Группа граната

Сюда относится обширная группа минералов с общей формулой А3В2[SiO4]3, где А=Mg, Fe2+,Mn2+, Ca и В=Al, Fe3+, Cr, Ti4+. Среди них особенно многочисленны минеральные виды 2х подгрупп.

Альмандиновый ряд(пиральспиты) – (Mg,Fe,Mn)3Al2[SiO4]3:

• пироп - Mg₃Al₂[SiO]₃;

• альмандин — Fe₃Al₂[SiO]₃;

• спессартин — Mn₃Al₂[SiO]₃.

Андрадитовый ряд (уграндиты) — Ca₃(Al,Fe,Cr)₂[SiO]₃:

• гроссуляр — Ca₃Al₂[Si0₄]₃;

• андрадит — Ca₃Fe₂[SiO]₃;

• уваровит — Ca₃Cr₂[SiO]₃.

Так как все они кристаллизуются в одном структурном типе и имеют много общих свойств, мы дадим общее их описание.

ГРАНАТЫ (формулы см. выше). Granatus по-латыни — подобный зер­нам. Название дано по сходству цвета первоначально изученных крис­талликов граната с цветом зернышек в плодах гранатового дерева. Вени-са — старое русское название гранатов. Происхождение названий отдельных минеральных видов различно.

Пироп — от греч. пиропос — подобный огню; назван за его темно-крас­ный цвет.

Альмандин — искаженное название местности Алабанда (Испания), где в старые времена гранили камни («алабандская вениса» Плиния).

Спессартин — по местности Спессарт в Баварии.

Гроссуляр — так была названа бледно-зеленая разность (по ботаниче­скому названию крыжовника); в 1790 г. она была открыта акад. Э. Лакс-маном но р. Вилюй (Восточная Сибирь).

Андрадит — по имени португальского минералога д'Андрада, описав­шего в 1800 г. марганцево-железистый гранат. Демантоид — прозрачная зеленая разность андрадита (в россыпях р. Бобровки на Урале).

Уваровит — в честь министра Уварова; открыт на Урале (анализ был произведен акад. Г. И. Гессом в 1832 г.).

Шорломит является титановым аналогом андрадита, а гессонит — железистая разновидность гроссуляра коричневого цвета из Цейлона.

Химический состав. Теоретический состав главных минеральных видов приведен в таблице 16.

Mg и Fe²⁺, а также Fe²⁺ и Мп²⁺ в рассматриваемой группе минералов неограниченно заменяют друг друга, давая любые соотношения, но маг-незиально-марганцовистый гранат редок. Что касается трехвалентных элементов, то они могут широко заменять один другой. Правда, хромсо-держащие гранаты в природе встречаются очень редко.

Из примесей в незначительных количествах иногда присутствуют К₂0, Na₂0, а также P₂0₅,V₂0₅, Zr0₂, ВеО и др. Сингония кубическая. Облик кристаллов. Наиболее распространенной является форма ромбического додекаэдра.

Химический состав гранатов (в вес. %)

Минерал	MgO	FeO	MnO	CaO I А12Оэ	Fe203	Cr203	Si02
Пироп	29,8	—	—	—	25,4 ~		—	44,8
Альмандин	—	43,3	—	—	20,5	—	—	36,2
Спессартин	-	—	43,0	-	20,6	—	—	36,4
Гроссуляр	—	—	—	37,3	22,7	—	—	40,0
Андрадит	-	-	-	33,0	-	31,5	—	36,5
Уваровит		-	-	33,5	-	-	30,6 | 35,9

Цвет гранатов варьирует весьма широко. Бесцветные прозрачные раз­ности (свободный от примесей железа и хрома пироп или совершенно без­железистый гроссуляр) — редки. Хромсодержащие гранаты обычно окрашены в ярко-зеленый цвет, а иногда, при малом содержании хрома,— в красный. В зеленый цвет иног­да окрашены и некоторые прозрачные разности андрадита (демантоид). Блеск жирный, стеклянный, иногда близкий к алмазному (андрадит) или алмазный до смоляного (шорломит). Показатели преломления главных минеральных видов приведены в таблице 15. Они увеличиваются по мере увеличения содержания FeO, Fe₂0 и Ti0₂. Твердость 6,5-7,5. Более высокой твердостью обладают альмандин, пироп и спессартин (7-7,5). Спайность несовершенная по (110), обычно отсутствует. Излом неровный. Уд. вес 3,5-4,2. Диагностические признаки. Макроскопически легко узнаются по ха­рактерному облику кристаллов, жирному блеску, высокой твердости и сравнительно большому удельному весу.

Происхождение и месторождения. Из уграндитов наибольшим рас­пространением пользуются гранаты контактово-метасоматического про­исхождения, возникающие в результате реакций преимущественно кислых магм с карбонатными породами (известняками и доломитами) в условиях сравнительно высоких температур. Нередко встречаются в виде сплошных масс (гроссуляр и андрадит) или входят в состав скарнов, состоящих глав­ным образом из известковистых силикатов: диопсида, геденбергита, эпи-дота, везувиана, иногда волластонита, актинолита, хлоритов и др. Андра-дитовые скарны обычно сопровождают магнетитовые месторождения контактового происхождения: гора Магнитная, гора Высокая, гора Благо­дать (Урал), Дашкесан (Азербайджан) и др. Гроссуляр преобладает в ма­ложелезистых известковых скарнах, как, например, Синереченское место­рождение (Приморье), а также в скарноподобных кислых метасоматитах по ультраосновным породам (в родингитах) совместно со светлоокрашен­ными диопсидом и везувианом. Примером проявлений подобного типа являются родингитовые жилы в Баженовском месторождении хризотил-асбеста (Средний Урал).

Высоко-глиноземистые минералы — минералы, характеризующиеся высоким со­держанием глинозема: андалузит, силлима­нит, кианит, дюмортьерит и диаспор. Пер­вые четыре минерала, близкие по составу к муллиту, при t свыше 1300° разлагаются, образуя искусственный муллит с примесью кристобалитового стекла. Эти минералы используются для получения муллнтовых изделий, обладающих высокой огнеупор­ностью, химической стойкостью, высокими диэлектрическими свойствами при нормаль­ной н повышенной температурах, механиче­ской прочностью и т. д., а также в произ­водстве высокоогнеупорных глиноземных из­делий, ответственного технического фарфо­ра. В. с. используется также в алюминиевой промышленности для получения из него электролитическим путем силумина (сплав алюминия и кремнезема) и пр.

В группу Кианита входят: Кианит, Андалузит, Силлиманит.

КИАНИТ — Al₂[SiO4]O, или А1₂0₃SiO2 Хими­ческий состав. А1₂0₃ — 63,1 %, Si0₂ — 36,9 %. В виде изоморфной приме­си обычно присутствуют Fe₂0₃ — до 1-2 %, иногда до 7 %, Сг₂0₃ — до 1,8 % и в незначительных количествах CaO, MgO, FeO, Ti0₂. Согласно спект­ральным анализам, присутствуют также Ga, Co, К и некоторые другие элементы. Под микроскопом в тонких шлифах обычно содержит мель­чайшие включения посторонних минералов. Сингония триклинная; пинакоидальный в. с. Облик кристаллов. Кианит обычно наблюда­ется в длинных столбчатых по оси с, часто уплощенных, досковидных кристаллах. Цвет кианита голубой, синий (различной интенсивности), иногда зе­леный, желтый, реже бесцветный, редко черный. Блеск стеклянный, на плоскостях спайности иногда перламутровый. Ng == 1,728, Nm = 1,722, Np= 1,713. Твердость в различных направлениях неодинакова, что весьма характерно для кианита (дистена): на грани (100) параллельно удлинению кристалла — 4-4,5, в поперечном направлении — 6; на гранях (010) и (110) — 7. Хрупок. Спайность по {100} совершенная, по {010} менее совершенная; по {001} отдель­ность. Уд. вес 3,56-3,68 (колеблется в зависимости от количества включений). Он существенно больше, чем андалузита и силлиманита, что находится в со­ответствии с плотностью упаковки ионов в кристаллической структуре. Диагностические признаки. Легко узнается по голубой или синей окраске, неоднородной твердости и нахождению в кристаллических, глав­ным образом слюдистых сланцах.

АНДАЛУЗИТ — AI₂[SiO4]O. Химический состав тот же, что и кианита; часто небольшое содержа­ние Fe₂0₃. В иридии — марганецсодержащая разновидность (до 7 % Мп₂0₃). Сингония ромбическая; ромбо-дипирамидальный в. с. Облик кристаллов крупнопризматический с сечением, близким к квадратному, столбчатый. Двойники не наблюдались. Встре­чается также в лучисто-шестоватых и зернистых агрегатах. Цвет. Редко бесцветный; обычно окрашен в серый, желтый, бурый, розовый, красный и темнозеленый (марганцовистая разность) цвет. Блеск стеклянный. Твердость 7-7,5. Спайность по {110} ясная. Излом неровный, занози­стый. Уд. вес 3,1-3,2. Диагностические признаки. Для кристаллов характерны почти пря­моугольные призматические формы с призматической спайностью. По высокой твердости отличается от многих других силикатов, похожих на него по цвету, а под микроскопом — по оптическим константам.

СИЛЛИМАНИТ — Al[AlSi0₅]. Химический состав тот же, что и ки­анита. Обычно устанавливается содержание Fe₂0₃ до 2-3 %. Сингония ромбическая; ромбо-дипирамидальный в. с. Облик кристаллов игольчатый, без концевых граней. Цвет силлиманита серый, светло-бурый, бледно-зеленый. Блеск стеклянный. Твердость 7. Спайность по пинакоиду {010} совершенная. Уд. вес 3,23-3,25. Диагностические признаки. Характерны игольчатые, шестоватые волосовидные формы кристаллов. От андалузита, с которым он нередко встречается совместно, отличается по оптическим свойствам.

ДИАСПОР — НAlO_2. Химический состав. А1₂О_э — 85 %, Н₂0 — 15 %. Известны разности, содержащие в виде изоморфной примеси Fe₂0₃ (до 7 %), Мп₂0₃ (Мп-ди-аспор), Сг₂О_э(до 5 %) и Si0₂ (до 4 %). Устанавливается также повышен­ное содержание Са₂0₃(до нескольких сотых процента). Сингония ромбическая; ромбо-дипирамидальный в. с. Облик кристаллов. Встречающи­еся кристаллы имеют тонкопластин­чатые, иногда таблитчатые по (010) формы. Цвет диаспора бесцветный, белый, желтовато-бурый, светло-фиолето­вый, зеленый, зеленовато-серый. Блеск стеклянный, на плоскостях спай­ности перламутровый. Черта белая. Твердость 6-7. Очень хрупкий. Спайность по {010} ясная. Уд. вес 3,3-3,5. При прокаливании переходит в сс-А1₂0₃ (корунд).

Диагностические признаки. Для диаспора характерны листоватые агрегаты, высокая твердость (отличие от гиббсита, слюд и др.).

65. Раннемагматические месторождения фор-тся в рез-те обособления минералов ранних стадий кристаллизации. Их концентрации происходят под воздействием силы тяжести и конвективных течений магмы. Для раннемагматических месторождений характерен постепенный переход от рудных тел к магматическим породам, нет резких контактов, отчетливый идиоморфизм рудных минералов, рассосредоточенный характер оруденения и общее убогое содержание ценных компонентов. К ранемагматическим относятся месторождения хромитов, платиноидов, алмазов, связанные с у/основными породами, Ti-Mg-вые в раннегеосинклинальных габброидах. Большое практич. знач. Имеют коренные месторождения алмазов, связаны с телами кимберлитов и лампроитов. Алмазоносные кимберлитовые магматические тела представляют собой у/основную породу порфировой структуры. Кимберлит обычно цементирует эруптивные брекчии трубок, содержащие обломки как чужеродных (осадочных, метаморфических и магматических комплексов), так и родственных пород (оливиновых гипербазитов, перидотитов и др.) В минеральном составе кимберлитов выделяются минералы самих кимберлитов, минералы ксенолитов и вторичные минералообразования. В протомагматической группе важнейшие алмаз, оливин, пироп, диопсид, хромит, ильменит, шпинель, магнетит, флогопит, апатит, графит. Алмазы кимберлитовых трубок разнообразны по сортам, кристаллографическому облику, окраске и размерам. Включения алмазов наход. в оливине, диопсиде, гранате, с др. стороны, в самих алмазах отмечаются включ. этих минералов. Все это свидет. об одновременном выделении как кимберлитообразующих минералов, так и алмазов, подтвержд раннемагматическое происхождение алмазных месторождений. В наст. время на земле выявлено более 4000 кимберлитовых трубок, но алмазоносными являются не более 1-2% (месторождения Якутии трубка Мир, Архангельской провинции в России, месторожд Удачная.юбилейное,Африки, Индии и др.) Среднее содержание алмазов них обычно не превышает 0,5 карат на 1м₃ породы. К наиболее алмазоносным относятся кимберлиты с низк. содерж. и окислов Ti и K, пониж. содерж глинозема, повыш. хромистостью пиропа и диопсида. Обломочные, базальтоидные кимберлиты, глубинные ксенолиты(дуниты, эклогиты), ксенолиты кристалл.Фундамента(гнейсы, сланцы), ксенолиты трапов и долеритов, ксенолиты вмещ. известняков.

Лампроиты – источник промышленных алмазов. В конце 70-х г. в Австралии были открыты алмазоносные тела лампроитов. Это богатая K и Mg осн. или у/основная лампрофировая порода вулканического или интрузивного происхождения. Главные минералы: оливин, клинопироксен, флогопит, лейцит, амфибол. Акцессорные минералы апатит, нефелин, шпинель, перовскит, ильменитом. Формы лампроитов – трубки, штоки, жилы и дайки. Они имеют большие размеры по сравнению с кимберлитовыми трубками. Генезис алмазов в кимберлитах и лампроитах неск. точек зрения. Возникновение алмазов как естественных породообразующих минералах кимберлитов, в связи с чем они относятся к раннемагматическим образованиям. Кимберлитовая у/основная магма могла зарождаться только в области очень высокого давления на значительной глубине. Затем такая магма поднималась вдоль разломов. По достижении критического уровня давления газовой составляющей магмы происходил прорыв слоистой оболочки платформ. 1. Мантийная гипотеза – алмазы кристалл. в кимберлит. магме на месте ее форм-ния в верх. мантии и во время её подъема в промеж. очаги. Эклогиты — массивные или сланцеватые породы метаморфических областей, состоящие из красного граната и зеленого пироксена, с небольшой примесью часто нераспознаваемых без микроскопа минералов Импактиты представляют собой ударные брекчии, одним из основных компонентов которых является стекло или продукты его изменения, образующиеся при расплавлении претерпевших удар пород. Стекло слагает цемент ударных брекчий и составляющие их обломки. Различают две разновидности импактитов: стекловато-обломочные — зювиты и массивные — тагамиты.

Дата добавления: 2015-04-25