Курс минералогии

А. Силикаты с изолированными группами Si2O7

С химической точки зрения сюда относятся так называемые пиросиликаты. Согласно рентгеноструктурным исследованиям, в их кристаллических структурах принимают участие изолированные группы [Si2O7]6-, образованные двумя кремнекислородными тетраэдрами с общим ионом кислорода (см. рис. 271).

Характерной особенностью соединений этого типа является то, что в числе катионов мы встречаем ионы преимущественно с большими ионными радиусами: Y, Се, La, Sc, Pb, Ba, К, Са, Na, а в двойных соединениях — в комбинации с Al, Mg, Be, Zn. Правда, среди основных солей имеем простые силикаты Zn и Be (гемиморфит и бертрандит).

Кроме минералов группы аксинита, гемиморфита, лапрофиллита, мозандрита и ильваита здесь рассмотрим группу эпидота (цоизит, эпидот, алланит) и группу везувиана, в кристаллических структурах которых наряду с [SiO4]4--группами присутствуют радикалы [Si2O7]6–.

ФЕРРОАКСИНИТ — Ca4(Fe,Mn)2Al4[B2Si8O30][OH]2 и

МАНГАНАКСИНИТ — Ca4(Mn,Fe)2Al4[B2Si8O30][OH]2. От греч. аксине — топор. Кристаллы нередко обладают клиновидными сильно уплощенными формами с острыми двугранными углами.

Химический состав непостоянен. Содержание CaO более или менее выдерживается. Существенно колеблется содержание MnO (достига­ющее иногда значительных количеств), FeO (до 8 %) и MgO. Присутствуют также Fe2O3 (до нескольких процентов), иногда К2О и Na2O.

Сингония триклинная; пинакоидальный в. с. Пр. гр. Р1–(C1i). а0 = 7,15; b0 = 9,16; с0 = 8,96; α = 88°04′; β = 91°36′; γ = 77°42′. В структуре аксинита установлены сложнопостроенные изолированные островные группировки из борокислородных и кремнекислородных тетраэдров. В этих группировках участвуют диортогруппы [Si2O7]. Облик кристаллов определяется главным образом формами {110}, {110}, {111} и др. (рис. 295). Кристаллы вообще богаты гранями. На указанных выше гранях обычно наблюдается штриховка. Агрегаты. В пустотах часто встречается в виде друз. Образует также прожилки и сплошные массы в виде листоватых или пластинчатых агрегатов.

Рис. 295. Кристалл аксинита

Цвет аксинита коричнево-бурый, лиловый, красный, розовый, фиолетово-синий, белый, серый, желтый (манганаксинит). От включений хлорита иногда принимает зеленовато-серый цвет. Блеск стеклянный.

Твердость 6,5–7. Спайность средняя по {010}, по другим направлениям несовершенная. Уд. вес 3,25–3,3.

Диагностические признаки. По клиновидным формам можно спутать с титанитом, от которого отличается более высокой твердостью. Кристаллы аксинита встречаются главным образом в пустотах.

П. п. тр. вспучивается и легко плавится первоначально в зеленое стекло, которое в окислительном пламени чернеет (окисление марганца). С содой дает реакцию на марганец. При сплавлении в ушке платиновой проволоки со смесью 3 ч. KHSO4 и 1 ч. CaF2 окрашивает пламя в зеленый цвет (бор). В HCl не разлагается, но после предварительного прокаливания растворяется с выделением студенистого кремнезема.

Происхождение и месторождения. Как гидротермальный минерал иногда наблюдается в пустотах среди гранита или диорита, в контактовых зонах, в качестве редкого спутника в жильных гидротермальных рудных месторождениях. Довольно часто встречается среди метаморфиче­ских горных пород в трещинах в виде жилок, наросших кристаллов, особенно в жилах альпийского типа среди сланцев, обогащенных глиноземом. В ассоциации с ним наблюдаются: кварц, полевые шпаты, эпидот, хлорит, асбест (амфиболовый), а в рудных месторождениях — магнетит, сульфиды (сфалерит, халькопирит, арсенопирит и др.).

Отдельные пункты находок аксинита, иногда в существенных количествах, известны во многих местах России: на Урале — в известной Евгение-Максимилиановской копи (в Златоустовском районе), у д. Палкиной (близ Екатеринбурга), в жилах альпийского типа (Хусь-Ойка) на Приполярном Урале, в Каральвеемском месторождении (Чукотка), в бороносных скарнах Дальнегорского месторождения (Приморье) и др.

В Средней Азии — в ряде пунктов Гиссарского и Алайского хребтов на Тянь-Шане.

Из иностранных месторождений отметим Бург д’Уазан в Дофинэ (Франция), где встречаются крупные кристаллы аксинита на стенках трещин в диорите, и жилы в кристаллических сланцах в Швейцарии.

ГЕМИМОРФИТ — Zn4[Si2O7][OH]2 . H2O. Назван по причине гемиморфизма его кристаллов в сравнении с голоэдрическим видом симметрии 3L23PC. Синоним: каламин. Название «каламин» Агрикола производит от латинского слова каламус — тростник (по сходству длинных сталактитовых образований). В нашей литературе употребляется также название галмей.

Химический состав. ZnO — 67,5 %, SiO2 — 25 %, Н2О — 7,5 %. Половина Н2О при нагревании до 500 °С непрерывно удаляется без потери кристаллами прозрачности, а остальная часть, представленная гидроксилом, уходит при более высокой температуре, причем кристаллическая структура разрушается.

Сингония ромбическая; ромбо-пирамидальный в. с. L22P. Пр. гр. Imm2 (С202v). а0 = 8,38; b0 = 10,70; с0 = 5,11. Облик кристаллов. Кристаллы обычно мелкие и встречаются только в пустотах. Обладают таблитчатым обликом (рис. 296). Они явно гемиморфны в направлении вертикальной оси, т. е. показывают отсутствие плоскости симметрии параллельно (001): верхний и нижний концы образованы разными гранями, причем на нижнем конце устанавливаются только грани {12}, а на верхнем — многие другие. Агрегаты. Чаще наблюдается в виде кристаллических корок с радиально-лучистым строением, а также в почковидных или сталактитовых массах, реже в сплошных зернистых агрегатах или в землистом виде.

Рис. 296. Кристалл гемиморфита

Цвет. Кристаллы, как правило, бесцветны. Плотные массы имеют белый или серый цвет, но чаще обладают желтой, бурой, зеленой и голубой окраской. Блеск стеклянный, на плоскостях спайности перламутровый. Ng = 1,636, Nm = 1,617 и Np = 1,614.

Твердость 4–5. Спайность совершенная по {110} и несовершенная по {101}. Уд. вес 3,4–3,5. Прочие свойства. При нагревании верхний и нижний концы кристаллов электрически разноименно заряжаются.

Диагностические признаки. От смитсонита, с которым часто встречается совместно, отличается тем, что не выделяет CO2 при растворении в кислотах.

П. п. тр. почти не плавится. С содой на угле дает желтый налет (в горячем состоянии), белеющий при остывании (ZnO). В кислотах растворяется с выделением студенистого кремнезема (отличие от смитсонита). В закрытой трубке растрескивается, белеет и выделяет воду.

Происхождение и месторождения. Вместе со смитсонитом, церусситом, лимонитом и другими минералами образуется в зонах окисления при выветривании свинцово-цинковых сульфидных месторождений. Кремнезем в растворы, по-видимому, переходит при разрушении силикатов, содержащих Fe2+, способный окисляться до Fe3+. He исключена возможность нахождения гемиморфита как первичного минерала и в гидротермальных месторождениях, образующихся вблизи поверхности. Известны псевдоморфозы гемиморфита по смитсониту, кальциту, доломиту, флюориту, пироморфиту, галениту и другим минералам. Наблюдались псевдоморфозы по гемиморфиту: виллемита, малахита, кварца и др.

Месторождения, в которых был установлен гемиморфит, весьма многочисленны. Богатые его скопления известны в Олькуше в Верхней Силезии (Польша). В России гемиморфит описан в ряде месторождений Восточного Забайкалья: Кличкинском, Тайнинском, Трехсвятительском и др. Здесь находили и довольно крупные кристаллы гемиморфита. Обнаружен также в месторождениях Центрального Казахстана: Акджал, Кызыл-Эспе, Гульшад. В месторождениях Райбл и Бляйберг в Каринтии (Восточные Альпы) он, возможно, как эндогенный минерал, встречается в ассоциации со смитсонитом, сфалеритом, галенитом, кальцитом, доломитом и другими минералами.

Практическое значение. Вместе со смитсонитом является важной цинковой рудой. В зонах окисления многих месторождений гемиморфит встречался в значительных массах.

Группа лампрофиллита — сейдозерита

Сюда включены минералы родственных групп: лампрофиллита и сейдозерита. Из первой будет рассмотрен собственно лампрофиллит, из второй — мозандрит (ринкит). Подчеркнем общую для семейства, дополнительную по отношению к кремнекислородным группировкам [Si2O7] анионную роль 6-координированного по кислороду титана (и ниобия). TiO6-октаэдры, конденсируясь между собой и с группами [Si2O7], создают слоистые полианионные радикалы, придающие структурам и свойствам минералов семейства (а также группам бафертисита и ломоносовита) слюдоподобный характер. Академик Н. В. Белов резонно выделял эти и подобные им минералы в своеобразный отдел титановых слюд, однако формально, при классификации силикатов на основании различий в форме кремнекислородных радикалов, многие из таких минералов описываются среди диортосиликатов с дополнительными анионами, разлучаясь при этом с близкородственным астрофиллитом, удаляющимся в число цепочечных силикатов (см. ниже).

МОЗАНДРИТ — (Na, Ca,Ce)3(Ti,Nb)[Si2O7][F,OH,О]2. Синонимы: ринкит, ринколит.

Химический состав (в %): CaO — 24,7–27,3, Na2O — 6,3–9,2, TiO2 — 8,4–10,7, Nb2O5—Та2О5 — 2,2–2,6, Се2О3 — 5,4–8,8, La2O3 — 5,4–7,3, Y2O3 — 1,3–3,1, SiO2 — 27,3–29,8, F — 5,1–6, Н2О — 0,5–2,4 и др.

Сингония моноклинная; псевдоромбический, аксиальный в. с2. Пр. гр. P21 (С 22). Облик кристаллов призматический. Кристаллы обычно плохо образованы, вытянуты по оси с и, кроме того, уплощены (рис. 297); достигают в длину 7–8 см. Распространен также в виде сплошных зернистых или сноповидных агрегатов. Стекловатая или скрыто­кристаллическая разность, напоминающая по внешнему виду столярный клей, названа ловчорритом. Ловчоррит встречается в плотных массах, заполняющих промежутки между другими минералами.

Рис. 297. Кристалл мозандрита

Цвет темно-желтый, буровато-желтый или зеленовато-желтый. Черта бледно-желтая. Блеск на плоскостях спайности стеклянный, в изломах по другим направлениям жирный или восковой (у ловчоррита). Ng = 1,651–1,681, Nm = 1,645–1,667 и Np = 1,643–1,663.

Твердость 5. Хрупок. Спайность по {100} совершенная, по {010} средняя. Излом неровный, у ловчоррита мелкораковистый. Уд. вес 3,4, у ловчоррита 3,2–3,36.

Диагностические признаки. Для мозандрита характерны цвет, плохо образованные вытянутые кристаллы, сноповидные агрегаты. Ловчоррит узнается по внешнему виду.

П. п. тр. плавится с трудом. В кислотах разлагается. При нагревании до 750 °С аморфный ловчоррит раскристаллизовывается в мозандрит. Температура плавления 1200—1400 °С. Часто радиоактивен.

Происхождение и месторождения. Как редкий магматогенный минерал встречается главным образом в пегматитах среди очень богатых щелочами интрузивных изверженных пород: нефелиновых сиенитов и других родственных им по составу пород. В ассоциации с ним наблюдаются полевые шпаты, нефелин, эгирин, щелочная роговая обманка, эвдиалит, астрофиллит и др.

При выветривании становится матовым, рассыпчатым. Ловчоррит буреет и превращается в землистую массу белого цвета, при этом в весьма значительных количествах выносятся CaO, SrO, щелочи, фтор, несколько уменьшается количество SiO2 и происходит обогащение Н2О и СО2.

Встречается в Хибинах (Кольский полуостров), в Лангезундфиорде в Норвегии и в Иллимаусаке (Гренландия).

Практическое значение. Мозандрит и ловчоррит, как минералы, богатые редкими землями, могут служить источником для их получения. О применении редких земель см. монацит.

ЛАМПРОФИЛЛИТ — Na2(Sr,Ba)2Ti3 –[Si2O7]О2[F,ОН]2. Название от греч. лампрос — блестящий и филлон — лист, по внешнему виду. Химический состав. Содержит, кроме отраженных в формуле, К2О (до 2,3 %), MnO (до 5,2 %), F (до 1,8 %) и др.

Сингония моноклинная; псевдоромбический планаксиальный в. с. L2PС. Пр. гр. С2/m (C 32h). Облик кристаллов. Кристаллы таблитчатые по {100}, вытянутые по оси с (рис. 298), нередко очень крупные (до 20 см в длину). Встречен также в виде розеток удлиненных кристаллов, похожих на астрофиллит, и звездчатых агрегатов.

Рис. 298. Кристалл лампрофиллита: с {100}, n {530}, т {110}, g {301}, v {851}

Цвет золотисто-бурый, на плоскостях спайности темно-бурый. Блеск стеклянный. Ng = 1,779 и Np = 1,747.

Твердость 2–3. Хрупкий. Спайность по {100} весьма совершенная, легко расщепляется на ломкие пластинки, по {001} средняя до ясной. Уд. вес 3,44–3,53.

П. п. тр. легко плавится в темно-серую непрозрачную массу, немагнитную (отличие от астрофиллита). В кислотах разлагается. От астрофиллита отличается также по наличию второй спайности, что приводит к образованию на поверхности расколотых кристаллов лампрофиллита характерных редких ступеней.

Происхождение и месторождения. Как акцессорный минерал распространен в нефелиновых сиенитах, но главным образом встречается в пегматитовых обособлениях. В ассоциации с ним наблюдаются эгирин, нефелин, эвдиалит и др. Является характерным минералом луявритов (щелочных пород Ловозерского массива на Кольском полуострове), в которых наряду с их пегматитами содержится нередко в значительном количестве в парагенезисе с полевым шпатом, нефелином, содалитом, эгирином, эвдиалитом, мурманитом и др. В Хибинском массиве присутствует лишь в пегматитах и гораздо реже по сравнению с астрофиллитом.

Группа ильваита

В группу входят диортосиликаты с гидроксилом дополнительного аниона: ильваит, лавсонит (CaAl2[Si2O7](ОН)2 . H2O) и хенномартинит (SrMn3+2[Si2O7](ОН)2 . H2O), из которых будет рассмотрен только первый.

ИЛЬВАИТ — CaFe22+Fe3+[Si2O7][O,OH]. Название происходит от латинского названия о. Эльбы (Италия). Синоним: лиеврит.

Химический состав непостоянен. Значительнее других варьируют содержания FeO и MNO. Для чисто железистой разности, согласно приведенной формуле, будем иметь (в %): CaO — 13,7, FeO — 35,2, Fe2O3 — 19,6, SiO2 — 29,3, Н2О — 2,2. Содержание MnO достигает 9 %.

Сингония ромбическая; ромбо-дипирамидальный в. с. 3L23PC. Пр. гр. Рcmn(D162h). а0 = 8,82; b0 = 5,86; с0 = 13,07. Облик кристаллов большей частью призматический. Грани призм покрыты вертикальными штрихами. Кристаллы (рис. 299) встречаются лишь в пустотах. Обычно наблюдается в зернах неправильной формы или в сплошных зернистых массах, иногда в лучисто-шестоватых или жилковатых агрегатах.

Рис. 299. Кристаллы ильваита: m {110}, s {120}, o {111}, r {101}

Цвет ильваита черный с буроватым или зеленоватым оттенком. Блеск сильный алмазный, на изломе смоляной до жирного. В тонких шлифах слабо прозрачен. Ng = 1,91 и Nm = 1,89.

Твердость 5,5–6. Хрупок. Спайность ясная по {010} и средняя по {001}. Излом неровный, отчасти раковистый. Уд. вес 3,8–4,1.

Диагностические признаки. Характерны черный цвет, неровный или раковистый излом и относительно высокая твердость, а также поведение п. п. тр.

П. п. тр. спокойно сплавляется в черный королек, сильно магнитный. С фосфорной солью реагирует на железо. В ряде случаев положительна также реакция на марганец. В HCl легко растворяется с выделением студенистого кремнезема.

Происхождение и месторождения. Обычно встречается в контактово-метасоматических месторождениях железа, главным образом в зоне скарнов в ассоциации с гранатами (андрадитом), геденбергитом, магнетитом, сульфидами железа, меди и др. Известны случаи находок в богатых щелочами изверженных породах (нефелиновых сиенитах).

При выветривании разлагается с образованием лимонита (иногда гидроокислов марганца).

Первоначально был найден на о. Эльбе, на р. Марина, в виде крупных кристаллов и сплошных выделений на контакте пироксеновых масс (очевидно, геденбергита) с мрамором.

В России ильваит встречается в Турьинских медных рудниках (Северный Урал), главным образом на контактах геденбергитовых скарнов и мраморизованных известняков, а также в некоторых свинцово-цинковых месторождениях в ассоциации с силикатами Fe и Са, например в Дальнегорском месторождении (Приморье), пирротиновых залежах, связанных с основными породами, и в других местах.

Группа везувиана

В группу входят изоструктурные везувиан и вилуит, являющиеся орто-диортосиликатами с дополнительными анионами гидроксила и иногда фтора.

ВЕЗУВИАН — Ca10(Mg,Al,Fe2+)2(Al,Fe3+)2[SiO4]5[Si2O7]2(ОН,F)4. Формула приблизительная. Впервые был встречен на Везувии, но неправильно определен. Химический состав непостоянен. Содержание (в %): CaO — 33–37, Аl2О3 — 13–16, SiO2 — 35–39, Н2О — 2–3. Кроме того, присутствуют щелочи К2О, Na2O, Li2O (до 1,5), MgO, FeO, MnO, иногда ZnO (до нескольких процентов), SrO, Fe2O3 (4–9), Cr2О3 (до 4,3), TiO2 (до 4,7), изредка BeO (до 9,2) (бериллиевый везувиан). В вилуите бор доминирует в позиции трехвалентных катионов. Часто ОН замещается F (до 2 %).

Сингония тетрагональная; дитетрагонально-дипирамидальный в. с. L4L25PC. Пр. гр. Р4/ппс (D 44h). a0 = 15,63; с0 = 11,83. Кристаллическая структура чрезвычайно сложна и не может быть здесь описана. Облик кристаллов. Характерны призматические (рис. 300), реже пирамидальные кристаллы, наблюдаемые обычно в пустотах. Встречаются и таблитчатые формы. Наиболее обычны комбинации граней призм {110}, {100}, дипирамиды {111} и пинакоида {001}. Грани призм часто бывают покрыты вертикальными прерывающимися штрихами, а грани пинакоида — выпуклыми квадратными фигурами. Двойники неизвестны. Агрегаты. Сплошные везувиановые массы обладают зернистым или шестоватым строением.

Рис. 300. Кристалл везувиана. Везувий

Цвет везувиана желтый, серый, зеленый, бурый различных оттенков, иногда черный, редко голубой, красный и розовый. Для хромвезувиана характерна интенсивная изумрудно-зеленая окраска. Блеск стеклянный, жирный. Nm = 1,705–1,732 и Np = 1,701–1,726.

Твердость 6,5. Хрупкий. Спайность несовершенная по {100} и {110}. Наблюдается хорошая отдельность по (100) у Be-везувиана и по (101) у вилуита, вероятно, как следствие напряжений, обусловленных зональностью. Излом неровный или раковистый. Уд. вес 3,34–3,44.

Диагностические признаки. В кристаллах довольно легко определяется по их формам. В сплошных массах по внешним признакам почти не отличим от агрегатов граната и эпидота, зато довольно просто определяется в тонких шлифах под микроскопом по оптическим константам и ассоциации с кальцийсодержащими минералами.

П. п. тр. легко сплавляется, вспучиваясь вследствие выделения летучих компонентов; получается зеленоватое или бурое стекло. В HCl разлагается частично, а после предварительного прокаливания — полностью, причем выделяется SiO2 в виде студня.

Происхождение и месторождения. Везувиан хотя встречается и не так часто, как гранаты, но все же является типичным минералом в некоторых контактово-метасоматических образованиях, возникших за счет известняков или доломитов. В ассоциации с ним встречаются гранаты (гроссуляр), диопсид, эпидот, кальцит, хлориты, скаполиты и др.

Реже он наблюдается в метаморфических породах: серпентинитах, хлоритовых сланцах, гнейсах и др., образуясь в результате воздействия летучих компонентов на какие-либо первичные богатые кальцием минералы: основные полевые шпаты, диопсид, роговые обманки и др.

В процессе наложения гидротермальной деятельности везувиан, так же как и гранаты, замещается вторичными минералами (хлоритами, слюдой, тальком и др.). Известны псевдоморфозы эпидота по везувиану.

Из многочисленных пунктов нахождения везувиана отметим лишь некоторые. На Монте-Сомма (Везувий) он встречается в вулканических выбросах среди кристаллического известняка в сопровождении слюды, авгита, хлорита, скаполита, магнетита и др. На Урале хорошо образованные кристаллы и зернистые массы находят среди хлоритовых сланцев в Назямских горах (Златоустовский район), в Ахматовской, Николае-Максимилиановской и Еремеевской копях в Шишимских горах (там же), в окрестностях ст. Медведевки, у с. Поляковка (Южный Урал), в серпентинитах, по берегам р. Борзовки (Средний Урал, Кыштымский район) в виде валунов сплошного везувиана яблочно-зеленого цвета в ассоциации с корундом. Крупные кристаллы известны в медном руднике Юлия в Хакасии. Бериллистый везувиан находится в известково-магнезиально-железистых грейзенизированных скарнах Люппикко в Северном Приладожье. Титанистый везувиан присутствует в якупирангитах массива Африканда на Кольском полуострове.

Вилуит, открытый акад. Э. Лаксманом в 1790 г. и лишь недавно приобретший статус минерального вида, встречается с гроссуляром в Якутии по берегам р. Вилюй близ впадения р. Ахтарагды в виде прекрасно образованных крупных (до 2 см в длину) кристаллов (рис. 301) темно-зеленого или зелено-бурого цвета среди полуразрушенной метасоматической породы. Интересно строение граней на кристаллах. В одних случаях (рис. 301, слева), когда сильно развита грань (001), грани призмы бывают как бы покрыты горизонтально ориентированными пластинками наподобие сложенных кирпичей, а в других — конвертоподобными возвышениями (рис. 301, справа). Грани пирамиды покрыты более тонкими и сложными рисунками.

Рис. 301. Кристаллы вилуита. Ахтарагда

Практического значения не имеет, за исключением плотных скрытокристаллических разностей (калифорнийский жад), используемых в качестве поделочного камня.

Группа эпидота

Здесь описываются орто-диортосиликаты с дополнительными анионами (кислородом и гидроксилом): цоизит, эпидот и алланит (более известный под названием его метамиктной разновидности — ортита), описание изоструктурного с эпидотом клиноцоизита опущено.

ЦОИЗИТ — Ca2Al(Al,Fe3+)2[Si2O7][SiO4]О[ОН]. Синоним: соссюрит — скрытокристаллическая разность в смеси с актинолитом, хлоритом и другими минералами, возникающими за счет основных, богатых кальцием плагиоклазов при процессах гидротермального их изменения.

Химический состав. CaO — 24,6 %, Al2О3 — 33,9 %, SiO3 — 39,5 %, Н2О — 2 %. Изредка часть Аl2О3 замещена Fe2O3 (2–5 %).

Сингония ромбическая; ромбо-дипирамидальный в. с. 3L23PC. Пр. гр. Pnma(D162h). a0 = 16,20; b0 = 5,50; c0=10,14. Облик кристаллов призматический (рис. 302). Грани призмы обычно сильно исштрихованы. Кристаллы с яснообразованными концами встречаются очень редко. Обычно они являются вросшими в те или иные измененные породы. Агрегаты чаще всего имеют шестоватое или зернистое строение.

Рис. 302. Кристалл цоизита

Цвет цоизита серый, зеленый, иногда розовый, красный, бурый. Блеск стеклянный. Ng = 1,702, Nm = 1,696 и Np = 1,696.

Твердость 6. Спайность по {010} совершенная и по {100} несовершенная. Излом неровный. Уд. вес 3,25–3,36.

Диагностические признаки. С уверенностью устанавливается лишь по оптическим константам в тонких шлифах. От эпидота отличается гораздо более слабым двупреломлением и отсутствием окраски.

П. п. тр. вздувается и плавится в белую пузырчатую массу. Кислотами не разлагается. После предварительного прокаливания и сплавления дает с HCl студень кремнезема.

Происхождение и месторождения. Обычно наблюдается как продукт гидротермального изменения основных плагиоклазов в ассоциации с амфиболами в метаморфических породах, кристаллических сланцах, амфиболитах и др. Встречается также в гидротермальных месторождениях в парагенезисе с сульфидами (пирротином, халькопиритом и др.) в виде прозрачных или полупрозрачных, часто зеленоватых кристаллов.

В России отмечен на горе Юрма (Урал), в Карелии, на Алтае и в других местах. Впервые был найден в Зау-Альпах (Каринтия).

ЭПИДОТ — Ca2Al(Fe3+,Al)2[Si2O7][SiO4]O[OH]. «Эпидозис» по-гречески — приращение. Название дано по форме поперечного сечения приз­матических кристаллов: эпидот в отличие от амфибола, с которым его смешивают, имеет форму не ромба, а параллелограмма (одна сторона длиннее другой). Эпидот пользуется широким распространением в природе, особенно в метаморфических, гидротермально измененных богатых кальцием породах.

Химический состав. В отличие от цоизита эпидот богат железом. Содержание Fe2O3 достигает 17 %. Разность с отношением Al : Fe = 3 : 1 имеет следующий состав (в %): CaO — 23,5, Аl2О3 — 24,1, Fe2O3 — 12,6, SiO2 — 37,9, Н2О — 1,9.

Сингония моноклинная; ромбопризматический в. с. L2PC. Пр. гр. P21/m (C 22h). a0 = 8,89, b0 = 5,62, c0 = = 10,23, в = 115°24’. Облик кристаллов призматический, причем кристаллы вытянуты вдоль оси b (рис. 303), иногда шестоватый, редко изометрический. Хорошо образованные кристаллы часто характеризуются необыкновенным богатством граней (свыше 290). Грани пояса оси b бывают покрыты резкими штрихами. Двойники встречаются часто; плоскостью срастания служит (100), изредка (001). Агрегаты. Помимо друз кристаллов в пустотах эпидот часто образует сплошные зернистые, радиальнолучистые или параллельно-шестоватые агрегаты.

Цвет эпидота обычно зеленый различных оттенков, желтый, черный, серый. Чем больше содержание Fe2O3, тем окраска темнее. Блеск стеклянный, сильный. Бездефектные кристаллы (пушкинит) могут просвечивать, при этом наблюдается невооруженным взглядом сильный гранный плеохроизм (в одном направлении кристалл совершенно не прозрачен, в другом — хорошо пропускает свет). Ng = 1,74, Nm = 1,73 и Np = 1,72.

Твердость 6,5. Спайность совершенная по {001} и несовершенная по {100}. Уд. вес 3,35–3,45.

Диагностические признаки. Наиболее распространенные в природе разности макроскопически довольно легко узнаются по фисташково-зеленому цвету, а в кристаллах, кроме того, по их облику.

П. п. тр. вспучивается и плавится; при этом богатые железом разности дают магнитный шлак. В HCl разлагается только после предварительного сплавления или сильного прокаливания с выделением студенистого кремнезема.

Происхождение и месторождения. Условия нахождения и парагенезис минералов, сопровождающих эпидот, позволяют считать, что он образуется в связи с гидротермальными процессами. Довольно часто он встречается (иногда в значительных массах) в контактово-метасоматических месторождениях в ассоциации с кварцем, хлоритами, андрадитом, кальцитом, сульфидами и другими минералами. Нередко устанавливаются замещения эпидотом гранатов, пироксенов, амфиболов и других более ранних железосодержащих кальциевых силикатов. В случае привноса железа он развивается метасоматическим путем и по основным плагиоклазам.

Как породообразующий минерал широко распространен в гидротермально измененных основных изверженных породах. Особенно характерен для так называемых зеленых сланцев, содержащих также хлорит и альбит.

В России хорошо образованные кристаллы встречаются в Ахматов­ской копи (рис. 303) в Назямских горах (Златоустовский район на Южном Урале), в Поляковском руднике в Кумачинских горах (Южный Урал) и др. Под названием пушкинит описаны кристаллы эпидота зеленого, желтого и даже красного цвета с содержанием около 2 % Na2O и 1,5 % Li2O из окрестностей Верх-Нейвинского и Кыштымского заводов (Урал). Кроме того, как породообразующий минерал эпидот широко распространен в метаморфических породах в многочисленных горных районах.

Рис. 303. Кристаллы эпидота (верхний из Поляковки,
нижний — из Ахматовской копи)

АЛЛАНИТ — (TR,Ca)2(Al,Fe)3[Si2O7][SiO4]O[O,OH]. В русскоязычной литературе за этим минералом прочно закрепился синоним ортит, первоначально применявшийся лишь к метамиктным разностям алланита, которые пользуются гораздо более широким распространением. Алланит в настоящее время является групповым названием, минеральные виды выделяются по доминирующему редкоземельному элементу.

Химический состав обнаруживает большие колебания в содержаниях отдельных окислов. Се2О3 — до 6 %, (La...)2O3 — до 7 % (алланит-(Ce)). Кроме компонентов, приведенных в химической формуле, устанавливаются также Na2O, FeO, иногда MgO, MnO, Y2O3 — до 8 % (алланит-(Y), иттроортит), Sc2O3, ThO2, иногда BeO — до 3,8 %.

Сингония моноклинная; ромбопризматический в. с. L2РС. Облик кристаллов толстотаблитчатый (рис. 304), иногда шестоватый. Часто встречается в виде вкрапленных зерен, реже в сплошном виде.

Цвет ортита бурый, смоляно-черный, изредка желтый. Просвечивает или непрозрачный. Блеск стеклянный (смолистый), жирный. Ng = 1,66–l,80; Nm = 1,65–1,78; Np = 1,64–1,77.

Твердость 6. Хрупок. Спайность практически отсутствует. Излом близкий к раковистому. Уд. вес 4,1 (у измененных разностей падает до 2,7). Обладает радиоактивностью.

Диагностические признаки. Можно предположить по черному или бурому цвету, смолистому блеску и неровному или раковистому излому. От других похожих на него радиоактивных минералов отличается сравнительно низким удельным весом.

П. п. тр. вспучивается и легко плавится в бурое или черное пузыристое стекло. Сильно измененные разности выделяют довольно много воды. Обычно разлагается HCl с выделением студня кремнезема, но после прокаливания нерастворим в кислотах.

Происхождение и месторождения. Ортит в виде вкраплений встречается главным образом в кислых интрузивных изверженных породах: гранитах, сиенитах, также пегматитах, иногда гнейсах, реже в кристаллических сланцах. Был обнаружен также в эффузивных изверженных породах и в контактово-метасоматических месторождениях (среди кристаллических известняков).

Как большинство радиоактивных минералов способен подвергаться изменениям с превращением в изотропное или почти изотропное вещество, обогащенное водой.

Под названием уралортита он был описан в пегматитовых жилах Ильменских гор в виде зерен неправильной формы и кристаллов среди красноватого полевого шпата в ассоциации с цирконом, иногда корундом, черной слюдой и др. Акад. Н. И. Кокшаровым был описан под названием багратионита в виде кристаллов, богатых гранями (см. рис. 304, справа). На территории России широко распространен в Чупино-Лоухском слюдоносном районе Северной Карелии в гранитных пегматитах керамиче­ского типа. Известен с титанитом, эпидотом и калишпатом в десилицированных пегматитах Зильберминцевской копи в районе Слюдянки (Прибайкалье).

Рис. 304. Кристаллы алланита

Из иностранных пунктов наибольшей известностью пользуются месторождения Скандинавии, где он встречается в магнетитовом месторождении близ Арендаля, в Крагерё (Норвегия), близ Фалуна (Швеция) и в других местах.

Б. Силикаты с кольцевыми анионными радикалами

Как было указано во введении к разделу о силикатах, этот тип кристалличе­ских структур отличается особыми чертами: кристаллические структуры содержат изолированные группы тетраэдров SiO4, связанных в кольца, т. е. характеризуются комплексными радикалами [Si3O9]6–, [Si6O18)–12 и др.

Здесь, кроме минералов, для которых установлены шестерные кольцевые радикалы, описан также эвдиалит, содержащий тройные и девятерные кольца. После силиката меди — диоптаза здесь же опишем колломорфную разность силиката меди — хризоколлу.

БЕРИЛЛ — Be3Al2[Si6O18]. Из числа бериллийсодержащих минералов является наиболее распространенным в земной коре. Химический состав. BeO — 14,1 %, Al2О3 — 19,0 %, SiO2 — 66,9 %. В виде примесей устанавливаются щелочи (до 7 %): Na2O, K2O, Li2O, иногда Rb2O, Cs2O (в воробьевите до 3 %)1. Иногда присутствуют также гелий и Н2О (до 3 %). Алюминий способен замещаться скандием вплоть до появления скандий-доминантных аналогов берилла, которым соответствует минеральный вид баццит.

Сингония гексагональная; дигексагонально-дипирамидальный в. с. L66L27PC. Пр. гр. P6/mcc(D26d). a0 = 9,21; с0 = 9,17. Кристаллическая структура представляет исключительный интерес. Она изображена на рис. 305 в проекции на плоскость (0001). Здесь по углам ромба показано по два кольцевых радикала (один под другим), несколько повернутых друг относительно друга. Ионы Al и Be в плане располагаются между кольцевыми радикалами, однако не на одном уровне с ними, а, как показано в вертикальной проекции (рис. 306), между слоями колец.

Рис. 305. Проекция кристаллической структуры берилла на плоскость (0001)

Рис. 306. Вертикальная проекция кристаллической
структуры берилла

Таким образом, кристаллическая постройка в целом связана как боковыми, так и вертикальными связями. Ионы Al находятся в шестерном, а ионы Be — в четверном окружении ионов кислорода. Ионы Be2+ тесно связывают кольцевые радикалы в общий прочный остов. Характерно, что в каждом звене располагающиеся друг под другом кольца радикалов внутри имеют большие свободные пустоты. Такие крупные по размерам ионы, как Na1+, K1+ и Cs1+, а также Н2О, присутствующие иногда в бериллах, располагаются именно в этих пустотах. Облик кристаллов. Кристаллы берилла имеют столбчатый или призматический облик и обычно хорошо образованы (рис. 307). Как правило, развиты призма {100} и пинакоид {0001}. В гораздо меньшей степени представлены грани дипирамид (111), (101) и призмы (110). Грани призм часто покрыты вертикальными штрихами. Двойники не установлены; вернее, закономерности наблюдающихся иногда срастаний индивидов не изучены. Агрегаты. Обычно встречается в виде одиночных вкрапленных кристаллов, иногда соединенных в друзы. Изредка устанавливаются шестоватые агрегаты сплошных масс.

Рис. 307. Кристаллы берилла

Цвет. Чаще всего берилл окрашен в зеленовато-белый, желтый, желтовато-зеленый, голубой, ярко-зеленый, иногда розовый цвет. Причины окраски изучены недостаточно. Встречаются и бесцветные, прозрачные разности. По окраске различают следующие разновидности: 1) изумруд — густо окрашенная в приятный ярко-зеленый цвет (отсюда обычно упо­требляющееся название цвета: изумрудно-зеленый); прозрачные экземпляры, не содержащие трещин, высоко ценятся как драгоценный камень; окраска обусловлена ничтожным содержанием хрома и иногда — ванадия; 2) аквамарин — прозрачная разновидность синевато-голубой окраски; название происходит от лат. aqua — вода и mare — море; 3) воробьевит — разновидность розового цвета (содержит цезий); названа в честь русского минералога В. И. Воробьева; 4) гелиодор — желтая прозрачная разновидность (содержит небольшое количество окиси железа). Блеск стеклянный. Nm = 1,568–1,602 и Np = 1,564–1,595.

Твердость 7,5–8. Хрупок. Спайность несовершенная по призме {100} и пинакоиду {0001}. Излом неровный, часто раковистый Уд. вес 2,63–2,91.

Диагностические признаки. Берилл узнается сравнительно легко по облику кристаллов и высокой твердости, отличающей его от похожих по форме других столбчатых минералов гексагональной сингонии. По сравнению с хризобериллом и фенакитом он обладает меньшим удельным весом и иными оптическими свойствами.

П. п. тр. не плавится, лишь края осколков закругляются. Прозрачные разности становятся мутными (при высокой температуре). Стекло с бурой прозрачное и бесцветное; лишь изумруд дает бледноокрашенный в зеленый цвет перл. В кислотах не растворяется.

Происхождение и месторождения. Чаще всего берилл встречается в пегматитовых жилах среди кислых интрузивных пород или в боковых породах среди реакционно-метасоматических образований в генетической связи с пегматитами. Наблюдается также в измененных пневматолитовыми процессами гранитах — грейзенах, реже в пустотах среди самих гранитов в парагенезисе с минералами, содержащими летучие компоненты.

В ассоциации с ним кроме полевых шпатов, слюд и кварца часто наблюдаются: топаз, турмалин, флюорит, иногда фенакит, хризоберилл, вольфрамит, касситерит, сульфиды (арсенопирит, молибденит) и др.

Как химически устойчивый минерал, при выветривании и размыве коренных месторождений переходит в россыпи, где встречается в виде окатанных кристаллов или галек. Следует упомянуть о том, что изредка наблюдались фигуры вытравления на гранях кристаллов. Известны также случаи замещения берилла каолинитом (очевидно, при гидротермальном процессе).

В нашей стране издавна широкой известностью пользуются Изумрудные копи (Средний Урал), Тигерецкие белки (Алтай) и др. Из месторождений аквамарина упомянем забайкальские: Шерловая гора, Адун-чилон, Борщовочный кряж и др.

Месторождения берилла находятся также в США, Колумбии, Бразилии, Индии и в Южной Африке (Трансвааль).

В США следует отметить месторождение берилла в Олбани (штат Мен), где были обнаружены гигантских размеров кристаллы (до 5 м в длину и 1,5 м в поперечнике) весом до 16 т, в Брэнчвилл (Коннектикут) и в других местах. На севере Афганистана в Куламе из полостей пегматитовых жил известны высококачественные аквамарины. В Колумбии (Южная Америка) в окрестностях Мусо разрабатывается крупное месторождение изумрудов, где они встречаются в богатых углистым и битуминозным веществом известняках и сланцах и связаны с пегматитовыми жилами. В ассоциации с ними здесь наблюдаются кварц, кальцит, пирит, паризит и ряд других минералов. В пегматитах изумруды обнаружены на месторождении Мингора в Пакистане.

Практическое значение. Красиво окрашенные прозрачные разности изумруда и аквамарина издавна имеют применение в ювелирном деле.

Берилловые руды интересуют промышленность как источник бериллия — одного из легчайших металлов (уд. вес в 1,5 раза меньше алюминия). Он образует легкие прочные сплавы с алюминием и магнием, особенно важные для самолетостроения. Кроме того, получены очень важные в практическом отношении сплавы бериллия и с другими металлами (бериллиевые бронзы). Бериллиевые соли находят применение в различных отраслях промышленности и в медицине.

КОРДИЕРИТ — Al3(Mg,Fe)2[Si5AlO18]. Синонимы: иолит (иол по-гречески — фиалка), дихроит (дихрос по-гречески — двухцветный; имеется в виду его дихроизм). Впервые был открыт акад. Н. И. Кокшаровым в 1856 г. на Урале.

Химический состав. Содержит около 50 % димосфен с индиалитом SiO2. Количества MgO и FeO колеблются в широких пределах. Встречаются разности, в которых преобладает FeO, — они относятся к минеральному виду секанинаиту. Устанавливаются также примеси CaO, Na2O и Н2О. Fe2О3 в неизмененных разностях не обнаруживается.

Сингония ромбическая, ромбо-дипирамидальный в. с. 3L23PC. Пр. гр. Cccm(D202h). a0 = 17,03; b0 = 9,67, с0 = 9,35. Кристаллическая структура похожа на структуру берилла, с той лишь разницей, что здесь места ионов бериллия заняты ионами алюминия. В анионном радикале один ион Si4+ заменен Аl3+ в связи с необходимостью компенсировать лишний заряд среди катионов (см. формулу). Таким образом, кордиерит является кольцевым алюмосиликатом. Элементарная ячейка имеет псевдогексагональную форму. Облик кристаллов. Кристаллы наблюдаются редко и большей частью в неяснообразованных призматических формах (рис. 308), имеющих псевдогексагональный облик вследствие двойникования (аналогично арагониту). Гораздо шире распространен в сплошных массах или в виде вкрапленных зерен неправильной формы.

Рис. 308. Кристалл кордиерита

Цвет. Бесцветный или чаще окрашен в различные оттенки синего и фиолетового, реже желтовато-белого или бурого цвета (очевидно, у окисленных разностей). Блеск стеклянный. Ng = 1,541, Nm = 1,539 и Np = 1, 534.

Твердость 7–7,5. Хрупкий. Спайность по {010} средняя и по {100} и {001} несовершенная. Излом раковистый. Уд. вес 2,60–2,66.

Диагностические признаки. Для кордиерита, по внешнему виду очень похожего на кварц, характерны раковистый излом, синеватые оттенки окраски, стеклянный блеск. От сапфира его отличает меньшая твердость. От кварца с достоверностью отличим по оптическим свойствам (двуосность, наличие лимонно-желтых плеохроичных двориков вокруг включений).

П. п. тр. не плавится или плавится с трудом. В кислотах не разлагается. С азотнокислым кобальтом дает реакцию на Al.

Происхождение и месторождения. Кордиерит чаще всего встречается в гнейсах, кристаллических сланцах и измененных изверженных горных породах в ассоциации с магнезиальными и глиноземистыми минералами (энстатитом, ромбическими амфиболами, альмандином, биотитом, силлиманитом, основными плагиоклазами, тальком и др.). Кроме того, кордиерит встречается в лавах, причем содержит включения вулканиче­ского стекла. Это обстоятельство указывает на высокотемпературные условия его образования. Тем более это характерно, в сочетании с высокими давлениями, для его нахождения в тагамитах — расплавленных продуктах импактного метаморфизма (при падении крупных метеоритов). Встречается в виде галек в россыпях.

Очень часто кордиерит находят полуразложенным; при этом в нем проявляются листовое строение параллельно основанию и перламутровый отлив. При наложении гидротермальных процессов за счет кордиерита довольно легко образуются тальк, тонколистовые агрегаты слюды, хлоритов и др.

В России описан в окрестностях Мурзинки (д. Маслянка), в Забайкалье (Ципиканский район) и в ряде других мест.

ДИОПТАЗ — Cu6[Si6O18] . 6H2O, или CuSiO3 . H2O. Диоптаз (диа по-гречески — сквозь, оптазиа — видение; так был назван вследствие того, что спайность минерала часто бывает видна сквозь кристалл). Синоним: аширит. Сравнительно редкий минерал, встречающийся в медных месторождениях.

Химический состав. CuO — 50,5 %, SiO2 — 38,1 %, Н2О — 11,4 %. Примеси обычно отсутствуют. В небольших количествах (до 0,2 %) устанавливается Fe2O3.

Сингония тригональная; ромбоэдрический в. с. L36C. Пр. гр. R3(С23i). а0 = 14,61; с0 = 7,80. Кристаллическая структура, детально изученная Н. В. Беловым, обнаруживает кольцевое строение комплексного аниона в виде шестичленных колец [Si6O18]12–. Молекулы воды располагаются в каналах колец.

Облик кристаллов. Кристаллы обычно имеют вид коротких заостренных столбиков (рис. 309). Реже встречаются кристаллы ромбоэдриче­ского облика. Нередки друзы кристаллов в трещинах и неправильной формы пустотах.

Рис. 309. Кристалл диоптаза

Цвет диоптаза изумрудно-зеленый. Черта зеленая. Блеск стеклянный. Прозрачен или просвечивает. Ng = 1,697 и Nm = 1,644.

Твердость 5. Хрупок. Спайность совершенная по ромбоэдру {101}. Уд. вес 3,28–3,35.

Диагностические признаки. Характерны облик кристаллов, изумрудно-зеленый цвет и относительно высокая твердость.

П. п. тр. не плавится. При сильном накаливании в окислительном пламени чернеет, а в восстановительном — краснеет, причем пламя окрашивается в зеленый цвет. С содой дает королек меди. В HCl и HNO3 разлагается с выделением студенистого кремнезема.

Происхождение и месторождения. Диоптаз, судя по парагенезису минералов, по-видимому, образуется при процессах выветривания медных месторождений. В ассоциации с ним встречаются такие минералы, как малахит, кальцит, иногда вульфенит, гемиморфит и др.

Как химически устойчивый и твердый минерал встречался в золотоносных россыпях.

В Советском Союзе большой известностью пользовалось месторождение Алтын-Тюбе (Центральный Казахстан), где встречались довольно крупные кристаллы диоптаза в трещинах среди известняков. Отсюда в 1780 г. казахским купцом Аширом были доставлены кристаллы, долгое время принимавшиеся за изумруд, позднее названные аширитом, затем диоптазом.

Из иностранных месторождений упомянем находки диоптаза в бассейне р. Ниари, в районе Шабы (Народная Республика Конго), в Цумебе (Намибия), в Копиапо в Атакаме (Чили) и в других местах.

ХРИЗОКОЛЛА — (Cu,Al)2Н2Si2O5(ОН)4 . nН2О; n около 4. Хризос по-гречески — золото, колла — клей.

Химический состав переменный. Часто содержит примеси: до 17 % Аl2О3 (пиларит), до 7 % Fe2O3, 7–9 % Р2О3 (демидовит).

Сингония моноклинная. Обычно хризоколла представлена типичным коллоидом. Встречается в опаловидных массах в виде корочек с натечной, иногда пузырчатой поверхностью, а также в землистых массах.

Цвет хризоколлы голубой, голубовато-зеленый или синий, бурый (от примесей гидроокислов железа) и даже черный. Черта у более чистых разностей зеленовато-белая. Блеск у опаловидных разностей стеклянный глянцевый, восковой, матовый.

Твердость около 2, иногда 4. Хрупкая. Излом неровный, раковистый. Уд. вес 2–2,3. Часть воды удаляется при нагревании до 110 °С, другая часть — при более высоких температурах.

Диагностические признаки. Узнается по колломорфным массам, голубовато-зеленым оттенкам и сравнительно невысокой твердости.

П. п. тр. не плавится, пламя окрашивает в зеленый цвет. В колбе легко выделяет воду, чернеет. В кислотах разлагается и выделяет кремнезем в порошковидном состоянии.

Происхождение и месторождения. Хризоколла является типичным минералом зон окисления медных месторождений и преимущественно распространена в районах с сухим жарким климатом.

В ассоциации с ней встречаются самые различные кислородные соединения меди. Наблюдались псевдоморфозы хризоколлы по малахиту, азуриту, атакамиту, либетениту, церусситу, кальциту и т. д. Установлены также постепенные переходы к менее водным силикатам меди (планшеиту).

В старых заброшенных рудниках образуется на стенках выработок из растворов с нейтральной реакцией.

Месторождения, в которых встречается хризоколла, весьма многочисленны. На Урале она была описана в Турьинских рудниках, в Меднорудянске (демидовит). В Центральном Казахстане она встречается в Джезказганском медном месторождении, а также в Коктас-Джартасе, Успенском руднике и в других местах.

Из иностранных месторождений наиболее интересные образования встречаются в Чили, в западных штатах США, в Африке (Конго) и др.

ЭВДИАЛИТ — Na4(Ca,Ce)2 (Fe, Mn, Y)(Zr,Nb)[Si3O9][Si9(O,OH)27]Cl. Формула приближенная. Название от: эв по-гречески — легко, диалитос — разлагаемый (имеется в виду поведение перед паяльной трубкой и в кислотах). Эвколит — разновидность, обогащенная FeO.

Химический состав (в %): Na2O — 11,6–17,3, CaO — 8,9–11,3, ZrO2 — 12,0–14,5, (Ce,La,Y)2O3 — 0,3–2,9, FeO — 3,1–7,1, MnO — 0,3–3,1, SiO2 — 47,2–51,2, H2O — 0,03–2,9, Cl — 0,7–1,6.

Сингония тригональная; дитригонально-скаленоэдрический в. с. L363L23PC. Пр. гр. R3–m(D53d). a0 = 13,01 (для ромбоэдрической ячейки). Кристаллическая структура является чрезвычайно сложной, однако уже из формулы легко видеть, что в структуре имеется два типа колец из кремнекислородных тетраэдров: тройное и девятерное. Облик кристаллов толстотаблитчатый, пластинчатый, реже призматический (рис. 310). Главнейшие формы: пинакоид {0001}, ромбоэдры {101}, {110}, призмы {100}, {110} и др. Наблюдается также в виде неправильной формы зерен, реже сплошных жилообразных масс.

Рис. 310. Кристаллы эвколита и эвдиалита;
r {101}, с {0001}, т {1010}, а {110}, z {104}, е {002}

Цвет эвдиалита розовый, розовато-красный различных оттенков, красновато-бурый, бурый, желто-бурый и светло-желтый. Блеск стеклянный. Для эвдиалита: Ng = 1,610 и Nm = 1,608. Для эвколита: Nm = 1,620 и Np = 1,618.

Твердость 5–5,5. Хрупок. Спайность по {0001} несовершенная. Уд. вес 2,84–2,98 (увеличивается от эвдиалита к звколиту).

Диагностические признаки. Для эвдиалита обычно характерен розовый или красный (малиновый) цвет различных оттенков, по которому его легко заподозрить среди щелочных изверженных пород, особенно в ассоциации с цирконийсодержащими силикатами. В прозрачных шлифах он сразу узнается по оптическим свойствам: плеохроизму и очень низкому двупреломлению.

П. п. тр. легко сплавляется в зеленое пузырчатое стекло; пламя окрашивает в желтый цвет. В закрытой трубке устанавливается выделение воды. В кислотах быстро разлагается. Раствор в HCl дает реакцию на Zr (оранжевая окраска куркумовой бумажки).

Происхождение и месторождения. Встречается исключительно среди магматических щелочных пород (нефелиновых сиенитов) и в пегматитовых обособлениях среди них в парагенезисе с нефелином, полевыми шпатами, эгирином и др. Известны породы (например, эвдиалитовый луяврит), где эвдиалит столь широко распространен, что является породообразующим минералом. В России широко распространен в Хибин­ском и Ловозерском (ранее Луявр-Урт) (Кольский полуостров) щелочных массивах, а также в щелочно-ультраосновных массивах Инаглинском (Алдан) и Гулинском (Анабарское плато, на севере Центральной Сибири), в щелочном массиве Коргередаба (Тува).

При наложении гидротермальных процессов эвдиалит, очевидно, легко подвергается изменениям, так как наблюдались образования на его месте катаплеита, а иногда мелких пирамидальных кристалликов циркона среди полуразрушенной его массы в ассоциации с цеолитами, флюоритом и другими минералами гидротермального происхождения.

При выветривании из эвдиалита выносятся щелочи и кремнезем, а на месте их в виде бурой пористой массы накапливаются ZrO2 и Fe2O3 (по-видимому, в форме гидроокислов).

Практическое значение. Значительно обогащенные эвдиалитом разности щелочных изверженных пород могут служить сырьем для получения эвдиалитовых концентратов как источника циркония. Среднее содержание эвдиалита в таких породах (эвдиалитовых луявритах) достигает 6–8 %, иногда (в жильных разностях, какортокитах) до 30 % и больше, однако так и не решена пока проблема с поиском технологии обогащения.

ГРУППА ТУРМАЛИНА — XY3Z6(BO3)3[Si6O18](O, OH, F)4, где X = Na, Ca, K и □ ; Y = Li, Mg, Mn2+, Fe2+, Al, , Ti и Z = Mg, Fe2+, Al, Fe3+, Cr, V3+. Формула относится к группе в целом. Название происходит от сингалезского слова турмали. Под этим названием он был привезен в Голландию в 1703 г. вместе с другими драгоценными камнями с о. Цейлона.

Химический состав непостоянен вследствие широкого проявления изоморфных замещений. Наблюдаются следующие пределы содержания главных компонентов (в %): SiO2 — 30–44, В2О3 — 8–12, Аl2О3 — 18–44. FeO + Fe2O3 — 0–38, MgO — 0–25, Na2O — 0–6, CaO — 0–4, Н2О — 1–4. Кроме того, в виде изоморфных примесей устанавливаются следующие элементы: К (до 2,5 % К2О), Li (до 1,3 % Li2О), Mn2+ (до 3,5 % MnO), Cr (до 10,7 % Cr2О3), а также F (до 1,2 %) и Cl.

Основные (по распространенности) минеральные виды характеризуются тем, что X = Na, а в остальных катионах происходят изоморфные замещения:

ДРАВИТ — Y = Mg, Z = Al;

ШЕРЛ — Y = Fe2+, Z = Al;

ЭЛЬБАИТ — Y3 = Al1,5Li1,5, Z = Al.

В позиции Y и Z этих трех минеральных видов входят атомы большинства из перечисленных после общей формулы элементов, обычно в количествах малых, чтобы изменить минеральный вид, но достаточных для того, чтобы вызвать интенсивную разнообразную окраску. Между дравитом и эльбаитом имеется разрыв смесимости, между остальными двумя парами из перечисленных видов имеется неограниченный изоморфизм.

Сингония тригональная; дитригонально-пирамидальный в. с. L33P. Пр. гр. R3m(C53v). а0 = 15,51–16,01; с0 = 7,10–7,22. Кристаллическая структура турмалина изучена в подробностях, и основные ее детали хорошо видны из рис. 311, на котором лишь не показаны BO3-треугольники.

Рис. 311. Кристаллическая структура минералов группы турмалина
XY3Z6(BO3)3[Si6O18](O, OH, F)4: вокруг вертикальной винтовой оси
из Z-октаэдров навиваются плоские тройки Y-октаэдров, увенчанные кремне-
кислородными кольцами, над которыми «висят» X-катионы, сверху координируемые
нижними кислородами вышележащей тройки Y-октаэдров. Для удобства
тройки Y-октаэдров показаны через один (по вертикали)

Учитывая, что здесь бор не имитирует кремний в тетраэдре, а выполняет собственную функцию в присущей ему индивидуальной координации, можно утверждать, что группа турмалина должна быть отнесена не к боросиликатам (по аналогии с алюмосиликатами), а к борато-силикатам. Структура с большим числом степеней свободы обеспечивает высокую изоморфную емкость группы турмалина, в которой выделено более 15 минеральных видов2. Облик кристаллов. Кристаллы турмалина обычно имеют столбчатый облик и вытянуты вдоль тройной оси симметрии. Изредка встречаются коротко-призматические кристаллы. Как правило, кристаллы небольшие, часто микроскопически мелкие, но иногда попадаются и крупные экземпляры, 20 см и более в длину при нескольких сантиметрах в поперечнике. Из форм наиболее часто встречаются призмы {100} и {110}, тригональные пирамиды {101}, {021} и др. (рис. 312).

Рис. 312. Призматический кристалл турмалина

Всего установлено около 180 простых форм. Нередко концы кристаллов развиты неодинаково. Очень часто наблюдаются на гранях призм весьма характерная для турмалинов вертикальная штриховка и не менее характерная форма сферических треугольников в поперечном разрезе (рис. 313), обусловленная комбинацией многочисленных граней призматического пояса. Двойники очень редки по (101). Агрегаты. Нередко турмалины наблюдаются в шестоватых, радиально-лучистых (в виде так называемого турмалинового солнца), спутанно-игольчатых или волокнистых агрегатов. Реже встречается в сплошных зернистых, иногда скрытокристаллических массах.

Рис. 313. Штриховка и форма поперечного
сечения кристаллов турмалина

Цвет минералов группы турмалина зависит от его химического состава. Эльбаиты, не содержащие железа или бедные им, окрашены в различные оттенки зеленого, розового, красного цвета. Они обычно бедны MgO и FeO, но часто богаты Li2O и Аl2О3. Розовый цвет обязан присутствию Mn, Li и Cs. Темно-красные эльбаиты носят название рубеллита. Дравиты чаще всего обладают бурой и желтой окраской. Шерл практически всегда черный, но по мере продвижения по изморфному ряду к эльбаиту делается слегка просвечивающим и синеватым (индиголит). Реже наблюдаются совершенно бесцветные, прозрачные разности эльбаита. Иногда концы кристаллов окрашены в какой-либо другой цвет; например, бесцветные кристаллы с о. Эльбы на конце обладают густой черной окраской. Кроме того, встречаются разности с кристаллически-зональной окраской. Например, в поперечном изломе ядро имеет красный цвет, а с периферии одна или несколько резко очерченных полигональных зон окрашены в различные оттенки зеленого или какого-либо другого цвета. Блеск стеклянный. Для дравита: Nm = 1,635 и Np = 1,614. Для шерла: Nm = 1,698 и Np = 1,658.

Твердость 7–7,5. В направлении, перпендикулярном к оси с, больше, чем в параллельном. Спайность практически отсутствует или весьма несовершенная по призме {110} и пирамиде {101}, обычна отдельность по {0001}. Излом неровный. Уд. вес 2,9–3,25.

Прочие свойства. Электризуется при нагревании, трении, давлении, причем один конец кристалла заряжается положительно, другой — отрицательно.

Диагностические признаки. Кристаллы турмалина легко узнаются по характерному поперечному сечению (в виде сферического треугольника), часто сильно проявленной вертикальной штриховке и высокой твердости. От внешне похожих на него некоторых пироксенов и амфиболов, а также эпидота отличается отсутствием спайности и высокой твердостью. От рутила отличается по твердости, черте и форме поперечного сечения.

П. п. тр. турмалин в зависимости от состава ведет себя неодинаково. Бесцветные или бледноокрашенные разности, особенно богатые литием, вообще не плавятся, но становятся мутными, иногда несколько вспучиваются. Более богатые железом плавятся с трудом, а железисто-магнезиальные сплавляются довольно легко в пузыристое стекло. Все турмалины в смеси с CaF2 и KHSO4 дают реакцию на бор (зеленое окрашивание пламени). В кислотах не разлагаются.

Происхождение и месторождения. Турмалины довольно часто встречаются в ассоциации с другими минералами, содержащими летучие и редкие компоненты. В пегматитах в ассоциации с минералами, содержащими литий, цезий, рубидий и другие редкие элементы, обычны находки розовых, красных (рубеллит) и полихромных тэльбаитов. Шерл-эльбаиты синего цвета (индиголит) и эльбаиты зеленой окраски (верделит), по А. И. Гинзбургу, широко распространены в пегматитах, подвергшихся альбитизации, в связи с танталониобиевым и оловянным оруденением.

Нередко они наблюдаются в гидротермальных рудных месторождениях, а также в различных измененных породах, в том числе кристаллических сланцах, гнейсах, филлитах, подвергшихся воздействию пневматолитовых агентов.

В виде микроскопических кристалликов наблюдается также в некоторых гранитах и в их контактовых ореолах, преимущественно в ассоциа­ции с кварцем, иногда с топазом, касситеритом и другими минералами, особенно в грейзенах.

При выветривании пород он ведет себя как химически стойкий минерал и, как остаточный продукт, попадает в россыпи. Устанавливается также во многих осадочных породах. Наблюдающиеся иногда на кристаллах турмалина фигуры разъедания, вероятно, обязаны своим происхождением гидротермальным процессам.

Месторождения, в которых встречается в том или ином количестве турмалин, весьма многочисленны, причем наибольшим распространением пользуются черные турмалины. Отметим лишь некоторые, наиболее интересные с минералогической точки зрения месторождения.

Заслуженной славой пользуются месторождения пегматитовых жил Шайтанки, Мурзинки, Южаковой, Сарапулки и Липовки (на Урале, к северо-востоку от Екатеринбурга), где встречаются различных цветов полихромные турмалины, нередко в лучисто-шестоватых сростках. Особенно замечательны карминно-красные турмалины Сарапулки. Прекрасные кристаллы малинового и полихромного эльбаита вместе с лепидолитом были найдены на северном склоне Борщовочного кряжа (Забайкалье). В Нижне-Исетском районе Урала, близ дер. Шабры, в трещинах среди залежей хромистого железняка и на границах их с тальковыми сланцами были обнаружены довольно крупные (до нескольких сантиметров в длину и до 1 см в поперечнике) кристаллы хромовых турмалинов темно-зеленого или почти черного цвета.

Из иностранных месторождений упомянем лишь некоторые. Большой известностью пользуются замечательные по окраске и размерам турмалины из пегматитовых жил о. Мадагаскара. Красиво окрашенные в различные цвета (красный, розовый, зеленый, синий, фиолетовый и др.) турмалины встречаются среди пегматитов Сан-Диего и в других местах Калифорнии. Коричневые, прекрасно образованные кристаллы дравита в слюдяном сланце встречаются в районе Йиннитара (Западная Австралия). Из россыпей о. Цейлона издавна добывались интенсивно окрашенные прозрачные образцы турмалина и вывозились как драгоценные камни в Европу. Частью отсюда происходят редко встречающиеся синие турмалины (индиголит). Месторождения штата Минас-Жерайс (Бразилия) богаты высококачественными эльбаитами любых окрасок, в том числе полихромными.

Практическое значение. Красиво окрашенные прозрачные разности эльбаита и хромдравита применяются в ювелирном деле на мелкие поделки. Крупные кристаллы, обладающие пьезоэлектрическими свойствами, имеют применение в радиотехнике для изготовления пластинок, служащих для стабилизации длин волн передатчиков.

---