Минералы группы оливина: их состав, свойства и генезис.

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

Оливин (Mg, Fe)2SiO4.

Химический состав обычно варьирует в следующих пределах (в %): MgO 50-45, FeO 8-12, реже до 20, NiO 0.1-0.3, CoO 0.01; иногда присутствует марганец. Часть железа устанавливается в окисной форме. Бесцветные прозрачные разности не содержат Fe2O3. Устанавливаемая иногда Cr2O3, как правило, связана с мельчайшими включениями хромшпинелидов. Была описана разность «титаноливина» с содержанием TiO2 до 4-6%, оказавшаяся титанклиногумитом, содержащим гидроксил.

Свойства. Сингония ромбическая, ромбодипирамидальный в.с. Оливин обычно распространен в зернистых агрегатах. Хорошо образованные кристаллы в пустотах встречаются редко. Двойники редки, большей частью по (011). Цвет оливина желтый с зеленоватым оттенком, но чаще басцветный, совершенно прозрачный. Блеск стеклянный, жирный. Твердость 6,5 – 7. Хрупок. Спайность средняя или несовершенная по {010}, реже по {100}. Излом часто раковистый. Плотность 3,3-3,5.

Происхождение. Магматическое, главным образом. В горных районах встречаются целые массивы бедных кремнеземом изверженных оливиновых горных пород: 1) дунита, состоящего почти нацело из оливина с незначительной примесью хромшпинелидов; 2) перидотитов, в которых кроме оливина присутствуют также пироксены. Кроме того, оливин нередко является составной частью таких пород, как габбро, диабаз, базальт и туфы основных эффузивов. В более богатых кремнеземом породах, как правило, отсутствует. В виде включений нередко наблюдается также в железных метеоритах. Гораздо реже, в виде новообразований, он встречается в метаморфических магнезиальных породах, сланцевых серпентинитах и др, нередко в хорошо образованных крупных кристаллах в трещинах. При процессах выветривания в оливине происходит окисление закисного железа, что выражается в побурении зерен. При полном разрушении кристаллической решетки окись магния и кремнезем выщелачиваются и на месте остаются лишь порошковатые гидроокислы железа. В нижних горизонтах коры выветривания, наблюдаются явления карбонатизации или окремнения с сохранением реликтовых особенностей.

Минералы группы плагиоклазов: их состав, классификация, свойства и генезис.

Относящиеся к этой подгруппе минералы представляют прекрасно изученный бинарный ряд изоморфных смесей, крайние члены которого носят названия альбит — Na[AlSi3O8] и анортит — Ca[Al2Si2O8]. Согласно данным о природных и искусственных соединениях, существуют все разности беспрерывно меняющегося состава от чистого альбита (Ab) до анортита (An). ПЛАГИОКЛАЗЫ — (100 – n)Na[AlSi3O8] nCa[Al2Si2O8], где n меняется от 0 до 100. Ввиду исключительного значения состава плагиоклазов для систематики изверженных пород Е. С. Федоров предложил очень удобную и наиболее рациональную классификацию с обозначением каждого плагиоклаза определенным номером соответственно процентному содержанию в нем анортитовой молекулы. Так, например, плагиоклаз № 72 представляет изоморфную смесь, содержащую 72 % анортита и 28 % альбита. При этом пренебрегают обычно незначительной изоморфной примесью K[AlSi3O8]. Иногда для общих соображений при систематике изверженных пород удобно придерживаться грубого деления плагиоклазов по их составу, а именно:

• плагиоклазы кислые № 0–30;

• плагиоклазы средние № 30–60; ё

• плагиоклазы основные № 60–100.ё

Здесь названия «кислый», «средний», «основный» применены не в обычном смысле: они обусловлены тем, что содержание SiO2 (кремнекислоты) от альбита к анортиту постепенно падает; это можно видеть из сопоставления химических формул конечных членов данного изоморфного ряда.

Химический состав (теоретический) приведен в табл, где показаны содержания Na2O, CaO, Al2О3 и SiO2 для пяти номеров плагиоклазов.

Состав	Плагиоклазы
	№ 0	№ 25	№ 50	№ 75	№ 100
Na2O CaO Al2O3 SiO2	10,76 — 19,40 68,81	8,84 5,03 23,70 62,43	5,89 10,05 28,01 56,05	2,92 15,08 32,33 49,67	— 20,10 36,62 43,28
Уд. вес	2,624	2,643	2,669	2,705	2,758

Классификация подгруппы плагиоклазов

Минерал	Содержание анортитовой молекулы (An), %	Сингония
Альбит (Ab) — Na[AlSi3O8]	0–10	Триклинная сингония
Изоморфные смеси Ab + An: Олигоклаз Андезин Лабрадор Битовнит	10–30 30–50 50–70 70–90	Триклинная сингония » » » »
Анортит (An) — Ca[Al2Si2O8]	90–100	»

Свойства. Сингония триклинная; пинакоидальный в. с. Облик кристаллов. Хорошо образованные простые кристаллы встречаются относительно редко. Они имеют таблитчатый и таблитчато-призматический облик. Простые двойники редки, зато чрезвычайно широко распространены сложные полисинтетические двойники, наблюдаемые нередко невооруженным глазом в виде характерной частой штриховки на плоскостях спайности по (001). Агрегаты. Альбит в миаролитовых пустотах среди пегматитов довольно часто наблюдается в виде друз или агрегатов, пластинчатых кристаллов, иногда называемых клевеландитом. Встречаются также зернисто-кристаллические породы, состоящие почти целиком из плагиоклазов. Цвет белый, серовато-белый, иногда с зеленоватым, синеватым, реже красноватым оттенком. Лабрадоры нередко выглядят темно-серыми до черных благодаря обильным включениям титаномагнетита. Блеск стеклянный. Твердость 6–6,5. Спайность совершенная по {001} и чуть хуже — по {010}. Уд. вес непрерывно возрастает от 2,61 (альбит) до 2,76 (анортит).

Происхождение. Плагиоклазы, являющиеся наиболее распространенными из группы полевых шпатов, присутствуют в подавляющем большинстве изверженных (магматических) и метаморфических пород. Характерно, что в соответствии со степенью основности породы находится и состав плагиоклазов: в основных породах, т. е. сравнительно бедных кремнеземом (габбро, базальты и др.), распространены богатые кальцием основные плагиоклазы обычно в ассоциации с магнезиально_железистыми силикатами; в более кислых изверженных породах (диоритах, гранитах, кварцевых порфирах и др.) как породообразующие минералы распространены средние и кислые плагиоклазы, нередко совместно с кали-натровыми полевыми шпатами, кварцем и др. В пегматитах, генетически связанных с гранитами и с щелочными интрузивными породами, из плагиоклазов встречается главным образом альбит, развивающийся большей частью позднее, метасоматическим путем в виде мелкозернистых масс преимущественно за счет кали-натровых полевых шпатов. Основные плагиоклазы известны лишь в редко встречающихся пегматитах основных интрузивных пород (габбро). Гранитные пегматиты, залегающие среди основных пород (габбро, амфиболиты), могут оказаться существенно плагиоклазовыми (олигоклазовыми), без кали-натровых полевых шпатов. В процессе регионального метаморфизма при образовании кристаллических сланцев и жил так называемого альпийского типа развивается преимущественно альбит (богатые кальцием плагиоклазы менее устойчивы). При гидротермальном изменении плагиоклазы замещаются канкринитом, кальцитом и цеолитами. При выветривании кислые плагиоклазы замещаются галлуазитом, средние и основные — монтмориллонитом и иногда гиббситом. При выветривании горных пород плагиоклазы с течением времени подвергаются полному разложению под действием почвенных вод, содержащих CO2, O2, гуминовые кислоты и т. д. Щелочи и щелочные земли при этом выносятся и не исключена возможность образования бокситов.