Минералогия - Бетехтин А.Г.
Скачать (прямая ссылка):
Физические свойства минералов, обладающих трехмерно развитыми анионными радикалами в кристаллических решетках, характеризуются некоторыми особенностями. Прежде всего бросаются в глаза их светлые окраски (катионы металлов-хромофоров с шестерной координацией, как указывалось, не принимают участия в составе этих минералов). Затем минералы рассматриваемого подкласса в целом обладают наименьшими показателями преломления по сравнению с силикатами других подклассов, что находится в полном соответствии с большими молекулярными объемами кристаллических решеток на один О2-. С последним обстоятельством связаны и меньшие удельные веса. Характерно, что при замене одновалентных катионов (Na1+, K1+) двухвалентными (Ca2+, Ba2+), вызывающей сокращение кристаллической решетки и значительную деформацию конов О2", имеет место некоторое возрастание как показателей преломления, так и дву-преломления. Увеличение двупреломления устанавливается также в том случае, когда в структурах внедрения вместо изотропных анионов F1-, Cl1-, [SO4]2- становятся анизотропные группы, например [CO3]2" (у канкринита и карбонат-мейонита).
Твердость минералов данного подкласса в основном колеблется между 5 и 6, т. е. уступает лишь силикатам с изолированными тетраэдрами SiO4. Что касается спайности, то, в противоположность .ми-
нералам группы кварца, у которых главные валентные усилия Si — О — Si во всех трех основных направлениях одинаковы, мы здесь нередко наблюдаем заметную и даже совершенную спайность по нескольким направлениям. Объясняется это тем, что во многих кристаллических структурах, несмотря на трехмерную связь, в некоторых преимущественных направлениях все же имеет место более тесная упаковка анионных тетраэдров. Так, например, в псевдотетра-гонально построенных кристаллических структурах полевых шпатов, скаполитов, натролита и др. соответственно проявляется и спайность по «псевдотетрагональной» призме, в гексагональных структурах нефелина и канкринита — по «псевдогексагональной» призме, у гейлан-дита со структурой, приближающейся к типу слоистых структур,— по одному направлению, как у слюдообразных. Наконец, следует упомянуть о том, что полевые шпаты и многие цеолиты в структурном отношении приближаются к высокосимметричным кристаллическим постройкам, чем и обусловливается явно выраженная их склонность к двойникованию с образованием более высокой симметрии, чем у отдельных индивидов.
Среди принадлежащих сюда минералов выделяются следующие группы:
1. Группа полевых шпатов.
2. Группа скаполита.
3. Группа лейцита.
4. Группа нефелина.
5. Группа содалита.
6. Группа канкринита.
7. Группа датолита.
8. Группа цеолитов.
9. Прочие минералы.
1. ГРУППА. ПОЛЕВЫХ ШПАТОВ
Полевые шпаты1 из всех силикатов являются наиболее распространенными в земной коре, составляя в ней в общем около 50% по весу. Примерно 60% их заключено в изверженных горных породах; около 30% приходится на долю метаморфических горных пород, преимущественно кристаллических сланцев; остальные 10—11% падают главным образом на песчаники и конгломераты, в которых полевые шпаты встречаются в виде окатанных зерен или входят, в состав галек.
По своему химическому составу полевые шпаты представляют алюмосиликаты Na, К и Ca — Na[AlSi3O8], K[AlSi3O8], Ca[Al2Si2Ps], изредка Ba — Ba[Al2Si2O8]. Иногда в ничтожных количествах присутствуют Li, Rb, Cs в виде изоморфной примеси к щелочам и Sr, заменяющий Ca.
Другой характернейшей особенностью минералов этой группы является их способность образовывать изоморфные^ главным образом бинарные ряды. Таковы, например, ряды: Na[AlSi3O8] — Ca[Al2Si2O8], Na[AlSi3Os]-K[AlSi3O8] и K[AlSi3Og]-Ba[Al2Si2O8]. Для первых двух пар наглядное представление о степени распространенности и совер-
1 Происхождение названия «полевой шпат» точно неизвестно. Эти шпаты (т. е. минералы, обладающие совершенной спайностью в двух направлениях), возможно, потому так названы, что часто встречаются «в поле».
шенства явлений изоморфизма дает диаграмма составов полевых шпатов (фиг. 589).
Кристаллизуются эти минералы в моноклинной или триклинной сингонии, причем те и другие по морфологическим признакам мало отличаются друг от друга. Рентгенометрические исследования показывают большое сходство в кристаллической структуре всех полевых шпатов.
Много общего мы находим и в физических свойствах этих минералов. Все они преимущественно имеют светлую окраску, относительно низкие показатели преломления, большую твердость (6—6.5),
К [Al Si3O8]
Фиг. 589. Диаграмма колебаний химического состава полевых шпатов
совершенную спайность по двум направлениям, пересекающимся под углом, близким к 90°, и сравнительно небольшие удельные веса (2.5—2.7). По этим признакам они довольно легко отличаются от других, похожих на них минералов.
В главной своей массе полевые шпаты образуются при кристаллизации магм. Они являются важнейшими породообразующими минералами как интрузивных, так и эффузивных изверженных пород. В крупнокристаллических массах они наблюдаются в пегматитах в ассоциации с кварцем, часто с крупнокристаллической слюдой и редкими минералами, содержащими летучие компоненты (топаз, берилл, турмалин и др.). В миаролитовых полостях иногда встречаются друзы хорошо образованных крупных кристаллов полевых шпатов (фиг. 590). Они наблюдаются также во многих контактово-метасоматических месторождениях и в некоторых гидротермальных жилах. Известны редкие случаи находок их в виде новообразований мелких кристаллов (ортоклаза и плагиоклазов) в осадочных породах (например, в известняках). При региональном метаморфизме часто вновь создаются более благоприятные условия для возникновения полевых шпатов в значительных количествах.
