплоть до манган доми нантного ЙОХАНСЕНИТА.

Сингония моноклинная; призматический в. с. Встречается преимуще ственно в радиально лучистых или крупношестоватых агрегатах.

Цвет геденбергита темно зеленый до черно зеленого. Черта светло серая с зеленоватым оттенком. Блеск стеклянный. Для чистого геденбер гита: Ng = 1,757, Nm = 1,745 и Np = 1,739.

Твердость 5,5–6. Спайность по призме {110} с углом 87°. Уд. вес 3,5–3,6. Диагностические признаки. Довольно легко узнается по шестоватым агрегатам, темно зеленому или зеленовато черному цвету. Так же как и салит, обычно располагается по контакту интрузивных пород с мрамори

зованными известняками.

П. п. тр. плавится в черное магнитное стекло.

Происхождение и месторождения. Наряду с салитом является харак терным минералом многих контактово метасоматических месторожде ний магнетита, иногда медных сульфидных руд, а также некоторых высо котемпературных гидротермальных месторождений метасоматического

происхождения в известняках. В парагенезисе с геденбергитом встречают ся такие минералы, как ильваит, магнетит, железистые гранаты, сульфиды, (пирротин, халькопирит, черный сфалерит), кальцит, эпидот и др.

Геденбергит в этих месторождениях развивается явно путем замеще ния известняка или мрамора. В свою очередь по геденбергиту, как и по салиту, метасоматически образуются сульфиды железа и меди, ильваит, иногда эпидот, хлориты и другие минералы.

ВРоссии известен в Турьинских медных рудниках (в зоне скарнов),

вскарновом Pb Zn месторождении Дальнегорское (Приморье), в Троиц ком руднике (Алтай) и в других местах.

АВГИТ — (Ca,Na)(Mg,Fe,Al)[(Si,Al)2O6]. Глиноземистый пироксен. Название происходит от греч. авге — блеск (кристаллы его имеют неред ко блестящие грани). Авгит является важным породообразующим мине ралом некоторых изверженных пород.

Химический состав авгита гораздо сложнее, чем других пироксенов. Почти постоянно устанавливаются избыток MgO, FeO и, что особенно важ

но, обогащение Al2О3 (до 4–9 %) и Fe2O3, а также Na2O. Часть MgO заме щается FeO и MnO. Статус авгита как минерального вида не вполне ясен.

Эгирин авгит — разность, богатая Na2O и Fe2O3,— отличается от обык новенного авгита по оптическим свойствам. Распространен в щелочных изверженных породах. Разность, промежуточная по составу между авги том и эгирин авгитом, названа федоровитом (в честь русского кристал лографа Е. С. Федорова).

Титан авгит (правильнее было бы: титанистый авгит) — разность, обогащенная TiO2, Fe2O3 и Al2О3 (TiO2 — до 8–9 %, в обыкновенном авгите — 0,1–0,7 %).

форма поперечного разреза и спайность В отличие от диопсида, грани призмы {110}, как правило, раз

виты больше, чем пинакоиды. Наиболее обычная форма кристаллов и поперечный разрез приведены на рис. 318. Для разрезов характерны очертания восьмиугольника с более или менее одинаково раз витыми сторонами. Двойники часты по (100) (рис.