Минералогия - Бетехтин А.Г.
Скачать (прямая ссылка):
ДЕЛАФОССИТ — CuFe-O2. Тригон. с. flrA = 5.96; а = 29°26'. В виде желваков, натечных форм и таблитчатых кристаллов черного цвета. Черта черная. Блеск, гюлу-металлический. Сильно анизотропен. Тв. 5.5. Хрупкий. Спайность по (1010) несовершенная. Уд. вес 5.41. Легко плавится. Растворим в HCl и H2SO4. При нагревании становится магнитным. Первоначально был установлен на Урале, -повидимому в Меднорудянском месторождении (у г. Нижнего Тагила), в виде желваков и почковидных образований в глинистых продуктах выветривания. Как вторичный минерал описан в Копризе, Сонора (Мексика), в больших количествах в Бисби, Аризона (США), как в кристаллах, так и в почковидных формах с гематитом, купритом, самородной медью и теноритом, а также в других местах.
НИГЕРИТ — (Zn, Mg, Fe") (Sn, Zn)2(Al1 Fe-) I2O22[OH]2. Тригон. с. Встречен в гексагональных пластинках темнобурого цвета. Оптически положительный. Ng =1.81, Nm =1.80. Тв. 8—9. Уд. вес 4.51. Слабо магнитный. Наблюдался среди пегматитов в кварц-силлиманитовых породах в ассоциации с кварцем, силлиманитом, андалузитом, мусковитом, ганитом, гранатом, касситеритом, колумбитом-танталитом, хризобериллом и апатитом в нескольких пунктах района Эгбе, в Центральной Нигерии (Африка).
18. ГРУППА КВАРЦА
Минералы, входящие в эту группу, имеют один и тот же очень простой состав — SiO2, представляя собой ряд полиморфных модификаций.
Эти минералы по кристаллическому строению занимают совершенно особое положение среди окислов. Как мы потом увидим, кристаллические решетки их имеют прямое отношение к силикатам. На этом основании некоторые авторы эту группу минералов рассматривают в виде введения к силикатам. Но так как кварц по своей химической природе является типичным окислом, то мы, согласно принятой нами установке, должны его рассматривать в этом разделе.
Из относящихся сюда полиморфных модификаций SiO2 три главных формы имеют самостоятельные названия: кварц, тридимит и кристобалит. Их модификации принято обозначать с приставками греческих букв а и р.
а-кварц1 . . Р-кварц . . . а-трияимит . ^-тридимит . а-кристобалит (3-кристобалит Лешательерит
Si^2 SiO2 SiO2 SiO2 SiO2 SiO, SiO;
Тригон. Гексаг. Ромбич. Гексаг. Тетраг. Куби1
а0
b0 C0
Уд. вес
4SC3
5.393
2.655
4.989
5.446
2.51
9.88
17.1 16.3
2.30
5.03
8.22
2.26
4.96
6.92
2.27
7.12
2.21
2.204
Аморфный
Кроме того, в природе существует гидратированный кремнезем — опал — SiO2 • ад, который мы рассмотрим особо.
J3 - кристобалит
'ос-^кбарц
Фиг. 279. Однокомпонентная система — SiO2
Кривые упругости паров различных модификаций SiO5 показаны схематически. Лля каждой данной температуры более устойччва та модификация, для которой упругость пара меньше (т. е. кривая ближе к оси ординат)
Общая картина полиморфных превращений SiO2 изображена на фиг. 279 в виде диаграммы состояния ТР. Установлен следующий ряд энантиотропных превращений:
а-кварц^^|3-кварц 732Р_тРиДимитт^;Р-кристобалит-^ расплав 573° 870° 1470° 1713°
Кроме того, для тридимита и кристобалита в области низких температур в сильно переохлажденном состоянии (см. фиг. 279) известны также энантиотропные превращения:
а-тридимиг^2 Р-тридимит и а-кристобалит;~^2р-крйстобалит
130° 180-270°
Наиболее легко энантиотропные превращения осуществляются для пар: а-кварц— р-кварц и а -тридимит — р-тридимит. Гораздо труд-
1 Некоторые авторы, в частности П. Ниггли, Ф. Ринне, А. Е. Ферсман и другие, придерживаются обратного обозначения: более низкотемпературную модификацию а-кварц они обозначают как Ji-кварц, вместо а--кристобалит — кристобалит и т. д.
нее они совершаются для пар: 8-кварц — 3-тридимит и S-триди-мит — 3 -кристобалит. Это объясняется тем, что в первых парах модификации более близки по кристаллической структуре друг к другу, чем в следующих, и превращение поэтому совершается с меньшим объемным эффектом.
Характерно, что более высокотемпературные модификации кварца, кристобалита и тридимита обладают более высокой симметрией, чем низкотемпературные. Например, 3 -кварц является гексагональным, а а -кварц — тригональным, высокотемпературный S -тридимит обладает гексагональной сингонией, а а -тридимит — ромбической (псевдогексагональной), высокотемпературный S -кристобалит — кубической, в то время как а-кристобалит — тетрагональной (псевдокубической) симметрией.
Кристаллическая структура кварца, как и других полиморфных модификаций, характеризуется той особенностью, что ион Si4+ всегда находится в четверном окружении ионов О2" (фиг. 280), расположенных по вершинам' тетраэдра. Каждая вершина такого тетраэдра одновременно служит вершиной для другого смежного тетраэдра (фиг. 281). Таким образом, кристаллические решетки этих минералов состоят как бы из каркасов сцепленных друг с другом тетраэдров. Способ сцепления во всех модификациях один и тот же (через вершины тетраэдров), но ориентировка и общая симметрия в расположении их различны. В целом упаковка ионов кислорода не плотная: в каркасах имеются «пустот-ки» между тетраэдрами. В низкотемпературных модификациях они обладают малыми размерами, а в высокотемпературных, более «рыхло» построенных модификациях они крупнее. В прямой зависимости от этого находятся и удельные веса (ср. вышеприведенные данные), а также показатели преломления
