Твердость 6,5–7,5. Более высокой твердостью обладают альмандин, пироп и спессартин (7–7,5). Спайность несовершенная по (110), обычно отсутствует. Излом неровный. Уд. вес 3,5–4,2 (см. табл. 17). Диагностические признаки. Макроскопически легко узнаются по характерному облику кристаллов, жирному блеску, высокой твердости и сравнительно большому удельному весу.
Происхождение и месторождения. Из уграндитов наибольшим распространением пользуются гранаты контактово-метасоматического происхождения, возникающие в результате реакций преимущественно кислых магм с карбонатными породами (известняками и доломитами) в условиях сравнительно высоких температур. Нередко встречаются в виде сплошных масс (гроссуляр и андрадит) или входят в состав скарнов, состоящих главным образом из известковистых силикатов: диопсида, геденбергита, эпидота, везувиана, иногда волластонита, актинолита, хлоритов и др. Андрадитовые скарны обычно сопровождают магнетитовые месторождения контактового происхождения: гора Магнитная, гора Высокая, гора Благодать (Урал).
Гроссуляр преобладает в маложелезистых известковых скарнах, как, например, Синереченское месторождение (Приморье), а также в скарноподобных кислых метасоматитах по ультраосновным породам (в родингитах), совместно со светлоокрашенными диопсидом и везувианом. Примером проявлений подобного типа являются родингитовые жилы в Баженовском месторождении хризотиласбеста (Ср. Урал).
Уваровит и другие богатые хромом гранаты довольно часто наблюдаются в виде хорошо образованных кристаллов в ассоциации с хромшпинелидами и хромовыми хлоритами в пустотах (главным образом в минерализованных трещинах альпийского типа) среди месторождений хромистых железняков и ультраосновных изверженных горных породах (Са-рановское месторождение на Урале).
Пироп наблюдается как акцессорный минерал в алмазоносных кимберлитах. Намного чаще встречаются месторождения гранатов (главным образом альмандина), возникшие под воздействием кислых магм на основные метаморфические породы (амфиболиты и роговообманково-хлоритовые породы и др.), особенно если последние наблюдаются в виде ксенолитов. Альмандин может также быть акцессорным минералом гранитов. Спессартин часто встречается в редкометалльных гранитных пегматитах.
Как новообразования, достигающие значительных содержаний, пиральспиты широко распространены в кристаллических сланцах: слюдяных, хлоритовых, тальковых, амфиболовых и др.
В кристаллах гранатов, достигающих иногда значительных размеров (до 20 см и больше), нередко устанавливаются включения по сторонних минералов, образующихся в сланцах. В парагенезисе с ними довольно часто наблюдаются мусковит, биотит, кварц, кианит, силлиманит, графит, рутил, магнетит и др. Альмандины метаморфического происхождения в мусковитовых сланцах, нередко с кианитом и ставролитом, известны во многих местах: в Кейвской гряде (Кольский полуостров) и в Мамско-Чуйском слюдоносном районе (Восточная Сибирь)
Практическое значение. Прозрачные, красиво окрашенные разности гранатов применяются в ювелирном деле. Альмандин является недорогим камнем и весьма широко используется в доступных изделиях. Для полирования твердых пород дерева (дуба, ореха, клена, красного дерева и др.), шлифования зеркальных стекол, полирования кожи, твердого каучука, целлулоидных и других изделий.
26. Минералогия Кианита и Андалузита
В этой группе объединены три отличающиеся по структурным особенностям модификации одного и того же по составу вещества с одинаковой эмпирической формулой Al2O3. SiO2, или Al2SiO5, носящие названия: кианит (или дистен), андалузит.
Характерной особенностью кристаллических структур этих соединений является то, что среди ионов Al в каждой структуре устанавливаются два сорта: половина их всегда входит в структуру с координационным числом 6, другая же половина имеет разные координационные числа: 6 (для кианита), 5 (для андалузита).
КИАНИТ — Al2[SiO4]O, или Al2О3. SiO2. От греч. кианос — синий. Синоним: дистен (ди — двояко, стенос — сопротивляющийся; имеется в виду существенное различие в твердости в двух направлениях). Химический состав. Al2О3 — 63,1 %, SiO2 — 36,9 %. В виде изоморфной примеси обычно присутствуют Fe2O3 — до 1–2 %, иногда до 7 %, Cr2О3 — до 1,8 % и в незначительных количествах CaO, MgO, FeO, TiO2.
Сингония триклинная; пинакоидальный.
 Облик кристаллов. Кианит обычно наблюдается в длинных столбчатых по оси с, часто уплощенных, досковидных кристаллах. Главнейшими формами являются пинакоиды {100}, {010} и {110}. Двойникивстречаются очень часто. Двойниковой плоскостью служит обычно (100), а двойниковой осью — перпендикуляр к ней. Они легко узнаются по входящим углам. Встречаются также двойники, в которых индивиды пересекаются под углом, близким к 60°. Иногда наблюдаются сростки радиально расходящихся кристаллов.
Цвет кианита голубой, синий (различной интенсивности), иногда зеленый, желтый, реже он бесцветный, редко черный. Блеск стеклянный, на плоскостях спайности иногда перламутровый.
Твердость в различных направлениях неодинакова, что весьма характерно для кианита (дистена): на грани (100) параллельно удлинению кристалла —4–4,5, в поперечном направлении — 6; на гранях (010) и (110) — 7. Хрупок.
Спайность по {100} совершенная, по {010} менее совершенная; по {001} отдельность. Уд. вес 3,56–3,68 (колеблется в зависимости от количества включений).
Диагностические признаки. Легко узнается по голубой или синей окраске, неоднородной твердости и нахождению в кристаллических, главным образом слюдистых сланцах.
Происхождение и месторождения. Преимущественно образуется в процессе метаморфизма богатых глиноземом пород в обстановке весьма высоких давлений, т. е. на значительных глубинах в земной коре. Как химически устойчивый минерал, кианит при выветривании горных пород переходит в россыпи. Ряд крупных месторождений кианитсодержащих кристаллических сланцев известен в северо-западной части России, например Шууруртское месторождение в Западных Кейвах (Кольский полуостров). По окраске, морфологическим признакам и ассоциации минералов наблюдается несколько разновидностей кианита. Голубой кианит в виде крупных столбчатых кристаллов (до 20–30 см в длину) рассеян в кианит-ставролитовых сланцах. На Ю. Урале известностью пользуется сравнительно небогатое Борисовское месторождение (в Кочкарском районе) в парагонитовых сланцах, залегающих среди гранитного массива и прорезанных жилами гранита, аплита и пегматитов. В зонах контакта сланцев с гранитами кианит отсутствует (высокие температуры). Иногда он встречается в ассоциации с шерлом. Линзы кианитсодержащих сланцев образуют постепенные переходы в «пустые», т. е. не содержащие его, сланцы. В районе развиты россыпи с содержанием кианита до 7 %; из них он извлекается промывкой.
Используются для получения огнеупоров в металлургии и керамической промышленности.
АНДАЛУЗИТ — Al2[SiO4]O. Название происходит от провинции
Андалузия в Испании. Химический состав тот же, что и кианита; часто небольшое содержание Fe2O3.
Сингония ромбическая; ромбо-дипирамидальный в. с. 3L23PC.
 Облик кристаллов крупнопризматический с сечением, близким к квадратному, столбчатый. Главные формы: ромбические призмы, пинакоид, и др. Типичный кристалл показан на рис. 286. В углисто -глинистых сланцах иногда встречаются индивиды с оригинальным внутренним строением, получившие название хиастолита; они являются параморфозами параллельно-шестоватых агрегатов кианита по секториальным кристаллам андалузита. Захваченное при росте кристаллов углистое или глинистое вещество располагается по определенным кристаллографическим направлениям: в поперечном разрезе в виде черного креста (рис. 287), а в продольных — в виде параллельных длине кристалла полос на белом или сером общем фоне (на рисунке цвета показаны наоборот). Двойники не наблюдались. Встречается также в лучисто-шестоватых и зернистых агрегатах.
Цвет. Редко бесцветный; обычно окрашен в серый, желтый, бурый, розовый, красный и темно-зеленый (марганцовистая разность) цвет. Блеск стеклянный.
Твердость 7–7,5. Спайность по {110} ясная. Излом неровный, занозистый. Уд. вес 3,1–3,2.
Диагностические признаки. Для кристаллов характерны почти прямоугольные призматические формы с призматической спайностью. По высокой твердости отличается от многих других силикатов, похожих на него по цвету.
Происхождение и месторождения. Андалузит нередко распространен как контактово-метаморфический минерал в глинистых или углисто-глинистых сланцах, а также в измененных эффузивных породах, особенно в генетической связи с интрузивами гранитов. Реже встречается в гнейсах и слюдяных сланцах в ассоциации с гранатом, корундом, кианитом и др. Хиастолит красно-бурой окраски, представляющий минералогический интерес, встречается в слюдяном сланце в районе Александровского
прииска, около д. Манково (Нерчинский округ, Забайкалье), а желто-серого цвета — по берегам р. Аргуни. На гребне горы Азау-Гетчечегет-Карабаши (Приэльбрусье) в составе кварц-мусковитовых сланцев андалузит образует кристаллы телесного цвета.
Содержание андалузита вблизи корундовых тел достигает 90–95 %, а в андалузитсодержащих кварцитах — 18 %. Пользуются известностью замечательные кристаллы хиастолита с горы Хоуден (Южная Австралия).
27. Минералогия Титанита и Ставролита
СТАВРОЛИТ — (Fe2+,Mg,Zn)2Al9[(Si,Al)O4]4O4[OH]2 или упрощенно Fe[OH]2 * 2Al2SiO5. Назван по форме часто встречающихся крестообразных двойников (от греч. ставрос — крест).
Химический состав. FeO— 15,8 %, Al2О3— 55,9 %, SiO2— 26,3 %, Н2О — 2,0 %.
Сингония ромбическая: ромбо-дипирамидальный в. с. 3L23PC.
Облик кристаллов. Кристаллы обычно имеют вид коротких и толстых призм. Наблюдаются преимущественно следующие формы: призмы {110}, иногда {101} и пинакоиды {001} и {010} (рис. 289). Двойники очень характерны (рис.
289) и напоминают прямоугольный — по (032) или косой — по (232) крест. Изредка встречается в виде неправильных зерен.
Цвет ставролита расно-бурый до буровато-черного. Редко прозрачен.
Блеск стеклянный.
Твердость 7–7,5. Спайность по {010} ясная. Излом неровный. Уд. Вес 3,65–3,77 (колеблется в зависимости от включений посторонних минералов).
Диагностические признаки. Легко узнается по цвету и характерным формам кристаллов, особенно двойников.
Происхождение и месторождения. Ставролит, как относительно высокотемпературный минерал, является весьма характерным минералом некоторых кристаллических сланцев, образовавшихся в результате регионального, реже контактового метаморфизма. Часто встречается в породах, богатых кремнеземом и железом, в ассоциации с гранатами, андалузитом, кордиеритом, слюдами, магнетитом, брукитом и др. Химически довольно стойкий минерал. Наблюдались превращения в зеленую слюду и хлориты, очевидно в результате наложения последующих гидротермальных процессов. Встречается в россыпях.
В пределах России встречается в сланцах горы Таганай (Ю. Урал), а также в россыпях по рр. Санарке и Каменке (Кочкарский район), в Кейвах (Кольский полуостров).
Практическое значение приобрел в последнее время, обнаружены хорошие показатели этого минерала при употреблении его в качестве флюса для плавки железных руд.
ТИТАНИТ — CaTi[SiO4]O. Назван по составу. Синоним: сфен (от греч. сфенос — клин), по характерной клиновидной форме кристаллов.
Химический состав. CaO — 28,6 %, TiO2 — 40,8 %, SiO2 — 30,6 %.
Сингония моноклинная; ромбо-призматический в. с. L2PC.
О  блик кристаллов. Одиночные кристаллы вообще характерны для этого минерала; внешний вид их весьма разнообразен по комбинациям форм. Чаще всего они представляют собой уплощенные конвертообразные призмы, имеющие в поперечном разрезе клиновидную форму (рис. 292). При преимущественном развитии граней {001} принимают таблицеобразную форму. Гораздо реже, при развитии граней призмы {110} и пинакоида, образуют кристаллы призматического облика (рис. 293). Двойники срастания наблюдаются довольно часто по (100), реже по (001).
Цвет титанита желтый, бурый, зеленый, серый, иногда черный, розовый или красный. Блеск близкий к алмазному или алмазный, жирный.
Твердость 5–6. Спайность по {110} ясная или несовершенная. Уд. вес 3,29–3,56.
Диагностические признаки. Для титанита часто весьма характерны клиновидные формы кристаллов с острыми и тупыми углами между гранями, отличающие его от ряда минералов, похожих на него по желтовато-бурому цвету.
Происхождение и месторождения. В небольших количествах в виде акцессорной примеси титанит встречается довольно часто в магматических горных породах (гранитах, сиенитах, трахитах, андезитах и пр.) в ассоциации с полевыми шпатами, нефелином, эгирином, цирконом, апатитом и другими минералами. В более крупных кристаллах распространен также в пегматитах преимущественно сиенитового состава. Реже встречается в контактово-метасоматических образованиях при воздействии менее кислых магм на известняки и наблюдается в парагенезисе с диопсидом, гранатом, эпидотом, хлоритами, магнетитом и др. Иногда он довольно характерен для некоторых метаморфических пород (гнейсов, слюдяных и хлоритовых сланцев, амфиболитов и др.). В хорошо образованных кристаллах наблюдается также в жилах альпийского типа с кальцитом, хлоритом, эпидотом, альбитом, адуляром и др. В зоне выветривания, как химически устойчивый минерал, накопляется в россыпях. Наблюдается как в виде неправильных зерен до 1 см в поперечнике, так и в виде призматических, вытянутых по оси с кристаллов с преимущественным развитием призмы {110} (рис. см. 294). Очень оригинальны также игольчатые, радиально-лучистые или волокнистые агрегаты титанита с розоватым или желтоватым оттенком, располагающиеся как более поздние образования между зернами других минералов.
В Ильменских горах, В Назямских и Шишимских горах (Златоустовский район на Ю. Урале).
Практическое значение. Титанит, если содержится в значительных массах, может являться сырьем для получения при переработке окиси титана и других соединений.
28. Общая характеристика островных силикатов
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Среди силикатов это наиболее многочисленный подкласс минералов. Его характерными представителями являются оливин (Mg, Fe)2(Si04), альмандин Fe3Al2(Si04.)3, гроссуляр Ca3Al2(Si04)3, топаз Al2(Si04)F2, эпидот Са2(А1, Fe)(Si04)(Si207)0(0H). Силикаты этого подкласса имеют разнообразный состав — это минералы магния, железа, кальция, марганца, титана, алюминия, редких земель, тория, циркония, ниобия и др., ни в одном другом подклассе нет такого разнообразия катионов.
К числу породообразующих и наиболее широко распространенных в природе минералов относятся оливины, гранаты, эпидот, кианит, титанит, циркон. Практическое значение имеет лишь ничтожная доля от общего числа минералов. В качестве абразивных материалов используются гранаты, драгоценными минералами являются топаз, альмандин, пироп, уваровит, хризолит (разновидность оливина).
Кристаллохимическое своеобразие минералов подкласса островных силикатов определяется сочетанием двух факторов: а) присутствием в них орто- и диортогрупп — (Si04)4
и (Si207)6-, б) большой ролью в их составе катионов октаэдрической координации с радиусом от 0,060 до 0,080 нм, главными из них являются магний и железо. Благодаря такому сочетанию типичных для плотнейшей упаковки ее тетраэдрических и октаэдрических полиэдров, структуры островных силикатов наиболее компактны и прочны среди силикатов других подклассов. Кроме перечисленных катионов большую роль, но не во всех, а в некоторых островных силикатах играют относительно крупные катионы восьмерной (и более) координации — Са2+ (0,106 нм), Na+ (0,098 нм), Се3+ (0,118 нм). Их координационные полиэдры несоразмерны с октаэдрами и тетраэдрами. Структура таких минералов, за малым исключением (гроссуляр), менее компактна.
МОРФОЛОГИЯ КРИСТАЛЛОВ И ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА
Островные силикаты образуются даже в стесненных условиях роста в виде хороших кристаллов. Это объясняется их большой силой кристаллизации, что обусловлено относительной компактностью и простотой структур этих силикатов, многозарядностью анионных комплексов и значительной силой связей катионов, входящих в их состав. В виде изометричных хорошо ограненных зерен (кристаллов кубической сингоний — ромбододекаэдров и тетрагон-триоктаэдров) встречаются гранаты (отсюда и их название: от лат. granula — зернышко), идеально развитые дипирамидальные и призматические кристаллы тетрагональной сингоний образует циркон, в совершенных кристаллах ромбической сингоний обычно наблюдаются топаз и ставролит. Можно привести много таких примеров высокой степени идиоморфизма (совершенства) кристаллов островных силикатов. Ну а сфен (сейчас его принято называть титанитом) даже получил свое название за то, что он почти всегда встречается в виде идеально ограненных клиновидных кристаллов (от греч. sphen — клин). Из распространенных минералов, пожалуй, лишь оливин и хондродит редки в кристаллах.
|
Скачать 6.84 Mb.