предыдущая главасодержаниеследующая глава

2. Группа оливина

К этой группе относятся силикаты типа A2••[SiO4], где A=Mg, Fe, Mn, Ni, Со, Zn, Ca и Pb. Все они, за исключением Ca и Pb, в кристаллических решетках изоморфно замещают друг друга. Последние два элемента, вследствие больших размеров их ионных радиусов, обусловливают образование двойных соединений.

Рис. 278. Химический состав главнейших минералов группы оливина
Рис. 278. Химический состав главнейших минералов группы оливина

Форстерит - Mg2SiO4. Является чистым магнезиальным членом изоморфного ряда: Mg2SiO4-Fe2SiO4 (рис. 278). Теоретический состав: MgO 57,1%, SiO2 42,9%.

Сингония ромбическая: ромбо-дипирамидальный в. с. 3L23PC. Кристаллическая структура рассмотрена ниже (см. оливин). Облик кристаллов. Встречающиеся кристаллы имеют изометрический или слегка уплощенный облик и представляют комбинацию следующих форм: {110}, {010}, {111} и {001}.

Цвет. Бесцветен; в агрегатах светлосерый. Прозрачен. Блеск стеклянный, сильный. Ng =1,670, Nm =1,651 и Np =1,635.

Твердость 7. Спайность по {010} заметная. Уд. вес 3,217.

Диагностические признаки. Точно определяется в шлифах под микроскопом по оптическим константам (показателям преломления, двупреломлению и углу оптических осей). В изоморфном ряду форстерит-фаялит обладает наименьшим удельным весом.

П. п. тр. не плавится. Не растворяется в HCl. Порошок в концентрированной H2SO4 дает студень SiO2.

Происхождение и Месторождения. Чаще встречается в контактово-метаморфических породах (доломитах и известняках), например в районе ст. Слюдянка (Забайкалье) в ассоциации с хондродитом и флогопитом, в Николае-Максимилиановской копи в Назямских горах (Ю. Урал, Златоустовский район) среди голубоватого грубозернистого мрамора с клиногумитом, бруситом и др. Известны случаи образования форстерита за счет серпентинизированных ультраосновных пород, например в Снаруме (Норвегия), в ассоциации с магнезитом, флогопитом, гематитом и шпинелью, очевидно как результат переработки под влиянием пневматолитовых агентов в окислительных условиях. Описаны также находки форстерита с оливином в древних вулканических выбросах Везвувия на Монте-Сомма в сопровождении шпинели и авгита.

Оливин - (Mg,Fe)2SiO4. Назван по оливково-зеленому цвету. Синонимы: хризолит, перидот. "Хризос" по-гречески - золото. Оливин, по существу представляющий железистую разновидность форстерита (см. рис 278), весьма широко распространен в природе как породообразующий минерал в ультраосновных изверженных породах.

Химический состав обычно варьирует в следующих пределах (в %): MgO 50-45, FeO 8-12, реже до 20, NiO 0,1-0,3, CoO до 0,01; иногда присутствует марганец. Часть железа устанавливается в окисной форме (в частично серпентинизированных оливинах).

Сингония ромбическая; ромбо-дипирамидальный в. с. 3L23PC.

Рис. 279. Кристаллическая структура оливина в проекции на плоскость (100). Черные кружочни - ионы кремния; большие кружки - ионы кислорода; средние - ионы магния
Рис. 279. Кристаллическая структура оливина в проекции на плоскость (100). Черные кружочни - ионы кремния; большие кружки - ионы кислорода; средние - ионы магния

Кристаллическая структура. Структура оливина, по Брэггу и Брауну, изображена на рис 279 и 280 в проекции на плоскость (100). Особенности ее сводятся к следующему:

  1. все кислородные ионы находятся в упаковке, близкой к гексагональной плотнейшей укладке, и в пределах элементарной ячейки располагаются в двух листах, параллельных (100); на рис. 279 один лист показан в виде заштрихованных кружков;
  2. каждый ион Si окружен четырьмя кислородными ионами (изолированные тетраэдрические группировки на рис 280 оконтурены);
  3. каждый ион Mg находится в шестерном окружении кислородных ионов.
Рис. 280. То же в схематизированном виде. Решетка построена из отдельпых блоков (А и Б). Тетраэдры SiO><sub>4</sub> поочередно вершинами направлены вверх и вниз, причем в разных блоках сидят на разных уровнях (заштрихованные тетраэдры расположены относительно выше). Малыми кружками обозначены ионы магния
Рис. 280. То же в схематизированном виде. Решетка построена из отдельпых блоков (А и Б). Тетраэдры SiO4 поочередно вершинами направлены вверх и вниз, причем в разных блоках сидят на разных уровнях (заштрихованные тетраэдры расположены относительно выше). Малыми кружками обозначены ионы магния

Облик кристаллов. Оливин обычно распространен в зернистых агрегатах. Хорошо образованные кристаллы в пустотах (или вросшие в метаморфических породах) встречаются сравнительно редко. Наиболее характерные формы (рис. 281): {100}, {110}, {010}, {111}, {001} и др. Двойники редки, большей частью по (011).

Рис 281. Кристаллы оливина
Рис 281. Кристаллы оливина

Цвет оливина желтый с зеленоватым оттенком; чаще он бесцветен, совершенно прозрачный; в частично серпентинизированных оливиновых породах (дунитах) приобретает ложный зеленый оттенок, обязанный серпентину, развивающемуся метасоматическим путем вдоль трещинок в оливине. Блеск стеклянный, жирный. Ng=l,68, Nm =1,66 и Np =1,64.

Твердость 6,5-7. Хрупок. Спайность средняя или несовершенная по {010}, реже по {100}. Излом часто раковистый. Уд. вес 3,3-3,5 (возрастает с увеличением содержания FeO).

Диагностические признаки. В оливиновых базальтах крупные вкрапленные зерна оливина на глаз узнаются по темной зеленовато-желтой окраске, стеклянному блеску и неровному излому. В интрузивных оливиновых горных породах характерен парагенезис с магнезиальными силикатами (серпентином, пироксенами) и хромшпинелидами.

П. п.тр. не плавится. В HCl почти не растворяется. Порошок бурно разлагается в концентрированной H2SO4 с образованием студня SiO2.

Происхождение. В главной своей массе оливин имеет магматическое происхождение. В горных районах встречаются целые массивы бедных кремнеземом изверженных оливиновых горных пород: 1) дунита, состоящего почти нацело из оливина с незначительной примесью хромшпинелидов, и 2) перидотитов, в которых, кроме оливина, присутствуют также пироксены. Правда, в большинстве случаев оливин в них подвергся серпентинизации (последующему гидротермальному процессу изменения).

Кроме того, нередко является составной частью таких горных пород, как габбро, диабаз, базальт и туфы основных эффузивов. В кварцсодержащих, т. е. более богатых кремнеземом, породах он, как правило, отсутствует.

Довольно крупные кристаллы и окатанные гальки прозрачного оливина красивого зеленого или желтовато-зеленого цвета (так называемые хризолиты) встречаются в россыпях Верхнего Египта (к востоку от Эсне), Индии, Бразилии и в других местах.

При процессах выветривания в оливине происходит окисление закисного железа, что выражается в побурении зерен.

Практическое значение. Маложелезистые чисто оливиновые породы, неизмененные или частично серпентинизированные, представляют высококачественное сырье для изготовления огнеупорных форстеритовых кирпичей. Так как при производстве их в условиях окислительного обжига все железо обособляется в виде магнетита, то очень важно, чтобы в исходном сырье было минимальное количество этого элемента и чтобы отношение MgO : SiO2 было близким к 2 (в молекулярном исчислении). В противном случае при обжиге наряду с форстеритом будет образовываться более богатый кремнеземом пироксен, обладающий меньшей жар упорностью. С целью компенсации закиси железа, уходящей из состава силикатной части, в обжигаемую смесь добавляется соответствующее количество магнезита.

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

Месторождения. Крупные массивы оливиновых и оливиново-пироксеновых пород, правда большей частью сильно серпентинизированных, распространены в различных местах Урала, Северного Кавказа, Закавказья и вдоль южной окраины Сибири. Ко многим из них приурочены месторождения хромистого железняка, иногда платины (Средний и Северный Урал). В древних корах выветривания (Южный и Средний Урал) возникли экзогенные месторождения железных окисных руд и гидросиликатных руд никеля.

Фаялит - Fe2SiO4. Фаяль - остров Азорского архипелага, где был впервые найден этот минерал в виде включений в глыбах на берегу моря. Является конечным членом изоморфного ряда форстерит - фаялит, а также ряда тефроит - фаялит (см. рис. 278).

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

Сингония ромбическая; ромбо-дипирамидальный в. с. Облик кристаллов. Редко встречающиеся кристаллы по своему облику похожи на кристаллы оливина, иногда таблитчатые или короткопризматические.

Цвет фаялита темножелтый до зеленовато-черного; окисленные разности обладают буровато-коричневой окраской. Блеск стеклянный, сильный, близкий к алмазному. Ng =1,886, Nm =1,87/ и Np =1,835.

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

П. п. тр. сплавляется в черное магнитное стекло. В HCl разлагается с выделением студенистого кремнезема.

Происхождение и Месторождения. В виде кристаллов встречается в пустотах в обсидиане (вулканическом стекле) Иеллоустонского парка в США, на Липарских островах и в других местах. Как крайнее исключение фаялит (таласкит) - наиболее бедный кремнеземом минерал из группы оливина - был встречен в жиле гранитного пегматита в виде крупных кристаллов, часто в окружении биотита, с микроклин-пертитом, альбитом, кварцем и другими минералами на берегу р. Джаши в бассейне р. Талас (Киргизский хребет). В виде сплошных зернистых масс фаялит известен, например, в Мысовском месторождении на южном берегу оз. Байкал.

предыдущая главасодержаниеследующая глава
















Rambler s Top100 Рейтинг@Mail.ru
© IZNEDR.RU, 2008-2020
При использовании материалов сайта активная ссылка обязательна:
http://iznedr.ru/ 'Из недр Земли'
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной
1500+ квалифицированных специалистов готовы вам помочь