Материал: Betekhtin
Описательная часть
566
амфиболовых, а также в биотитовых и гранатовых гнейсах. Найден, кроме
того, в метеоритах.
2. Силикаты со сдвоенными анионными цепочками
Группа амфиболов
Конституция амфиболов по сравнению с пироксенами является бо
лее сложной, хотя с точки зрения качественного состава между теми и
другими много общего.
Согласно рентгенометрическим исследованиям, характерной особен
ностью амфиболов, как уже указывалось, является то, что в их кристал
лических структурах принимают участие сдвоенные цепочки (ленты)
кремнекислородных тетраэдров состава [Si
4
O
11
]
6–
(вместо Si
4
O
12
, как по
лагалось бы с химической точки зрения для метасиликата). Остающийся
ион кислорода входит в состав самостоятельного одновалентного аниона
[OH]
1–
. Таким образом, общий отрицательный заряд анионного комплекса
равен 7. Отсюда становится понятной химическая формула, например,
такого простого по составу амфибола, как антофиллит: Mg
7
[Si
4
O
11
]
2
[OH]
2
.
Замена двух не связанных с Si ионов кислорода двумя одновалентными
ионами [OH]
1–
обусловливает снижение количества катионов: число
ионов Mg для антифиллита не восемь, как это принималось раньше, ис
ходя из формулы MgSiO
3
, а семь.
Точно так же в двойных соединениях группы амфиболов, например
для тремолита, мы имеем формулу Ca
2
Mg
5
[Si
4
O
11
]
2
[OH]
2
, тогда как рань
ше, до рентгенометрических исследований, она писалась в следующем
виде: Ca
2
Mg
6
Si
8
O
24
. To же самое подтверждается и при пересчетах данных
химических анализов с введением в формулу аниона [ОН]
1–
. Отношение
Са : Mg(Fe) = 2 : 5, тогда как в пироксенах соответствующего состава,
например в диопсиде, как мы знаем, это отношение равно 1 : 1. В этом
также заключается существенное отличие амфиболов от пироксенов.
Наконец, в тех двойных соединениях, которые богаты трехвалентны
ми (Al и Fe
···
) и одновалентными (Na и К) металлами устанавливается
следующая картина отношений отдельных групп металлов: (Ca,Na) :
(Mg,Fe
··
,Al,Fe
···
) = 3 : 5. Объясняется это тем, что в этих случаях существен
ная часть ионов Al
3+
заменяет ионы Si
4+
в цепочках кремнекислородных
тетраэдров. Вследствие этого общий отрицательный заряд цепочки соот
ветственно повышается и, следовательно, должен нейтрализоваться до
полнительными катионами (преимущественно Na
1+
и К
1+
). В кристалли
ческой структуре амфиболов (в отличие от пироксенов) имеются
соответствующие места для становления дополнительных ионов щелоч
ных металлов, необходимость введения которых возникает при замене
кремния на алюминий по схеме Si
4+
> Al
3+
Na
1+
. Поэтому общее число по
ложительно заряженных ионов в структуре повышается с семи до вось
Раздел V. Кислородные соли (оксисоли)
567
ми (примерно). Отношение Al : Si в кремнекислородных цепочках, со
гласно расчетам данных химических анализов, обычно не превышает
1 : 3. Такова общая формула роговой обманки:
(Са,Na)
2–3
(Mg,Fe,Al)
5
[(Si,Al)Si
3
O
11
]
2
[OH]
2
.
При полной замене в радикале одного иона Si ионом Al число (Са, Na)
было бы равно трем, что в действительности и устанавливается (при усло
вии, если, согласно расчету, остаточное количество ионов Al
3+
или Fe
3+
, при
соединяемое к Mg и Fe
··
, оказывается незначительным). В противном слу
чае может иметь место также дополнительная компенсация отрицательного
заряда путем замены магния алюминием. Судя по данным химических ана
лизов, такие случаи все же встречаются редко (кокшаровит, гастингсит).
К сказанному о химической характеристике амфиболов следует доба
вить, что ОН часто замещается F и Cl. Общее количество этих ионов, со
гласно химической формуле, должно быть равно двум, но бывает меньше
(очевидно, они частично замещаются ионами кислорода).
Несмотря на сравнительно широкое разнообразие химического соста
ва, все амфиболы по многим физическим и химическим свойствам сход
ны между собой. Условия образования амфиболов в природе несколько
иные, чем пироксенов. Наличие в амфиболах гидроксила, фтора и хлора
свидетельствует о том, что образование их в изверженных и метаморфи
ческих породах связано с участием минерализаторов, обусловливающих
кристаллизацию при относительно пониженных температурах. Часто
наблюдаемые замещения амфиболами пироксенов также говорят о срав
нительно более позднем их образовании. Д. П. Григорьеву удалось искус
ственно получить амфиболы лишь при кристаллизации фторсодержащего
силикатного расплава. Амфиболы, отвечающие природным соединени
ям, т. е. содержащие ОН, искусственно получены И. А. Островским.
Из группы амфиболов опишем следующие минеральные виды.
Моноклинные амфиболы:
·
тремолит — Ca
2
Mg
5
[Si
4
O
11
]
2
[ОН]
2
;
·
актинолит — Са (Mg, Fe)
5
[Si
4
O
11
]
2
[OH]
2
;
·
роговая обманка — Ca
2
Na (Mg,Fe)
4
(Al,Fe)[(Si,Al)
4
O
11
]
2
[OH]
2
;
·
глаукофан — Na
2
(Mg,Fe)
3
Al
2
[Si
4
O
11
]
2
[OH,F]
2
;
·
арфведсонит — Na
3
(Fe,Mg)
4
(Fe,Al)[Si
4
O
11
]
2
[OH,F]
2
.
Ромбические амфиболы:
·
антофиллит — (Mg,Fe)
7
[Si
4
O
11
]
2
[OH]
2
.
ТРЕМОЛИТ
— Ca
2
Mg
5
[Si
4
O
11
]
2
[OH]
2
. Название дано по месту откры
тия — долине Тремоль (на южной стороне СенГоттарда). Тремолит яв
ляется одним из наиболее распространенных амфиболов в природе.
Химический состав.
CaO — 13,8 %, MgO — 24,6 %, SiO
2
— 58,8 %, Н
2
О —
2,8 %. В виде изоморфной примеси к MgO присутствуют иногда
Описательная часть
568
в незначительном количестве (до 3 %) FeO (в переходных разностях к акти
нолиту), MnO, также Al
2
О
3
, щелочи и др.
Сингония
моноклинная; призматический в. с.
L
2
PC
. Пр. гр.
С
2/
т
(
С
3
2
h
).
а
0
= 9,78;
b
0
= 17,8;
с
0
= 5,26;
β =
106°02
′
.
Облик кристаллов
. Наблюдались
довольно простые по форме длиннопризматические, игольчатые, иногда
волосовидные кристаллы, вытянутые вдоль оси
с.
Чаще встречается в виде
тонколучистых, шестоватых или волокнистых, иногда войлокоподобных
агрегатов. Реже попадается в виде плотных, скрытокристаллических, нео
бычайно вязких с занозистым изломом масс светлой окраски, носящих
название
нефрита
(см. также актинолит), и в виде асбеста, имеющего важ
ное практическое значение.
Цвет
белый или светлоокрашенный, преимущественно в сероватые
оттенки.
Блеск
стеклянный.
Ng
= 1,624,
Nm
=
1,613 и
Np
= 1,599.
Твердость
5,5–6. Хрупок. Игольчатые и волосовидные кристаллы
ломки.
Спайность
по призме {110} совершенная с углом 124°, по (010)
несовершенная.
Уд. вес
2,9–3,0.
Диагностические признаки.
От актинолита, чрезвычайно близкого по
физическим свойствам, тремолит отличается главным образом светлой
окраской (белой или сероватобелой).
П. п. тр. плавится с трудом в прозрачное бесцветное стекло (отличие
от актинолита). Кислоты на него почти не действуют.
Происхождение и месторождения.
Как и все другие амфиболы, тре
молит, встречающийся в изверженных горных породах, является типич
ным эпимагматическим, сравнительно низкотемпературным минералом,
нередко образующимся по кальциевомагнезиальным пироксенам. Час
то его находят в метаморфизованных кристаллических известняках
и доломитах, а также в кристаллических сланцах и роговиках.
Хорошо образованные кристаллы наблюдаются в жилах альпийского
типа в ряде мест Швейцарии, в Восточных Альпах, Богемии и в других
районах. В СССР тремолит описан в доломитах по pp.
Санарке
и
Камен
ке
в Кочкарском районе (Ю. Урал), в
Слюдянском
районе (ЮгоЗападное
Прибайкалье) и во многих других местах.
АКТИНОЛИТ
— Ca
2
(Mg,Fe
2+
)
5
[Si
4
O
11
]
2
[OH]
2
. Собственно железис
тый конечный член ряда называется
ферроактинолитом
и имеет статус
минерального вида, но пока этот термин не прижился в отечественной ли
тературе. Название составлено из греческих слов:
актис
— луч и
литос
—
камень. Оно связано с часто наблюдаемыми игольчатолучистыми агре
гатами этого широко распространенного в природе минерала. Отсюда
синоним: лучистый камень.
По многим физическим свойствам актинолит совершенно аналоги
чен описанному выше тремолиту, отличаясь от него главным образом зе
леной окраской (вследствие содержания железа) и оптическими свойства
ми. Отметим отличительные особенности актинолита.
Раздел V. Кислородные соли (оксисоли)
569
Химический состав.
С точки зрения химического состава актинолит
по существу представляет железистую разновидность тремолита. Содер
жание FeO обычно колеблется в пределах 6–13 %. Нередко содержит так
же Al
2
О
3
, а в связи с этим и некоторое количество щелочей (Na
2
O).
Цвет
актинолита бутылочнозеленый разных оттенков: от светлых
зеленоватосерых до темнозеленых.
Уд. вес
3,1–3,3 (увеличивается с воз
растанием содержания FeO).
П. п. тр. с трудом сплавляется в сероватозеленое или зеленоваточер
ное стекло.
Разновидности.
По морфологическим признакам и строению агрега
тов различают следующие главные разновидности.
1.
Нефрит
(жад) — скрытокристаллические, плотные, необычайно
вязкие, различных зеленых оттенков, с занозистым изломом и иногда
мерцающим блеском (от греч.
нефрос
— почка).
2.
Амиант
— амфиболовый асбест (тремолитасбест, актинолитасбест
и др.). Для этой разновидности амфиболов весьма характерно то, что она
наблюдается в виде прожилков (до нескольких сантиметров мощностью),
обладающих строго параллельноволокнистым строением, причем волокна
расположены перпендикулярно стенкам прожилков. Замечательной и очень
важной особенностью типичных амфиболасбестов является их способность
механическим путем расщепляться на тончайшие
эластичные
и прочные
волокна, поперечный размер которых близок к размерам дисперсных фаз в
коллоидах. Кроме того, они обладают огнеупорностью и кислотоупорнос
тью, что и обусловливает их применение в ряде отраслей промышленности.
Происхождение и месторождения
. Актинолит, как и все другие ам
фиболы, устойчив при относительно более низких температурах. Чаще
встречается в кристаллических сланцах, образовавшихся на небольших
глубинах (иногда в весьма значительных количествах). Под микроско
пом он наряду с тремолитом устанавливается во многих изверженных,
преимущественно основных горных породах, подвергшихся гидротер
мальному метаморфизму. В ассоциации с ним наблюдаются эпидот, хло
рит, кварц, цоизит, тальк и другие минералы.
Актинолитасбест в виде прожилков известен в колчеданных (пири
тохалькопиритовых залежах)
Белореченского
и
Калатинского
месторож
дений на Урале (к северу от Екатеринбурга). Характерно, что по сосед
ству с прожилками асбеста наблюдаются длинные игольчатые кристаллы
актинолита как более ранние образования среди пиритохалькопирито
вой массы, характеризующейся типичным метаколлоидным строением.
Нефрит в виде хорошо окатанных гладких валунов травянозеленого
цвета встречается по pp.
Онон
,
Чикой
и в коренном залегании среди акти
нолитовых сланцев у ручья
ХараЖелга
(к западу от оз. Байкал), а также в
Средней Азии по р.
РаскомДарья
(восточный Памир), и в других местах.
Из зарубежных месторождений отметим следующие: в
Новой Зеландии,
Описательная часть
570
Тасмании, Новой Каледонии
и на других островах Полинезии, где туземцы
до недавнего времени из него изготовляли топоры, наконечники копий и
другие предметы; в хребте
КуньЛунь
(Западный Китай) и далее к востоку
до провинции
Ганьсу
, где он с древнейших времен из россыпей и корен
ных пород добывался в больших количествах как сравнительно легко под
дающийся обработке, необычайно прочный поделочный камень для изго
товления священных предметов (божков), амулетов, ваз, тарелок и самых
различных предметов, хранящихся во многих музеях.
РОГОВАЯ ОБМАНКА
— Ca
2
Na(Mg,Fe
··
)
4
(Al,Fe
···
)[(Si,Al)
4
O
11
]
2
[OH]
2
.
Нередко термин роговая обманка неправильно отождествляют с терми
ном
амфибол
. Важно подчеркнуть, что название «амфибол» является со
бирательным для всех минеральных видов рассматриваемой группы,
а роговой обманкой называют определенный минеральный вид.
Химический состав
непостоянен. Широко меняются отношения магния
к двухвалентному железу и алюминия к трехвалентному железу. Калий иног
да преобладает над натрием. Известны разности, содержащие до 0,3 % фто
ра. Почти всегда содержится TiO
2
, обычно в количествах 0,1–1,25 %.
Сингония
моноклинная; призматический в. с.
L
2
PC.
Пр. гр.
С
2/
т
(
C
3
2
h
).
а
0
= 9,8;
b
0
= 17,9;
с
0
= 5,28;
β =
106°.
Облик кристаллов
призматический, столб
чатый, реже изотермический. На рисунке 322 представлены наиболее обыч
ные формы роговых обманок. Двойник по (100) показан на рис. 322, справа.
Рис. 322.
Кристаллы роговой обманки. Справа — двойник по (100)
Цвет
. Обыкновенно роговые обманки окрашены в зеленый или бурый
цвет разных оттенков, преимущественно темных до черного.
Черта
белая с
зеленоватым оттенком.
Блеск
стеклянный.
Ng =
1,65–1,69 и
Np
= 1,63–1,66.
Твердость
5,5–6.
Спайность
по призме {110} совершенная под углом
около 124° (см. рис. 316, справа), по {001} несовершенная.
Уд. вес
3,1–3,3.
Разновидности
. Среди многочисленных названий разновидностей,
отличающихся главным образом особенностями химического состава и
в связи с этим оптическими свойствами, отметим лишь следующие.
1.
Базальтическая
роговая обманка обычно бурого цвета (в тонких
шлифах). Встречается в эффузивных изверженных породах. Отличается
большим содержанием полуторных окислов, в частности Fe
2
O
3
, и TiO
2
(до 2–3 %).