Булах А.Г. Общая минералогия
Подождите немного. Документ загружается.
этот
так
называемый высокотемпературный гексагональный /?-кварц установлен
как
диагенетический минерал осадочных пород, например опок
(рис. 143).
Кинетические
явления кристаллизации очень часто изменяют поля гипотетического существования
минералов
на
физико-химических диаграммах.
Тридимит
и
кристобалит встречаются
в
кислых эффузивных горных породах.
Из-
редка
они
наблюдаются здесь
в
виде мельчайших кристалликов, вкрапленных
в
основ-
ную массу породы, обычно
же
образуют нитевидные кристаллиты
в
частично раскри-
сталлизованном вулканическом стекле.
Опал
SiC>2
•
пНгО (твердый гидрогель переменного состава). Обычно наблюдается
в
плотных полупрозрачных клее-
и
стеклоподобных массах, жилках, натечных агрега-
тах. Бесцветный, молочный, зеленый, бурый, черный, радужный (опалесцирующий).
Блеск стеклянный, восковой, матовый. Твердость около
5-5,5.
Весьма своеобразна структура опалов. Некоторые
из них
вообще аморфны. Дру-
гие состоят
из
глобул кремнезема (тридимита
или
кристобалита) размером
от 150 до
400 нм,
расположенных
по
закону плотнейшей кубической упаковки
(рис. 144). В
про-
странство между глобулами адсорбируется вода,
в
разном количестве
в
зависимости
от размера глобул
и
степени упорядоченности
их
расположения.
Особенностями строения гидрогеля объ-
ясняется характер окраски благородных
опалов.
Они
опалесцируют
и
радужно
ири-
зируют
за
счет интерференции (дифракции)
света, проходящего через плотно упакован-
ные глобулы кремнезема. Бурая, зеленая,
коричневая, черная окраски опала вызы-
ваются вростками пигментирующих
ве-
ществ—зеленого гарниерита, бурого желез-
няка, черного пиролюзита
и др.
Кристаллизуется
из
гейзерных
вод,
обра-
зуется
при
поверхностном выветривании
по-
левых шпатов
и
других силикатов, выпа-
дает
£
осадок
за
счет коагуляции гелей
кремнезема
в
прибрежных 398»* морских
бассейарв, слагает твердые ткани всс^Диа-
томовых водорослей, жгутиковых, некотсь
рых радиолярий, всех стеклянных губок,
некоторых гастропод
и
других беспозвоноч-
ных, часто замещает остатки растений
в
почвах. Опаловые породы (опоки, трепелы,
диатомиты) применяются
для
изготовления
фильтров,
в
производстве керамики,
для
полировки металлов,
в
качестве термоизо-
ляторов,
в
химической, пищевой, нефтяной
промышленности. Благородный опал—по-
делочный камень.
В
известняках опал явля-
ется вредной примесью, портящей получае-
мую
из
него известь
и
цемент.
Рутил
ТЮг-
Обычен
в
шестоватых
и
игольчатых кристаллах, нередко хорошо
ог-
раненных (простые формы—тетрагональ-
ные дипирамиды
и
призма). Структура
ру-
а -
0,459
нм
Рис.
Ц5.
Схема структуры рутила
(Battney,
1975).
В
центре октаэдров находится
титан.
Октаэдры
соединяются ребрами
в
цепочки,
которые
вытянуты вдоль
оси с, т.е.
вдоль
удлинения
кристаллов.
181
тила сложена цепочками октаэдров (ТЮб)
8
~. В каждой цепочке соседние октаэдры
соединены рёбрами (рис. 145). Оси всех цепочек в структуре минерала параллельны
друг другу, в этом же направлении обычно вытянуты сами кристаллы рутила. Это
ось
[001].
Каждая цепочка развернута относительно другой на 90° и соединена с ней
через вершины октаэдров (ТЮб)
8-
. Между цепочками тянутся бесконечные каналы,
или туннели. В принципе такую же по геометрии структуру имеют касситерит, пиро-
люзит и стишовит. Цвет черный, красно-коричневый, черта светлая коричневая, блеск
алмазный. Характерна спайность по призме.
Встречается в разных месторождениях, особо типичен в кварцевых жилах среди
метаморфических горных пород, где наиболее эффектны его игольчатые включения в
горном хрустале. Накапливается в россыпях и используется как руда на титан.
Имеется особая химическая разновидность, называемая ильменорутилом, в ней про-
исходит гетеровалентный изоморфизм по схемам
2Ti
4+
<- Nb
5+
+ Fe
3+
и
3Ti
4+
<-
2Nb
5+
+ Fe
2+
. Она является рудой на ниобий и связана со щелочными горными поро-
дами.
Анатаз ТЮг- Встречается в виде одиночных иссиня-черных тетрагонально-дипи-
рамидальных кристаллов, нарастающих на горный хрусталь в кварцевых жилах среди
метаморфических горных пород. Редок.
Касситерит БпОг- Тетрагональная сингония. Кристаллы хорошо образованные
(рис.
146)—призматические, шестоватые, игольчатые, со штриховкой вдоль удлине-
ния. Часты двойники (см. рис. 35, 146). Блеск алмазный на гранях, жирный в
мелкозернистых сплошных массах. Твердость 6-7. Очень тяжелый (плотность 6,8-
7,0 г/см
3
). Цвет красный, коричневый, коричнево-черный. Черты нет или очень све-
тлая.
Коленчатый
тройник
Двойник
N
XT'
Рис. Ц6. Кристаллы касситерита.
Образуется в гранитных пегматитах, в грейзенах, высокотемпературных гидротер-
мальных месторождениях и скарнах. Накапливается в россыпях. Из всех этих место-
рождений добывается как руда на олово.
Легко узнается по форме кристаллов и сочетанию трех "очень": очень высокой
твердости, очень большой плотности, очень сильному блеску. В тех случаях, когда нет
кристаллов, а зерна малы, узнается с трудом; может помочь в диагностике реакция
на оловянное зеркало: если касситерит положить на нагретую цинковую пластинку
и смочить разбавленной соляной кислотой, то он с поверхности покрывается тонким
налетом металлического олова, которое становится блестящим, если его потереть.
Пиролюзит МпОг- Изоструктурен с касситеритом. В кристаллах исключительно
редок. Обычен в виде землистых масс и оолитов. Цвет черный. Блеск матовый. Черта
черная.
Встречается в промышленных количествах как руда на марганец в виде пропластов
и линз среди осадочных горных пород и в виде землистых масс в зонах окисления
некоторых руд и горных пород. Вообще же является наиболее устойчивой формой
существования марганца на поверхности.
182
Узнается
по
оолитам, черной черте, маркости. Если
на
черту пиролюзита нанести
одну каплю бензидина, образуется сине-зеленое пятно.
Ильменит
(Fe,
Mg, Мп)Т^0з- Изоструктурен
с
гематитом
и
корундом. Сингония
тригональная. Кристаллы шестиугольные таблитчатые
и
пластинчатые черного цвета,
с металлическим блеском, черта черная. Иногда слабо магнитен. Твердость около
5,5.
В промышленных количествах встречается
в
виде гнезд, прожилков, пластовых
залежей
в
пироксенитах
и
габбро,
в
россыпях
в
виде линз
и
пропластов
в
песчаниках.
Является рудой
н$
титан. Характерен также
в
щелочных горных породах вместе
с нефелином
и
цирконом,
в
кимберлитах,
но
промышленных концентраций здесь
не
образуется.
Очень похож
на
магнетит, отличается только
по
слабой магнитности
или
немагнит-
ности
и по
форме кристаллов.
Шпинель MgAb04- Изоморфные примеси Fe
2+
, Fe
3+
,
Mn, Cr, Zn и др.
Кристаллическая структу-
ра минерала приближается
к
плотнейшей кубической упаков-
ке кислорода,
рой заняты
диус
0,078 нм, по
В. М.Гольд-
шмидту)
и А1
3+
(радиус
0,057 нм). Эта
схема строения
шпинели определена
еще в
ран-
ние годы рентгеноструктурного
исследования веществ
и
явля-
ется
до сих пор
одним
из
приме-
ров
для
демонстрации продук-
тивности идей
о
плотнейшей
упа^совке^киелорода
и
размерах
радиусовг ионов
по
В. М. Гольд-
шмидту.
И
действительно, с
лов-
пустоты
в
кото-
ионами
Mg
2+
(ра-
МдО,
AICL
7*ис.
14.7.
Структура шпинели.
но отражая предложенную модель своего кристаллического строения, шпинель обра-
зует идеально развитые октаэдрические, иногда более сложные кристаллы, имеет
очень высокую твердость
(7,5-8) и
повышенную (несмотря
на
малую атомную массу
магния
и
алюминия) плотность—3,6 г/см
3
. Между
тем
предложенная модель кри-
сталлического строения шпинели парадоксальна:
в ней
большие катионы (магний)
располагаются
в
меньших (тетраэдрических) пустотах, менее крупные катионы (алю-
миний) наоборот—в больших (октаэдричеекихУГустотах {рис.
147, 148, а).
Поэтому
шпинель оказалась
в
работах ряда ученых объектом
для
проверки взглядов
о
плот-
нейшей упаковке атомов кислорода
и
принятых сейчас
в
кристаллографии значениях
радиуса
О
2-
(0,133 нм) и
катионов.
Так,
В.
И.
Лебедевым предложена совсем иная
мо-
дель строения шпинели
(рис. 148, б). В ней
магний имеет радиус
0,160 нм и
образует
кубическую упаковку типа алмаза, алюминий имеет радиус
0,143 нм, а в
тетраэдри-
ческих пустотах между ними располагаются небольшие,
по
этим взглядам, ионы
ки-
слорода
с
радиусом
0,045-0,050
нм, причем
все
геометрические характеристики струк-
туры, значения плотности
и
твердости логически стройно увязывается
и с
этой моде-
лью.
Спор трудно разрешим,
так как
измерять
в
структурах минералов можно лишь
расстояния между плоскими сетками
их
кристаллических решеток,
а
радиусы атомов
и ионов
в них
рассчитываются
на
разной основе (см.
с. 28-30).
Цвет шпинели разный. Идеально чистое вещество должно быть бесцветным.
От
примесей хрома окраска становится розовой, красной,
от
железа—зеленой, зелено-
183
Рис. 148. Одна и та же проекция структуры шпинели в систе-
мах радиусов по Гольдшмидту (а) и по Лебедеву (б).
черной, синей (в зависимости от общего количества железа и соотношения Fe
2+
и
Fe
3+
).
Блеск стеклянный.
Шпинель является минералом высоких температур и давлений. Она образуется в
метаморфических высокомагнезиальных породах: 1) в мраморах и кальцифирах за
счет метаморфизма карбонатно-глинистых пород; 2) как один из минералов реакци-
онных оторочек, при глубинных процессах метаморфизма вокруг будин пегматито-
вых жил и других полевошпатовых пород среди мраморов; 3) как один из минералов
диопсид-флогопит-кальцитовых метасоматитов в архейских гнейсах и сланцах. Очедь
своеобразна минеральная ассоциация всех этих месторождений—это кальциту дио-
псид, форстерит, флогопит. Шпинель представлена, здесь одиношдд^* кристаллами.
Розовые,красные, лиловые кристаллы используются как драгоценный камень.
Узнается по одиночной вкрапленности кристаллов, их форме, высокой твердости.
Запрещенная ассоциация—это шпинель + кварц.
Магнетит
Fe
2+
Fe|
+
04.
Главная руда на железо. Состав очень сложен, всегда
есть изоморфные примеси разных элементов: титана (такая разновидность минерала
называется титаномагнетитом), алюминия, магния, хрома, ванадия, марганца, крем-
ния и др. Поэтому содержание железа в магнетите и рудах в целом обычно ниже
теоретического. Примеси есть вредные, а есть и легирующие.
Кристаллическая структура магнетита аналогична шпинелевой, но распределе-
ние в ней атомов по тетраэдрическим и октаэдрическим пустотам еще более не-
обычно (табл. 32). Даже если учесть только примесь магния, алюминия, титана,
хрома (миналы 2, 3, 6, 7, 12), общая формула будет иметь очень сложный вид:
(Fe
3+
,
Mg,
Fe
2+
)(Fe
3+
,
Fe
2+
,
Al,
Mg,Ti,
Сг)
2
0
4
. Эта сложность состава минерала и рас-
селение катионов по разным структурным позициям определяют его неустойчивость.
Образовавшись при высоких температурах в виде гомогенной фазы, он распадается
затем на смесь минеральных фаз —магнетит, ильменит, шпинель, ульвит и др.
Магнетит встречается в октаэдрических кристаллах (изредка в ромбододекаэдрах),
в виде зернистых вкраплений и жилок, сплошных масс. Цвет черный, блеск полуме-
таллический. Сильно магнитен. Некоторые магнетиты полярно магнитны.
Магнитные свойства минерала зависят от его состава: чем больше примесей маг-
ния, марганца, тем меньше магнитная восприимчивость минерала и ниже температура
Кюри (момент изчезновения магнитных свойств при нагревании). Как и все кристал-
184
Таблица
32.
Распределение изоморфных примесей
в
магнетите
№
ми-
на-
Минал*
Распределение катионов
в пустотах
ла
одна две
Название Формула тетраэд- октаэд-
рическая рические
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
Магнетитовый
Шпине левый
Магнезио-
ферритовый
Треворитовый
Со-шпинелидовый
Ульвитовый
Хромитовый
Ганитовый
Якобситовый
Кульсонитовый
Гематитовый
Ильменитовый
Fe
2
+Fe
3+
0
4
MgAl
2
0
4
MgFe
3+
0
4
NiFe
3+
0
4
CoFe
3+
0
4
Ti
4
+Fe£
+
0
4
Fe
2+
Cr
2
0
4
ZnAl
2
0
4
MnFe^+0
4
Fe
2
+V
3
+0
4
Fe
2
0
3
(=
Fe
2)66
0
4
)
FeTi0
3
(=
Fei
>3
3Tii
|3
3
0
4
)
Fe
3
+
Mg
2
+
Fe
3
+
Fe
3
+
Fe
3
+
Fe
2
+
Fe
2
+
Zn
2
+
Mn
2
+
Fe
2
+
Fe
3
+
Fe
2+
re
0,66
Fe
2
+ + Fe
3
+
Al
3
+
+
Al
3
+
Fe
3+
+
Mg
2
+
Fe
3+
+ Ni
2
+
Fe
3
+ +
Co
2
+
Fe
2
+ +
Ti
4
+
Cr
3
+
+
Cr
3
+
Al
3
+
+
Al
3
+
Fe
3
+ +
Fe
3+
V
3
+
+ V
3
+ •
c
0,83
~
rc
0,83
Fe
2+
-1-
Ti
4
+
ге
0,67
^
11
1,33
* Минал
—
условная молекула,
как
бы
изоморфно растворенная
в
минерале.
лические вещества, магнетит анизотропен,
это
касается
и его
магнитных свойств:
в
кристаллах имеются магнитные
оси
(оси
симметрии
Ьз),
вдоль которых кристаллы
намагничиваются легче всего,
в
других направлениях кристаллы намагничиваются
труднее
и
по-разному
в
разных направлениях. Характерны
для
кристаллов также
магнитные домены (блоки, каждый
со
своим вектором намагниченности).
Они вы-
являются специальными методами
на
гранях
и в
срезах кристаллов
и
имеют размеры
порядка
50-150
мкм.
Магнитность
—
это характерное диагно-
стическое свойство минерала, но,
как
видно,
степень магнитности может быть разной.
В
полярно намагниченных рудах могут быть
участки,
не
притягивающие,
а
отталкива-
ющие стрелку компаса; стоит поднести
к
магнетиту другой конец стрелки,
как он
притягивается.
Магнетит образуется
в
различных гео-
логических условиях. Промышленное зна-
чение
как
железорудные имеют следующие
типы месторождений:
1)
магнетитовые
за-
лежи
и
вкрапленность
в
оливинитах
(рис.
149),
перидотитах, габбро;
2)
скарны
и
некоторые другие контактово-метасомати-
ческие образования
(в
этих типах
руд
маг-
нетит частично образуется
за
счет прив-
носа
Fe в
растворе,
а
частично может обра-
зоваться
за
счет высвобождения железа
при разложении растворами более ранних
железосодержащих минералов скарна —
Рис.
149.
Сегрегация зерен магнетита
(черное)
в
полосчатом оливините
(Ор-
лова,
1960).
185
геденбергита и андрадита); 3) железистые кварциты (метаморфические горные по-
роды)
,
в них магнетит образуется по реакции
6Fe
2
0
3
-»•
4FeFe
2
0
4
+ 0
2
.
При выветривании магнетит, окисляясь, переходит в гематит. Такая псевдоморфоза
называется мартитом. Мартитовые руды также имеют промышленное значение.
Безошибочно узнается по цвету, блеску, сильной магнитности.
Хромит
FeCr204-
Изоморфные примеси Mg, Al и др. Изоструктурен со шпинелью.
Встречается в зернах и их орбикулярных агрегатах (нодулях) (рис. 150), сплошных
залежах в ультраосновных горных породах, обычно полностью серпентинизирован-
ных. Цвет черный, буро-черный. Блеск жирный, металловидный. Очень характерная
черта — коричневая, буро-коричневая, зелено-коричневая. Твердость разная—от 5,5
до 7,5 (возрастает с увеличением примеси алюминия). Иногда слабо магнитен. Часто
сопровождается вторичными силикатами яркой окраски
—-
изумрудно-зеленым уваро-
витом, фиолетово-розовыми хромовыми хлоритами.
Рис. 150. Оливинит с хромитом (черное).
Является единственным рудным минералом хрома.
Узнается с трудом из-за своей неприметности и сходства с магнетитом, но хромит
почти всегда не магнитен или магнитен очень слабо, черта у него не черная (как у
магнетита), а цветная (грязно-бурая, зеленовато-коричневая, присмотритесь к ней),
твердость выше, чем у магнетита. Помогает диагностировать минерал его постоянная
ассоциация с клееподобными желтыми, зелеными массами серпентина, изумрудно-
зелеными кристаллами и зернами уваровита и фиолетово-розовыми вкраплениями и
примазками хромсодержащих хлоритов (кочубеита, кеммерерита).
Перовскит СаТЮз. Широко проявлен изоморфизм. Выявлены следующие схемы
изоморфизма:
186
а) Са
2+
+ Са
2+
-)• Се
3+
+ Na
+
;
б) Ca
2+
+Ti
4+
_^Ce
3+
+Fe
3+
;
в) Са
2
+ +
Ti
4+
Na
+
+
(Nb,Ta)
5+
;
г) Са
2+
+ Са
2+
+
Ti
4+
-» Th
4+
+ Na
+
+ Fe
3+
;
д)
Ca
2+
+
Ca
2+
+
Ti
4+
U
4+
+ Na+ + Fe
3+
.
В итоге общая формула перовскита (Са, Се, Na, Th,
U)(Ti,
Nb, Та,
Fe)03.
Рис. 151. Структуры перовскита — идеализированная (а ) и
реальная (5).
В идеале кристаллическая структура перовскита характеризуется кубической эле-
ментарной ячейкой. В вершинах куба располагаются атомы титана, в центре куба —
атомы кальция, посередине ребер — ионы кислорода (рис. 151, а); координационное чи-
сло кальция 12, титана 6. Но координация 12 слишком велика для значительно мень-
шего по отношению к кислороду кальция, поэтому структура искажена (рис. 151, б).
При разном наборе катионов в позициях кальция и титана она в разной мере откло-
няется от кубической и в действительности является ромбической или моноклинной.
За счет искажений структуры в кристаллах должен резко проявляться пьезоэффект,
однако он стирается за счет тончайшего микродвойникования кристаллов.
Внешне кристаллы перовскита имеют вид кубов или кубооктаэдров. На самом деле
каждый такой кристалл является тончайшим полисинтетическим двойниковым срост-
ком пластиночек ромбической или моноклинной сингонии, т. е. это типичные парамор-
фозы. Блеск смоляной. Твердость 5,5. Черта светлая, коричневая.
Встречается почти исключительно в массивах щелочных (с нефелином) горных по-
род, где образует единичную, редкую, рассеянную вкрапленность мельчайших черных
зерен в нефелиновых сиенитах, ийолитах, щелочных пироксенитах, нефелиновых пег-
матитах. В некоторых массивах встречены крупные скопления перовскита в щелочных
пироксенитах в виде мелкозернистых, тонкозернистых черных маковидных масс, на
80-90%
сложенных перовскитом.
Скопления перовскита пока принято считать потенциальной рудой на титан, но
изоморфные примеси Се и Nb в перовските ухудшают качество получаемого из таких
руд металла, а отделять их очень сложно и дорого.
187
Перовскит очень трудно диагностируется, для этого нужен большой навык. В отли-
чие от магнетита, перовскит немагнитен, имеет другую черту; в отличие от титанового
граната шерломита, он намного мягче.
В физике и технической литературе под названием перовскита сейчас описыва-
ются разнообразные по составу синтетические вещества перовскитовой структуры —
CdTi03,CaSn0
3
,BaTh03,KMgF3,LaFe0
3
,BaPbBi206 и многие другие. Есть и явно
нестехиометрические синтетические вещества перовскитовой структуры, например
СагРеТЮб^. Все они являются высокотемпературными сверхпроводниками и обла-
дают ярко выраженными пьезоэлектрическими свойствами, что предопределяет их
потенциально большую практическую ценность.
Другой аспект кристаллохимии перовскита заключается в том, ,что перовскитовая
структура очень компактна. Видимо, она является формой существования в глубинах
Земли веществ пироксенового состава — типа MgSiOs, FeSiOa, Ca(Mg,
Fe)Si206-
Браннерит UT^Oe. Минерал сложного химического состава, резко отличается от
идеальной формулы за счет изоморфных примесей тория, иттрия, кальция, железа
и др. Радиоактивный, часто метамиктный. Встречается в виде призматических или
изометричных кристаллов черного или бурого цвета, имеет черную, буро-коричневую
черту и сильный (алмазный) или смоляной блеск. Диагностируется плохо. Часто
ассоциирует с другими минералами сходного состава, трудно отличимыми от него.
Является рудным минералом урана в некоторых специфических гидротермально-
метасоматических месторождениях, урана.
бетафит
Рис. 152. Точки реальных химических составов минералов
группы пирохлора.
Заштриховано поле несуществующих составов.
Группа колумбита. К ней относятся минералы изоморфного ряда (Fe, Мп)1ЧЬ20б
— (Fe, Мп)Та20б- Они образуют толстотаблитчатые черные кристаллы со штриховкой
на гранях. Блеск на гранях металлический, в изломе матовый (излом шероховатый),
твердость около 6. Черта бурая, коричневая. Характерна высокая плотность: у чисто
ниобиевых разновидностей около 5,2 г/см
3
, у танталовых до 8,2 г/см
3
.
188
Рутил
TiOj
Рамсделлит
Mn
4+
0,
Голландит Ва(Мп
4+
,Мп'
:
'
г
)дО
8~16
Встречаются
в
виде рассеянной редкой вкра-
пленности кристаллов
и
зерен
в
измененных
(альбитизированных
и
грейзенизированных)
гранитах,
в
грейзенах
и
сподуменовых пегма-
титах. Извлекаются
как
руда
на
ниобий
и
тан-
тал.
Узнаются
с
трудом. Примечательны
вы-
сокая плотность, черный цвет, светлая корич-
невая черта.
Тантал намного ценнее, чем ниобий, поэтому
при разведке месторождений важно отличить
танталит
от
колумбита
и
оконтурить участки
с
его
вкрапленностью. Предложен
и
исполь-
зуется очень простой экспресс-метод определе-
ния количества тантала
в
минерале по его плот-
ности: засекают время погружения зерен
ми-
нерала
в
длинной стеклянной трубке
с
вязкой
жидкостью, например растительным маслом,
затем
по
простой формуле вычисляют значение
плотности,
а
по ней — содержание тантала
в
ми-
нерале.
Группа пирохлора.
Это
группа минера-
лов сложного переменного состава, среди
них
выделяют
три
крайних минеральных вида —
ниобиевый минерал (пирохлор), танталовый
(микролит), титановый (бетафит)
и
очень много
промежуточных разновидностей (рис.
152), ка-
ждая
со
своим названием (обручевит, гатчет-
толит, пандаит, менделеевит
и
т.д.). Сейчас
эти излишние названия упразднены,
но все
еще
проскальзывают
в
литературе
и
засоряют
ее.
Схемы изоморфизма, типичные
для
минералов
этой группы, такие
же, как для
группы перов-
скита. Ориентируясь
на
главные изоморфные
примеси, можно говорить
о
тантал-урановой,
тантал-ториевой, редкоземельной
и т.п.
раз-
новидностях пирохлора,
не
используя собствен-
ных названий
для них. Их
общая формула
(Са, Na, Се, Th, U)
2
(Nb,
Ta)
2
0
6
(F,
ОН), упро-
щенно NaCaNb
2
0
6
F.
Пирохлор образует кристаллы
в
виде окта-
эдров
и
кубооктаэдров
или
округлые зерна.
Как правило,
они
подверглись метамиктному
распаду
и
имеют
вид
клееподобных аморфных
масс
с
жирным блеском
и
раковистым изло-
мом, лишь
в
редких случаях
у
граней пиро-
хлора сильный алмазный блеск. Цвет желтый,
коричневый, черный. Сильно радиоактивный
минерал.
Пирохлор встречается
в
щелочных (нефелин-сиенитовых) пегматитах, кальцитовых
жилах
в
пределах массивов нефелиновых сиенитов,
в
альбититах, фенитах,
в
особом
Романешит BaMn
2+
Mn
4+
g
O„
зн
2
о
Тодорокит
(Mn
2+
,Ca,Mg)Mn
4+
0
7
-.H
2
0
Рис.
153.
Схемы тоннельных струк-
тур оксидов.
189
типе месторождений
—
карбонатитах. Карбонатиты приурочены
к
массивам щелоч-
ных ультраосновных горных пород
на
щитах.
В них они
образуют штоки диаметром
до
300-500
м, а
также дайки
и
жилы. Карбонатит—это зернистая существенно каль-
цитовая
или
доломитовая горная порода
с
оливином, пироксеном, магнетитом, апати-
том
в
качестве второстепенных минералов. Пирохлоровые руды разрабатываются
на
комплекс полезных ископаемых
—
ниобий, тантал, уран, редкие земли.
Микролит
NaCaTa2C>6F
встречается
в
сподуменовых пегматитах, здесь
он
наряду
с
танталитом является рудным минералом тантала.
Вольфрамит.
Так
называются минералы изоморфного ряда
FeWC>4
—
MnW(>4.
Сингония моноклинная. Образует черные, бурые, красновато-коричневые толстота-
блитчатые
и
призматические кристаллы
с
грубой штриховкой
на
гранях. Твердость
около
5.
Совершенная спайность
по
пинакоиду поперек таблитчатости кристаллов,
на
ней алмазный
или
сильный полу металлический (зеркальный) блеск. Черта коричне-
вая, светло-бурая,
как у
сфалерита. Большая плотность
—
около
7
г/см
3
.
Образуется
в
грейзенах,
в
высокотемпературных гидротермальных месторожде-
ниях. Встречается
в
составе россыпей. Добывается
как
руда
на
вольфрам.
Узнается
по
форме кристаллов, спайности, зеркальному блеску, большой плотно-
сти.
По
черте, цвету, блеску, спайности можно спутать
со
сфалеритом,
но у
послед-
него спайность проходит
в
нескольких направлениях
(у
вольфрамита—в одном), зерна
у сфалерита изометричные
(у
вольфрамита вытянутые, таблитчатые), сфалерит
на-
много легче вольфрамита.
Группа романешита.
В
группу объединены сложные оксиды
—
кристаллогид-
раты марганца
со
специфическими (тоннельными) структурами.
Это
романешит
ВаМп
2+
Мп|
+
02о
•
ЗНгО, тодорокит
(рис. 153) и др. Их
структуры
как бы
построены
из очень неплотно уложенных балок,
в
свою очередь состоящих
из
рядов марганец-
кислородных октаэдров. Ширина "перекрытий"
и
"перегородок" между тоннелями
определяется соотношением числа тетраэдрических рядов
в
балках,
оно
может быть
2:3, 3:3, 3:5, 3:7 и т. п. В
полостях между балками размещаются катионы
и
молекулы
воды. Валентность марганца может быть разной, число
и
набор катионов
в
тоннелях
и количество молекул
НгО в них
могут варьировать,
— всё это
обусловливает пере-
менчивость
и
неординарность,
а
часто
и
нестехиометричность химического состава
минералов группы романешита. Поэтому
они
принимались ранее
за
смеси оксидов
и гидроксидов марганца
с
другими минералами.
Их
называли псиломеланами..
Это
буро-черные, коричневато-черные, черные тонкодисперсные рыхлые, натечные,
поч-
коватые массы, оолиты, конкреции, дендриты. Черта черная
или
буровато-черная,
маркая.
Образуются
в
осадочных горных породах
и в
зонах окисления марганцевых
руд.
Используются
как
руда на-марганец.
Контрольные
вопросы
1.
Какие главные классы кислородных соединений
вы
можете назвать?
2.
Какова структура минералов группы
корунда,
в чем
заключается типоморфизм
кристал-
лов
корунда?
3.
Охарактеризуйте структурную позицию кремния
в
оксидах
кремнезема.
Чем
стишовит
отличается
от
других полиморфных модификаций кремнезема
и при
каких условиях
он
обра-
зуется?
4.
Какова структура низкотемпературного кварца
и при
каких давлениях
и
температурах
он
существует?
190