Структурные типоморфные особенности

Физические типоморфные особенности

Химический состав

Наиболее информативно наличие в составе элементов-примесей, обусловленных изоморфизмом и микровключениями, что часто обуславливает окраску минералов.

Пример: элементы примеси в сфалерите:

- высокотемпературном - Fe, Mn, Sn, придают черную окраску;

- среднетемпературном – Cd, Zn;

- низкотемпературном - Ga, Ge.

Изотопный состав в минералах таких элементов, как S³² и S³⁴, С¹³ и С¹², О¹⁸ и О¹⁶ и т.п.

Для Сu-Ni руд Норильского района характерно аномально высокое содержание S³⁴, которое объясняется ассимиляцией серы из гипс-ангидритовых толщ.

Изотоп О¹⁸ характерен для минералов осадочных пород, в изверженных минералах – более низкие содержание О¹⁸.

Изотоп С¹³ – более распространен в кальцитах морских известняков, чем в пресноводных.

Соотношения изотопов позволяют подойти к определению генезиса первоисточника минерализации, по изотопным соотношениям разработан ряд изотопных геотермометров.

1) Окраска минералов, цвет черты, блеск, микротвердость, плотность и некоторые другие диагностические свойства минералов.

Пример: Черная разновидность турмалина – шерл характерна для мусковитовых пегматитов гранитной магмы, а розовая - рубеллит - для редкометальных (Li, Cs, Та, Nb) пегматитов гранитной магмы.

Гранаты:

зеленые, бурые – гроссуляр и андрадит характерны для известковых скарнов;

красный, фиолетовый – пироп в кимберлитовых трубках взрыва.

2) Специальные физические (физико-химические) свойства минералов: люминесцентные (шеелит, циркон, апатит), термолюминесцентный, электрические, термические, магнитные.

Например:

Цвет люминесцентции апатита: фиолетово-голубой – в ультраосновных комплексах и карбонатитах.; сиреневый – в щелочных породах и пегматитах, желто-оранжевый и розовый – в гранитах и их гематитах, голубоватый – в гидротермальных кварцевых жилах.

3) Кристаллооптические свойства минералов: преломление, двупреломление, отражательная способность, плеохроизм и т.д.

Параметры и структурная плотность элементарной ячейки – коэффициент компактности, например, гранаты (табл. 3.1).

Таблица 3.1

Изменение координационного числа и радиуса ионов гранатов по глубине

Давле-ние	Координационное число	Минеральный вид и состав граната	Радиус иона, Ǻ
Увеличивается ←	Увеличивается →	Гроссуляр - андратитовый ряд ↓	Ca – 1.04
Спессартин ↓	Mn – 0.91
Альмандин ↓	Fe – 0.8
Пироп	Mg – 0.74

Полиморфизм и политипизм в минералах используют как барометры и термометры. Например, кварц (SiО₂)имеет 9 полиморфных модификаций, минералы группы кианита (Al₂ SiO₄О) андалузит, силлиманит, кианит (рис. 3.2).

Степень структурной упорядоченности, например полевые шпаты. В упорядоченных структурах цепочках из [SiO₄]^-4 и [AlO₄]^-5 положение алюминия строго упорядочено.

При изучении типоморфизма минералов нужно иметь в виду, что в природе возможна конвергенция типоморфных особенностей, т.е. совпадение признаков минералов,

образовавшихся в различных условиях, т.е нужно использовать несколько признаков комплексно.

Рис. 3.2 Границы устойчивости минералов группы кианита

Дата добавления: 2014-01-11