Характеристика специфических минералов метаморфических горных пород

Группа дистена

Эта группа включает три полиморфные модификации одина­кового химического состава Al₂0[SiO\i] — дистен, андалузит, сил лиманит. Каждый минерал отличается от другого структурными особенностями, физическими и кристаллооптическими свойствами и образуется в определенных термодинамических условиях.

Дистен (кианит)

Al20[Si0₄]. Триклинный.

n_g= 1,727—1,734; n_m= 1,721—1,723; п_Р= 1,712—1,718; n_g—n_p = = 0,012—0,016.

Оптически двуосный, отрицательный. 2 К = 82—83°.

Обычно наблюдается в виде удлиненных призматических кри­сталлов в поперечном сечении прямоугольной формы. Цвет голу­бой, синий, иногда зеленоватый, желтый, белый. Блеск стеклян­ный, на плоскостях спайности перламутровый. Спайность совер­шенная по (100) и менее совершенная по (010). Плотность 3,35— 3,65. Твердость 5,5—7.

В шлифе бесцветный или слабо-голубоватый. Рельеф высокий VI группы. Цвета интерференции в сечении, параллельном плос­кости tigtip, желто-оранжевые. В разрезах с хорошо выраженной спайностью погасание близкое к прямому; в разрезах с плохо

проявленной спайностью погасание косое. Удлинение положитель­ное. Характерны полисинтетические двойники.

В процессе регрессивного метаморфизма дистен может заме­щаться мусковитом и серицитом.

Дистен имеет наиболее высокий рельеф среди минералов рас­сматриваемой группы; его двупреломление меньше, чем у силли­манита, но больше, чем у андалузита; от последнего он отли­чается, кроме того, положительным удлинением.

Дистен образуется при региональном метаморфизме высоко­глиноземистых пород и является хорошим индикатором очень высоких давлений. Встречается в кристаллических сланцах в парагенезисе со ставролитом.

Андалузит

Al₂0[Si0₄]. Ромбический.

п_в± 1,638—1,650; «,„=1,633—1,644; л_р= 1,629—1,640; n_g—n_P = = 0,009—0,011.

Оптически двуосный, отрицательный. 2К=73—86°.

Ориентировка оптической индикатрисы: «_р||с.

Обычно окрашен в серый, желтый, розовый, красный, бурый цвет. Облик кристаллов призматический с поперечным сечением, близким к квадратному. Встречается в лучисто-шестоватых и зер­нистых агрегатах. Блеск стеклянный. Спайность совершенная по (ПО) с углом между трещинами 89°. Излом неровный, зано­зистый. Плотность 3,13—3,16. Твердость 6,5—7,5.

В шлифе обычно бесцветный или окрашен и слабо плеохрои-рует от бесцветного по n_g до розового по п_р. Образует призма­тические, квадратные, ромбовидные сечения и неправильные зер­на. Рельеф V группы. Цвета интерференции до белых и бледно-желтых. Погасание прямое. Удлинение отрицательное. Нередко кристаллы андалузита переполнены зернами минералов, слагаю­щих основную ткань породы, что придает им ситовидный облик.

Андалузит имеет сходство с ромбическим пироксеном, дисте-ном, апатитом. От пироксена отличается отрицательным удлине­нием, ситовидной структурой; от дистена — отрицательным удли­нением и прямым погасанием во всех удлиненных разрезах; от апатита—более высоким двупреломлением.

Андалузит образуется в условиях невысоких и средних давле­ний и температур. Типичен для роговиков — контактово-метамор-физованных глинистых пород, где он часто ассоциирует с кордие-ритом, но может встречаться и в регионально метаморфизован-ных породах. Андалузит часто содержит включения мельчайших частиц углистого вещества, концентрирующиеся вдоль опреде­ленных кристаллографических направлений. В сечениях, перпен­дикулярных длинной оси кристалла углистые частицы образуют крестообразные скопления. Такой андалузит называется хиасто-литом.

Va 10* 291

Силлиманит

Al₂0[Si0₄]. Ромбический.

п_Й= 1,673—1,683; n_m= 1,658—1,662; п„= 1,654—1,661; n_g—n_p=* = 0,020—0,022.

Оптически двуосный, положительный. 2V=21—30°.

Ориентировка оптической индикатрисы: п₈\\с.

Образует резко удлиненные призматические или игольчатые кристаллы, встречаются волосовидные агрегаты, называемые фиб­ролитом. Обычно бесцветный или белый, реже светло-бурый, се­ро-зеленый. Блеск стеклянный. Спайность совершенная по (010). Твердость 6,5—7,5. Плотность 3,23—3,27.

В шлифе бесцветный. В крупных кристаллах имеет ясную спайность в одном направлении. Рельеф VI группы. Цвета интер­ференции в удлиненных разрезах до синих второго порядка. По­гасание прямое. Удлинение положительное. В шлифе похож на андалузит и тремолит. От первого отличается более высоким двупреломлением и положительным удлинением; от второго — прямым погасанием во всех удлиненных разрезах и спайностью в одном направлении.

Силлиманит — минерал высоких температур и давлений. Встречается в продуктах контактового и регионального метамор­физма глинистых пород—роговиках, кристаллических сланцах, гнейсах.

Ставролит

(Fe², Mg)₂(Al, Fe³)₉0₆[Si0₄]4(0, ОН)₂. Моноклинный (псевдо­ромбический).

л_й= 1,716—1,752; п_т= 1,745—1,753; п_р = 1,739—1,747; п_Й—п_р = = 0,012—0,014.

Оптический двуосный, положительный. 2V = 82—88°.

Ориентировка оптической индикатрисы: п_е\\с.

Цвет красновато-бурый до буровато-черного. Черта белая. Блеск стеклянный. Кристаллы обычно имеют вид коротких тол­стых призм. Очень характерны крестообразные срастания. Спай­ность несовершенная в одном направлении по (0!0). Плотность 3,74—3,83. Твердость 7,5.

В шлифе желтый, отчетливо плеохроирующий: по п_е — ярко-желтый, по п_р — бледно-желтый. Образует удлиненные разрезы, в поперечном сечении — шестигранные и неправильные зерна с ситовидной структурой. Рельеф VI группы. Цвета интерференции до оранжево-желтого первого порядка. Погасание прямое. Удли­нение положительное.

Ставролит при регрессивном метаморфизме превращается в хлоритоид. К химическому выветриванию устойчив и поэтому встречается в обломочных породах.

Легко диагностируется благодаря желтой окраске и наличию крестообразных двойников.

Типичен для регионально метаморфизованных глинистых пород.

Кордиерит

Al₃(Mg, Fe+²)₂[Si₅A10i₈]. Ромбический.

n_g= 1,543; n_m= 1,539; «_р= 1,534; n_g —n_p = 0,009.

Оптически двуосный, отрицательный. 2V=45—80°.

Бесцветный или окрашенный в синие, фиолетовые и желто­ватые цвета. Блеск стеклянный. Обычно образует сплошные мас­сы или зерна неправильной формы. Спайность несовершенная. Излом раковистый. Плотность 2,53—2,78. Твердость 7.

В шлифе бесцветный. Рельеф низкий. Цвета интерференции белые. Иногда встречаются полисинтетические двойники в виде параллельных полосок, а также секториальные тройники и ше-стерники. Включения мелких зерен минералов (циркона, ортита, монацита), содержащих в своем составе радиоактивные элемен­ты, вызывают в кордиерите образование лимонно-желтых плео-хроичных ореолов. При отсутствии типичных признаков может быть принят за кварц или плагиоклаз. Легко изменяется с обра­зованием агрегатов тонколистоватой слюды, хлорита, талька или изотропного вещества.

Диагностика кордиерита сложна, так как этот минерал, если он не сдвойникован, очень похож на кварц, а если имеет парал­лельные полисинтетические двойники, то на плагиоклаз. От квар­ца отличается двуосностью, от плагиоклаза — продуктами изме­нения, несовершенной спайностью.

Кордиерит — минерал, характерный для контактового и ре­гионального метаморфизма. Образуется за счет метаморфизма глинистых и песчано-глинистых пород в ассоциации с андалузи­том, гранатом, биотитом.

Лавсонит

CaAl₂(OH)₂[Si₂0₇]H₂0. Ромбический.

п_в= 1,684—1,686; «„=1,674—1,675; п_р= 1,665; n_g— «_р = 0,019— 0,021.

Оптически двуосный, положительный. 2У=76—87°.

Ориентировка оптической индикатрисы: п_р\\с.

Образует пластинчатые, таблитчатые, волокнистые и зерни­стые агрегаты. Плотность 3,09. Твердость 6. Плеохроирует от бесцветного по n_g до синего по п_р. Спайность совершенная по (100) и (010). Удлинение отрицательное. Часто полисинтетически сдвойникован. Лавсонит характерен для пород регионального ме­таморфизма при условии высоких давлений. Постоянный компо­нент жадеит-лавсонит-глаукофановых сланцев.

10 Зак. 884

Спуррит

Са₅[СОз(5Ю₄)2]- Моноклинный.

n_g= 1,681; «_m= 1,676; n„= 1,641; n_g—n_p = 0,040.

Оптически двуосный, отрицательный. 2V'=40°.

Ориентировка оптической индикатрисы: cn_g = 22°.

Образует пластинчатые кристаллы и зернистые агрегаты, бес­цветные или окрашенные. Спайность совершенная по (001). Плотность 3,01. Твердость 5.

В шлифе часто наблюдаются полисинтетические двойники.

Образуется только в условиях низких давлений и очень высо­ких температур, что возможно либо в ксенолитах, либо в непо­средственных контактах с интрузиями основного состава.

Мервинит

Ca₃Mg(Si0₄)2- Триклинный.

n_g = 1,718; n_m= 1,711; п_Р= 1,708; n_g—n_p = 0,0\0.

Оптически двуосный, положительный. 2V = 66°.

Ориентировка оптической индикатрисы: с«_р = 36°.

Обычно выделяется в виде пластинчатых кристаллов, иногда зерен. Бесцветный. Плотность 3,15. Твердость 6. Обычны поли­синтетические двойники.

Мервинит образуется в таких же условиях, как и спуррит.

Группа граната

Группа граната состоит из двух изоморфных рядов: альман-динового (Mg, Fe+², Mn)₃Al₂Si30i2 (пироп, альмандин, спессар-тин) и андрадитового Саз(А1, Fe⁺³Cr)2Si30i2 (уваровит, гроссу-ляр, андрадит).

Все гранаты кристаллизуются в кубической сингонии, обра­зуя идиоморфные ромбододекаэдрические кристаллы или непра­вильные изометричные зерна, лишенные спайности. Микроскопи­чески легко узнаются по характерному облику кристаллов, жир­ному блеску, высокой твердости. Почти все гранаты окрашены в различные красноватые, бурые, зеленые цвета. Основные свой­ства гранатов представлены в табл. 24.

В шлифе некоторые гранаты часто имеют ситовидное строе­ние. Рельеф высокий VII группы. Гранаты изотропны, кроме ми­нералов андрадит-гроссулярового ряда, которые могут быть ано­мально анизотропными, обнаруживая темно-серые цвета интер­ференции и сложные секториальпые двойники.

Состав гранатов зависит от состава исходной породы и от условий ее образования.

Железо-магнезиальные гранаты — альмандин и особенно пи­роп— наиболее высокотемпературные минералы кристаллических сланцев, образующихся при региональном метаморфизме глини­стых пород в условиях высоких давлении. Марганцевый гра-

А б л и ц а 24

Основные свойства гранатов

 

 

	а ее О О и	л f-о о E- с; 5	К Л X 5 а» II	Цвет
S о.	в образце	в шлифе
Альмандин Пироп Спессартин Андрадит Уваровит Гроссу ляр	Fe+|Al2Si3Ol2 Mg3Al2Si3012 Mn3Al2Si30i2 Ca3Fe2Si30i2 Ca3Cr2Si30]2 Ca3Al2Si3012	4,318 3,582 4,190 3,859 3,900 3,594	1,830 1,714 1,800 1,887 1,860 1,734	Красный Темно-красный Темно-красный, оранжево-желтый Желтый, зелено­ватый Изумрудно-зеленый Бледно-зеленый	Светло-розовый Розовый Желтоватый Желтовато-зеле­ный Зеленый Бесцветный

нат — спессартин—устойчив в наиболее низкотемпературных условиях регионального метаморфизма, но встречается и в скар­нах — породах контактово-метасоматических, образующихся при сравнительно низких давлениях. Наиболее характерны для скар­нов кальциевые гранаты андрадит-гроссулярового ряда.

Гранаты существенно гроссулярового состава встречаются в мраморах, залегающих среди регионально метаморфизованных пород.

Везувиан

Caio(Mg, Fe)2Al₄[Si₂07]2[Si04](OH, F)4. Тетрагональный.

п_е = 1,700— 1,746; п₀ = 1,703— 1,752; п₀—п_е= 0,001 —0,008.

Оптически одноосный, отрицательный.

Везувиан образует короткопризматические кристаллы, шесто-ватые или радиально-лучистые агрегаты и сплошные зернистые массы. Цвет желтый, зеленый, бурый. Блеск стеклянный. Спай­ность несовершенная. Излом неровный или раковистый. Хрупкий. Плотность 3,33—3,43. Твердость 6—7.

В шлифе бесцветный. Рельеф VI группы. Интерференционная окраска аномальная — густо-синяя, оливково-зеленая, буровато-сиреневая, часто распределяющаяся в пределах зерна зонально или пятнами. Удлинение отрицательное.

Везувиан имеет сходство с гроссуляром и цоизитом. От пер­вого отличается формой кристаллов и анизотропностью; от вто­рого — несовершенной спайностью и отрицательным оптическим знаком.

Везувиан распространен преимущественно в контактово-мета-морфизованных карбонатных породах, особенно в скарнах.

10* 295

Волластониг

Ca[Si0₃]. Триклинный.

n_g= 1,631 — 1,653; «_m= 1,628—1,650; n_p= 1,616—1,640. n_g—n_p = = 0,015—0,013.

Оптически двуосный, отрицательный. 2V=38—60°.

Образует таблитчатые или призматические кристаллы, радн-ально-лучистые, шестоватые или волокнистые агрегаты. Цвет белый с сероватым или красноватым оттенком. Спайность совер­шенная по (100) и хорошая по (001) с углом около 84°. Блеск стеклянный. Плотность 2,87—3,09. Твердость 4,5—5.

В шлифе бесцветный. Рельеф V группы. Цвета интерференции до желто-оранжевых первого порядка. В удлиненных разрезах угол погасания 28—34°. Знак удлинения может быть отрицатель­ным и положительным.

Имеет сходство с тремолитом, от которого отличается более низким двупреломлением и меньшим углом оптических осей.

Волластонит — минерал, образующийся в условиях контакто-во-термального метаморфизма карбонатных пород.

Группа пироксенов

Из группы пироксенов рассматриваются здесь только специ­фические метаморфические минералы омфацит и жадеит.

Омфацит

(Са, Na) (Mg, Fe+², Fe+³, Al)[Si₂0₆]. Моноклинный.

n_g= 1,688—1,718; n_m= 1,670—1,700; rt_p= 1,662—1,691. n_g—n_p = = 0,018—0,027.

Оптически двуосный, положительный. 2V=58—83°.

Ориентировка оптической индикатрисы: cn_g =36—48°.

Омфацит — моноклинный пироксен зеленого цвета. Выде­ляется в виде короткопризматических кристаллов и зернистых агрегатов. Спайность совершенная по (ПО). Плотность 3,31. Твердость 5—6. Плеохроирует от бесцветного по n_g до слегка зе­леноватого ПО Пр.

Образуется в условиях регионального метаморфизма при на­личии высоких давлений. Встречается в эклогитах и дистеновых сланцах.

Жадеит

NaAl[Si20₆]. Моноклинный.

n_g= 1,652—1,673; n_m= 1,645—1,663; и_р = 1,640—1,658. n_g—n_v = = 0,012—0,13.

Оптически двуосный, положительный. 2К=67—70°.

Ориентировка оптической индикатрисы: cn_g= 33—40°.

Минерал с характерной для пироксенов спайностью по (ПО) под углом 87°. В шлифе бесцветный. Плотность 3,33. Твердость

6,5. Минерал регионально метаморфизованных пород при условии высоких давлений. Встречается в ассоциации с глаукофаном, лавсонитом, дистеном.

Группа амфиболов

Тремолит

Ca₂Mg₅[Si₈022](OH, F)₂. Моноклинный.

«_g= 1,624; n_m= 1,613; д_р= 1,600; n_g— «_р = 0,024.

Оптически двуосный, отрицательный. 2У=85°.

Ориентировка оптической индикатрисы: cn_g= 14—17°.

Образует длиннопризматические, игольчатые, иногда волосо­видные кристаллы, вытянутые вдоль оси с. Цвет белый или серо­ватый. Блеск стеклянный. Спайность совершенная по (ПО) под углом, характерным для всех амфиболов, равным 56°. Хрупкий. Плотность 3,02. Твердость 5,5—6.

В шлифе бесцветный. Рельеф V группы. Погасание косое. Удлинение положительное. Цвета интерференции до второго по­рядка.

Тремолит очень похож на актинолит и волластонит, но акти-нолит имеет в шлифе зеленоватый цвет. От волластонита тремо­лит отличается большим двупреломлением, большим углом опти­ческих осей, а также характерной амфиболовой спайностью.

Образуется при термальном метаморфизме доломитов, содер­жащих примесь кремнезема. Тремолит и актинолит могут присут­ствовать также в регионально метаморфизованных карбонатных породах в условиях средних давлений и температур.

Глаукофан

Na₂, Mg₃, Al₂[Si8022](OH)₂. Моноклинный.

n_g= 1,627—1,670; «„=1,622—1,667; «_р= 1,606—1,661; n_g—n_p = = 0,008—0,022.

Оптически двуосный, отрицательный. 2К=50—0°.

Ориентировка оптической индикатрисы: cn_g=7°.

Минерал из группы амфиболов. Образует стебельчатые, во­локнистые и листоватые агрегаты. Плотность 3,07. Твердость 5—6.

В шлифе бесцветный или светло-синий, плеохроирует. Удлине­ние положительное. Встречаются простые и полисинтетические двойники.

Образуется только в условиях регионального метаморфизма при наличии высоких давлений в ассоциации с жадеитом, лавсо­нитом, гранатом, дистеном, ставролитом.

Хлоритоид

(Fe+², Mg, Mn)₂(AlFe+³)Al₂0₃[Si0₄]2(OH)₄. Моноклинный или триклинный.

n_e= 1,730—1,740; n_m=l,717—1,734; n_P= 1,714—1,731; hg—n_p = = 0,006—0,016.

Оптически двуосный, положительный. 2У=48—68°.

Ориентировка оптической индикатрисы: n_g\\c.

Хлоритоид — минерал из группы хрупких слюд. Обычно обра­зует листоватые агрегаты и неправильные зерна темно-зеленого цвета, переполненные включениями других минералов. Изредка встречаются таблитчатые кристаллы. Спайность совершенная по (001). Плотность 3,51—3,80. Твердость 6,5.

В шлифе бесцветный или слабо-зеленоватый, плеохроирует от бесцветного по n_g до светло-серовато-зеленого по п_р. Рельеф вы­сокий VI группы. Погасание косое. Удлинение отрицательное. Часто полисинтетически сдвойникован.

Хлоритоид замещается пеннином и мусковитом. Имеет неко­торое сходство с хлоритом, от которого отличается высоким рельефом.

Характерный низкотемпературный минерал регионально мета-морфизованных глинистых пород.

Глава IV