Минералогия - Бетехтин А.Г.
Скачать (прямая ссылка):
1. Кристаллические индивиды обычно вытянуты в одном направлении (минералы группы оливина обладают изометрическим обликом) Это обусловлено тем обстоятельством, что связь Si—О—Si вследствие своего преимущественно неполярного характера более прочна, чем связь металлических катионов Ca2+ и Mg2+, располагающихся между цепочками и
Фиг. 522. Кремнекислородные цепочки в трех проекциях (в пироксенах 1, 2 и 3 и в амфиболах 4, 5 и 3)
АмфЦІЇОЛ
Фиг. 523. Проекции схематически изображенных кристаллических структур пироксена и амфибола вдоль оси с. Слева показаны в той же проекции кремнекислородные цепочки
несущих небольшой заряд; именно поэтому расщепление кристалла вдоль оси с происходит несравненно легче, чем разрыв самих цепочек.
2. По сравнению с ортосиликатами здесь резче проявлена спайность, причем характерно, что она устанавливается по призме согласно вытянутости индивидов.
3. Показатели преломления и двупреломление по сравнению с минералами группы оливина, как правило, ниже.
4. Удельные веса пироксенов и амфиболов благодаря относительно большему вхождению в решетку анионов SiO4 и менее плотной упаковке ионов несколько меньше, чем у соответствующих минералов группы оливина.
Пироксены и амфиболы, наряду с признаками сходства, существенно отличаются друг от друга некоторыми особенностями. Отметим наиболее важные из них.
а) Было указано, что согласно рентгенометрическим исследованиям в кристаллических структурах пироксенов анионные радикалы представлены простыми одинарными цепочками кремнекислородных тетраэдров, а в структурах амфиболов — двойными (фиг. 452). Для дальнейшего важно обратить внимание на проекции (2) и (5) вдоль оси с (фиг. 522).
б) Как следствие, отсюда вытекает различие в углах призматической спайности у пироксенов и амфиболов, параллельной вытянутости цепочек. На фиг. 523 схематически изображены структуры диопсида и тремолита, состоящие из четырех элементарных ячеек, в проекции на (001). Цепочки кремнекислородных тетраэдров очерчены линиями в виде трапеций — блоков. Из рисунков видно, что подобные блоки у амфиболов имеют вдвое больший размер по оси Ь, чем у пироксенов. Плоскости спайности, как показывают жирные линии, не разрывая цепочек, в обоих случаях проходят в диагональных направлениях между ними, т. е. параллельно призме {110}. Нетрудно видеть, что в целом направления ломаных линий для пироксенов будут иметь' фигуру, приближающуюся к квадрату, с углом 87°, а для амфиболов — фигуру ромба с углом 124°.
в) В полном соответствии с этим находится и облик кристаллов. При этом в поперечном разрезе (фиг. 524) кристаллы пироксена имеют псевдотетрагональные, а кристаллы амфибола — псевдогексагональные формы.
В данном подклассе силикатов, согласно сказанному, выделяются следующие типы:
Тип 1. Силикаты с одинарными цепочками (группа пироксенов). Тип 2. Силикаты с сдвоенными цепочками (группа амфиболов и группа асбеста).
В конце рассмотрим прочие силикаты, в кристаллических структурах которых по тем или иным соображениям можно ожидать наличия сложных цепочек кремнекислородных тетраэдров.
а б
'Фиг. 524. Поперечные разрезы кристаллов пироксена а и амфибола б с направлениями следов спайности (под разными углами в каждом из них)
а. Силикаты с одинарными анионными цепочками ГРУППА ПИРОКСЕНОВ
По кристаллографическим признакам среди этой сравнительно большой группы минералов давно уже различались две подгруппы: ромбических и моноклинных пироксенов. Однако, согласно новейшим рентгенометрическим исследованиям, ромбические пироксены оказались псевдоромбическими, состоящими из тонко сдвойникованных моноклинных индивидов. Так как прежнее деление на ромбические и моноклинные
сшрсксены, существенно отличающиеся друг от друга по ряду признаков, глубоко вошло во всю мировую литературу, то мы здесь сохраним прежнюю номенклатуру подгрупп, памятуя лишь о рентгенометрических данных.
Ромбические пироксены представляют собой метасиликаты Mg и Fe" и, очевидно, так же как это мы имели в группе оливина, образуют непрерывный ряд изоморфных смесей: Mg2[Si2O6] — Fe2[Si2Oe] В природных условиях весьма широко распространены магнезиальные и магнезиально-железистые разности пироксенов этого ряда. Лишь недавно Сунднус установил сильно железистую разность, близкую к Fe2[Si2O6].
Моноклинные пироксены в главной своей массе представлены двойными и более сложными соединениями, в кристаллических структурах которых в качестве катионов участвуют в одних случаях Mg и Fe2+, замещающие друг друга, а также Ca2+, в других Na1+(Li1+), Fe3+ и Al3+. Кроме того, известен такой пироксен, получивший название авгита, в котором кроме (Mg, Fe) и Ca присутствуют Al, Fe-'- и иногда Ti, причем часть Al, очевидно, замещает Si в кремнекислородных цепочках (т. е. по существу мы имеем здесь дело уже с алюмосиликатом). Так как при замене части ионов Si4+ ионами Al3+ общий отрицательный заряд цепочек соответственно возрастает, то он, естественно, должен компенсироваться путем вхождения в решетку минерала дополнительных катионов. Поэтому не удивительно, что в авгитах при химических анализах очень часто устанавливаются щелочи, преимущественно Na1+. Среди моноклинных пироксенов существуют также другие изоморфные ряды, которые мы отметим ниже. Однако во всех случаях большие катионы (Ca2+, Na1+, K1+, Mn2+) в кристаллических решетках имеют координационное число 8, а катионы Mg2+, Fe2+, Al3+, Fe3+, Ti4+, Li1+—6.
