GeoMan.ru: Библиотека по географии








предыдущая главасодержаниеследующая глава

б. Силикаты с кольцевыми анионными радикалами

Как было указано во введении к силикатам, этот тип кристаллических структур отличается особыми чертами: кристаллические решетки содержат изолированные группы тетраэдров SiO4, связанных в кольца, т. е. характеризуются комплексными радикалами [Si3O9]6-, [Si6O18]12- и др.

Здесь, кроме минералов, для которых установлены кольцевые формы анионных радикалов, описаны также эвдиалит и так называемые "триклинные пироксены" - волластонит и родонит, которые, несмотря на то что их эмпирические формулы совершенно аналогичны формулам пироксенов, описываемых ниже, существенно отличаются от последних в структурном отношении. После силиката меди - аширита здесь же опишем колломорфную разность силиката меди - хризоколлу.

Берилл - Be3Al2[Si6O18]. Из числа бериллиисодержащих минералов является наиболее распространенным в земной коре.

Химический состав. BeO 14,1%, Al2O3 19,0%, SiO2 66,9%. В виде примесей устанавливаются щелочи (до 7%): Na2O, K2O, Li2O, иногда Rb2O, Cs2O (в воробьевите до 3%)*. Иногда присутствуют также гелий и H2O (до 3%).

*(Вхождение в состав берилла щелочей должно сопровождаться соответственным увеличением заряда в анионном радикале. Формула воробьевита в чистом виде, например, могла быть написана так: Сs(Be,Li)3Al2 [Si5AlO18])

Рис. 302. Проекция кристаллической решетки берилла на плоскость (0001)
Рис. 302. Проекция кристаллической решетки берилла на плоскость (0001)

Сингония гексагональная ; дигексагонально-дипирамидальный в. с. L6 6L2 7PC. Кристаллическая структура представляет исключительный интерес. Она изображена на рис. 302 в проекции на плоскость (0001). Здесь по углам ромба показано по два кольцевых радикала (один под другим), несколько повернутых друг относительно друга.

Рис. 303. Вертикальная проекция кристаллической решетки берилла
Рис. 303. Вертикальная проекция кристаллической решетки берилла

Be в плане располагаются между кольцевыми радикалами, однако не на одном уровне с ними, а, как показано в вертикальной проекции (рис. 303), между слоями колец. Таким образом, кристаллическая решетка в целом связана как боковыми, так и вертикальными связями. Ионы Al находятся в шестерном, а ионы Be - в четверном окружении ионов кислорода. Ионы Be2+ тесно связывают кольцевые радикалы в общий прочный остов. Характерно, что в каждом звене располагающиеся друг под другом кольца радикалов внутри имеют большой свободный канал. Такие крупные по размерам ионы, как Na1+, K1+ и Cs1+, а также H2O, присутствующие иногда в бериллах, располагаются именно в этих каналах.

Рис. 304. Кристаллы берилла
Рис. 304. Кристаллы берилла

Облик кристаллов. Кристаллы берилла имеют столбчатый или призматический облик и обычно хорошо образованы (рис. 304). Как правило, развиты призма {1010} и пинакоид {0001}. В гораздо меньшей степени представлены грани дипирамид {1121}, {1011} и призмы {1120}. Грани призм часто покрыты вертикальными штрихами. Двойники не установлены; вернее, закономерности наблюдающихся иногда срастаний индивидов не изучены. Агрегаты. Обычно встречается в виде одиночных вкрапленных кристаллов, иногда соединенных в друзы. Изредка устанавливаются шестоватые агрегаты сплошных масс.

Цвет. Чаще всего берилл окрашен в зеленовато-белый, желтый, желтовато-зеленый, голубой, яркозеленый, иногда розовый цвет. Причины окраски изучены недостаточно. Встречаются и бесцветные, прозрачные разности. По окраске различают следующие разновидности:

  1. изумруд - густо окрашенная в приятный яркозеленый цвет (отсюда обычно употребляющееся название цвета: изумрудно-зеленый); прозрачные экземпляры, не содержащие трещин, высоко ценятся как драгоценный камень; окраска обусловлена ничтожным содержанием хрома;
  2. аквамарин - прозрачная разновидность синевато-голубой окраски; название происходит от латинских слов: "аква" - вода и "марэ" - море;
  3. воробьевит - разновидность розового цвета (содержит цезий); названа в честь русского минералога В. И. Воробьева;
  4. гелиодор - желтая прозрачная разновидность (содержит небольшое количество окиси железа).

Блеск стеклянный. Nm = 1,568- 1,602 и Np = 1,564-1,595. Твердость 7,5-8. Хрупок. Спайность несовершенная по призме {1010} и пинакоиду {0001}. Излом неровный, часто раковистый. Уд. вес 2,63-2,91.

Диагностические признаки. Берилл узнается сравнительно легко по обли ку кристаллов и высокой твердости, отличающей его от похожих по форме других столбчатых минералов гексагональной сингонии. По сравнению с хризобериллом и фенакитом он обладает меньшим удельным весом и иными оптическими свойствами.

П. п. тр. не плавится, лишь края осколков закругляются. Прозрачные разности становятся мутными (при высокой температуре). Стекло с бурой прозрачное и бесцветное; лишь изумруд дает бледно окрашенный в зеленый цвет перл. В кислотах не растворяется.

Происхождение. Чаще всего берилл встречается в пегматитовых жилах среди кислых интрузивных пород или в боковых породах среди реакционно-метасоматических образований в генетической связи с пегматитами. Наблюдается также в измененных пневматолитовыми процессами гранитах-грейзенах, реже в пустотах среди самих гранитов в парагенезисе с минералами, содержащими летучие компоненты.

В ассоциации с ним, кроме полевых шпатов, слюд и кварца, часто наблюдаются: топаз, турмалин, флюорит, иногда фенакит, хризоберилл, вольфрамит, касситерит, сульфиды (арсенопирит, молибденит) и др.

Как химически устойчивый минерал, при выветривании и размыве коренных месторождений переходит в россыпи, где встречается в виде окатанных кристаллов или галек. Следует упомянуть о том, что изредка наблюдались фигуры вытравления на гранях кристаллов. Известны также случаи замещения берилла каолинитом (очевидно, при гидротермальном процессе).

Практическое значение. Красиво окрашенные прозрачные разности изумруда и аквамарина имеют применение в ювелирном деле.

В последнее время берилловые руды интересуют промышленность как источник бериллия - одного из легчайших металлов (Уд. вес в 1,5 раза меньше алюминия). Он образует легкие, прочные сплавы с алюминием и магнием, особенно важные для самолетостроения. Кроме того, получены очень важные в практическом отношении сплавы бериллия и с другими металлами. Бериллиевые соли находят применение в различных отраслях промышленности и в медицине.

Месторождения. Месторождения берилла, кроме СССР, находятся в США, Колумбии (Южная Америка) и в Южной Африке.

В США следует отметить месторождение берилла в Олбени (штат Мэйн), где были обнаружены гигантских размеров кристаллы (до 5 м в длину и 1,5 м в поперечнике) весом до 16 m, в Брэнчвилл (Коннектикут) и в других местах. В Колумбии (Южная Америка) в окрестностях Mузо известно крупное месторождение изумрудов, где они встречаются в богатых углистым и битуминозным веществом известняках и сланцах и связаны с пегматитовыми жилами. В ассоциации с ними здесь наблюдаются кварц, кальцит, пирит, паризит и ряд других минералов.

Кордиерит - Al3(Mg,Fe)2[Si5AlOl8]. Синонимы: иолит ("иол" по-гречески - фиалка), дихроит ("дихрос" по-гречески - двуцветный; имеется в виду его дихроизм). Впервые был открыт акад. Н. И. Кокшаровым в 1856 г. на Урале.

Химический состав. Содержит около 50% SiO2. Количества MgO и FeO колеблются в широких пределах. Встречаются разности, в которых присутствует исключительно FeO - железистый кордиерит. Устанавливаются также примеси CaO, Na2O и H2O (в виде ОН). Fe2O3 в неизмененных разностях не обнаруживается.

Рис. 305. Кристалл кордиерита
Рис. 305. Кристалл кордиерита

Сингония ромбическая; ромбо-дипирамидальный в. с. Кристаллическая структура похожа на структуру берилла, с той лишь разницей, что здесь места ионов бериллия заняты ионами алюминия. В анионном радикале один ион Si4+ заменен Al3+ в связи с необходимостью компенсировать лишний заряд среди катионов (см. формулу). Элементарная ячейка имеет псевдогексагональную форму. Облик кристаллов. Кристаллы наблюдаются редко, и большей частью в неясно образованных призматических формах (рис. 305), имеющих псевдогексагональный облик вследствие двойникования (аналогично арагониту). Гораздо шире распространен в сплошных массах или в виде вкрапленных зерен неправильной формы.

Цвет. Бесцветный или чаще окрашен в различные оттенки синего и фиолетового, реже желтовато-белого или бурого цвета (очевидно, у окисленных разностей). Блеск стеклянный. Ng = 1,541, Nm= 1,539 и Np= 1,534.

Твердость 7-7,5. Хрупкий. Спайность по {010} средняя и по {100} и {001} несовершенная. Излом раковистый. Уд. вес 2,60-2,66.

Диагностические признаки. Для кордиерита, по внешнему виду очень, похожего на кварц, характерны раковистый излом, синеватые оттенки окраски, стеклянный блеск. От сапфира его отличает меньшая твердость. От кварца с достоверностью отличим по оптическим свойствам (двуосность, наличие лимонно-желтых плеохроичных двориков вокруг включений).

П. п. тр. не плавится или плавится с трудом. В кислотах не разлагается. С азотнокислым кобальтом дает реакцию на Al.

Происхождение и месторождения. Кордиерит чаще всего встречается в гнейсах, кристаллических сланцах и измененных изверженных горных породах в ассоциации с магнезиальными и глиноземистыми минералами (гиперстеном, ромбическими амфиболами, биотитом, силлиманитом, основными плагиоклазами, тальком и др.). Кроме того, кордиерит встречается в лавах, причем содержит включения вулканического стекла. Это обстоятельство указывает на высокотемпературные условия его образования. Встречается в виде галек в россыпях.

Очень часто кордиерит находят полуразложенным; при этом в нем проявляются листоватое строение параллельно основанию и перламутровый отлив. При наложении гидротермальных процессов за счет кордиерита довольно легко образуются тальк, тонколистоватые агрегаты слюды, хлоритов и др.

В СССР описан в окрестностях Мурзинки (д. Маслянка), в Забайкалье (Ципиканский район) и в ряде других мест.

Аширит - Cu6[Si6O18]•6H2O, или CuSiO3•H2O. Синоним: диоптаз ("диа" по-гречески - сквозь, "оптазиа" - видение; так был назван вследствие того, что спайность минерала часто бывает видна сквозь кристалл). Сравнительно редкий минерал, встречающийся в медных месторождениях.

Химический состав. CuO 50,5%, SiO2 38,1%, H2O 11,4%. Примеси обычно отсутствуют. В небольших количествах (до 0,2%) устанавливается Fe2O3.

Рис. 306. Кристалл аширита
Рис. 306. Кристалл аширита

Сингония тригональная; ромбоэдрический в. с. L36C. Кристаллическая структура, детально изученная Н. В. Беловым, обнаруживает кольцевое строение комплексного аниона в виде шестичленных колец [Si6O18]12-. Молекулы воды располагаются в каналах колец. Облик кристаллов. Кристаллы обычно имеют вид коротких заостренных столбиков (рис. 306). Реже встречаются кристаллы ромбоэдрического облика. Нередки друзы кристаллов в трещинах и неправильной формы пустотах.

Цвет аширита изумрудно-зеленый. Черта зеленая. Блеск стеклянный. Прозрачен или просвечивает. Ng = 1,697 и Nm = 1,644.

Твердость 5. Хрупок. Спайность совершенная по ромбоэдру {1011}. Уд. вес 3,28-3,35.

Диагностические признаки. Характерны облик кристаллов, изумрудно-зеленый цвет и относительно высокая твердость.

П. п. тр. не плавится. При сильном накаливании в окислительном пламени чернеет, а в восстановительном краснеет, причем пламя окрашивается в зеленый цвет. С содой дает королек меди. В HCl и HNO3 разлагается с выделением студенистого кремнезема.

Происхождение. Аширит, судя по парагенезису минералов, повидимому, образуется при процессах выветривания медных месторождений. В ассоциации с ним встречаются такие минералы, как малахит, кальцит, иногда вульфенит, каламин и др.

Как химически устойчивый и твердый минерал, встречался в золотоносных россыпях.

Месторождения. В Союзе большой известностью пользуется месторождение Алтын-Тюбе (Центральный Казахстан), где встречались довольно крупные кристаллы аширита в трещинах среди известняков. Отсюда в 1780 г. казахским купцом Аширом были доставлены кристаллы, долгое время принимавшиеся за изумруд, позднее названные аширитом, затем диоптазом.

Из иностранных месторождений упомянем находки диоптаза в бассейне p. Hиари (Французское Конго), в районе Катанги (Бельгийское Конго), в Копиапо в Атакаме (Чили) и в других местах.

Хризоколла - CuSiO3•nH2O; n - около 2. "Хризос" по-гречески - золото, "колла" - клей.

Химический состав переменный. Часто содержит примеси: Al2O3 до 17% (пиларит), Fe2O3 до 7%, P2O5 до 7-9% (демидовит).

Сингония не известна. Обычно хризоколла представлена типичным коллоидом. Встречается в опаловидных массах в виде корочек с натечной, иногда пузырчатой поверхностью, а также в землистых массах.

Цвет хризоколлы голубой, голубовато-зеленый или синий, бурый (от примесей гидроокислов железа) и даже черный. Черта у более чистых разностей зеленовато-белая. Блеск у опаловидных разностей стеклянный, восковой, матовый.

Твердость около 2, иногда 4. Хрупкая. Излом неровный, раковистый. Уд. вес 2,0-2,3. Часть воды удаляется при нагревании до 110°, другая часть-при более высоких температурах.

Диагностические признаки. Узнается по колломорфным массам, голубовато-зеленым оттенкам и сравнительно невысокой твердости.

П. п. тр. не плавится, пламя окрашивает в зеленый цвет. В колбе легко выделяет воду, чернеет. В кислотах разлагается и выделяет кремнезем в порошковидном состоянии.

Происхождение. Хризоколла является типичным минералом зон окисления медных месторождений и преимущественно распространена в районах с сухим жарким климатом.

В ассоциации с ней встречаются самые различные кислородные соединения меди. Наблюдались псевдоморфозы хризоколлы по малахиту, азуриту, атакамиту, либетениту, церусситу, кальциту и т. д. Установлены также постепенные переходы к менее водным силикатам меди (планшеиту).

В старых заброшенных рудниках образуется на стенках выработок из растворов с нейтральной реакцией.

Месторождения, в которых встречается хризоколла, весьма многочисленны. На Урале она была описана в Турьинских рудниках, в Меднорудянске (демидовит). В Центральном Казахстане она встречается в Джезказганском медном месторождении, а также в Коктас-Джартас, Успенском руднике и в других местах.

Из иностранных месторождений наиболее интересные образования встречаются в Чили, в западных штатах США, в Африке (Бельгийское Конго) и др.

Эвдиалит - (Na,Ca)6Zr[Si6Ol8][OH,Cl]2. "Эв" по-гречески - легко, "диалитос" - разлагаемый (имеется в виду поведение перед паяльной трубкой и в кислотах). Эвколит - разновидность, обогащенная FeO. Мезодиалит - промежуточная разность по содержанию FeO.

Химический состав (в %): Na2O 11,6- 17,3, CaO 8,9-11,3, ZrO2 12,0-14,5, (Ce, La, Y)2O3 0,3-2,9, FeO 3,1-7,1, MnO 0,3- 3,1, SiO2 47,2-51,2, H2O 0,03-2,9, Cl 0,7-1,6.

Рис. 307. Кристаллы эвколита r{1011} с {0001}, m(1OlO), ?{1120} e{0012} L (1014
Рис. 307. Кристаллы эвколита r{1011} с {0001}, m(1OlO), ?{1120} e{0012} L (1014

Сингония тригональная; дитригонально-скаленоэдрический в. с. L363L23PC Облик кристаллов толстотаблитчатый, пластинчатый, реже призматический (рис. 307). Главнейшие формы: пинакоид {0001}, ромбоэдры {1011}, {1013}, призмы {1010], {1120} и др. Наблюдается также в виде неправильной формы зерен, реже сплошных жилообразных масс.

Цвет эвдиалита розовый, розовато-красный различных оттенков, красновато-бурый, бурый, желто-бурый и светложелтый. Блеск стеклянный. Для эвдиалита: Ng = 1,610 и Nm = 1,608. Для эвколита: Nm = 1,620 и Np = 1,618.

Твердость 5-5,5. Хрупок. Спайность по {0001} несовершенная. Уд. вес 2,84-2,98 (увеличивается от эвдиалита к эвколиту).

Диагностические признаки. Для эвдиалита обычно характерен розовый или красный (малиновый) цвет различных оттенков, по которому его легко заподозрить среди щелочных изверженных пород, особенно в ассоциации с цирконийсодержащими силикатами. В прозрачных шлифах он сразу узнается по оптическим свойствам: плеохроизму и очень низкому двупреломлению.

П. п. тр. легко сплавляется в зеленое пузырчатое стекло; пламя окрашивает в желтый цвет. В закрытой трубке устанавливается выделение воды. В кислотах быстро разлагается. Раствор в HCl дает реакцию на Zr (оранжевая окраска куркумовой бумажки).

Происхождение. Встречается исключительно среди магматических щелочных пород (нефелиновых сиенитов) и в пегматитовых обособлениях среди них в парагенезисе с нефелином, полевыми шпатами эгирином и др. Известны породы (например эвдиалитовый луяврит), где эвдиалит столь широко распространен, что является породообразующим минералом.

При наложении гидротермальных процессов эвдиалит, очевидно, легко подвергается изменениям, так как наблюдались образования на его месте катаплеита, а иногда мелких пирамидальных кристалликов циркона среди полуразрушенной его массы в ассоциации с цеолитами, флюоритом и другими минералами гидротермального происхождения.

При выветривании из эвдиалита выносятся щелочи и кремнезем, а на месте их в виде бурой пористой массы накапливаются ZrO2 и Fe2O3 (повидимому, в форме гидроокислов).

Практическое значение. Значительно обогащенные эвдиалитом разности щелочных изверженных пород могут служить сырьем для получения эвдиалитовых концентратов как источника циркония. Среднее содержание эвдиалита в таких породах (эвдиалитовых луявритах) достигает 6-8%, иногда (в жильных разностях) до 30% и больше.

Турмалин - (Na,Ca)(Mg,Al)6[B3Al3Si6(0,OH)30]. Формула относится к наиболее распространенному минеральному виду. Название происходит от сингалезского слова "турмали". Под этим названием он был привезен в Голландию в 1703 г. вместе с другими драгоценными камнями с о. Цейлон.

Химический состав не постоянен вследствие широкого проявления изоморфных замещений. Наблюдаются следующие пределы содержания главных компонентов (в %): SiO2 30-44, B2O3 8-12, Al2O3 18-44, FeO + Fe2O3 0-38, MgO 0-25, Na2O 0-6, CaO 0-4, H2O 1-4. Кроме того, в виде изоморфных примесей устанавливаются следующие элементы: К (до 2,5% K2O), Li (до 1,3% Li2O), Mn•• (до 3,5% MnO), Cr (до 10,7% Cr2O3), а также F (до 1,2%) и Cl.

Магнезиальные разности турмалинов носят общее название дравита, железистые - шерлита, литиевые - эльбаита; богатые глиноземом не имеют названия.

Рис. 308. Кристаллическая решетка турмалина. А - вид двухэтажных колец вдоль оси с; Б - вертикальная проекция их
Рис. 308. Кристаллическая решетка турмалина. А - вид двухэтажных колец вдоль оси с; Б - вертикальная проекция их

Сингония тригональная; дитригонально-пирамидальный в. с. L33P. Кристаллическая структура турмалина изучена Е. Н. Беловой и Н. В. Беловым. Выяснилось, что ранее опубликованные Бюргером данные по расшифровке структуры этого минерала неверны. Согласно новым данным, характерной структурной единицей в турмалине являются двухэтажные (в отличие от берилла) кольцевые анионные радикалы (рис. 308) с формулой A12O30 где половина ионов А представлена Si4+, а другая половина - ионами Al3+ и B3+. При этом ионы кремния в четверном окружении ионов кислорода занимают один слой (этаж) в указанном анионном радикале, образуя шестичленные кольца дитригональной конфигурации, обладающие тройной осью и тремя проходящими через нее зеркальными плоскостями симметрии. Второй слой каждого спаренного кольца представлен ионами Al3+ и B3+, находящимися в тетраэдрическом окружении ионов кислорода и вместе с ними образующими форму, в общей сложности близкую к треугольнику. Эти изолированные двухэтажные кольца располагаются в вершинах ромбоэдрической элементарной ячейки и соединяются между собой с помощью ионов Mg и Al (но уже в шестерной координации ионов кислорода). Эти ионы, будучи связаны друг с другом общими ионами кислорода, в кристаллической структуре образуют винтообразные цепочки вдоль правых и левых тройных винтовых осей ромбоэдрической ячейки. Что касается ионов Ca и Na, то они, находясь в шестерном окружении ионов кислорода, располагаются на тех же тройных осях, на которых сидят спаренные анионные кольца, и, таким образом, связывают их собою вдоль оси с. Все эти особенности кристаллического строения турмалина хорошо согласуются с характерными для него физическими и химическими свойствами и, прежде всего, с формой кристаллов, различием притупляющих их граней на концах кристаллических индивидов, пиро- и пьезоэлектрическими свойствами, оптическими свойствами (оптический знак, схема абсорбции света) и др. Повышенная твердость турмалина ставится в связь с повышенным координационным числом бора (4 вместо 3) подобно тому, как это имеет место в силикатах алюминия (с координационным числом 6). Облик кристаллов. Кристаллы турмалина обычно имеют столбчатый облик и вытянуты вдоль тройной оси симметрии. Изредка встречаются короткопризматические кристаллы. Как правило, кристаллы небольшие, часто микроскопически мелкие, но иногда попадаются и крупные экземпляры, до 20 см и более в длину при нескольких сантиметрах в поперечнике. Из форм наиболее часто встречаются призмы {1010} и {1120}, тригональные пирамиды {1011}, {0221} и др. (рис. 309). Всего установлено около 180 простых форм. Нередко концы кристаллов развиты не одинаково. Очень часто наблюдаются на гранях призм весьма характерная для турмалинов вертикальная штриховка и не менее характерная форма сферических треугольников в поперечном разрезе (рис. 310), обусловленная комбинацией многочисленных граней призматического пояса. Двойники очень редки по (1011). Агрегаты. Нередко турмалин наблюдается в шестоватых, радиальнолучистых (в виде так называемого турмалинового солнца), спутанноигольчатых или волокнистых агрегатов. Реже встречается в сплошных зернистых, иногда скрытокристаллических массах.

Рис. 309. Призматический кристалл турмалина
Рис. 309. Призматический кристалл турмалина

Цвет турмалина зависит от его химического состава. Разности, не содержащие железа или бедные им, окрашены в различные оттенки зеленого, розового, красного цвета. Они обычно бедны MgO и FeO, но часто богаты Li2O, Розовый цвет обязан присутствию Mn, Li и Cs. Тёмнокрасные турмалины носят название рубеллита. Богатые MgO турмалины чаще всего обладают бурой и желтой окраской. Железистые разности интенсивно окрашены в темные цвета: черный (шерл), темнозеленый, темносиний (индиголит) и темнобурый. Реже наблюдаются совершенно бесцветные, прозрачные разности. Хромсодержащие турмалины окрашены в густой темнозеленый цвет. 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.

Рис. 310. Штриховка и форма поперечного сечения кристаллов турмалина
Рис. 310. Штриховка и форма поперечного сечения кристаллов турмалина

Например, в поперечном изломе ядро имеет красный цвет, а с периферии одна или несколько резко очерченных полигональных зон окрашены в различные оттенки зеленого или какого-либо другого цвета. Черта белая. Блеск стеклянный. Для дравита: Nm = 1,635 и Np = 1,614. Для шерлита: 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 несовершенная по призме {1120} и пирамиде {1011}. Излом неровный. Уд. вес 2,90-3,25. Прочие свойства. Электризуется при нагревании, трении, давлении, причем один конец кристалла заряжается положительно, другой-отрицательно. 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 не одинаково. Бесцветные или бледноокрашенные разности, особенно богатые литием, вообще не плавятся, но становятся мутными, иногда несколько вспучиваются. Более богатые железом плавятся с трудом, а железисто-магнезиальные сплавляются довольно легко в пузыристое стекло. Все турмалины в смеси с CaF2 и KHSO4 дают реакцию на бор (зеленое окрашивание пламени). В кислотах не разлагаются.

Происхождение. Турмалины довольно часто встречаются в ассоциации с другими минералами, содержащими летучие компоненты, в пегматитах (рубеллит и полихромные турмалины наблюдались исключительно в них), нередко гидротермальных рудных месторождениях, а также в различных измененных породах, в том числе кристаллических сланцах, гнейсах, филлитах, подвергшихся воздействию пневматолитовых агентов. В виде микроскопических кристалликов наблюдается также в некоторых гранитах и в их контактовых ореолах, преимущественно в ассоциации с кварцем, иногда с топазом, касситеритом и другими минералами в грейзенах.

При выветривании пород он ведет себя как химически стойкий минерал и, как остаточный продукт, попадает в россыпи. Устанавливается также во многих осадочных породах. Наблюдающиеся иногда на кристаллах турмалина фигуры разъедания, вероятно, обязаны своим происхождением гидротермальным процессам.

Практическое значение. Красиво окрашенные прозрачные разности турмалина применяются в ювелирном деле на мелкие поделки. Крупные кристаллы, обладающие пьезоэлектрическими свойствами, имеют применение в радиотехнике для изготовления пластинок, служащих для стабилизации длин волн передатчиков.

Месторождения, в которых встречается в том или ином количестве турмалин, весьма многочисленны, причем наибольшим распространением 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 северо-востоку от г. Свердловска), где встречаются различных цветов полихромные турмалины, нередко в лучистошестоватых сростках. Особенно замечательны карминно-красные турмалины Сарапулки. Прекрасные кристаллы малинового цвета вместе с лепидолитом были найдены на северном склоне Борщовочного кряжа (Забайкалье). В Нижне-Исетском районе Урала, близ дер. Шабры, в трещинах среди залежей хромистого железняка и на границах их с тальковыми сланцами были обнаружены довольно крупные (до нескольких сантиметров в длину и до 1 см в поперечнике) кристаллы хромовых турмалинов темнозеленого или почти черного цвета.

Из иностранных месторождений упомянем лишь некоторые. Большой известностью пользуются замечательные по окраске и размерам турмалины из пегматитовых жил о. Мадагаскар. Красиво окрашенные в различные цвета (красный, розовый, зеленый, синий, фиолетовый и др.) турмалины встречаются среди пегматитов Сан-Диего ив других местах Калифорнии. Из россыпей о. Цейлон издавна добывались интенсивно окрашенные прозрачные образцы турмалина и вывозились как драгоценные камни в Европу. Частью отсюда происходят редко встречающиеся синие турмалины (индиголит).

Волластонит - Ca3 [Si3O9], или CaSiO3. Назван по фамилии химика В. Волластона (1766-1828). Синоним: досчатый шпат.

Химический состав. CaO 48,3%, SiO2 51,7%. Иногда обнаруживается FeO (до 9%), в незначительных количествах устанавливаются также примеси Na2O, MgO и Al2O3.

Рис. 311. Кристалл волластонита
Рис. 311. Кристалл волластонита

Сингония триклинная; пинакоидальный в. с. Кристаллическая структура детально не изучена, но отлична от структуры типичных пироксенов, поскольку элементарные ячейки разные. Облик кристаллов. Волластонит образует таблитчатые (рис. 311), нередко удлиненные по оси b кристаллы, чем и обусловлено прежнее название этого минерала (досчатый шпат). Главное развитие имеет пинакоид {001}, в меньшей степени {10O}, а также грани призм {110}, {101} и др. Двойники по (100) или (001). Агрегаты листоватые, радиальнолучистые или шестоватые, скорлуповатые, реже волокнистые с параллельным и сетчатым расположением отдельных волокон.

Цвет волластонита белый с сероватым или красноватым оттенком, реже мясо-красный. Встречаются и совершенно прозрачные бесцветные разности. Блеск стеклянный, на плоскостях спайности иногда с перламутровым отливом. Ng=1,631, Nm = 1,623 и Nр= 1,616.

Твердость 4,5-5. Спайность по {100} совершенная и по {001} средняя с углом 74°; по другим направлениям несовершенная. Уд. вес 2,78-2,91.

Диагностические признаки. В сплошных массах, встречающихся в контактово измененных известняках, узнается обычно по белому или серовато-белому цвету, радиальношестоватым агрегатам, спайности и по парагенезису с другими минералами контактово-метасоматического происхождения (гранатами, диопсидом и др.).

П. п. тр. сплавляется с трудом. В HCl вполне разлагается с выделением студенистого кремнезема.

Происхождение и Месторождения. Встречается главным образом в мраморизованных известняках, подвергшихся воздействию кислой магмы, или в ксенолитах перекристаллизованных известняков в изверженных горных породах. В ассоциации с ним наблюдаются известковистые гранаты, диопсид, везувиан и другие минералы скарновых зон. Таковы, например, случаи нахождения волластонита в Турьинских рудниках (С. Урал), некоторых Минусинских контактово-метасоматических рудных месторождениях и др. Заслуживают упоминания исключительно редко встречающиеся огромные массы (в несколько тысяч кубических метров) волластонита близ Санта-Фе в Мексике. В виде кристаллов наблюдался в вулканических выбросах на Монте-Сомма (Везувий).

Волластонит встречается также в известковистых кристаллических сланцах, образующихся при метаморфизме в условиях глубинных зон.

Чисто волластонитовые горные породы используются для изготовления "горной шерсти" белого цвета, большой прочности и значительной длины волокна. Плавка производится в электропечах.

Родонит - (Mn, Ca) SiO3. Название происходит от греческого "родон" - розовый. Синоним: орлец (на русском языке).

Химический состав (в %): MnO 46,0-30,0, FeO 2-12, CaO 4-6,5 (в природных образцах больше не бывает, чем отличается от бустамита - CaMn[SiO3]2), SiO2 45-48. В виде примесей присутствуют FeO, в очень незначительных количествах щелочи и Al2O3.

Сингония триклинная; пинакоидальный в. с. Облик кристаллов. Редко встречающиеся в пустотах кристаллы обычно плохо образованы, с шероховатыми гранями и закругленными ребрами. Однако акад. Кокшаровым были описаны кристаллы, число форм в которых доходило до 40. Чаще встречаются кристаллы таблитчатой, изометрической, реже призматической формы. Агрегаты. Преимущественно наблюдается в виде сплошных плотных или зернистых масс.

Цвет родонита характерный розовый, иногда розовато-серый. Блеск стеклянный, на плоскостях спайности с перламутровым отливом. Ng = 1,730, Nm = 1,726 и Np=1,721.

Твердость 5-5,5. Спайность по {110} и {110} совершенная, по {011} менее совершенная. Уд. вес 3,40-3,75.

Диагностические признаки. В сплошных массах узнается по розовому цвету. В образцах, частично затронутых окислением, чрезвычайно характерны черные прожилки гидроокислов марганца (главным образом, вернадита).

П. п. тр. в окислительном пламени буреет и затем чернеет (окисление марганца). В восстановительном пламени сплавляется в красное или бурое стекло. С бурой и фосфорной солью дает реакцию на Mn. В HCl немедленно разлагается с образованием белого порошка кремнезема.

Происхождение. Как сравнительно низкотемпературный минерал встречается иногда в гидротермальных, а также в контактово-метасоматических месторождениях в ассоциации с родохрозитом, бустамитом и другими минералами марганца, а иногда с сульфидами Mn, Zn, Pb и др.

В значительных массах образуется в процессе регионального метаморфизма осадочных марганцевых руд за счет окислов или карбонатов марганца и опала или кварца. В парагенезисе с ним почти постоянно наблюдаются почти незаметные на глаз скопления бустамита, часто марганцовистых гранатов желтого цвета и карбонатов марганца.

При выветривании чрезвычайно легко поддается окислению с образованием налетов, корок, прожилков черных гидроокислов марганца. Двухвалентный марганец непосредственно переходит в четырехвалентный. Даже в течение года глыбы свежего розового родонита с поверхности покрываются блестящими черными налетами вернадита.

Практическое значение. Массивные породы, сплошь состоящие из родонита, употребляются в качестве поделочного камня для изготовления ваз, письменных приборов, облицовки колонн и т. д. В частности, он был использован при отделке станции "Маяковская" Московского метрополитена.

Месторождения. Лучшее месторождение родонита находится на Урале, близ д. Малой Седельниковой (к югу от Свердловска), откуда в свое время было добыто немало монолитных глыб, использованных для крупных и мелких поделок, многие из которых хранятся в музеях. Аналогичные месторождения метаморфизованных осадочных руд марганца, но меньших размеров, встречаются во многих пунктах Примагнитогорского района (Урал) среди слоистых красных яшм, туффитов и других метаморфизованных осадочных пород; зоны окисления представлены богатыми рудами марганца; эти руды используются в черной металлургии.

предыдущая главасодержаниеследующая глава



При копировании отдельных материалов проекта (в рамках допустимых законодательством РФ) активная ссылка на страницу первоисточник обязательна:

'GeoMan.ru: Библиотека по географии'