Лабораторная работа «Силикаты и их аналоги, месторождения и практическое значение» (стр. 5 )

Химический состав. Li2O 8,1%, Al2O3 27,4%, SiO2 64,5%.В виде примесей присутствует Na2O, в незначительных количествах CaO, MgO, изредка Cr2О3. Некоторые разности содержат редкие земли, гелий иногда цезий. Сингония моноклинная (L2PC). Морфология и облик кристаллов. Агрегаты пластинчато-шестоватые. В природе встречается в плотных скрытокристаллических массах. Кристаллы вытянутые, пластинчатые, крупные (иногда в длину до 16м.). Твердость 6,5-7. Плотность 3,13-3,20. Цвет серовато-белый, нередко с зеленоватым оттенком, желтовато-зеленый, фиолетовый (кунцит). Черта бесцветная. Блеск стеклянный. Спайность совершенная. Излом занозистый.

Диагностические признаки. Образует дощатого вида крупные светлые кристаллы с совершенной спайностью. Внешне похож на полевой шпат, от которого отличается уплощенными кристаллами, занозистым изломом и парагенезисом. Для сподумена характерен наименьший из моноклинных пироксенов угол угасания. Перед паяльной трубкой вспучивается, временами окрашивая пламя в слабый красный цвет (Li). Сплавляется в прозрачное стекло. После сплавления с CaF2+KHSO4 окрашивает пламя в яркий красный цвет (Li). В HCl не растворяется.

Происхождение и парагенезис. Пегматитовое, нередко кристаллы сподумена ориентированы поперек жилы. Парагенезис: кварц, полевой шпат, клевеландит, мусковит, лепидолит, полихромные и розовые турмалины, берилл, касситерит, танталит. Легко подвергается позднейшим изменениям. Под действием растворов, содержащих Na2O, разлагается с образованием альбита, серицита и эвкриптита.

Месторождения. Восточный Казахстан (Юбилейное, Бакенное), Средняя Азия, Восточная Сибирь, США (Кийстон в Дакоте, гигантские кристаллы измененного сподумена до 16м в длину и около 1м в поперечнике, весом до 90т, Коннектикут), на Мадагаскаре, в Афганистане.

Практическое значение. Важнейшая руда на литий. Добавка лития к алюминию и свинцу придает им твердость и устойчивость к коррозии. Литий употребляется также в сплавах и в виде различных препаратов в медицине и фотографии, пиротехнике, стеклоделии, рентгенографии и для других целей. Прозрачные красиво окрашенные разности сподумена применяются как драгоценные камни.

10.1.2 Пироксеноиды

Относящиеся сюда минералы также имеют цепочечную структуру, но эти цепочки особого рода. В отличие от пироксенов, имеющих радикал [Si2O6]4-, к пироксенидам принадлежат минералы, характеризующиеся более сложными радикалами: [Si3O9]6- и [Si5O15]10-.

Волластонит – Ca3[Si3O9] (дощатый шпат). Назван по фамилии химика В. Волластона (1766-1828).

Химический состав. CaO 48,3%, SiO2 51,7%. Иногда обнаруживается FeO (до 9%), в незначительных количествах устанавливаются также примеси Na2O, MgO и Al2O3. Сингония триклинная (С). Морфология и облик кристаллов. Агрегаты листоватые, радиальнолучистые, шестоватые, скорлуповатые, реже волокнистые, с параллельным и сетчатым расположением отдельных волокон. Кристаллы таблитчатые, нередко удлиненные, с совершенной спайностью в одном направлении. Твердость 4,5-5. Плотность 2,78-2,91. Цвет волластонита белый с сероватым или красноватым оттенком, реже мясо-красный. Черта бесцветная. Блеск стеклянный, на плоскостях спайности иногда с перламутровым отливом. Спайность по{100} совершенная и по {001} средняя с углом 740, по другим направлениям несовершенная. Излом неровный, занозистый. Диагностические признаки. По белому или сероватому цвету, радиальношестоватым агрегатам, спайности и по парагенезису с другими минералами контактово-метасоматического происхождения (гранатами, диопсидом и др.). Типичный минерал для контактов с известняками. Перед паяльной трубкой сплавляется с трудом. В HCl разлагается с выделением студенистого кремнезема.

Происхождение и парагенезис. Характерен для контактов магматических пород и кварцевых жил с мраморизованными известняками, причем располагается непосредственно в самом контакте. Находится в экзоконтактовых зонах скарнов совместно с кварцем, гранатом, диопсидом, везувианом, кальцитом, эпидотом и геденбергитом. Очень похож на тремолит.

Месторождения. Минерал довольно распространенный, известен в скарновых месторождениях Дальнего Востока, Хакассии, Урала и Средней Азии. Заслуживает особого внимания исключительно редко встречающиеся огромные массы (в несколько тысяч кубических метров) волластонита близ Санта-Фе в Мексике.

Практическое значение. Волластонитовые горные породы используются для изготовления «горной шерсти» белого цвета, большой прочности и значительной длины волокна. Плавка производится в электропечах.

Родонит – (орлец) СаMn4[Si5O15]. Название происходит от греческого «родон» - розовый.

Химический состав. MnO 46,0-30,0%, FeO 2-12%, CaO 4-6,5%, SiO2 45-48%. В виде примесей присутствует, в очень небольших количествах Al2O3. Сингония триклинная (С). Морфология и облик кристаллов. В природе встречается в видее сплошных плотных или зернистых масс. Редко встречающиеся кристаллы обычно плохо образованы, с шероховатыми гранями и закругленными ребрами. Чаще всего они наблюдаются в виде таблитчатой, изометрической, реже призматической формы. Твердость 5-5,5. Плотность 3,40-3,75. Цвет родонита характерный розовый, иногда розово-серый. Черта бесцветная. Блеск стеклянный, на плоскостях спайности с перламутровым отливом. Спайность по{110} совершенная и по {011} менее совершенная. Излом неровный, раковистый.

Диагностические признаки. Легко узнается по розовому цвету в сплошных зернистых массах. Характерно присутствие черных прожилков и пятен от гидроокислов марганца. Перед паяльной трубкой в окисленном пламени буреет и затем чернеет (окисление марганца). В восстановительном пламени сплавляется в красное или бурое стекло. С бурой и фосфорной солью дает реакцию на Mn. В HCl быстро растворяется с образованием белого порошка кремнезема.

Происхождение и парагенезис. Низкотемпературный минерал, встречается в гидротермальных и контактово-метасоматических месторождениях в ассоциации с родохрозитом, псиломеланом, гранатом, а иногда с сульфидами Mn, Zn, Pb и др. Часто образуется в процессе регионального метаморфизма осадочных марганцевых руд за счет окислов или карбонатов марганца, опала или кварца. Ассоциация: бустамит, марганцовистые гранаты желтого цвета и карбонаты марганца.

Месторождения. Восточный Казахстан (Чекмарь – Рудный Алтай), Урал (Примагнитогорский район, пос. Малое Седельниково).

Практическое значение. Руда на марганец. Хорошо полируется и является ценным поделочным камнем.

10.1.3 Ленточные силикаты

К силикатам ленточной структуры относится большая группа цветных минералов, называемых амфиболами. Состав и структура их более сложная, чем у пироксенов. В отличие от пироксенов амфиболы имеют более вытянутые призматические, игольчатые формы (тремолит, актинолит). Кристаллы их чаще всего игольчатые, волокнистые, поперечное сечение крупных кристаллов ромбовидное или шестигранное. Хорошо выражена спайность параллельно грани призмы. Термин «амфибол» происходит от греческого слова «амфиболос» - неясный, из-за разнообразия химического состава и внешнего вида минералов этой группы. Схематическая формула амфиболов: R7[Si4O11](OH)2, где R=Ca, Mg, Fe. Могут входить также трехвалентные алюминий и железо. Амфиболы вместе с пироксенами составляют 16% по весу от земной коры. Амфиболы подразделяются на моноклинные и ромбические. Ниже рассматриваются представители моноклинных амфиболов, которые чаще всего встречаются в природе.

Роговая обманка – (Ca, Na) (Mg, Fe)4 (Al, Fe) [(Al, Si)4O11]2. Химический состав сложный и непостоянный. Широко меняются отношения магния к двухвалентному железу и алюминия к трехвалентному железу. Калий иногда преобладает над натрием. Известны разности, содержащие до 0,3% фтора. Почти всегда содержится ТiО2, обычно в количествах 0,1-1,25%. Сингония моноклинная (L2PС). Морфология и облик кристаллов. Длиннопризматические, иногда столбчатые кристаллы, реже изометрические. Агрегаты сплошные, массивные, зернистые. Твердость 5,5-6. Плотность 3,1-3,3. Цвет зеленый, бурый, черный. Черта белая, с зеленоватым оттенком. Блеск стеклянный. Спайность по призме {110} совершенная под углом около 1240, по {001} несовершенная. Излом часто занозистый. Разновидности. Базальтическая роговая обманка – бурого или черного цвета (в базальтах туфах). Уралит – псевдоморфоза роговой обманки по пироксену. Диагностические признаки. Легко узнаются по внешнему облику кристаллов и углу между спайностями (1240), по темно-зеленому или темно-бурому цвету и по оптическим свойствам. Перед паяльной трубкой с трудом плавится в темно-зеленое стекло. В кислотах не растворяется, разлагается лишь после предварительного сплавления.

Происхождение и парагенезис. Магматическое, в средних и щелочных интрузивных породах (сиенитах, диоритах, гранодиоритах и др.), в ассоциации с плагиоклазами, слюдами. Широко распространена в метаморфических породах – амфиболитах, роговообманковых сланцах, гнейсах и др. При наложении гидротермальных процессов роговая обманка превращается в серпентин, хлорит, эпидот с кальцитом и кварцем. В процессе выветривания разлагается с превращением в карбонаты, а у дневной поверхности – в лимонит с опалом, галлуазит и др.

Месторождения. Урал (г. Соколиная). Практическое значение. Породообразующий минерал.

Тремолит – Ca2Mg5[Si4O11][OH]2. Название дано по месту открытия – в долине Тремоль (на южной стороне Сен-Готтарда). Тремолит является наиболее распространенным амфиболом в природе. Химический состав. CaO 13,8%, MgO 24,6%, SiO2 58,8%, H2O 2,8%. В виде изоморфной примеси к MgO присутствуют иногда в незначительном количестве (до 35) FeO (в переходных разностях к актинолиту), MnO, также, Al2O3, щелочи и др. Сингония моноклинная (L2PС). Морфология и облик кристаллов. Агрегаты шестоватые, тонколучистые или волокнистые иногда войлокоподобные. Реже попадается в виде плотных, скрытокристаллических, вязких с занозистым изломом масс светлой окраски, и в виде асбеста. Кристаллы удлиненные, вытянутые, длиннопризматические, игольчатые, иногда волосовидные. Твердость 5,5-6. Плотность 2,9-3,0. Цвет белый, светло-серый, светло-зеленый. Черта бесцветная. Блеск стеклянный. Очень хрупкий. Игольчатые и волосовидные кристаллы ломки. Спайность по призме {110} совершенная с углом 1240, по {010} несовершенная. Излом занозистый, неровный. Диагностические признаки. Легко узнается по форме кристаллов, по цвету. От близкого по составу и происхождению актинолита отличается более светлой окраской. Иногда, по внешнему виду, очень похож на волластонит (по форме агрегатов). Перед паяльной трубкой плавится с трудом в прозрачное бесцветное стекло (отличие от актинолита). Не растворяется в кислотах.