Материал: Betekhtin
Описательная часть
586
кремнекислородной сетки. На рис. 328 такой сдвиг не заметен, т. к. про
исходит в направлении наблюдателя. Сдвиги могут происходить в пре
делах пачки в одном из трех направлений, а с учетом возможных поворо
тов пакетов вокруг вертикальной оси — в шести, под углами, кратными 60°.
Различные регулярные комбинации таких сдвигов и приводят к появле
нию политипов с различным числом слоев (рис. 329). Ячейки разных по
литипов отличаются наклоном оси
с
и ее ориентацией. В некоторых случа
ях симметрия всей структуры повышается в сравнении с моноклинной
симметрией одного слюдяного пакета до ромбической (политип 2O), три
гональной (3T) и даже гексагональной (6H), но наибольшим распростра
нением пользуются моноклинные политипы 1M, 2M
1
и 2M
2
. Подобные
явления характерны практически для всех слоистых силикатов.
Рис. 329.
Возможные политипные модификации слюд (по Дж. Смиту и Н. Йодеру,
1956). Стрелки показывают сдвиги основания элементарной ячейки при наложении
следующего слюдяного пакета на предыдущий. Контуром показаны горизонтальные
ребра ячейки
Поведение Al в кристаллических структурах представляет особый
интерес. Согласно общепринятой трактовке структуры слюд, как увидим
ниже, этот элемент в виде алюмокислородных тетраэдрических групп
входит лишь частично в состав комплексного аниона, заменяя обычно
около четверти (не более половины) кремнекислородных тетраэдров.
Избыток его участвует в числе катионов уже в шестерной координации,
Раздел V. Кислородные соли (оксисоли)
587
заменяя катионы Mg. Повидимому, аналогично себя ведет и Fe
3+
в силь
ножелезистых слюдах.
Физические свойства слюд, несмотря на широкие различия в хими
ческом составе, во многом тождественны, так как кристаллические струк
туры однотипны.
Условия образования слюд в природе отличаются некоторыми осо
бенностями. В высокотемпературных эффузивных породах эти минера
лы как ранние выделения непосредственно из магмы никогда не встреча
ются. В интрузивных изверженных породах преимущественно кислого и
среднего состава они образуются как позднемагматические и постмагма
тические минералы, очевидно, под влиянием легколетучих агентов (мус
ковитовые граниты, грейзены). В крупных кристаллах слюды встречаются
среди пегматитов, нередко в высоко и среднетемпературных гидротер
мальных месторождениях вольфрама, молибдена и др. Широким распро
странением они пользуются также во многих метаморфических породах,
в частности в гнейсах, кристаллических сланцах.
В соответствии с особенностями химического состава слюды подраз
деляются на следующие подгруппы:
1) биотита (магниевожелезистых слюд);
2) мусковита (алюминиевых слюд);
3) лепидолита (литиевых слюд).
Подгруппа биотита
К этой подгруппе относятся триоктаэдрические магнезиальножеле
зистые слюды: крайние члены ряда
флогопит
и
аннит
; твердые растворы
между ними называются биотитом.
ФЛОГОПИТ
— KMg
3
[AlSi
3
O
10
][F,OH]
2
, или K
2
O
.
6MgO
.
Al
2
O
3
.
6SiO
2
.
.
2H
2
O (в переводе F на ОН). Название происходит от греческого слова
флогопос
— огнеподобный (имеется в виду цвет минерала). Синоним: маг
незиальная слюда. Образует непрерывный изоморфный ряд со своим же
лезистым аналогом
аннитом
: KFe
3
[Si
3
AlO
10
][F,OH]
2
.
Химический состав (в %): К
2
О — 7,0–10,3, MgO — 21,4–29,4, Аl
2
О
3
—
10,8—17 (согласно формуле должно быть 12,2), SiO
2
— 38,7–45,0 (соглас
но формуле должно быть 43,2), Н
2
О — 0,3–5,4, F — до 6. Из примесей чаще
всего присутствуют: FeO (до 9 %), BaO до 2,5 % (бариофлогопит), Na
2
O
(до 2 %), а также Fe
2
O
3
, иногда MnO, CaO, Cr
2
O
3
, NiO и др.
Сингония
моноклинная; моноклиннопризматический в. с.
L
2
PC.
Пр.
гр.
C
2
/c
(C
6
2h
).
а
0
= 5,32;
b
0
= 9,21;
с
0
= 20,48;
β
= 100°12'. Приведенные про
странственная группа и параметры ячейки соответствуют политипу 2M
1
,
однако более распространен в триоктаэдрических слюдах политип 1M. Кри
сталлическая структура слюд, как уже указывалось, характеризуется тем,
что в слоях кремнекислородных тетраэдров участвуют алюмокислородные
Описательная часть
588
тетраэдры (в отношении Al : Si = 1 : 3). Вследствие этого между трехслой
ными пакетами, имеющими формулу Mg
3
[Si
3
AlO
10
][F,OH]
2
, возникает ос
таточный отрицательный заряд, который и компенсируется одновалент
ным катионом К
1+
(см. ниже рис. 334
а
).
В отличие от других слюд, в флогопите внутри слоистых пакетов меж
ду двумя алюмокремнекислородными слоями во всех местах шестерной
координации располагаются ионы Mg.
Облик кристаллов
таблитчатый
(псевдогексагональный), короткопризматический, иногда усеченнопи
рамидальный. Кристаллы часто грубо образованы с явно выраженной па
раллельной штриховкой на боковых гранях. По формам неотличимы от
кристаллов биотита. Двойники часты. Вообще двойники слюд могут быть
образованы по различным законам. Чаще всего встречаются такие, в ко
торых двойниковая ось лежит в плоскости срастания (001) и притом пер
пендикулярно оси
с
и ребру (001) : (110) (рис. 330); двойниковая плос
кость, следовательно, перпендикулярна плоскости
(001) и параллельна грани
М
{110}. Это так называе
мый
слюдяной закон
двойникования. По этому же
закону образуются и тройники с общим пинакоидом
{001}. В подобных тройниках индивиды прорастают
друг друга (рис. 331). В них часто наблюдается пе
ристое строение относительно двойниковых швов,
обусловленное тем, что перпендикулярно ребру
(110) : (001) располагаются прямолинейные тонкие
складки или грубо выраженные штрихи. Другой за
кон, не характерный для слюд, носит название хло
ритового; двойниковой плоскостью, совпадающей с
плоскостью срастания, является (001).
Агрегаты
ли
стоватопластинчатые, чешуйчатые.
Цвет
флогопита светлый желтоватобурый или
красноватобурый, реже бесцветный, серебристый,
иногда с зеленоватым оттенком; в толстых пластинах темнобурый.
Блеск
стеклянный, на плоскостях спайности перламутровый.
Ng
=
Nm
= 1,565–
1,606 и
Np
= 1,535–1,562.
Твердость
2–3. Тонкие листы обладают упругостью.
Спайность
весьма
совершенная по {001}, несовершенная спайность проявляется по {110} и {010},
являющимся плоскостями скольжения. Эти плоскости отчетливо обнару
живаются в так называемой
фигуре удара
, которая получается для всех слюд
на плоскости спайности (001), если на нее поставить притупленную иглу и
резко ударить по ней молотком. В результате образуются расходящиеся от
точки удара системы трех пересекающихся линий наподобие шестилучевой
звезды (рис. 332). Два луча почти точно параллельны ребрам призмы {110}, а
третья, наиболее длинная линия параллельна плоскости симметрии. Если
же на толстую пластинку, положенную на чтолибо мягкое, надавить не иг
Рис. 330.
Двойник по
слюдяному закону
Рис. 331.
Тройник
прорастания по
слюдяному закону
Раздел V. Кислородные соли (оксисоли)
589
лой, а шариком или округленным концом цилиндри
ческой палочки, то образуется
фигура давления
, т. е. ше
стилучевая звезда с направлениями лучей, перпенди
кулярными к ребрам (рис. 332). Эти направления по
сравнению с фигурой удара повернуты на 30°. Обе фи
гуры характерны для всех слюдообразных минералов.
Уд. вес
2,70–2,85.
Прочие свойства.
Обладает очень вы
соким удельным омическим сопротивлением и свой
ствами электрического изолятора.
Диагностические признаки.
Светлые разности
флогопита по внешним признакам практически не
отличимы от мусковита, но оптические константы различны: флогопит,
как и другие магниевожелезистые темные слюды, оптически почти од
ноосен, тогда как мусковит явно двуосен и обладает большим углом оп
тических осей. От биотита отличается более светлой окраской.
П. п. тр. плавится с большим трудом (температура плавления 1330°).
В кислотах разлагается, особенно в H
2
SO
4
.
Происхождение и месторождения.
Довольно часто встречается в
кон
тактовометасоматических
образованиях и в
пегматитовых
жилах, се
кущих доломитизированные известняки или другие бедные кремнеземом
и железом магнезиальные породы (например, серпентиниты). Типичными
спутниками флогопита являются диопсид, форстерит, шпинель, доломит,
кальцит, полевые шпаты, скаполиты и др. Известны месторождения в кар
бонатитах (
Ковдор
, Кольский полуостров), где попадаются крупные зональ
ные кристаллы переменной железистости (рис. 333), ассоциирующиеся
с кальцитом, форстеритом, диопсидом, магнетитом и мелилитом.
Рис. 333.
Зональный кристалл флогопита. Ковдор
Распространен также в метаморфических породах (кристаллических
сланцах), обычно в ассоциации с относительно бедными железом мине
ралами. В прозрачных шлифах без измерения оптических констант его
легко принять за мусковит.
Примером являются
Слюдянские
месторождения флогопита (у оз.
Байкал, близ. ст. Слюдянка, Забайкальской ж.д.). В генетической связи
Рис. 332.
Фигура
удара (
а
) и фигура
давления (
б
) на
плоскости спайнос
ти слюды
Описательная часть
590
с гранитными интрузиями здесь среди сложного комплекса кристалличе
ских сланцев, гнейсов и мраморов образовались многочисленные секущие
пегматитовые жилы и метасоматические образования. Флогопитсодержа
щие минеральные тела обычно подчинены пироксеноамфиболовым гней
сам и встречаются нередко группами. Строение таких жил довольно слож
ное. В боковых породах (независимо от их состава) развиваются
диопсидофлогопитовые образования. Крупнокристаллический флогопит,
как правило, ассоциирует с диопсидом, скаполитами, кальцитом, апати
том и другими минералами. Кристаллы часто имеют бочонковидные фор
мы, нередко с острым окончанием, размерами иногда до 1,5 м в длину.
Соответственно окраске различают следующие сорта кристаллов флого
пита: 1) бесцветный или с желтоватым оттенком; 2) серебристобелый,
главным образом среди известняков; 3) янтарный — среди аплитовидных
гнейсов; 4) вишневый или янтарнокрасный; 5) темнокоричневый, иногда
с золотистым отливом; 6) темнозеленый и 7) почти черный — среди пи
роксенороговообманковых и биотитовых гнейсов. При выветривании
железистые флогопиты светлеют и окрашиваются в голубой цвет. Часто
среди кристаллов флогопита наблюдаются включения кальцита, скапо
лита и диопсида, а под микроскопом устанавливается также рутил в виде
тончайших иголок (сагенит) и др. Аналогичные флогопитовые месторож
дения распространены в Алданском районе Восточной Сибири.
Примерно в таких же условиях находятся месторождения в провинции
Онтарио
(Канада) в виде жил и неправильной формы гнезд. Флогопит
встречается в ассоциации с кальцитом, диопсидом и апатитом в самых раз
личных количественных соотношениях. Кристаллы достигают 2 м
в диа
метре. Янтарная окраска наиболее обычна. Того же типа месторождения
известны на о.
Мадагаскаре
, о.
Цейлоне
, в
Индии
,
Корее
и в других местах.
Практическое значение
имеют крупнокристаллические массы фло
гопита. О применении см. мусковит
БИОТИТ
— K(Fe, Mg,)
3
[AlSi
3
O
10
][OH,F]
2
или K
2
O
.
6(Mg,Fe)O
.
.
Al
2
O
3
.
6SiO
2
.
2Н
2
O. Весьма широко распространенный минерал. Биоти
том называются обычно ферродоминантные члены ряда
флогопит
—
ан
нит
, но в этом случае биотит заменяет собой видовое название
аннит
,
а так как биотит в настоящее время принят как термин для обозначения
группы в целом, то его можно относить к любым промежуточным членам
ряда. Но обычно биотитом называют всетаки бурую или черную триок
таэдрическую слюду.
Химический состав.
Анализы минералов, называвшихся биотитами,
показывали следующие колебания их состава (в %): К
2
О — 6,18–11,43,
MgO — 0,28–28,34, FeO — 2,74–27,60, Fe
2
O
3
— 0,13–20,65, Al
2
О
3
— 9,43–
31,69, SiO
2
— 32,83–44,94, Н
2
О — 0,89–4,61, F 0–4,23. Примеси: TiO
2
, Na
2
O,
а также V
2
O
3
, Li
2
O, MnO, BaO, SrO, Cs
2
O и др.
Сингония
моноклинная; моноклиннопризматический в. с.
L
2
PC.
Пр.
гр.
C
2/c(
C
6
2
h
).
а
0
= 5,30;
b
0
= 9,21;
с
0
= 20,32;
β =
99°18
′
. Облик кристаллов