Минералогия с основами кристаллографии и петрографии (стр. 7 )

Происхождение.

Силикаты являются породообразующими минералами магматических горных пород, пегматитов, скарнов, грейзенов, а также высокотемпературных гидротермальных процессов. Слоистые силикаты (тальк, серпентин, хлорит) - обычные минералы гидротермально - измененных (метасоматических) пород, где они возникают за счет гидролиза островных и каркасных силикатов. В поверхностных условиях образуются слоистые силикаты и алюмосиликаты (каолинит, монтмориллонит). Широко распространены силикаты в метаморфических породах - сланцах и гнейсах (гранат, дистен, хлорит и др.). Эндогенные силикаты, особенно каркасные алюмосиликаты (полевые шпаты), в поверхностных условиях легко выветриваются, переходя в слоистые силикаты и алюмосиликаты, а затем в оксиды и гидроксиды соответствующих элементов.

Значение.

Многие силикаты являются сырьем для получения элементов (Be, Zr, Cs, Li, Rb) и их соединений. Во многих случаях сами по себе являются неметаллическими полезными ископаемыми (асбесты - жаростойкие материалы; каолинит - керамика; мусковит, флогопит - радио - и электротехника; полевые шпаты - керамика; гранаты - абразивный материал; и др.). Это драгоценные и поделочные камни (изумруд, аквамарин, топаз, турмалин, родонит, нефрит и др.). Цеолиты - молекулярные фильтры.

Часть II. Глава 3.
CИЛИКАТЫ И АЛЮМОСИЛИКАТЫ

3.1 ОСТРОВНЫЕ СИЛИКАТЫ.

Островные силикаты, имеющие структуру, близкую к плотнейшей упаковке, отличаются наибольшей плотностью и высокой твердостью. Напротив, каркасные алюмосиликаты имеют наименьшую плотность и более низкую твердость. Минимальной твердостью обладают силикаты со слоистой структурой. Твердость закономерно уменьшается от алюмосиликатов с ионным типом связи (слюды) к силикатам с ван-дер-ваальсовой связью (хлориты, тальк, глинистые минералы). Для слоистых силикатов часто характерна весьма совершенная спайность. Это связано с тем, что межатомные связи в пределах слоя кремнекислородных тетраэдров очень прочные, а между слоями - гораздо слабее. Поэтому разрушить эти минералы легче всего вдоль слоя, что и обусловливает характерную для них весьма совершенную спайность.

Характернейшей чертой островных кристаллических структур силикатов является наличие в них в качестве структурно обособленных единиц тетраэдрических анионов [SiO4]4-. Они располагаются изолированно, то есть ни один из кислородных ионов, окружающих ион Si не является общим для других, смежных с ним тетраэдров. Среди катионов островных силикатов преобладают Mg2+, Fe2+, Ca2+ а также Al3+, Fe3+, иногда Ве2+, Ti4+, Zr4+ . Щелочные элементы Na и К встречаются в исключительных случаях. Алюминий, в отличие от других типов силикатов, практически никогда не входит в структуру минералов в координации 4, т. е. не заменяет Si в его тетраэдрических группах. Физические свойства островных силикатов довольно характерны и обусловлены особенностями кристаллических решеток этих минералов. Форма кристаллов, как правило, изометричная. Минералы обладают высокой твердостью и относительно повышенным удельным весом, вследствие плотной упаковки ионов. Это бесцветные или слабо окрашенные минералы. Интенсивная окраска бывает только у минералов, содержащих ионы-хромофоры.

оливин (Mg, Fe)2[SiO4] ромб. ОЛИВИН - (Mg, Fe)2[SiO4]
Ромбическая сингония

Непрерывный изоморфный ряд форстерит - оливин - фаялит. Форстерит Mg2[SiO4], назван в честь лондонского коллекционера и торговца минералами Дж. Форстера; Оливин (Mg, Fe)2[SiO4], назван за оливково-зеленый цвет; Фаялит Fe2[SiO4], назван по месту находки на острове Фаяль (Азорские острова).

Минерал образует изометрические зерна, зернистые до сливных сплошные массы, известны короткостолбчатые, уплощенного облика кристаллы. Цвет от желтоватого, сероватого у форстерита до оливково-зеленого у оливина; от темно-зеленого до черного у фаялита. Прозрачный желто-зеленого цвета оливин носит название хризолита. Минерал имеет стеклянный блеск, среднюю спайность. Хрупкий. Излом раковистый до ступенчатого. Твердость 6,5-7. Черта зеленоватая, желтоватая.

Диагностика. Зеленый цвет, стеклянный блеск зернистых агрегатов, а также парагенезис.

Происхождение. Типичные гипогенные минералы. Породообразующие минералы ультраосновных и основных пород. Образуются в скарнах и метаморфических процессах. Оливин в ассоциации с пироксенами, серпентином. Форстерит - в ассоциации с диопсидом, шпинелью, флогопитом, карбонатами. Фаялит - с другими железистыми минералами, иногда с кварцем (граниты - рапакиви). Оливин обычный минерал метеоритов, установлен также в лунном грунте и в образцах плотных лунных пород. Оливин изменяется уже в процессе магматической кристаллизации, реагируя с расплавом Mg2[SiO4] + SiO2 (из расплава) = Mg2[Si2O6]. Появляется кайма пироксена. Под действием гидротермальных растворов серпентинизируется, отальковывается. В поверхностных условиях легко выветривается и разрушается.

Значение. Сырье для получения технического стекла. Хризолит - драгоценный камень.

Гр. гранатов R2+3R3+2[SiO4]3 куб.

·  пироп Mg3Al2[SiO4]3

·  альмандин Fe3Al2[SiO4]3 

·  спессартин Mn3Al2[SiO4]3

·  андрадит Ca3Fe2[SiO4]3

·  гроссуляр Са3Al2[SiO4]3 с изолированными одиночными тетраэдрами и добавочными анионами: титанит (сфен) CaTi[SiO4]O мон.

Кубическая сингония

Группа минералов, где R2+ = Са2+, Мg2+, Fe2+, а R3+ = Fe3+, Al3+. Название от латинского "гранум" - зерно, а также по сходству с зернышками плода граната. Пироп Mg3Al2[SiO4]3 от греческого "пиропос" - подобный огню, из-за красного цвета. Альмандин Fe3Al2[SiO4]3 по месту первоначальной находки в Алабанда (Малая Азия). Андрадит Са3Fe2[SiO4]3 в честь португальского минералога д'Андрада. Гроссуляр Сa3Аl2[SiO4]3 от латинского названия крыжовника из-за сходства окраски. Образуют непрерывные изоморфные ряды: пироп - альмандин; гроссуляр - андрадит. Al - гранаты или пиральспиты редко проявляют смесимость с Са-гранатами - уграндитами. Широко проявлен изовалентный изоморфизм внутри групп R2+ и R3+, а также гетеровалентный изоморфизм типа Fе3+,Si4+=Ti4+,Al3+; Fe3+,Si4+=Ti4+,Fe3+; 2R2+=Na+,TR3+; Fe3+,Si4+=Zr4+,Al3+. Часто кристаллы ромбододекаэдрического габитуса. Изометричные зерна, вкрапленники, зернистные до плотных сливных агрегатов (особенно андрадит). Цвет различный. Пироп - темный кроваво-красный, часто прозрачен. Альмандин - темно - или буро-красный со слабым синеватым или фиолетовым оттенком, иногда полупрозрачен или прозрачен. Андрадит - красно-бурый. Гроссуляр - зеленый, серо-зеленый, зеленовато-бурый. Все гранаты имеют стеклянный блеск, иногда жирный или алмазный. Спайности нет. Излом неровный до полураковистого. Твердость 6,5-7,5.
Диагностика. По изометричным зернам и додекаэдрическим кристаллам, отсутствие спайности, высокая твердость. В поверхностных условиях устойчивы. В россыпях обычны пироп, альмандин.
Происхождение. Гранаты - гипогенные минералы. Пироп - характерный минерал в кимберлитах. Альмандин - гранат наиболее часто встречающийся в природе - является акцессорным минералом кислых интрузивных и эффузивных пород, обычен в гранитных пегматитах, в метаморфических кристаллических сланцах и гнейсах. Главная масса гранатов андрадит-гроссулярового ряда связана со скарнами в ассоциации с кальцитом, магнетитом, эпидотом, тремолитом, актинолитом, гематитом, диопсидом и другими минералами.
Значение. Используются в качестве абразивного материала, прозрачные и полупрозрачные разности - в ювелирном деле.

кианит (дистен) Al2[SiO4]O трикл. с изолированными сдвоенными тетраэдрами и добавочными анионами:

КИАНИТ(дистен)- Al2[SiO4]O
Триклинная сингония

От греческого "кианес" - темно-синий. Является полиморфной модификацией Al2SiO5. Часто близок к идеальному составу. Отмечаются изоморфные примеси Fe, Cr. Пластинчатые зерна, сноповидные, радиально-лучистые, жилковатые агрегаты. Часто удлиненные или пластинчатые кристаллы. Цвет голубой, синий разных оттенков, зеленоватый, реже серый, бесцветный. Блеск стеклянный до перламутрового на плоскостях спайности. Спайность совершенная в одном направлении. Хрупкий. Излом ступенчатый. Твердость на гранях вдоль удлинения 4.5, твердость поперек удлинения - 6.5 (анизотропия твердости). Черта бесцветная.

Диагностика. Легко диагностируется по сине-голубому цвету, удлиненно-уплощенным кристаллам и анизотропии твердости.

Происхождение. Метаморфический в ассоциации с кварцем, слюдой, гранатом, корундом, плагиоклазом. В поверхностных условиях устойчив и накапливается в россыпях.

Значение. Может использоваться как высокоглиноземистое сырье при производстве огнеупорных изделий.

эпидот Са2(Al, Fe)Al2[SiO4][Si2O7]O(OH) мон.

ЭПИДОТ - Са2FeAl2[SiO4][Si2O7]O(OH)
Моноклинная сингония

Название от греческого "эпидозис" - приращение - за форму поперечного сечения в виде параллелограмма. Кристаллы удлиненные, часто штриховка вдоль удлинения. Радиально-лучистый, шестоватый, зернистые агрегаты. Цвет зеленовато-желтый, фисташково-зеленый. Блеск стеклянный, на плоскостях спайности до перламутрового. Спайность совершенная. Излом неровный, иногда ступенчатый. Твердость 6.5-7.

Диагностика. Форма кристаллов, желто-зеленый цвет и совершенная спайность.

Происхождение. Метаморфический в ассоциации с хлоритом и амфиболами (зеленые сланцы); в скарнах в ассоциации с гранатом, кальцитом, диопсидом, магнетитом. В поверхностных условиях устойчив. Практического значения пока не имеет.

кольцевые: берилл Be3Al2[Si6O18] гекс.

БЕРИЛЛ - Be3Al2[Si6O18]
Гексагональная сингония.

Название имеет древнее происхождение, но не ясно. По составу часто близок формуле. Из примесей наибольшее значение имеют щелочи: Na, Li, Cs. Прозрачные кристаллы изумрудно-зеленого цвета - изумруд (примесь хрома); цвета морской воды - аквамарин. Столбчатые кристаллы. На гранях часто штриховка вдоль удлинения. Иногда сплошные массы. Бесцветный, желтоватый, зеленоватый, изумрудно-зеленый, голубой. Блеск стеклянный. Спайности нет. Хрупок. Излом неровный до раковистого. Твердость 7.5-8.

Диагностика. Форма кристаллов, большая твердость, отсутствие спайности.

Происхождение. Гранитные пегматиты в ассоциации с кварцем, полевым шпатом, турмалином, мусковитом, топазом, касситеритом. Грейзены и высокотемпературные гидротермальные жилы кварц-бериллового и кварц-берилл - полевошпатового состава с топазом, молибденитом, вольфрамитом, касситеритом. В поверхностных условиях устойчив и может накапливаться в россыпях.