Силикаты

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 весьма широко распространены магнезиальные и магнезиально-железистые разности пироксенов этого ряда.

Диопсид-CaMg[Si₂O₆]. Название происходит от греческих слов: "дис" - дважды и "опсис" - появление. Диопсид представляет собой типичное двойное соединение и является крайним членом важного изоморфного ряда CaMg[Si₂O₆] - CaFe**[Si₂O₆] (диопсид-геденбергит); промежуточный по составу минеральный вид носит название салита. Диопсид широко распространен 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 Al₂O₃, Fe₂O₃, Cr₂O₃ до нескольких процентов (хромдиопсид), V₂O₃ до 2-4% (лавровит), нередко ТiO₂.

Рис 25. Кристалл диопсида. Справа - форма поперечного разреза

Сингония моноклинная; призматический в. с. Облик кристаллов. Хорошо образованные кристаллы встречаются сравнительно редко. Обычно они имеют короткостолбчатый облик (рис. 25) с преимущественным развитием пинакоидов {100} и {01O}. Двойники по (100) и (102) нередки. Агрегаты. Сплошные массы диопсида чаще всего представлены зернистыми агрегатами, но в контактово-метасоматических образованиях встречаются шестоватые или радиальнолучистые агрегаты индивидов.

Цвет. Редко бывает бесцветный. Обычно окрашен в различные, преимущественно бледные оттенки грязнозеленого или серого цвета. Блеск стеклянный. 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 диопсида отличаются от кристаллов авгита по своему облику (преимущественным развитием вертикальных пинакоидов) и серыми или светло-зеленоватыми оттенками окраски. Но так как диопсид способен образовывать изоморфные смеси с различными другими пироксенами, то точная диагностика его может быть произведена только путем определения оптических 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 магматического происхождения широко распространен в основных и ультраосновных изверженных породах (пироксенитах, перидотитах, габбро, диабазах), иногда в пироксеновых диоритах, сиенитах, а также в базальтах, долеритах и др.

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

Подобного же происхождения диопсид в хороших кристаллах встречается в Назямских горах (Златоустовский район, Урал) вАхматовской копи среди хлоритовых сланцев с гранатом, клинохлором и др. Крупные кристаллы диопсида известны из мраморизованных известняков на Монте-Сомма (Везувий). Очень крупные, хорошо образованные кристаллы под названием "байкалита" были описаны еще акад. В. М. Севергиным в Слюдянском районе (Юго-Западное Прибайкалье) в флогопитовых месторождениях.

Геденбергит - CaFe**[Si₂O₆]. Название дано по фамилии Л. Геденберга, шведского химика, впервые анализировавшего этот минерал.

Химический состав. CaO 22,2%, FeO 29,4%, SiO₂ 48,4%. Богатая магнезией разность называется салитом. Довольно часто содержит также MnO (до 7%) - мангангеденбергит. В небольших количествах устанавливаются очень незначительные содержания щелочей и глинозема.

Сингония моноклинная; призматический в. с. Встречается преимущественно в радиальнолучистых или крупношестоватых агрегатах.

Цвет геденбергита темно-зеленый до черно-зеленого. Черта светло-серая С зеленоватым оттенком. Блеск стеклянный. Для чистого геденбергита: Ng = 1,757, Nm = l,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 мраморизованными известняками.

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

Происхождение и Месторождения. Наряду с салитом является характерным минералом многих контактово-метасоматическихместорождений магнетита, иногда медных сульфидных руд, а также некоторых высокотемпературных гидротермальных месторождений метасоматического происхождения в известняках. В парагенезисе с геденбергитом встречаются такие минералы, как ильваит, магнетит, железистые гранаты, сульфиды (пирротин, халькопирит, черный сфалерит), кальцит, эпидот и др.

Геденбергит в этих месторождениях развивается явно путем замещения 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.

В СССР известен в Турьинских медных рудниках (в зоне скарнов), в месторождений Чокпак (Казахстан), в Троицком руднике(Алтай), в Джимаре (Осетия) и в других местах.

Авгит - Ca(Mg,Fe,Al)[(Si,Al)₂O₆]. Глиноземистый пироксен. Название происходит от греческого слова "авге" - блеск (кристаллы его имеют нередко блестящие грани). Авгит является важным породообразующим минералом некоторых изверженных пород.

Химический состав авгита гораздо сложнее, чем других пироксенов. Почти постоянно устанавливаются избыток MgO, FeO и, что особенно важно, обогащение Al₂O₃ (до 4-9%) и Fe₂O₃. Часть MgO замещается FeO и MnO.

Эгирин-авгит - разность, богатая Na₂O и Fe₂O₃, - отличается от обыкновенного авгита по оптическим свойствам. Распространена в щелочных изверженных породах. Разность, промежуточная по составу между авгитом и эгирин-авгитом, названа федоровитом (в честь русского кристаллографа Е. С. Федорова).

Титанавгит - разность, обогащенная TiO₂, Fe₂O₃ и Al₂O₃ (TiO₂ до 4-5%, в обыкновенном авгите - 0,1-0,7%).

Рис. 27. Кристалл авгита

Сингония моноклинная; призматический в. с. Облик кристаллов коротко-столбчатый, таблитчатый, реже изометрический. В отличие от диопсида, грани призмы {110}, как правило, развиты больше, чем пинакоиды. Наиболее обычная форма кристаллов и поперечный разрез приведены на рис. 27. Для разрезов характерны очертания восьмиугольника с более или менее одинаково развитыми сторонами. Двойники часты по (100) (рис. 28). Агрегаты сплошных масс зернистые.

Цвет черный, зеленовато- и буровато-черный, реже темно-зеленый или бурый. Блеск стеклянный. Ng = 1,710-1,724, Nm = 1,692-1,706 и Np = 1,685-1,700.

Рис. 28. Двойник авгита по (100)

Твердость 5-6. Спайность по призме {110} средняя. Нередко бывает развита отдельность по {100}. Те авгиты, а также другие моноклинные пироксены, у которых чрезвычайно резко проявлена эта отдельность, носят название диаллага. Уд. вес 3,2-3,6.

Диагностические признаки. Отдельные кристаллы авгита, легко освобождающиеся из вулканических туфов и пеплов основных пород, довольно просто определяются по своим характерным формам (см. рис. 27) и черному цвету. В других случаях точная диагностика его без тщательных микроскопических исследований и химических анализов бывает невозможной.

П. п. тр. плавится с трудом. В кислотах не растворяется. Титанавгит разлагается в горячей HCl полностью.

Происхождение и Месторождения. Авгит чаще всего встречается в некоторых магматических эффузивных породах основного состава: андезитах, фонолитах, базальтах, в их туфах и вулканических пеплах. В этих породах иногда можно встретить довольно крупные кристаллы характерной формы (см. рис. 27 и 28). В ассоциации с ним наблюдаются обычно основные плагиоклазы, магнетит, иногда оливин и др.

Эгирин-авгит встречается в щелочных изверженных породах, например в нефелиновых сиенитах в Ильменских горах (Ю. Урал), а также в эффузивных их аналогах-фонолитах, лейцитофирах и др.

В постмагматическую стадию для авгита, как и для других моноклинных пироксенов, устанавливаются явления замещения его минералами группы амфибола. Под микроскопом нередко удается наблюдать, что роговая обманка в этих случаях развивается как единое целое с сохранением формы пироксена. Подобные псевдоморфозы носят название уралита (впервые были установлены на Урале).

При гидротермальном изменении изверженных горных пород авгит, разлагаясь, часто подвергается замещению эпидотом, хлоритами, кальцитом и другими минералами.

Жадеит - NaAl[Si₂O₆]. Жадеитовая молекула входит в состав диопсида и эгирина, обусловливая в них повышенное содержание Na₂O и Al₂O₃.

Сингония моноклинная. Кристаллы редки; чаще наблюдается в плотных зернистых агрегатах яблочно-зеленого, зеленовато-голубого и белого цвета. Блеск стеклянный. Ng = I,667, Nm = l,659 и Np = 1,654.

Твердость 6,5-7. Необычайно вязкий. Спайность по призме {110} средняя, по {010} и {100} несовершенная. Излом скрытокристаллических разностей неровный, занозистый. Очень похож на нефрит (из группы амфибола). Уд. вес 3,3-3,4. П. п. тр. легко плавится в полупрозрачное стекло. Кислоты действуют только после сплавления.

Встречается в метаморфических щелочных породах, реже в контактовометасоматических образованиях.

Эгирин - NaFe***[Si₂O₆]. Название происходит от имени Эгир исландского "бога моря". Синоним: акмит (для остроконечных кристаллов, содержащих вместо Fe***-Fe**,Ti и Al). Важнейший породообразующий минерал многих богатых щелочами изверженных пород.

Химический состав. Na₂O 13,4%, Fe₂O₃ 34,6%, SiO₂ 52%. Примеси: K₂O, нередко CaO, FeO, MnO, MgO, Al₂O₃, TiO₂, иногда V₂O₃, изредка в очень небольшом количестве редкие земли, BeO, ZrO₂ и ThO₂. Между эгирином о авгитом, эгирином и диопсидом, а также эгирином и геденбергитом существуют изоморфные смеси. Промежуточные по составу разности носят названия: эгирин-авгит, эгирин-диопсид и эгирин-геденбергит.

Рис. 29. Кристалл эгирина

Сингония моноклинная; призматический в. с. Облик кристаллов. Обычно длиннопризматические столбчатые или игольчатые (рис. 29). На гранях наблюдается вертикальная штриховка или борозды. Грань (100) почти всегда хорошо развита. Двойники довольно часты по (100); нередки полисинтетические двойники. Агрегаты. В сплошных массах наблюдаются шестоватые. радиальнолучистые, а также звездчатые агрегаты.

Цвет обычно зеленовато-черный, темно-зеленый, иногда бурый или красновато-бурый (акмит). Черта светло-зеленая. Блеск стеклянный. Ng = 1,787, Nm = l,768 и Np=1,742.

Твердость 5,5-6. Спайность по призме ясная с углом 87°; по {010} и {001} устанавливается отдельность. Уд. вес 3,60-3,43.

Диагностические признаки. Узнается довольно легко по столбчатому облику кристаллов, темно-зеленому или зеленовато-черному цвету и ассоциации со щелочными силикатами (нефелином, полевыми шпатами, щелочными амфиболами). От похожего на него темно-зеленого турмалина отличается более низкой твердостью.

П. п. тр. легко плавится в черный блестящий магнитный королек и окрашивает пламя в желтый цвет. Кислоты действуют слабо.

Происхождение и Месторождения. Эгирин является типичным породообразующим минералом богатых щелочами изверженных интрузивных и эффузивных горных пород (нефелиновых сиенитов, фонолитов, лейцитофиров и др.). Изредка наблюдается в контактово-метасоматических образованиях как продуктах реакций щелочных магм с окружающими породами.

В крупных кристаллах он встречается в пегматитах нефелиновых сиенитов в Вишневых и Ильменских горах на Урале. В ассоциации с ним, кроме нефелина, полевых шпатов и роговых обманок, встречаются черные слюды, иногда замещающие кристаллы эгирина, содалит, канкринит и другие редкие силикаты.

Сподумен - LiAl[Si₂O₆]. Занимает несколько особое положение среди группы пироксенов. Не образует с другими пироксенами изоморфных смесей.

Химический состав. Li₂O 8,1%, Аl₂О₃ 27,4%, SiО₂ сталл эгирина 64,5%. В виде примесей присутствуют Na₂O, в незначительных количествах CaO, MgO, изредка Сr₂O₃. Некоторые разности содержат также редкие земли и гелий, иногда цезий.

Сингония моноклинная; призматический в. с. Облик кристаллов призматический. Вертикальные грани имеют штриховку. Нередко встречаются очень крупные кристаллы (иногда в длину до 16 м). Двойники по (100). Агрегаты пластинчато-шестоватые. Наблюдается также в плотных скрыто-кристаллических массах.

Цвет серовато-белый, нередко с зеленоватым оттенком, желтовато-зеленый, фиолетовый (кунцит). Блеск стеклянный, на плоскостях спайности со слабым перламутровым отливом. Ng = l,675, Nm = l,66 и Np = 1,65.

Твердость 6,5-7 (у измененных разностей ниже). Спайность по призме совершенная или средняя; по {100} отдельность. Уд. вес3,13-3,20.

Диагностические признаки. С полной уверенностью может быть установлен под микроскопом по оптическим константам. Для сподумена характерен наименьший из моноклинных пироксенов угол угасания.

П. п. тр. вспучивается, временами окрашивая пламя в слабый красный цвет(Li). Сплавляется в прозрачное стекло. После сплавления с CaF₂+KHSO₄ окрашивает пламя в яркий красный цвет (Li). В НСl не растворяется.

Происхождение. Встречается в гранитных пегматитах в ассоциации с кварцем, полевыми шпатами, литиевыми слюдами, турмалином и др.

Легко подвергается позднейшим изменениям. Под действием растворов, содержащих Na₂O, разлагается с образованием эвкриптита (LiAlSiO₄) и альбита (NaAlSi₃O₈), серицита (калиевой слюды) и альбита.

Практическое значение. Вместе с литиевыми слюдами служит источником для получения препаратов лития, употребляемых в медицине, пиротехнике, фотографии, стеклоделии, рентгенографии и для других целей. Прозрачные красиво окрашенные разности сподумена употребляются как драгоценные камни.

Месторождения. Из довольно многочисленных месторождений сподумена отметим лишь некоторые. Большой известностью пользуется крупное месторождение Кийстон в Ю. Дакоте (США), где встречаются гигантские кристаллы измененного сподумена до 16 м в длину и около 1 м в поперечнике (весом до 90 т). Пегматитовые месторождения о. Мадагаскар интересны тем, что там встречаются неизмененные прозрачные разности различной окраски: желтовато-зеленой, желтой, розовой. В Брэнчвилл в Коннектикуте (США) измененные крупные кристаллы сподумена наблюдаются в ассоциации с литиофилитом, уранинитом, различными фосфатами марганца и другими минералами.

Энстатит - Mg₂[Si₂O₆]. Название произошло от греческого "энстатес" - противный (из-за его тугоплавкости). Обычно к энстатиту условно относят разности с содержанием FeO до 5%; разности с содержанием FeO от 5 до 14% (25% FeSiO₃) называют бронзитом (бронзовый отлив, однако, наблюдается у выветрелых разностей или содержащих ориентированные включения). Является важным породообразующим минералом в магнезиальных изверженных породах.

Химический состав. По сравнению с оливином более богат SiO₂, содержание которого для чисто магнезиальной разности равно 60,0%; MgO 40,0%. Нередко содержит также NiO (обычно до 0,2%). Иногда устанавливаются примеси СаО, МnО, Аl₂O₃ и Fe₂O₃.

Рис. 30. Кристалл энстатита

Сингония ромбическая; призматический в. с. Облик кристаллов. Редко наблюдающиеся кристаллы энстатита обладают призматическим (рис. 30), реже таблитчатым обликом. Широко распространенные в горных породах неправильной формы зерна часто имеют удлиненый облик. Наблюдались закономерные срастания с моноклинными пироксенами. Цвет. Бесцветный, серовато-белый с зеленоватым оттенком, реже буровато-зеленый. Блеск стеклянный. Ng = 1,665, Nm = 1,659 и Np=1,656.

Твердость 5,5. Спайность по призме {110} средняя; угол между плоскостями спайности 85°. Уд. вес 3,1-3,3 (повышается с увеличением содержания FeO).

Диагностические признаки. В неправильных зернах с уверенностью может быть определен лишь в тонких шлифах под микроскопом по оптическим константам. От моноклинных пироксенов отличается по прямому углу погасания, иногда по слабому плеохроизму, а от гиперстена - по оптическому знаку и углу оптических осей.

П. п. тр. почти не плавится. В кислотах не растворяется.

Происхождение. Типичный минерал многих богатых магнезией магматических горных пород. В ассоциации с оливином часто слагает так называемые перидотиты, в частности гарцбургиты, а также является существенной составной частью габброноритов, иногда диоритов. Наблюдается и в эффузивных породах (базальтах, андезитах). Гораздо реже встречается в контактово-метасоматических образованиях, но зато нередка в больших, хорошо образованных кристаллах.

При наложении в постмагматическую стадию гидротермальных процессов легче, чем оливин и моноклинные пироксены, превращается в серпентин - бастит, псевдоморфозы которого по зернам энстатита представляют целые кристаллические индивиды с характерной, прекрасна выраженной отдельностью (спайностью) в определенной кристаллографической ориентировке по отношению к замещенному пироксену. Бастит обладает золотисто-желтым или бронзовым отливом по спайности, благодаря чему легко узнается в измененных энстатитсодержащих породах.

Месторождения. Как породообразующий минерал часто встречается во многих богатых магнезией, но бедных окисью кальция изверженных горных породах, особенно интрузивных (гарцбургитах, лерцолитах и др.), широко распространенных на Урале, Северном Кавказе, в Закавказье, в ряде мест Сибири и в других районах.

Гиперстен - (Mg,Fe)₂[Si₂O₆]. Название произошло от греческих слов "ипер" и "стенос" - очень крепкий. К гиперстену обычно относят те разности ромбических пироксенов, которые содержат больше 14% FeO.

Многие физические свойства гиперстена аналогичны энстатиту. Вследствие большего содержания FeO показатели преломления выше, чем у энстатита: Ng = 1,69-1,73 и Np = 1,68-1,71.

Цвет зеленый до зеленовато- или буровато-черного. Уд. вес 3,3-3,5.. П. п. тр. плавится в зеленовато-черную эмаль, магнитную у более железистых разностей. В НСl частично разлагается.

Встречается в обогащенных железом основных изверженных породах (габбро-норитах, некоторых разностях трахита и андезита).

В Слюдянском районе (Юго-Западное Прибайкалье) сильножелезистые гиперстены в значительных количествах иногда встречаются в пироксенамфиболовых, а также в биотитовых и гранатовых гнейсах. Найден, кроме того, в метеоритах.

3.1 Силикаты с двойными анионными цепочками

Группа амфиболов

Конституция амфиболов по сравнению с пироксенами является более сложной, хотя с точки зрения качественного состава между теми и другими много общего.

Согласно рентгенометрическим исследованиям, характерной особенностью амфиболов, как уже указывалось, является то, что в их кристаллических решетках принимают участие двойные цепочки (ленты) кремнекислородных тетраэдров состава [Si₄O₁₁]^6- (вместо Si₄O₁₂, как полагалось бы с химической точки зрения для метасиликата). Остающийся ион кислорода входит в состав самостоятельного одновалентного аниона [ОН]^1-. Таким образом, общий отрицательный заряд анионного комплекса равен 7. Отсюда становится понятной химическая формула, например, такого простого по составу амфибола, как антофиллит: Mg₇[Si₄O₁₁]₂[OH]₂. Замена двух не связанных с Si ионов кислорода двумя одновалентными ионами [ОН]^1- обусловливает снижение количества катионов: число ионов Mg для антофиллита не восемь, как это принималось раньше, исходя из формулы MgSiO₃ а семь.

Точно так же в двойных соединениях группы амфиболов, например для тремолита, мы имеем формулу: Ca₂Mg₅[Si₄O₁₁]₂[OH]₂, тогда как раньше, до рентгенометрических исследований, она писалась в следующем виде: Ca₂Mg₆Si₈O₂₄. То же самое подтверждается и при пересчетах данных химических анализов с введением в формулу аниона [ОН]^-1. Отношение Са: Mg(Fe)= 2: 5, тогда как в пироксенах соответствующего состава, например в диопсиде, как мы знаем, это отношение равно 1: 1. В этом также заключается существенное отличие амфиболов от пироксенов.

Наконец, в тех двойных соединениях, которые богаты трехвалентными (Аl и Fe***) и одновалентными (Na и К) металлами, устанавливается следующая картина отношений отдельных групп металлов: (Са, Na): (Mg, Fe**,Al,Fe***) = 3:5. Объясняется это тем, что в этих случаях существенная часть ионов Al³⁺ заменяет ионы Si4+ в цепочках кремнекислородных тетраэдров. Вследствие этого общий отрицательный заряд цепочки соответственно повышается и, следовательно, должен нейтрализоваться дополнительными катионами (преимущественно Na¹⁺ и К¹⁺). В кристаллической структуре амфиболов (в отличие от пироксенов) имеются соответствующие места для становления дополнительных ионов щелочных металлов, необходимость введения которых возникает при замене кремния на алюминий по схеме: Si⁴⁺>Al³⁺Na^l+.

Поэтому общее число положительно заряженных ионов в решетке повышается с семи до восьми (примерно). Отношение Al: Si в кремнекислородных цепочках, согласно расчетам данных химических анализов,- обычно не превышает 1: 3. Такова общая формула роговой обманки: (Ca,Na)_2-3(Mg,Fe,Al)₅[(Si,Al)Si₃O₁₁]₂[OH]₂.

При полной замене в радикале одного иона Si ионом А1 число (Са, Na) было бы равно трем, что в действительности и устанавливается (при условии, если согласно расчету остаточное количество ионов Аl³⁺ или Fe³⁺, присоединяемое к Mg и Fe**, оказывается незначительным). В противном случае может иметь место также дополнительная компенсация отрицательного заряда путем замены магния алюминием. Судя по данным химических анализов, такие случаи все же встречаются редко (кокшаровит, гастингсит).

К сказанному о химической характеристике амфиболов следует добавить, что ОН часто замещается F и Сl. Общее количество этих ионов, согласно химической формуле, должно быть равно двум, но бывает меньше (очевидно, они частично замещаются ионами кислорода).

Несмотря на сравнительно широкое разнообразие химического состава, все амфиболы по многим физическим и химическим свойствам сходны между собой. Условия образования амфиболов в природе несколько иные, чем для пироксенов. Наличие в амфиболах гидроксила, фтора и хлора свидетельствует о том, что образование их в изверженных и метаморфических породах связано с участием минерализаторов, обусловливающих кристаллизацию при относительно пониженных температурах. Часто наблюдаемые замещения амфиболами пироксенов также говорят о сравнительно более позднем образовании их. Д. П. Григорьеву удалось искусственно получить амфиболы лишь при кристаллизации фторсодержащего силикатного расплава. Амфиболы, отвечающие природным соединениям, т. е. содержащие ОН, искусственно получены в самое последнее время И. А. Островским.

Из группы амфиболов опишем следующие минеральные виды.

Моноклинные амфиболы

Тремолит - Ca₂Mg₅[Si₄O₁₁]₂[OH]₂

Актинолит - Са₂(Mg,Fe)₅[Si₄O₁₁]₂[ОН]₂

Роговая обманка - Сa₂Na(MgFe)₄(Al,Fe)[(Si,Аl)₄О₁₁]₂[ОН]₃

Глаукофан - Na₂(Mg,Fe)₃Al₂[Si₄O₁₁]₂[ОН,F]₂

Арфведсонит - Na₃(Fe,Mg)₄(Fe,Al)[Si₄O₁₁]₂[OH,F]₂

Ромбические амфиболы

Антофиллит -(Mg,Fe)₇[Si₄O₁₁]₂[OH]₂

Тремолит - Ca₂Mg₅[Si₄O₁₁]₂[OH]₂. Название дано по месту открытия - в долине Тремоль (на южной стороне Сен-Готтарда). Тремолит является одним из наиболее распространенных амфиболов в природе.

Химический состав. СаО 13,8%, MgO 24,6%, SiO₂ 58,8%, Н₂O 2,8%. В виде изоморфной примеси к MgO присутствуют иногда в незначительном количестве (до 3%) FeO (в переходных разностях к актинолиту), МnО, также Аl₂O₃, щелочи и др.

Сингония моноклинная; призматический в. с. Облик кристаллов. Наблюдались довольно простые по форме длиннопризматические, игольчатые, иногда волосовидные кристаллы, вытянутые вдоль оси с. Чаще встречается в виде тонколучистых, шестоватых или волокнистых, иногда войлокоподобных агрегатов. Реже попадается в виде плотных, скрытокристаллических, необычайно вязких с занозистым изломом масс светлой окраски, носящих название нефрита (см. также актинолит), и в виде асбеста, имеющего важное практическое значение.

Цвет. Белый или светло-окрашенный, преимущественно в сероватые оттенки. Блеск стеклянный. Ng = l,624, Nm=l,613 и Np=l,599.

Твердость 5,5-6. Хрупок. Игольчатые и волосовидные кристаллы ломки. Спайность по призме {110} совершенная с углом 124°, по {010} несовершенная. Уд. вес 2,9-3,0.

Диагностические признаки. От актинолита, чрезвычайно близкого по физическим свойствам, тремолит отличается главным образом светлой окраской (белой или серовато-белой).

П. п. тр. плавится с трудом в прозрачное бесцветное стекло (отличие от актинолита). Кислоты на него почти не действуют.

Происхождение и Месторождения. Как и все другие амфиболы, тремолит, встречающийся в изверженных горных породах, является типичным эпимагматическим, сравнительно низкотемпературным минералом, нередко образующимся по кальциево-магнезиальным пироксенам. Часто его находят в метаморфизованных кристаллических известняках и доломитах, а также в кристаллических сланцах и роговиках.

Хорошо образованные кристаллы наблюдаются в жилах альпийского типа в ряде мест Швейцарии, в Восточных Альпах, Богемии и в других районах. В СССР тремолит описан в доломитах по pp. Санарке и Каменке в Кочкарском районе (Ю. Урал), в Слюдянскомрайоне (Юго-Западное Прибайкалье) и во многих других местах.

Актинолит - Ca₂(Mg,Fe**)₅[Si₄O₁₁]₂(OH)₂. Название составлено из греческих слов: "актис" - луч и "литос" - камень. Оно связано с часто наблюдаемыми игольчато-лучистыми агрегатами этого широко распространенного в природе минерала. Отсюда синоним: лучистый камень.

По многим физическим свойствам актинолит совершенно аналогичен описанному выше тремолиту, отличаясь от него главным образом зеленой окраской (вследствие содержания железа) и оптическими свойствами. Отметим отличительные особенности актинолита.

Химический состав. С точки зрения химического состава, актинолит по существу представляет железистую разновидность тремолита. Содержание FeO обычно колеблется в пределах 6-13%. Нередко содержит также Аl₂О₃, а в связи с этим и некоторое количество щелочей (Na₂O).

Цвет актинолита бутылочно-зеленый разных оттенков: от светлых зеленовато-серых до темно-зеленых. Уд. вес 3,1-3,3 (увеличивается с возрастанием содержания FeO).

П. п. тр. с трудом сплавляется в серовато-зеленое или зеленовато-черное стекло.

Разновидности. По морфологическим признакам и строению агрегатов различают следующие главные разновидности:

Нефрит (жад) - скрытокристаллические, плотные, необычайно-вязкие, различных зеленых оттенков, с занозистым изломом и иногда мерцающим блеском. "Нефрос" по-гречески - почка.

Амиант - амфиболовый асбест (тремолит-асбест, актинолит-асбест и др.). Для этой разновидности амфиболов весьма характерно то, что она наблюдается в виде прожилков (до нескольких сантиметров мощностью), обладающих строго параллельноволокнистым строением, причем волокна расположены перпендикулярно к стенкам прожилков. Замечательной и очень важной особенностью типичных амфибол-асбестов является их способность механическим путем расщепляться на тончайшие эластичные и прочные волокна, поперечный размер которых близок к размерам дисперсных фаз в коллоидах. Кроме того, они обладают огнеупорностью и кислотоупорностью, что и обусловливает их применение в ряде отраслей промышленности.

Происхождение и Месторождения. Актинолит, как и все другие амфиболы, устойчив при относительно более низких температурах. Чаще встречается в кристаллических сланцах, образовавшихся на небольших глубинах (иногда в весьма значительных количествах). Под микроскопом он наряду с тремолитом устанавливается во многих изверженных, преимущественно основных горных породах, подвергшихся гидротермальному метаморфизму. В ассоциации с ним наблюдаются эпидот, хлорит, кварц, цоизит, тальк и другие минералы.

Актинолит-асбест в виде прожилков известен в колчеданных (пиритохалькопиритовых залежах) Белореченского и Калатинскогоместорождений на Урале (к северу от г. Свердловска). Характерно, что по соседству с прожилками асбеста наблюдаются длинные игольчатые кристаллы актинолита как более ранние образования среди пиритохалькопи ритовой массы, характеризующейся типичным метаколлоидным строением.

Нефрит в виде хорошо окатанных гладких валунов травяно-зеленого цвета встречается по pp. Онон, Чикой и в коренном залегании среди актинолитовых сланцев у ручья Xара-Желга (к западу от оз. Байкал), а также в Средней Азии по р. Раском-Дарья(восточный Памир), и в других местах. Из зарубежных месторождений отметим следующие: в Новой Зеландии, Тасмании, Новой Каледонии и на других островах Полинезии, где туземцы до недавнего времени из него изготовляли топоры, наконечники копий и другие предметы; в хребте Куэнь-Лунь (Западный Китай) и далее к востоку до провинции Гань-Су, где он с древнейших времен из россыпей и коренных пород добывался в больших количествах как сравнительно легко поддающийся обработке, необычайно прочный поделочный камень для изготовления священных предметов (божков), амулетов, ваз, тарелок и самых различных предметов, хрянящихся во многих музеях.

Роговая обманка - Ca₂Na(Mg, Fe**)₄ (Al,Fe***) [(Si,Al)₄O₁₁]₂[OH]₂. Нередко термин роговая обманка неправильно отождествляют с термином амфибол. Важно подчеркнуть, что "амфибол" является собирательным названием для всех минеральных видов рассматриваемой группы, а роговой обманкой называют определенный минеральный вид.

Химический состав не постоянен. Широко меняются отношения магния к двухвалентному железу и алюминия к трехвалентному железу. Калий иногда преобладает над натрием. Известны разности, содержащие до 0,3% фтора. Почти всегда содержится ТiO₂, обычно в количествах 0,1-1,25%.

Сингония моноклинная; призматический в. с. Облик кристаллов призматический, столбчатый, реже изометрический. На рис. 31 представлены наиболее обычные формы роговых обманок. Двойник по (100) показан на рис. 31, справа.

Рис. 31. Кристаллы роговой обманки. Справа - двойник по (100)

Цвет. Обыкновенно роговые обманки окрашены в зеленый или бурый цвет разных оттенков, преимущественно темных до черного.Черта белая с зеленоватым оттенком. Блеск стеклянный. Ng = 1,65-1,69 и Np = 1,63-1,66.

Твердость 5,5-6. Спайность по призме {110} совершенная под углом около 124° (рис. 314, справа), по {001} несовершенная.Уд. вес 3,1-3,3.

Разновидности. Среди многочисленных названий разновидностей, отличающихся главным образом особенностями химического состава и, в связи с этим, оптическими свойствами, отметим лишь следующие.

1) Базальтическая роговая обманка обычно бурого цвета (в тонких шлифах). Встречается в эффузивных изверженных породах. Отличается большим содержанием полуторных окислов, в частности Fe₂O₃, и ТiO₂ (до 2-3%).

2) Уралит - псевдоморфоза роговой обманки по пироксену. Для этой разности характерна внешняя форма кристаллов пироксена (авгита или диопсида). Призматическая спайность, наблюдаемая в поперечных разрезах в шлифах под микроскопом, неправильная. Процесс уралитизации пироксенов широко распространен в природе.

Диагностические признаки обыкновенной роговой обманки сводятся к следующему: кристаллы ее легко узнаются по внешнему облику и углу между спайностями (124°), обычно темно-зеленому или темно-бурому цвету, а под микроскопом - по оптическим свойствам.

П. п. тр. с трудом плавится в темно-зеленое стекло. В кислотах не растворяется. Разлагается лишь после предварительного сплавления.

Происхождение и Месторождения. Обыкновенная роговая обманка является типичным минералом многих интрузивных изверженных пород средней основности: сиенитов, диоритов, гранодиоритов и др. В излившихся на земную поверхность эффузивных горных породах она как первичный минерал встречается редко и преимущественно в щелочных разностях.

В виде очень крупных кристаллических зерен или кристаллов она наблюдается в сравнительно редко встречающихся габбровых пегматитах. На горе Соколиной (Исовский район на С. Урале) в пегматитовых жилах хорошо образованные кристаллы роговой обманки достигают в длину 0,5 м. Роговообманковые породы возникают также в виде реакционно-метасоматических образований в результате воздействия кислых пегматитов на ультраосновные изверженные породы.

Широко распространена в метаморфических горных породах, являясь главной составной частью в так называемых амфиболитах или в амфиболитовых сланцах и гнейсах. Амфиболиты, состоящие из роговой обманки и плагиоклаза, во многих случаях произошли при метаморфизме основных пород, в частности габбро.

При наложении гидротермальных процессов нередки случаи превращения роговой обманки в серпентин, хлорит, эпидот с кальцитом и кварцем.

В процессе выветривания она, как и другие железо-магнезиальные силикаты (например пироксены), разлагается с превращением в нонтронит, карбонаты, а у дневной поверхности - в лимонит с опалом, галлуазит и др.

Глаукофан - Na₂(Mg,Fe)₃Al₂[Si₄O₁₁]₂[OH,F]₂. Состав не постоянен. Содержит также Fe₂O₃, СаО и др. Устанавливаются переходные разности к актинолиту и роговой обманке.

Сингония моноклинная. Наблюдается в удлиненных зернах, столбчатых, лучистых, волокнистых агрегатах серовато-синего, ярко-синего или голубовато-черного цвета. Черта голубовато-серая. Блеск стеклянный. Для наиболее чистой, не содержащей железа разности: Ng = 1,639, Nm = 1,638 и Np = 1,621.

Твердость 6,0-6,5. Спайность по призме {110}. Уд. вес 3,1-3,2. П. п. тр. легко плавится в зеленое стекло. Окрашивает пламя в желтый цвет (как и все щелочные, богатые натрием амфиболы). В кислотах не растворяется.

Глаукофан характерен для некоторых кристаллических сланцев (глаукофановых, слюдяных и др.) в ассоциации с альбитом, хлоритами, эпидотом, кварцем и др. В СССР он установлен в Кривом Роге, в магнетито-амфиболовых сланцах Калбинского хребта (Восточный Казахстан), на Апшеронском полуострове (Азербайджанская ССР) и в других пунктах.

Арфведсонит - Na₃(Mg,Fe)₄(Fe,Al)[Si₄O₁₁]₂[OH,F]₂. Сингония моноклинная. Встречается в столбчатых кристаллах и в шестоватых или зернистых агрегатах черного цвета. Слабо прозрачен даже в тонких шлифах. Черта темная голубовато-серая. Ng = 1,686-1,708 и Np = 1,676-1,695.

Твердость 5,5-6. Спайность призматическая по {110}. Уд. вес 3,44-3,46. П. п. тр. легко плавится в магнитный королек. В кислотах не растворим.

Встречается в богатых щелочами изверженных горных породах. Часто наблюдается в нефелиновых сиенитах в ассоциации с содалитом, эвдиалитом и др. Отдельные кристаллы в пегматитах достигают иногда 20 см. В СССР распространен в Мариупольском районе (Украина) и в других местах.

Антофиллит-(Mg,Fe)₇[Si₄O₁₁]₂[ОН]₂. Химический состав. Судя по данным химических анализов, существует изоморфный ряд смесей магнезиально-железистых разностей. Однако как чисто железистой, так и чисто магнезиальной разности в природе пока не встречено.

Сингония ромбическая. Облик кристаллов. Редко встречающиеся кристаллы имеют призматический облик. Обычно наблюдается в сплошных массах в виде лучистых, шестоватых, нередко волокнистых агрегатов.

Цвет буровато- или желтовато-серый, буровато-зеленый, иногда красновато-бурый. Блеск стеклянный. Ng = 1,625-1,698 и Np= 1,605-1,668.

Твердость 5,5-6. Спайность по призме {110} совершенная с углом 125°37'. Уд. вес 2,8-3,2.

П. п. тр. плавится с трудом. В кислотах не растворяется. При нагревании свыше 400° переходит в моноклинную модификацию. Следовательно, устойчив лишь при относительно низких температурах. Любопытно также, что при температуре около 1000°, как показывают рентгенометрическиеисследования, переходит в энстатит. Это означает, что при высоких температурах с удалением ОН происходит превращение двойных цепочек тетраэдров SiO₄ в одинарные.

Месторождения. Как породообразующий минерал встречается в некоторых кристаллических сланцах. В СССР он описан в окрестностях Мраморского завода в Свердловской области (Урал) и в других пунктах.

3.2 Прочие силикаты с возможными цепочечными анионами в кристаллических структурах

Здесь описываются минералы, кристаллические структуры которых пока не изучены, но, по некоторым соображениям, могут иметь место цепочечные анионные радикалы. Кроме минералов группы эпидота (цоизит, эпидот, ортит), рассмотрим также пренит и ильваит.

Цоизит - Ca₂Al₃Si₃O₁₂[OH]. Синоним: соссюрит - скрытокристаллическая разность в смеси с актинолитом, хлоритом и другими минералами, возникающими за счет основных, богатых кальцием плагиоклазов при процессах гидротермального их изменения.

Химический состав. СаО 24,6%, Аl₂O₃ 33,9%, SiO₂ 39,5%, Н₂O 2,0%. Изредка часть Аl₂O₃ замещена Fe₂O₃ (до 2-5%).

Сингония ромбическая; ромбо-дипирамидальный в. с. 3L²3PC. Полагают, что цоизит является псевдоромбическим вследствие тонкого полисинтетического двойникования. Облик кристаллов призматический (рис. 32). Грани призмы обычно сильно исштрихованы. Кристаллы с ясно образованными концами встречаются очень редко. Обычно они являются вросшими в те или иные измененные породы. Агрегаты чаще всего имеют шестоватое или зернистое строение. Цвет цоизита серый, зеленый, иногда розовый, красный, бурый. Блеск стеклянный. Ng = 1,702, Nm = 1,696 и Np = 1,696.

Рис. 32. Кристалл цоизита

Твердость 6. Спайность по {010} совершенная и по {100} несовершенная. Излом неровный. Уд. вес 3,25-3,36.

Диагностические признаки. С уверенностью устанавливается лишь по оптическим константам в тонких шлифах. От эпидота отличается горазда более слабым двупреломлением и отсутствием окраски.

П. п. тр. вздувается и плавится в белую пузырчатую массу. Кислотами не разлагается. После предварительного прокаливания и сплавления дает с НСl студень кремнезема.

Происхождение. Обычно наблюдается как продукт гидротермального изменения основных плагиоклазов в ассоциации с амфиболами в метаморфических породах, кристаллических сланцах, амфиболитах и др. Встречается также в гидротермальных месторождениях в парагенезисе с сульфидами (пирротином, халькопиритом и др.) в виде прозрачных или полупрозрачных, часто зеленоватых кристаллов.

Месторождения. Впервые был найден в Зау-Альпах (Каринтия). В СССР отмечен на горе Юрма (Урал), в Алтае и в других местах.

Эпидот - Ca₂(Al,Fe)₃Si₃O₁₂[OH]. "Эпидозис" по-гречески - приращение. Название дано по форме поперечного сечения призматических кристаллов: эпидот, в отличие от амфибола, с которым его смешивают, имеет форму не ромба, а параллелограмма (одна сторона длиннее другой). Эпидот пользуется широким распространением в природе, особенно в метаморфических, гидротермально измененных богатых кальцием породах.

Химический состав. В отличие от цоизита, эпидот богат железом. Содержание Fe₂O₃ достигает 17%. Разность с отношением Al:Fe=3:l имеет следующий состав (в %): СаО 23,5, Аl₂O₃ 24,1, Fe₂O₃ 12,6, SiO₂ 37,9, Н₂O 1,9.

Рис. 33. Кристаллы эпидота (верхний из Поляковки, нижний- из Ахматовской копи)

Сингония моноклинная, ромбо-призматический в. с. L²PC. Облик кристаллов призматический, причем кристаллы вытянуты вдоль оси Ь (рис. 33), иногда шестоватый (см. рис. 13, где ось Ь поставлена вертикально), редко изометрический. Хорошо образованные рис 33. Кристаллы кристаллы часто характеризуются необыкновенным эпидота (верхний из богатством граней (свыше 290). Грани пояса оси Ь бывают покрыты резкими штрихами (см. рис. 13). Двойники встречаются часто; плоскостью срастания служит (100), изредка (001). Агрегаты. Помимо друз кристаллов, в пустотах эпидот часто образует сплошные зернистые, радиальнолучистые или параллельношестоватые агрегаты.

Цвет эпидота обычно зеленый различных оттенков, желтый, черный, серый. Чем больше содержание Fe₂O₃, тем окраска темнее.Блеск стеклянный, сильный. Ng = l,74, Nm = l,73 и Np = 1,72

Твердость 6,5. Спайность совершенная по {001} и несовершенная па {100}. Уд. вес 3,35-3,38.

Диагностические признаки. Наиболее распространенные в природе разности макроскопически довольно легко узнаются по фисташково-зеленому цвету, а в кристаллах, кроме того, по их облику.

П. п. тр. вспучивается и плавится; при этом богатые железом разности дают магнитный шлак. В НСl разлагается только после предварительного сплавления или сильного прокаливания с выделением студенистого кремнезема.

Происхождение. Условия нахождения и парагенезис минералов, сопровождающих эпидот, позволяют считать, что он образуется в связи с гидротермальными процессами. Довольно часто он встречается (иногда в значительных массах) в контактово-метасоматических месторождениях в ассоциации с кварцем, хлоритами, кальцитом, сульфидами и другими минералами. Нередко устанавливаются замещения эпидотом гранатов, пироксенов, амфиболов и других более ранних железосодержащих кальциевых силикатов. В случае привноса железа он развивается метасоматическим путем и по основным плагиоклазам.

Как породообразующий минерал широко распространен в гидротермально измененных основных изверженных породах. Особенно характерен для так называемых зеленых сланцев, Содержащих также хлорит и альбит.

Месторождения. В СССР хорошо образованные кристаллы встречаются в Ахматовской копи (рис. 33) в Назямских горах (Златоустовский район на Южном Урале), в Поляковском руднике в Кумачинских горах (Ю. Урал) и др. Под названием пушкинит описаны кристаллы эпидота зеленого, желтого и даже красного цвета с содержанием около 2% Na₂O и 1,5% Li₂O из окрестностей Верх-Нейвинского и Кыштымского заводов (Урал). Кроме того, как породообразующий минерал эпидот широко распространен в метаморфических породах в многочисленных горных районах.

Ортит - (Са,Се)₂(Аl,Fe)₃Si₃O₁₂[О,ОН]. "Ортос" по-гречески - прямой. Название связано с прямыми внешними формами его кристаллов. Синоним: алланит, принятый в американской литературе.

Химический состав обнаруживает большие колебания в содержаниях отдельных окислов. Се₂O₃ до 6%, (La...)₂O₃ до 7%. Кроме компонентов, приведенных в химической формуле, устанавливаются также Na₂O, FeO, иногда MgO, MnO, Y₂O₃ до 8% (иттроортит), ThO₂, иногда ВеО до 3,8%.

Рис 34 Кристаллы ортита

Сингония моноклинная; ромбо-призматический в. с. L²PC. Облик кристаллов толстотаблитчатый (рис. 34), иногда шестоватый. Часто встречается в виде вкрапленных зерен, реже в сплошном виде.

Цвет ортита бурый, смоляно-черный, изредка желтый. Просвечивает или непрозрачный. Блеск стеклянный (смолистый), жирный. Ng = 1,66-1,80, Nm = 1,65-1,78 и Np = 1,68-1,77.

Твердость 6. Хрупок. Спайность практически отсутствует. Излом близкий к раковистому. Уд. вес 4,1 (у измененных разностей падает до 2,7). Обладает радиоактивностью.

Диагностические признаки. Можно предположить по черному или бурому цвету, смолистому блеску и неровному или раковистому излому. От других похожих на него радиоактивных минералов отличается сравнительно низким удельным весом.

П. п. тр. вспучивается и легко плавится в бурое или черное пузыристое стекло. Сильно измененные разности выделяют довольно много воды. Обычно разлагается HG1 с выделением студня кремнезема, но после прокаливания не растворим в кислотах.

Происхождение. Ортит в виде вкраплений встречается главным образом в кислых интрузивных изверженных породах: гранитах, сиенитах, также пегматитах, иногда гнейсах, реже в кристаллических сланцах. Был обнаружен также в эффузивных изверженных породах и в контактово-метасоматических месторождениях (среди кристаллических известняков).

Как большинство радиоактивных минералов, способен подвергаться изменениям с превращением в изотропное или почти изотропное вещество, обогащенное водой.

Месторождения. Под названием уралортита он был описан в пегматитовых жилах в виде зерен неправильной формы и кристаллов среди красноватого полевого шпата в ассоциации с цирконом, иногда корундом, черной слюдой и др. Акад. Н. И. Кокшаровым он был описан под названием багратионита в виде кристаллов, богатых гранями (рис. 34, справа).

Из иностранных пунктов наибольшей известностью пользуются месторождения Скандинавии, где он встречается в магнетитовом месторождении близ Арендаля, в Кратере (Норвегия), близ Фалуна (Швеция) и в других местах.

Пренит - Ca₂Al₂Si₃O₁₀[OH]₂. Назван по фамилии капитана Прена. привезшего этот минерал с мыса Доброй Надежды.

Химический состав. СаО 27,1%, Аl₂O₃ 24,8%, SiO₂ 43,7%, Н₂O 4,4%. Содержит также Fe₂O₃ в небольших количествах.

Сингония ромбическая; ромбо-пирамидальный в. с. Облик кристаллов. Ясно образованные кристаллы крайне редки. Обычно имеют короткостолбчатую или таблицеобразную форму. Главным образом распространен в сплошных массах почковидных агрегатов с радиальноволокнистым строением в пустотах среди измененных изверженных основных горных пород.

Цвет пренита белый, серый, зеленовато-серый, желто-зеленый. Полупрозрачный. Блеск стеклянный. Ng =1,642, Nm =1,618 и Np=1,612.

Твердость 6,5. Спайность средняя по [001]. Излом неровный. Уд. вес 2,8-3,0.

Диагностические признаки. Для сплошных масс обычно характерна бледная окраска с зеленоватыми оттенками. От цеолитов, с которыми можно смешать пренит по внешнему виду, отличается более высокой твердостью, оптическими свойствами, а от халцедона-по поведению п. п. тр.

П. п. тр., вспучиваясь, быстро плавится в пузыристое стекло. В закрытой трубке выделяет воду при высоких температурах (отличие от цеолитов). В НСl медленно разлагается, не образуя студня SiO₂.

Происхождение и Месторождения. Пренит довольно часто устанавливается в гидротермально измененных основных породах (габбро, диабазах), образуясь в большинстве за счет основных плагиоклазов. Наблюдается также в миндалинах и трещинах среди тех же пород в виде натечных и радиальноволокнистых агрегатов, иногда в ассоциации с цеолитами, кальцитом, эпидотом. Нередко в парагенезисе с ним встречается самородная медь, как в известных месторождениях в районе оз. Верхнего (США).