Материал: Betekhtin
Описательная часть
516
псевдоморфозы топаза по полевому шпату, кварцу и др. При наложении
последующих гидротермальных процессов топаз иногда переходит в тон
кочешуйчатый агрегат мусковита. В других случаях наблюдаются лишь
фигуры вытравления на гранях.
Иногда наблюдается в
гидротермальных
жилах среди сланцев, гнейсов
и других пород. Характерно, что топазы гидротермального происхождения
богаче гидроксилом, замещающим фтор. Встречающиеся кристаллы име
ют длиннопризматический облик и нередко обладают розовым цветом.
При выветривании месторождений топаз почти не поддается хими
ческим изменениям и потому обычно встречается в хорошо сохранивших
ся кристаллах вместе с кварцем и бериллом среди полностью разрушен
ных и превращенных в глинистые продукты сопровождающих его
минералов. Этим же объясняются его находки в россыпях в виде окатан
ных галек (вблизи коренных месторождений).
В России топазы встречаются главным образом в пегматитовых жи
лах в связи с гранитными интрузивами на Урале, Волыни, в Восточной
и СевероВосточной Сибири.
На Урале в свое время большой известностью пользовался район ми
неральных копей
Мурзинки, Алабашки, Южаковой
и др. (к северовосто
ку от Екатеринбурга), где в «занорышах» (миаролитовых пустотах) пег
матитовых жил встречались замечательные друзы кристаллов ортоклаза,
мориона, дымчатого горного хрусталя, синеватого и нежноголубого то
паза, лепидолита, альбита и др.
В
Ильменских
горах (Ю. Урал) в XVIII и в начале XIX столетий в пег
матитовых жилах гранитогнейсовой полосы был заложен ряд копей для
добычи кристаллов топаза, считавшихся в то время лучшими.
В районе pp.
Каменки
и
Санарки
(Кочкарский район Ю. Урала) в зо
лотоносных россыпях попутно добывались вместе с другими самоцвета
ми гальки топазов розового, фиолетового и винножелтого цвета.
На Украине в
Волыни
вскрыты пегматитовые жилы с уникальными
топазами дымчатого и слегка винножелтого цвета. Были встречены эк
земпляры до центнера.
Из иностранных месторождений наибольшей известностью пользу
ются бразильские: в провинции
МинасЖерайс
в округе
МинасНовас
.
В зоне выветривания и в россыпях здесь издавна добываются топазы жел
товатокрасного и винножелтого цвета, иногда прозрачные бесцветные.
Практическое значение.
Прозрачные красиво окрашенные кристал
лы или гальки топазов употребляются как драгоценные камни. Высоко
ценились желтые, а также синеватые, розоватые и бесцветные уральские
и сибирские топазы.
5. Группа кианита
В этой группе объединены три отличающиеся по структурным осо
бенностям модификации одного и того же по составу вещества с одина
Раздел V. Кислородные соли (оксисоли)
517
ковой эмпирической формулой Al
2
O
3
.
SiO
2
, или Al
2
SiO
5
, носящие назва
ния: кианит (или дистен), андалузит и силлиманит. Фазовая диаграмма
для этого состава приведена ранее (см. рис. 7).
Характерной особенностью кристаллических структур этих соедине
ний является то, что среди ионов Al в каждой структуре устанавливают
ся 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) и 4 (для силлиманита).
КИАНИТ
— Al
2
[SiO
4
]O, или Al
2
О
3
.
SiO
2
. От греч.
кианос
— синий.
Синоним: дистен (
ди
— двояко,
стенос
— сопротивляющийся; имеется в
виду существенное различие в твердости в двух направлениях).
Хими8
ческий состав.
Al
2
О
3
— 63,1 %, SiO
2
— 36,9 %. В виде изоморфной приме
си обычно присутствуют Fe
2
O
3
— до 1–2 %, иногда до 7 %, Cr
2
О
3
— до 1,8 %
и в незначительных количествах CaO, MgO, FeO, TiO
2
. Согласно спект
ральным анализам присутствуют также Ga, Co, K и некоторые другие эле
менты. Под микроскопом в тонких шлифах обычно содержит мельчай
шие включения посторонних минералов.
Сингония
триклинная; пинакоидальный в. с. Пр. гр.
P
1
–
(
C
1
i
)
. а
0
= 7,09;
b
0
= 7,72;
с
0
= 5,56; б = 90°05
′
,
β =
101°02
′
,
г = 106°44
′
.
Облик кристаллов
. Кианит обычно наблюда
ется в длинных столбчатых по оси
с,
часто уплощенных,
досковидных кристаллах (рис. 285). Главнейшими фор
мами являются пинакоиды {100}, {010} и {110}. Двойники
встречаются очень часто. Двойниковой плоскостью слу
жит обычно (100), а двойниковой осью — перпендикуляр
к ней. Они легко узнаются по входящим углам. Встреча
ются также двойники, в которых индивиды пересекают
ся под углом, близким к 60°. Иногда наблюдаются срост
ки радиально расходящихся кристаллов.
Цвет
кианита голубой, синий (различной интенсивности), иногда зе
леный, желтый, реже он бесцветный, редко черный.
Блеск
стеклянный,
на плоскостях спайности иногда перламутровый.
Ng =
1,728,
Nm =
1,722,
Nр
= 1,713.
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} отдель
ность.
Уд. вес
3,56–3,68 (колеблется в зависимости от количества включений).
Он существенно больше, чем андалузита и силлиманита, что находится в со
ответствии с плотностью упаковки ионов в кристаллической структуре.
Диагностические признаки.
Легко узнается по голубой или синей
окраске, неоднородной твердости и нахождению в кристаллических, глав
ным образом слюдистых сланцах.
Рис. 285.
Кристалл
кианита
Описательная часть
518
П. п. тр. не плавится. В HCl не растворяется. С раствором азотнокис
лого кобальта предварительно прокаленный порошок (белого цвета) после
сильного повторного прокаливания приобретает темносинюю окраску.
Происхождение и месторождения.
Кианит, как показывает сравни
тельное изучение условий его нахождения в кристаллических сланцах,
преимущественно образуется в процессе метаморфизма богатых глино
земом пород в обстановке весьма высоких давлений, т. е. на значитель
ных глубинах в земной коре.
В ассоциации с кианитом кроме слюд довольно часто встречаются
корунд (иногда в значительных количествах), турмалин, иногда рутил,
ставролит, андалузит и другие минералы, образующиеся в метаморфи
ческих породах.
Нередко наблюдаются явления замещения кристаллов кианита слю
дой, иногда пирофиллитом, очевидно под действием кремнекислых ще
лочных растворов. Обнаруживается в параморфозах по андалузиту. Ин
тересно отметить, что кианит со ставролитом образует иногда правильные
срастания.
Как химически устойчивый минерал, кианит при выветривании гор
ных пород переходит в россыпи.
Ряд крупных месторождений кианитсодержащих кристаллических слан
цев известен в северозападной части России, например
Шууруртское
мес
торождение в Западных Кейвах (Кольский полуостров). По окраске, мор
фологическим признакам и ассоциации минералов наблюдается несколько
разновидностей кианита. Голубой кианит в виде крупных столбчатых крис
таллов (до 20–30 см
в длину) рассеян в кианитставролитовых сланцах.
Местами эти породы обогащены силлиманитом и кордиеритом.
На Ю. Урале известностью пользуется сравнительно небогатое
Бори
совское
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 отсут
ствует (высокие температуры). Иногда он встречается в ассоциации с шер
лом. 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.
Из иностранных месторождений отметим крупные залежи почти
сплошных кианитовых пород в Северной Индии, особенно
ЛапеаБуру
,
затем в Северной Каролине (США), где месторождения кианита приуро
чены к мощной полосе метаморфических пород; интрудированных габ
бро, диоритами, гранитами, пегматитами, кварцевыми жилами. Полага
ют, что кианит образовался при воздействии на вмещающие породы
глубинных флюидов.
Практическое значение.
Породы, содержащие кианит, андалузит и сил
лиманит, являются важным для промышленности высокоглиноземистым
Раздел V. Кислородные соли (оксисоли)
519
сырьем. Эти минералы обладают свойством разлагаться в процессе обжига
при высоких температурах с образованием муллита (Al
6
Si
2
O
13
) со спутанно
волокнистой структурой и кристобалитового стекла. Муллиту свойствен
ны высокая огнеупорность, механическая прочность, химическая инертность
по отношению к кислотам и щелочам и даже по отношению к HF. Поэтому
кианитовые, андалузитовые и силлиманитовые породы или их концентра
ты применяются при производстве высококачественных фарфороподобных
огнеупорных и кислотоупорных изделий (керамики), обладающих суще
ственными преимуществами перед кварцевыми и другими огнеупорными
материалами, а также при производстве специальных изоляторов, запаль
ных свечей, тиглей для литья стали, трубок для пирометров и т. д. Вредной
примесью является окись железа (выше 2 %). Отметим также, что электро
метрическим методом из минералов группы кианита непосредственно по
лучается кремниевоалюминиевый сплав — силумин.
АНДАЛУЗИТ
— Al
2
[SiO
4
]O. Название происходит от провинции
Андалузия в Испании.
Химический состав
тот же, что и кианита; часто небольшое содержа
ние Fe
2
O
3
.
Виридин
— марганецсодержащая разновидность (до 7 %
Mn
2
О
3
).
Сингония
ромбическая; ромбодипирамидальный в. с.
3
L
2
3
PC
. Пр. гр.
Pnnm
(
D
16
2
h
).
а
0
=
7,76;
b
0
= 7,90;
с
0
= 5,56.
Об8
лик кристаллов
крупнопризматический с сечением, близким
к квадратному, столбчатый. Главные формы: ромбические
призмы {110} {101}, пинакоид {001}, и др. Типичный крис
талл показан на рис. 286. В углистоглинистых сланцах иног
да встречаются индивиды с оригинальным внутренним стро
ением, получившие название хиастолита; они являются
параморфозами параллельношестоватых агрегатов киани
та по секториальным кристаллам андалузита. Захваченное
при росте кристаллов углистое или глинистое вещество рас
полагается по определенным кристаллографическим направлениям: в по
перечном 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. Встречает
ся также в лучистошестоватых и зернистых агрегатах.
Рис. 287.
Поперечные сечения хиастолита
Цвет
. Редко бесцветный; обычно окрашен в серый, желтый, бурый,
розовый, красный и темнозеленый (марганцовистая разность) цвет.
Блеск
стеклянный.
Ng =
1,639–1,647,
Nm =
1,633–1,644 и
Np =
1,629–1,640.
Рис. 286.
Кристалл
андалузита
Описательная часть
520
Твердость
7–7,5.
Спайность
по {110} ясная. Излом неровный, занози
стый.
Уд. вес
3,1–3,2.
Диагностические признаки.
Для кристаллов характерны почти пря
моугольные призматические формы с призматической спайностью. По
высокой твердости отличается от многих других силикатов, похожих на
него по цвету, а под микроскопом — по оптическим константам.
П. п. тр. не плавится. Разлагается с образованием муллита при темпе
ратурах свыше 1380°. В кислотах не разлагается. С азотнокислым кобаль
том дает реакцию на Al.
Происхождение и месторождения
. Андалузит нередко распространен
как контактовометаморфический минерал в глинистых или углистогли
нистых 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 краснобурой окраски, представляющий минералогиче
ский интерес, встречается в слюдяном сланце в районе
Александровского
прииска, около д. Манково (Нерчинский округ, Забайкалье), а желтосе
рого цвета — по берегам р. Аргуни. На гребне горы
АзауГетчечегетКа
рабаши
(Приэльбрусье) в составе кварцмусковитовых сланцев андалу
зит образует кристаллы телесного цвета.
На территории Казахстана распространены многочисленные андалу
зитсодержащие «вторичные кварциты», образовавшиеся в результате
контактовопневматолитического метаморфизма кислых эффузивных
горных пород. Наиболее значительным является месторождение
Семиз
Бугу
. Центральные части месторождения сложены чисто корундовыми и
мусковитокорундовыми залежами, постепенно переходящими к пери
ферии в андалузитовые породы с рутилом, мусковитом, диаспорой, пи
рофиллитом, иногда топазом, в свою очередь, сменяющиеся андалузит
содержащими кварцитами. Содержание андалузита вблизи корундовых
тел достигает 90–95 %, а в андалузитсодержащих кварцитах — 18 %.
Пользуются известностью замечательные кристаллы хиастолита
с горы
Хоуден
(Южная Австралия).
Крупнейшее месторождение андалузита УайтМаунтин известно
в Калифорнии. Здесь очень богатая андалузитом (85 %) порода залегает
в виде линз и гнезд в андалузитсодержащих кварцитах среди кварцево
серицитотурмалиновых сланцев. Образование андалузита связывают
с переработкой эффузивных порфиров под влиянием гранитной магмы.
О практическом значении было сказано выше (см. кианит).
СИЛЛИМАНИТ
— Al[AlSiO
5
].
Химический состав
тот же, что и ки
анита. Обычно устанавливается содержание Fe
2
O
3
до 2–3 %.
Сингония
ромбическая; ромбодипирамидальный в. с. 3
L
2
3
PC
. Пр. гр.
Pbnm
(
D
16
2
h
)
. a
0
= 7,43;
b
0
= 7,58;
с
0
= 5,74.
Кристаллическая структура
, по Н. В.
Белову, характеризуется тем, что анионный комплекс [AlSiO
5
] здесь пред