Материал: Betekhtin
Раздел V. Кислородные соли (оксисоли)
511
железо обособляется в виде магнетита, то очень важно, чтобы в исходном
сырье было минимальное количество этого элемента и чтобы отношение
MgO : SiO
2
было близким к 2 (в молекулярном исчислении). В противном
случае при обжиге наряду с форстеритом будет образовываться более бога
тый кремнеземом пироксен, обладающий меньшей жароупорностью. С це
лью компенсации закиси железа, уходящей из состава силикатной части,
в обжигаемую смесь добавляется соответствующее количество магнезита.
Прозрачные, красиво окрашенные и незатронутые метаморфизмом
кристаллы оливина (хризолиты) употребляются как драгоценные камни
в ювелирном деле.
ФАЯЛИТ
— Fe
2
[SiO
4
]. 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 так
же ряда
тефроит
—фаялит (см. рис. 278).
Химический состав характеризуется резким преобладанием FeO. В чи
сто железистом минеральном виде содержание FeO достигает 76 %. Содер
жание MgO обычно не превышает нескольких процентов. Нередко в более
существенных количествах содержит MnO, иногда ZnO. Наряду с FeO
иногда содержится Fe
2
O
3
, очевидно, как продукт частичного окисления.
Сингония
ромбическая; ромбодипирамидальный в. с.
Облик кристал8
лов
. Редко встречающиеся кристаллы по своему облику похожи на крис
таллы оливина, иногда таблитчатые или короткопризматические.
Цвет
фаялита темножелтый до зеленоваточерного; окисленные раз
ности обладают буроватокоричневой окраской.
Блеск
стеклянный, силь
ный, близкий к алмазному.
Ng
= 1,886,
Nm
= 1,877
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)
Йеллоустонского
парка в
шт. Вайоминг (США), на Липарских островах и в других местах. Фаялит,
в отличие от форстерита, может равновесно сосуществовать со свободным
кремнеземом (с кварцем в том числе), потому что
ферросилит
, который
должен бы получиться при их реакции, неустойчив. Так, фаялит встреча
ется в качестве второстепенного минерала в гранитахрапакиви
Выборг
ского
массива (100 км севернее СанктПетербурга). Фаялит (таласкит) —
наиболее бедный (в весовом выражении) кремнеземом минерал из группы
оливина — был встречен в жиле гранитного пегматита в виде крупных кри
сталлов, часто в окружении биотита, с микроклинпертитом, альбитом,
кварцем и другими минералами на берегу р.
Джаши
в бассейне р.
Талас
(Киргизский хребет). Крупные кристаллы фаялита отмечены в гранитных
пегматитах хребта
Негаях
на северовостоке России. В виде сплошных
Описательная часть
512
зернистых масс фаялит известен, например, в
Мысовском
месторождении
на южном берегу оз. Байкал.
3. Группа виллемита
Группа виллемита включает ортосиликаты Zn, отчасти Mn, кристал
лизующиеся в тригональной сингонии. Здесь же рассмотрим и ортоси
ликат Be (фенакит).
ВИЛЛЕМИТ
— Zn
2
[SiO
4
]. Является относительно редким минералом,
лишь иногда образующим существенные скопления в зонах окисления
свинцовоцинковых месторождений.
Химический состав.
ZnO — 73,0 %, SiO
2
— 27,0 %. Обычно содержит
также некоторые количества MnO и FeO.
Сингония
тригональная; ромбоэдрический
в. с.
L
3
6
C
. Пр. гр.
R
3 (
С
2
3
i
).
а
0
=
12,49;
с
0
= 8,26.
Кри8
сталлическая структура
совершенно аналогич
на структуре фенакита. Места ионов Be заняты
ионами Zn.
Облик кристаллов
. Кристаллы вооб
ще редки (рис. 282) и образованы обычно граня
ми призм {112
–
0} и ромбоэдра {101
–
1}. Часто наблю
дается в виде щеток игольчатых кристаллов или
радиальнолучистых агрегатов, а также в натеч
ных формах в пустотах от выщелачивания.
Цвет.
Бесцветный или желтоватобурый, иногда с зеленоватым или
красноватым оттенком (примесь MnO).
Блеск
стеклянный, жирный.
Ng
=
= 1,719–1,723 и
Nm
= l,691–1,694.
Твердость
5–6. Хрупок.
Спайность
иногда ясная по {0001}. Излом
раковистый.
Уд. вес
3,89–4,18. Некоторые разности светятся в ультрафи
олетовых лучах зеленым цветом.
Диагностические признаки
. Виллемит, в отличие от похожего на него
гемиморфита (Zn
4
[Si
2
O
7
][OH]
2
.
Н
2
О), встречающегося в подобных же ус
ловиях и часто в сходных формах агрегатов, легче всего отличим по опти
ческим константам и люминесценции, а также по более высокой твердо
сти и большему удельному весу.
П. п. тр. почти не плавится. При продолжительном прокаливании
в восстановительном пламени на угле дает налет ZnO, желтый в горячем
состоянии, по охлаждении белый, зеленеющий при смачивании раство
ром азотнокислого кобальта и последующем прокаливании в окислитель
ном пламени. В закрытой стеклянной трубке, в отличие от каламина, не
выделяет или почти не выделяет воды. В HCl порошок минерала раство
ряется с выделением студенистого кремнезема.
Происхождение и месторождения
. Главным образом встречается
в зонах окисления свинцовоцинковых сульфидных месторождений,
иногда в псевдоморфозах по каламину.
Рис. 282.
Кристаллы
виллемита
Раздел V. Кислородные соли (оксисоли)
513
Как безводное соединение, весьма вероятно, образуется при выветри
вании месторождений в условиях жаркого климата.
Следует отметить также как редкий случай
эндогенное
происхожде
ние марганцовистого виллемита в известном контактовометасоматиче
ском месторождении
Франклин
в НьюДжерси (США) в ассоциации
с цинкитом, франклинитом и другими минералами цинка.
Число известных до сих пор месторождений, в которых был встречен
виллемит, очень ограничено (не больше 12–15). В России отмечен в
Ка
даинском
руднике под Нерчинском (Восточное Забайкалье). В значитель
ных количествах он был найден в зонах окисления свинцовоцинкового
месторождения
БрокенXилл
(Австралия), а также в месторождении
Ку
мышТаг
в Киргизском хребте (Средняя Азия).
Практическое значение.
Виллемит в редких случаях приобретает ши
рокое развитие и имеет самостоятельное промышленное значение как
цинковая руда. Применяется также для изготовления флюоресцирующих
экранов в электроннолучевых трубках и других приборах.
ФЕНАКИТ
— Be
2
[SiO
4
]. От греч.
фенакис
— обманщик; название это
дано в связи с тем, что бесцветные его разности в обломках почти не отли
чимы от кварца. Принадлежит к числу сравнительно редких минералов.
Химический состав.
BeO — 45,5 %, SiO
2
— 54,5 %. Химические анали
зы показывают присутствие в нем в очень незначительных количествах
MgO, CaO, Al
2
О
3
и Na
2
O.
Сингония
тригональная, ромбоэдри
ческий в. с.
L
3
6
C
. Пр. гр.
R
3(
С
2
3
i
).
а
0
= 12,43;
b
0
= 8,22. Структура фенакита такова,
что кремниевые и бериллиевые тетраэд
ры связаны вершинно и составляют кар
кас. Облик кристаллов ромбоэдриче
ский, короткостолбчатый. Обычные
формы: призма {1120} с ромбоэдрами
{1011}, {1341} и др. (рис. 283). Двойники прорастания по {1010} встреча
ются часто. Обычно распространен в виде вросших в породу кристаллов,
иногда в виде друз в пустотах.
Цвет.
Прозрачный, бесцветный или слабо окрашен в винножелтый,
иногда розовый, редко бурый цвет.
Блеск
стеклянный, жирный.
Ng =
1,670
и
Nm =
1,654.
Твердость
7,5.
Спайность
несовершенная по {1120}. Излом раковис
тый.
Уд. вес
2,96–3,0.
Диагностические признаки.
Для кристаллов фенакита характерен ром
боэдрический или короткостолбчатый облик, отличающий их от призма
тических кристаллов берилла. По сравнению с последним фенакит обла
дает также несколько большим удельным весом. От хризоберилла его
отличают, наоборот, несколько меньшая твердость, меньший удельный вес,
Рис. 283.
Кристаллы фенакита
Описательная часть
514
меньший коэффициент преломления и иная форма кристаллов (у фенаки
та характерно отсутствие пинакоида).
П. п. тр. не плавится. В кислотах не растворяется. В сплаве фосфор
ной соли, медленно растворяясь, оставляет скелет кремнезема.
Происхождение и месторождения
. Условия нахождения и парагене
зис минералов говорят о том, что фенакит образуется при участии флюи
дов. Большей частью встречается в
пегматитовых
образованиях в гене
тической связи с кислыми глубинными изверженными породами.
В ассоциации с ним наблюдаются: берилл (изумруд), хризоберилл, то
паз, полевые шпаты, слюды, кварц и др.
Впервые был найден в начале прошлого столетия на Урале в районе
нынешнего поселка
Малышево
. Кристаллы фенакита нередко являются
спутником или «предвестником» изумрудов и встречаются среди слюдя
ных сланцев, достигая иногда в поперечнике 10 см. Часто ассоциирует с
бериллом и распределен очень неравномерно, скопляясь в определенных
местах. Затем в виде мелких кристаллов встречается в гранитных пегмати
тах в ассоциации с амазонитом, топазом и другими минералами. В некото
рых грейзеновых месторождениях в ассоциации с кварцем, топазом, флю
оритом и иногда бертрандитом дает скопления, могущие служить рудой на
бериллий, например:
Ермаковское
(Бурятия) и
Вознесенское
(Приморье).
Из иностранных месторождений отметим месторождения в
Крагерё
в
Телемаркене (Норвегия), где встречались крупные призматические кри
сталлы и двойники вместе с кварцем и альбитом. В пегматитах
Волыни
(Украина) отмечен в виде присыпок на кристаллах калишпата.
Практическое значение
невелико ввиду незначительности его скоп
лений, но вместе с бериллом может добываться как бериллиевая руда.
Прозрачные нежноокрашенные разности используются для ювелирных
целей. Любопытно, что цвет фенакита весьма неустойчив: часто фенакит
красивой окраски (в момент добычи) через несколько месяцев от действия
солнечных лучей полностью обесцвечивается.
4. Группа топаза
Топаз среди силикатов является единственным представителем пере
ходной кристаллической структуры между гексагональным типом плот
нейшей упаковки (оливин) и кубическим (кианит). Структура его харак
теризуется четырехслойной плотнейшей упаковкой (по классификации
Н. В. Белова).
ТОПАЗ
— Al
2
[SiO
4
][F,OH]
2
. Название происходит от о. Топазос в Крас
ном море.
Химический состав
. Al
2
О
3
— 48,2–62,0 %, SiO
2
— 28,2–39 %, F — 13–
20,4 %, Н
2
О — до 2,45 %. Для топаза, не содержащего ОН, должно быть
(в %): Al
2
О
3
— 55,4, SiO
2
— 32,6, F — 20,7; сумма 108,7, а за вычетом О (=F
2
)
8,7 равна 100 %. Отношение F : ОН в топазах обычно составляет около
Раздел V. Кислородные соли (оксисоли)
515
3 : 1, обнаружены и экземпляры с преобладанием (OH) над F, относящи
еся к
гидроксилтопазу
. Часто содержит газовожидкие включения.
Сингония
ромбическая;
ромбодипирамидальный в. с.
3
L
2
3
PC
. Пр. гр.
Pbnm
(
D
16
2
h
).
а
0
=
= 4,641;
b
0
= 8,783;
с
0
= 8,378.
Об8
лик кристаллов.
Хорошо обра
зованные кристаллы встречают
ся исключительно в пустотах.
Как правило, они отличаются
богатством и совершенством
своих граней и иногда своими
относительно большими разме
рами (известны кристаллы до 25–32 кг
весом). Преимущественно распрост
ранены призматические формы кристаллов с преобладанием форм {110};
{120}, {021}, {041}, пинакоида {001}, дипирамид {111}, {223} и др. (рис. 284).
Цвет.
Бесцветные, водянопрозрачные разности сравнительно редки.
Большей частью бывает окрашен в светлые оттенки желтого, винножел
того, соломенножелтого, голубого, фиолетового, зеленого, розового, из
редка красного цвета. При продолжительном действии солнечных лучей
окраска часто бледнеет.
Блеск
стеклянный.
Ng =
1,618–1,638,
Nm
= 1,610–
1,631 и
Nр
= 1,607–1,629.
Твердость
8.
Спайность
совершенная по {001}. Излом не по спайнос
ти раковистый.
Уд. вес
3,52–3,57.
Диагностические признаки.
Довольно легко узнается по облику кри
сталлов, а по высокой твердости отличается от похожих на него минера
лов. В плотных зернистых массах бывает похож на кварц, от которого
отличается наличием спайности и большей твердостью.
П. п. тр. не плавится, но при сильном прокаливании становится мут
ным. Лишь мутные или непрозрачные разности, содержащие обильные
включения жидкостей и газов, при нагревании вспучиваются. Дает реак
цию на F с фосфорной солью в закрытой трубке. Порошок предваритель
но прокаленного топаза, смоченный азотнокислым кобальтом, при по
следующем сильном прокаливании окрашивается в синий цвет (реакция
на Al). Разлагается фосфорной солью с выделением скелета SiO
2
.
Происхождение и месторождения.
Встречается в миаролитовых пус
тотах главным образом среди кислых изверженных горных пород (грани
тов, риолитов) и особенно в
пегматитовых
жилах. В виде мельчайших
включений обнаруживается в контактовых ореолах вокруг интрузивных
массивов, изредка в боковых породах рудных месторождений. В ассоциа
ции с ним часто наблюдаются флюорит, турмалин, дымчатый кварц, бе
рилл, касситерит, полевые шпаты, а в
грейзенах
— такие минералы, как слю
ды, касситерит, вольфрамит, иногда сульфиды и др. Были установлены
Рис. 284.
Кристаллы топаза. Слева —
из Алабашки (Урал), посредине — из Адун
Чолона (Забайкалье), справа —
из Ильменских гор (Урал)