Лекция 1.Главные минералы горных пород (стр. 8 )

Гранаты разного состава отличаются окраской, плотностью и другими физическими, в том числе и оптическими, свойствами.

В шлифе могут быть бесцветными (гроссуляр), разных оттенков розового, красноватого, коричневатого (альмандин, пироп), желтоватыми (спессартин), желтовато-зелеными (андрадит), зелеными (уваровит), бурыми (шорломит).

Продукты изменения. Вообще гранаты стойкие к изменению и накапливаются в россыпях. Но в случае метаморфизма в магматических породах гранаты альмандин-пиропового состава замещаются агрегатом биотита, амфибола, хлорита и магнетита.

Андалузит – Al2[SiO4]O. Ромбической сингонии. Характерный минерал контактовых пород, гнейсов, образовавшихся при высокой температуре метаморфизма. Образуется при избытке глинозема в первичных глинистых породах с каолинитом. Кристаллы столбчато-призматического облика, часто с почти квадратным сечением.

Оптические свойства. Имеет повышенный показатель преломления (ng=1,643 np=1,632) и соответственно – высокий рельеф и шагреневую поверхность. Двупреломление близко кварцу и полевым шпатам 0,010–0,011. отличаются от сходных минералов по высокому показателю преломления. Спайность по призме (110) – погасание прямое. Часто окрашен в розовые тона с плеохроизмом от розоватого (Ng) до бесцветного (Np). Удлинение отрицательное. Оптически отрицателен. Вторичные изменения как у полевых шпатов – каолинит и мусковит.

Встречается в ассоциации с кордиеритом, силлиманитом, дистеном.

Используется для получения жаростойкой керамики.

Силлиманит – Al[AlSiO5]. Ромбическая сингония. Развит в метаморфических породах, но, в отличие от андалузита, только в тех, которые при высокой температуре испытали сильное боковое давление. Образует тонкие вытянутые кристаллы, шестоватые или игольчатые, волокнистые. Цвет минерала коричневый, бледно-зеленый, белый.

Оптические свойства. Высокий показатель преломления ng=1,677, np=1,657. Удлинение положительное. Оптический знак положительный. Двупреломление 0,020. Поперечные сечения имеют форму ромбов – разрезы, перпендикулярные О. Б., однако из-за мелких размеров эти сечения найти не удается. Спайность совершенная по (010)

Встречается в ассоциации с кордиеритом, биотитом, мусковитом, альмандином.

Используется для получения жаростойкой керамики.

Дистен – Al2[SiO4]O – от «двоякотвердый», кианит (от «голубой»). Триклинная сингония. Типичный минерал региональнометаморфических пород. Встречается в гнейсах и слюдяных сланцах, реже в сосадочных породах (песках).

Он развит в виде длинных таблитчатых (досковидных) кристаллов. Макроскопически часто имеет голубой цвет, бывает белым, серым или зеленым. Может быть неравномерно, пятнисто, окрашен. Хорошая спайность по (100) и менее совершенная по (010).

Оптические свойства. В шлифе обычно бесцветен. Показатель преломления высокий: ng=1,728, np=1,712. Двупреломление 0,016. Оптически отрицателен. Удлинение положительное. Обладает косым погасанием на всех разрезах. Характерны полисинтетические двойники.

Устойчив к выветриванию. Встречается в парагенезисе со слюдами, альмандином, корундом и ставролитом.

Используется для получения жаростойкой керамики.

Кордиерит – (Mg, Fe)2Al4Si5AlO18·nH2O. Ромбическая сингония. Кристаллы обычно короткопризматические, псевдогексагональные двойники. Часто встречается в глубоко метаморфических породах – гнейсах, где он трудноотличим от полевых шпатов, встречается в контактово-метаморфических породах (на контактах с гранитоидами). Цвет минерала от голубого до зеленовато-серого.

Оптические свойства. По оптическим свойствам очень близок полевым шпатам. В шлифах обычно бесцветен, если окрашен, то обладает плеохроизмом от бесцветного до фиолетового. Показатель преломления ng=1,527-1,573; np=1,522-1,558 возрастает с повышением в составе железа. Серые, бело-серые цвета интерференции. Спайность несовершенная.

Продукты изменения. Внешне как бы разъедается коррозией зеленоватого цвета (агрегат вторичных минералов: каолинит, серицит, хлорит и др.). Характерно появление желтых плеохроичных двориков вокруг включений мелких зернышек акцессорных минералов.

Практического значения не имеет.

Ставролит – Fe2(Al2SiO5)2(OH)2 – от «крест». Моноклинная сингония (псевдоромбический). Цвет красновато - или черно-коричневый, черный. Столбчатые кристаллы, иногда образующие крестообразные двойники. Развит исключительно в метаморфических породах: слюдяных гнейсах, сланцах – при меньшей ступени метаморфизма, чем кордиерит.

Оптические свойства. Цвет в шлифах светло-оранжевый. Плеохроизм от бесцветного по Np до (светло-желтого – Nm) темно-желтого, красно-бурого – Ng. Имеет высокий рельеф – показатель преломления ng=1,752-1,761; np=1,739–1,747. Двупреломление среднее 0,015. Удлинение положительное. Оптический знак положительный, большой угол оптических осей.

Обычный парагенезис – биотит, роговая обманка, кианит и альмандин.

Это минерал стойкий к разрушению, поэтому имеет свойство накапливаться в россыпях. Но практического значения не имеет.

Вторичные минералы магматических и метаморфических пород

Вторичные минералы образуются после застывания магматических, формирования метаморфических или осадочных пород. Образуются они под влиянием гидротермальных или поверхностных вод. В коре выветривания также образуются многие вторичные минералы.

Хлориты – широко распространенные в магматических породах вторичные минералы, которые развиваются по амфиболам, биотиту, вулканическому стеклу, пироксенам и даже плагиоклазу. Их общая формула – (Mg,Fe)5Al[AlSi3O10] (OH)8. для них характерна листоватая, как у слюд, форма, однако листочки не упругие. Облик кристаллов псевдогексагональный (кристаллы очень редко встречаются), пластинчатый, чешуйчатый, волокнистый. Моноклинная сингония. Минерал имеет зеленый цвет разной интенсивности как макроскопически, так и под микроскопом, бывает белый, розовый.. Зеленый цвет многих магматических пород обусловлен хлоритом, в который превращаются железомагнезиальные силикаты, а зеленый цвет многих глинистых и кристаллических сланцев связан с тонко распыленными частичками этого минерала.

Образуется в условиях относительно низких температур. Встречается в метаморфических породах – хлоритовых и хлорит-актинолитовых сланцах. Существует много разновидностей хлоритов.

Оптические свойства. Оптические свойства разнообразны из-за больших вариаций состава. Показатели преломления имеют большую вариацию: n=1,57–1,67. Цвет от бесцветного до разных оттенков зеленого, иногда розовый. Плеохроизм в зеленых тонах. Двупреломление сравнительно низкое от 0,001 до 0,013. Этим они отличаются от слюд, имеющих очень высокое двупреломление. У сильно железистых хлоритов наблюдаются аномальные интерференционные окраски (то красно-серые первого порядка, то индигово-синие первого порядка). Обладают весьма совершенной спайностью по (001). Знак удлинения не характерен – может быть как положительным, так и отрицательным, но оптический знак всегда будет противоположен удлинению. В хлоритах, которые развиваются по первичным минералам – биотиту, амфиболу, пироксену, показатель преломления будет ниже, чем у первичного минерала.

Обычный парагенезис – биотит, амфибол, пироксен и гранат.

Серпентин – Mg6[Si4O10](OH)8. Характерный вторичный минерал ультраосновных пород, содержащих магнезиальные или железомагнезиальные силикаты – оливин, магнезиальный ромбический пироксен. Образуется при гидротермальных процессах. Разновидности серпентина – лизардит (тонкочешуйчатый, плотный, сферулитовый), хризотил (волокнистый), антигорит (пластинчатый) имеют одну и ту же формулу. Так же как и хлориты они богаты водой и образуются за счет железомагнезиальных силикатов. При полном замещении ультраосновной породы серпентином образуются серпентиниты.

Антигорит образует листоватые агрегаты. Листочки обладают хорошей спайностью с прямым погасанием. Хризотил имеет трубчато-волокнистое строение. Серпентин в шлифах бесцветен или слегка зеленоват со слабым плеохроизмом (железистые разности). Свойства близки хлоритам. Низкий показатель преломления 1,53–1,56. Двупреломление от 0,001 до 0,009. У антигорита удлинение положительное, оптический знак отрицательный. У хризотила удлинение положительное, оптический знак положительный.

Каолинит – Al4[Si4O10](OH)8. Триклинная сингония. Образует мельчайшие тоненькие пластиночки ромбической или гексагональной формы. Обычно встречается в виде глиноподобных масс, плотных, либо крошащихся. Главная составная часть глины (каолина). Он всегда является вторичным минералом. Образуется при гидротермальных процессах и при выветривании полевых шпатов. Находится вместе с полевым шпатом в породах, претерпевших изменение; там, где эти изменения полностью завершены, образует чистые залежи. Переносится ветром и водными потоками, отлагается на дне рек и озер, составная часть почв – типичный минерал осадочных пород.

Оптические свойства. В шлифах бесцветен, иногда слабо-желтоватый. Показатель преломления низкий: ng=1,566, np=1,561, двупреломление 0,005.

Каолинит – ценное керамическое сырье.

Опал SiO2·nH2O. Встречается в виде прожилков, натеков или иногда сплошных масс, образующихся при вторичных процессах окремнения горных пород. Первичным он является в некоторых осадочных породах, где встречается в виде скелетов радиолярий или диатомовых водорослей, а иногда кремнистых масс, происходящих от высыхания гелей кремнезема. В опоках он образует сплошные массы, отлагающиеся на дне морей и озер путем скопления скелетов радиолярий, уплотняющихся и теряющих следы своего биогенного происхождения. Опал встречается в пустотах излившихся лав. Опал также можно встретить в виде прожилков в метаморфических породах – яшмах, продуктах окремнения разных пород, в частности серпентинитов.