Визначення темнозабарвлених мінералів (олівін, піроксени, Амфіболи, слюди) і продуктів їх зміни

Мета роботи: метою даної роботи є визначення темнозабарвлених (фемічних) мінералів на основі їх оптичних властивостей.

Завдання роботи:

- знати, які мінерали належать до темнозабарвлених (фемічних) мінералів;

- знати, які мінерали належать до групи олівіну;

- знати головні мінерали групи піроксенів;

- знати головні мінерали групи амфіболів і вміти їх визначати під мікроскопом;

- знати головні мінерали групи слюд, їх оптичну характеристику.

Теоретичні положення

До темнозабарвлених (фемічних) мінералів належать мінерали, які у своєму складі містять молекули заліза (Fe) і магнію (Mg).

Група олівіну

До групи олівіну належать мінерали змішаного складу, крайніми членами яких є форстерит і фаяліт;

- форстерит – Mg₂(SiO₄);

- олівін – (Mg,Fe)₂(Sio₄);

- гортоноліт - (Fe,Mg)₂(Sio₄);

- фаяліт – Fe₂(SiO₄).

Ці мінерали є типовими магматичними мінералами і пов'язані з ультраосновними і основними породами. Олівін і, особливо, його різновидність – хризоліт, може утворюватися і в пневматолітову стадію мінералоутворення. За структурою вони належать до острівних силікатів і кристалізуються у ромбічній сингонії.

Олівін (хризоліт)

N_g = 1,709-1,685; N_m = 1,667-1,690; N_p = 1,651-1,672;

∆ = 0,035-0,037;

Оптично додатній, частково від'ємний.

2V = +70-90 до 69˚.

Олівіни утворюють неправильні, інколи короткопризматичні або таблитчасті, дуже блискучі зерна від жовто-зеленого до буро-зеленого (пляшкового) кольору, інколи майже чорні, при руйнуванні бурі завдяки виділення оксидів заліза. Спайність в основному практично відсутня, злам мушлевидний.

У шліфі безкольоровий, при високому вмісті заліза червонуватий, часто спостерігаються неправильні тріщини.

Шагренева поверхня різко виражена, інтерференційне забарвлення II і ІІІ порядків, погасання пряме стосовно тріщин спайності більш-менш видимих по (010), менш помітних по (100).

Для олівіну характерні явища його перетворення в серпентин. Серпентинізація іде двома шляхами; частіше вона починається на краях зерна олівіну і поширюється всередину його по звивистих тріщинах, в яких відкладається паралельно-волокнистий агрегат хризотилу. В результаті формується характерна петельчаста або решітчаста структура, в петлях якої залишаються ділянки незруйнованого олівіну; в кінці кінців все зерно олівіну переходить у волокнистий агрегат хризотилу, одночасно відбувається виділення оксидів заліза, інколи вони дають початок дрібним зернам магнетиту.

В інших випадках в олівіну з'являються невеличкі листочки антигоріту, які розміщаються в основному паралельно (001) олівіну; в результаті утворюється решітчаста структура. В деяких випадках замість серпентину в олівіні утворюється тальк або ідінгсит.

Від подібних моноклінних піроксенів олівін відрізняється менш досконалою спайністю, більш високим інтерференційним забарвленням, прямим погасанням і у сходженому світлі ізогіра майже пряма.

Олівін широко розповсюджений серед бідних кремнеземом (ультраосновних і основних) вивержених порід, таких як дуніти, перидотити, габро, діабази, базальти та інші. У виключних випадках трапляються у рапаківі і інших гранітах.

В осадових породах немає повністю. Рідше, ніж олівін, в основних вивержених породах трапляється гортоноліт (багатий залізом олівін) і файаліт, який має жовте і буре забарвлення, більший показник заломлення, ніж в олівіну (N_g до 1,874), більше подвійне променезаломлення: у файаліту ∆ = N_g - N_р досягає 0,50, кут оптичних осей 2V = 50˚, оптичний характер від'ємний. Інші властивості ті ж, що і в олівіну. Може бути наявний разом з кварцом.

 

Група піроксенів

За кристалографічною структурою мінерали відносяться до ланцюжкових силікатів. Спільні ознаки мінералів цієї групи – короткопризматичні кристали з добре розвиненими гранями призми і пінакоїда, досконала спайність у двох напрямках під кутом 87-89˚, густина від 3 до 3,8г ∕ см³, твердість - від 5 до 6.

Серед піроксенів розрізняють три групи залежно від ступеня їх симетрії: 1) ромбічні піроксени (ортопіроксени, інколи їх називають ортавгітами); 2) моноклінні піроксени (клинопіроксени); 3) триклінні піроксени. Всі відрізняються наявністю спайності по призмі (110) з кутом біля 87˚. Найбільш поширений темнозабарвлений авгіт, досить часто трапляються світлозабарвлений авгіт, який називається піжоніт.

Мінерали групи піроксенів дуже подібні одні з іншими за своїми фізичними і хімічними властивостями і пов'язані між собою поступовими переходами.

Хімічний склад піроксенів в цілому більш простий, ніж амфіболів. Піроксени являють собою метасилікати Mg, Fe^II, Ca, Al, Fe^III, Na і сформовані твердими розчинами різних мінералів. Для них характерна відсутність конституційної води та інших летких компонентів, на відміну від амфіболів і слюд. Густина – 2,8-3,7.

Подвійне променезаломлення (N_g-N_р) від 0,009 у енстатита до 0,029 у діопсиду і до 0,052 у егірину. Кут оптичних осей 54-90˚.

Забарвлення чорне, буре, жовте, зелене, синє, інколи вони безкольорові. В шліфах зазвичай світлозабарвленні або безкольорові. Плеохроїзм слабкий, зі зміною кольору, але не інтенсивний. Різкий плеохроїзм в егірину, лужного піроксену, забарвленого в зелений, рідше жовтий колір. Фіолетово-коричневий колір вказує на вміст в піроксенах ΤіΟ₂.

При руйнуванні переходять в рогову обманку і далі в хлорит. Піроксени є головними складовими частинами магматичних і метаморфічних порід.

До ромбічних піроксенів належать енстатит, гіперстен, бронзит; до моноклінних – авгіт, діопсид, піжоніт, егірин, жадеїт. При невеликих кількостях натрію останній набуває зеленуватого забарвлення завдяки домішкам молекул егірину.

Діалаг – різновидність діопсиду та авгіту, бідного на Αl₂Ο₃.

Омфацит – зелена різновидність авгіту, що вміщає 4-9 % Αl₂Ο₃; трапляються в еклогітах.

Тітан-авгіт відрізняється буроватим і фіолетовим відтінком забарвлення. Характерно те, що тітан-авгіти часто обмежені оторочкою з егірину та егірин-авгіту, що відрізняється різко від тітан-авгіту зеленуватим або зеленим кольором.

При перетворенні авгітів утворюється хлорит, в інших випадках серпентин або волокнистий зелений амфібол (ураліт).

Поряд з польовими шпатами авгіти відіграють важливу роль в гірських породах, утворюючи складові частини рядів вивержених магматичних порід, як глибинних (деякі граніти, габро, піроксеніти та ін.), так і ефузивних (базальти, андезити та ін.).

Діопсид, як і геденбергіт, часто наявний як в контактових, так і в вивержених (ефузивних і глибинних) породах. Діалаг дуже поширений в крупнокристалічних інтрузивних породах, наприклад, в габро, норитах та ін., відсутній у лавах.

Енстатит і магнезіальні діопсиди наявні в деяких діабазах і базальтах, бідних на СаО.

Від подібних ромбічних піроксенів авгіти та діопсиди відрізняються характером погасання, більшою силою подвійного променезаломлення, від гіперстену, крім того, відсутністю різкого плеохроїзму. Діалаг подібний до бронзиту і гіперстену віддільністю по (100), інколи волокнистою будовою і буроватими пластинчастими включеннями; відрізняється також погасанням, подвійним променезаломленням і положенням площини оптичних осей, одна з яких майже паралельна вертикальній осі С.

 

Егірин

Na Fe Si₂O₈. Моноклінний. n: N_g = 1,782-1,836; N_m = 1,770-1,823; N_p = 1,745-1,777; ∆=N_g-N_p=0,037-0,059. Оптично від'ємний. 2V=60-66˚. b=N_m; С: N_p=від 2 до 8˚. Пл.о.о. (010).

Видовження від'ємне.

Густина 3,5- 3,6. Егірин зазвичай утворює темнозелені, майже чорні призматичні кристали зі спайністю по призмі з кутом 87˚. В шліфі егірин забарвлений в яскраво-зелений колір. Плеохроїзм виражений досить різко: N_g - трав'янисто-зелений; зеленувато-бурий з жовтим відтінком; N_m – оливково-зелений; трав'янисто-жовтий; N_p – темний, трав'янисто-зелений. Показники заломлення значно вищі, ніж в авгіту. Дуже сильний рельєф. Кольори інтерференції досить високі.

Егірин поширений виключно в багатих лугами магматичних породах (натрових гранітах, аплітах, сієнітах, нефелінових сієнітах, фонолітах, деяких трахітах та ін.). Завдяки забарвленню легко змішати з роговою обманкою.

Авгіт

mCa(Mg,Fe)(SiO₃)₂·n(Al,Fe)₂O₃. Моноклінний. N_g = 1,713-1,737; N_m = 1,707-1,717; N_p = 1,688-1,712; ∆=N_g-N_p=0,025. Оптично додатній. 2V=58-62˚; r>v, в дуже багатих залізом r<v.

b=N_m; С: N_g від +45 до -54º. Пл.о.о. (010).

Цей мінерал являє собою ізоморфну суміш мінералів CaMgSi₂O₆, MgAl₂SiO₆, FeAl₂SiO₆, часто з домішками TiO₂, інколи до декількох відсотків.

Густина 3,2- 3,6. Авгіт утворює короткостовбчасті кристали з чотирьохкутними і восьмикутними поперечними розрізами. Кристали можуть бути як добре огранені, так і у вигляді неправильних зерен. Спайність досконала з кутом 87º. Забарвлення авгіту, як правило, чорне.

Таблиця 10.1 - Оптичні властивості ромбічних піроксенів

Мінерал	Забарвлення у шліфі	Характер плеохроїзму	Показник заломлення	∆=Ng-Np	Оптичний знак	Кут 2V, градуси
Ng	Nm	Np
Енстатит     Бронзит   Гіперстен	Безкольоровий     Безкольоровий або слабко забарвлений в зеленуватий колір     слабко забарвлений	Немає     Немає   У видовжених кристалах світло- та блакитно-зелений до світло- та жовто-рожевого	1,658     1,690   1,712	1,653     1,682   1,700	1,651     1,670   1,698	0,007     0,009-0,010     0,012-0,014	+     +   -	50-70     70-80 (часто близькй до 90)

 

Таблиця 10. 2 - Оптичні властивості моноклінних піроксенів

 

Мінерал	Забарвлення у шліфі	Характер плеохроїзму	Показник заломлення	∆=Ng-Np	Оп-тич-ний знак	Кут 2V, гра-дуси	Оптичне орієнтування і кут погасання градуси
Ng	Nm	Np
Піжоніт	Безкольоровий або слабо забарвлений	Слабко забарвлені різновиди плеох-роюють від світло-зеленого до світло-бурого	1,705-1,751	1,684-1,722	1,682-1,722	0,023-0,029	+	0-25	сNg=37-44
Авгіт	Безкольоровий, інколи буро-ватий або сла-бо забарвле-ний	В кольорових різновидах слабко плеохроїю	1,703-1,761	1,672-1,741	1,671-1,735	0,024-0,027	+	54-60	сNg=35-48

Продовження таблиці 10.2

Омфацит	Безкольоровий або слабко забарвлений	В кольорових різновидах сла-бкий, від світ-ло зеленого до безкольорового	1,688- 1,693	1,674- 1,676	1,667- 1,669	0,022-0,027	+	60-70	сNg=40-45
Діопсид	Безкольоровий або слабко забарвлений	Плеохроїзм в забарвлених різновидах ду-же слабо про-являється в жовтувато-зе-лених кольорах	1,696	1,672	1,665	0,029-0,031	+	55-65	сNg=37-44
Геденбергіт	Забарвлений	Плеохроїзм в світлих жовто-зелених кольо-рах	1,756	1,735	1,727	0,025-0,029	+	60-62	сNg=43-47

Продовження таблиці 10.2

Егірин	Забарвлений	Сильно плео-хроює в яскравих зеле-но-жовтих ко-льорах	1,836	1,816	1,776	до 0,060	-	60-70	сNg=8
Егіринавгіт	Слабко забарвлений	Слабо плеох-роює в світло-зелених і зеле-но-жовтих ко-льорах	1,747	1,738	1,720	0,030-0,034	+	70-80	сNg=24±2-3

У шліфах авгіт слабо буруватий або коричневий, при домішках титану набуває темно-коричневого кольору.

Група амфіболів

В групу амфіболів, які відіграють значну роль у складі магматичних і метаморфічних порід, входить велика кількість мінералів, котрі володіють складним хімічних складом.

Різноманітність їх обумовлена тим, що до складу їх мінералів входить група Si₄O₁₁, яка утворює ланцюжки. Часто мають домішки Al₂O_3, Na₂O, FeO, Fe₂O₃ і інші оксиди. На відміну від піроксенів вміщають невелику кількість OH, F або Cl.

Форма їх кристалів близька до гексагональної з кутом між площинами призми (110) близько 124⁰30′. Цей кут відрізняється від близьких до них магнезіально-залізистих метасилікатів-піроксенів. Часті двійники по (100).

Густина амфіболів коливається від 2,5 до 3,55.

Повільно розчиняється тільки в соляній кислоті. Сила подвійного променезаломлення (N_g-N_p)=∆ - в межах 0,020-0,025.

Для амфіболів характерні кольори: зелені, жовті, бурі, інколи безкольорові, в лужних рогових обманках зустрічаються густо-зелені і буро-зелені кольори, особливо сині і фіолетові.

Плеохроїзм, як правило виражений, особливо при значному вмісті заліза. Характерні процеси вивітрювання амфіболів. Вторинні мінерали найчастіше представленні хлоритом і волокнистою роговою обманкою (уралітом), рідше біотитом, антигорітом, тальком.

Амфіболи за характером кристалізації розподіляють на три групи:

1 Амфіболи ромбічні, чисто магнезіально-залізисті, з обмеженим вмістом глинозему. Відіграють другорядну роль. До них належать антофіліт і гедрит.

2 Амфіболи моноклінні магнезіально-залізисті, з більшим або меншим вмістом глинозему, а також кальцію. Відіграють першочергову роль у складі вивержених і метаморфічних порід. Серед них виділяють тремоліт, актиноліт, звичайну рогову обманку, базальтичну рогову обманку, арфведсоніт і глаунофан. В магматичних породах надзвичайно поширені.

3 Амфіболи триклінні трапляються як винятки.

Таблиця 10.3 - Оптичні властивості амфіболів

Мінерал	Сингонія	Забарвлення у шліфах	Характер плеохроїзму	Показник заломлення	∆=Ng-Np	Оптичне орієнтування, кут погасання, градуси	Кут 2V, градуси	Оптич-ний знак
Ng	Nm	Np	58-60   80-85   ≈80     60 - 80   65 - 80     ≈90   0-50	-   -   -     -   -     +   -
Антофіліт   Тремоліт   Актиноліт     Звичайна рогова обманка   Базальтична рогова обманка Арфведсоніт     Глаукофан	Ромбічна   Моноклінна   ---     ---   ---   ---     ---	Безкольоровий   Безкольоровий   Слабко забарвлений   Забарвлений   Забарвлений     Забарвлений   Забарвлений	---   ---   Слабкий у світ-лих блакитно-зелених тонах Чіткий у зелено-жовтих, бурова-тозелених і зеле-них кольорах Чіткий у буро-жовтих кольорах   Чіткий у зелено-сірих, буро-сірих, синьо-зелених кольорах Чіткий від майже безкольорового до блакитно-синього	1,644   1,630   1,667     1,644-1,704     1,693-1,760   1,695-1,705     1,627-1,639	1,651   1,618   1,659     1,637-1,697     1,683-1,730   1,687-1,705     1,622-1,638	1,647   1,608   1,647 1,630-   1,678   1,670-1,692   1,693-1,695     1,606-1,621	0,017-0,024 0,022-0,027 0,020-0,025   0,014-0,025     0,023-0,060   0,005-0,010     0,008-0,022	cNg = 0   cNg = 17   cNg= 11-17     cNg= 14-25   cNg= 0-12     cNg= 0-30   cNg = 4-14

Ромбічні амфіболи. Антофіліт і гедрит

(OH)₂ (Mg, Fe)₇, (Si₄O₁₁)₂ n-Ng = 1,615-1,662; Np= 1,598-1,642; ∆=Ng-Np= 0,516-0,025.

Антофіліт оптично додатній; гедрит від'ємний.

2V-70-90⁰. Пл. о.о. (010). Видовження від'ємне.

Антофіліт і геедрит відрізняється за хімічним складом: в гендриті досить багато глинозему (до 22 %), в антофіліті - навпаки дуже його мало. Непостійний також вміст окису заліза: від декількох відсотків до 46,11 % в залізистому антофіліті. Густина 5,9-3,2. Утворюють безперервну серію твердих розчинів з поступовою зміною оптичних властивостей.

Антофіліт і гедрит утворюють стовпасті, призматичні, волокнисті агрегати. Тонковолокнисті різновиди називаються роговообманковим азбестом. Структура цих агрегатів часто радіально-промениста.

Спайність досконала по (110), з кутом антофіліта 123⁰37′, у гедрита 134⁰48′.

Забарвлення буре, зелене; в шліфах вони безколірні, інколи жовтуваті, червоно-бурі, жовто-зелені. Плеохроїзм в забарвлених різновидах чітко проявляється. Ці мінерали наявні в основному в метаморфічних породах - антофілітових сланцях на контактах з гранітами, в оболонках олівінів, які руйнуються.

Від безколірних моноклінних ромбічні амфіболи відрізняються прямим погасанням, від ромбічних піроксенів - перш за все кутом між тріщинами спайності.

Нижче будуть описані моноклінні амфіболи, які поряд з олівіном і піроксенами є головними темнозабарвленими (магнезіально-залізистими) складовими частинами магматичних і метаморфічних порід.

 

Звичайна рогова обманка

(OH)₂ Ca₂(Mg,Fe)₄(Al₂Si₆O₂₂). Моноклінна. n: Ng = 1,699-1,701; Nm = 1,618-1,69; Np= 1,619-1,675; Ng-Np = 0,019-0,026.

Оптично від'ємна. 2V = 52-85⁰. b=Nm; c: Ng= dsl 2⁰ до 30⁰. Вміщає ізоморфну суміш (OH)NaCa₂(Mg,Fe)₄(Al₂Si₆O₂₂). В окремих випадках присутній TiO₂, інколи F, завжди OH. Густина ≈3,2. Забарвлена в чорний колір з зеленим або чорним відтінком. Утворює або чітко огранені кристали сильно витягнуті за довжиною, або неправильні зерна також витягнуті за вертикальною віссю.

В шліфі спайність по призмі досить чітко виступає у вигляді характерних тріщин, як в актиноліті. Забарвлення зелене і коричневе різних відтінків. Плеохроїзм виражений дуже різко, в зеленій роговій обманці Ng - синюватий або буро-зелений, Nm - жовто-зелений, Np - світложовтий.

Спостерігаються двійники інколи полісентитичні за (100). В цілому зі збільшенням вмісту оксидів заліза збільшується показник заломлення.

Базальтична рогова обманка подібна до звичайної рогової обманки. Базальтична рогова обманка нерідко утворює двійники по (100). Кристали чорні і темнокоричневі, з дуже сильним блиском на площинах спайності по (100). В шліфах в основному бура, рідко зелена, з сильним плеохроїзмом: Ng - темний, червоно-коричневий, темносиній, оливково-зелений, Nm - червоно-бурий, зеленуватий, Np - світлий, червоно-бурий, світложовтий або зеленуватий. Інколи спостерігається зональне забарвлення, в центральній частині буре, у зовнішній зелене. Дуже різкі рельєф і шагренева поверхня, ∆(Ng-Np) коливається в широких межах у зв'язку з непостійністю складу. Інтерференційне забарвлення інколи дуже високе, площина оптичних осей (010); знак видовження додатний. Наявна у ряді бідних на кремнекислоту ефузивних і жильних гірських породах, як лужноземельних, так і лужних (базальтах, діабазах, андезитах).

Лужні амфіболи володіють дуже характерними оптичними властивостями, які дають можливість легко розпізнавати їх під мікроскопом і відрізняти від інших амфіболів. Одна із таких рис - забарвлення дуже часто синє, фіолетове, бузкове різних відтінків, яке характерне для того або іншого оптичного напрямку кристалів цих мінералів. Надзвичайно характерна також дисперсія як оптичних осей, так і бісектрис, а також виражена часто зворотна абсорбція, а саме Ng>Nm>Np. Характерним лугом є натрій, калій має другорядне значення.

У кислих, багатих натрієм, вивержених гірських породах присутні інколи рибекіт і арфведсоніт, віднесені до рогових обманок, особливо багатих оксидом натрію і закису заліза. Арфведсоніт відрізняється у хімічному відношенні особливо високим вмістом оксиду заліза і малим глинозему, рибекіт характеризується значним вмістом закису і оксиду заліза. Нерідко вміщають більш-менш значну кількість двоокису титану, інколи і F. Колір лужних амфіболів синювато-чорний до чисто чорного. Кут спайності близько 124⁰.

Група слюд

За кристалічною структурою слюди належать до шаруватих алюмосилікатів складного і перемінного складу з постійним вмістом гідроксильної групи ОН^-, яка може заміщатись F. Кристали мають вигляд шестигранних табличок та лусок, легко розщепляються на тонкі пружні листочки з скляним до перламутрового блиску. Твердість слюд 2-3, густина залежно від хімічного складу змінюється від 2,76 до 3,12 г/см³.

Слюди широко розповсюджені в гірських породах; серед магматичних вони наявні головним чином в кислих, тобто багатих кремнекислотою (гранітах), серед кристалічних сланців в гнейсах і слюдяних сланцях, в осадових пісках, пісковиках, алевролітах.

Незважаючи на велике значення слюд, їх хімічний склад, завдяки його надзвичайній складності, до сих пір цілком не з"ясований, існують різні точки зору на їх склад і хімічну структуру. В цілому їх розглядають як складну ізоморфну суміш декількох складних алюмосилікатів, головним чином силікатів алюмінію, лугів, оксидів магнію і заліза з листами Si₄O₁₀. Завжди вміщають багато води (0,92 - 5,30 %).

Для слюд характерні моноклінна сингонія і псевдо гексагональний характер таблитчастих кристалів, дуже досконала спайність за (001), дуже високе променезаломлення.

Всі вони оптично від"ємні. В залежності від положення площини оптичних осей, розрізняють дві їх групи: слюди І роду - п.о.о. за (010) і слюди ІІ роду. До слюд І роду належать мусковіт і лепідоліт, до слюд ІІ роду - біотит і флогопіт.

Крім цих чотирьох різновидностей розрізняють: лепідомелан - багатий Fe біотит, фуксит - Cr вміщаючий мусковіт, серицит - тонколускуватий вторинний мусковіт, арагоніт - натрова слюда.

Мусковіт (разом з серицитом)

(H,F)₄ K₂(Al,Fe)₆Si₆O₂₄. Моноклінний. n: Nf - 1,593-1,611; Nm = 1,587-1,607; Np= 1,556-1,570; Ng-Np = 0,037-0,041.

Оптично від'ємна. 2V = 30-45⁰. b=Ng; a: Nm=1-3⁰. Пл.о.о. по (010).

Оптичний характер видовження додатний. Хімічний склад непостійний. Рідко трапляються в добре огранених кристалах, обмежених площиною (001), (110), (010) і рідше (011) зазвичай у вигляді неправильних листочків, агрегатів, або тонких лусок (серецит).

В шліфі листочки часто стиснені за (010) і в поперечних розрізах мають форму палочок з довгими тонкими тріщинами спайності. В шліфах безбарвні, інколи блідозелені. Шагренева поверхня ясно видима і майже зникає при повертанні столика до положення спайності перпендикулярно до січення поляризатора. Плеохроїзм відсутній або дуже слабкий. Інтерференційне забарвлення дуже чисте, яскраве до вищих кольорів другого порядку в розрізах перепендикулярних до спайності. В розрізах, паралельних спайності, Ng-Np = 0,004-0,006 і інтерференційне забарвлення першого порядку хвилясто змінюється від сірувато-білого до жовтуватого.

Погасання пряме або майже пряме, в останньому випадку видно полісентетичні двійники за (001). Гостра бісектриса завжди перпендикулярна до (001).

Мусковіт особливо широко поширений в метаморфічних породах - гнейсах, слюдяних сланцях, філітах. Помітну роль відіграє в мусковітових і двослюдяних гранітах, в пегматитах, де кристали його інколи досягають особливо великих розмірів і супроводжуються включеннями магнетиту, ільменіту, турмаліну і ін. Інколи трапляються в осадових породах - аркозах, зелених пісках, деяких пісковиках і ін. Від біотиту відрізняється майже повною відсутністю плеохроїзму, двоосністю, від тальку - великим кутом оптичних осей; від лепідоліту і арогоніту - забарвленням в полум'ї паяльної трубки, мікрохімічними реакціями.

Фуксит - мусковіт, в якому Al₂O₃ частково заміщений CrO₃ (6,1%). Зелений і синювато-зелений плеохроїзм. Nm=1,594; велика сила подвійного променезаломлення: Ng-Np = 0,040. Трапляються у деяких слюдистих кварцитах, слюдяно-карбонатних сланцях, гнейсах, талькових породах, доломітах, також в кварцово-карбонатних породах.

Лепідоліт

(H,K)₄ K₂Li₃Al₅Si₆O₂₄. Моноклінна.

n: Ng = 1,562-1,66; Nm = 1,557-1,563; Np= 1,531-1,537; ∆:Ng-Np = 0,027-0,031; ∆Ng-Nm = 0,007.

Оптично від"ємний. 2V = 40⁰. b=Nm; c: Np= 0- 6⁰. Пл.о.о. перпендикулярна до (001). Видовження додатнє.

Хімічний склад непостійний. Кристалів немає, зазвичай шестикутні або неправильної форми листочки. Спайність як у мусковіту. Забарвлення різноманітне: безкольоровий, персиково-рожевий, зеленуватий. В шліфі безколірний, інколи рожевий. Сила подвійного заломлення, як і показника заломлення, не завжди постійна. Інтерференційне забарвлення до кольорів середини третього порядку. Погасання від 0⁰ до 6⁰.

Спостерігаються полісинтетичні двійники по(001); зустрічаються двійники проростання. Часто наявний в гранітних пегматитах, у високотемпературних жилах, інколи в гранітах. Характерний парагенез з мінералами, що вміщують бор і берилій (турмаліном, берилом також з топазом, сподуменом, кварцом, альбітом). Від мусковіту відрізняється більшим кутом погасання (до 6-7⁰). Лепідоліт легко плавиться і дає літієве полум'я.

Біотит

(H,K)₄ K₂(Mg,Fe)₄ Al₂Si₆O₂₄. Моноклінний.

n: Ng = 1,574-1,638; Nm = 1,574-1,638; Np= 1,541-1,579; ∆:Ng-Np = 0,033-0,060 при значному збільшенні FeO і більше.

Оптично від"ємний. 2V = 0⁰ або дуже малий b=Nm; c: Np= 0- 3⁰. Хімічний склад дуже непостійний. Коливання у таких відсотках: SiO₂ 33,1-40,8; Al₂O₃ 12,2-18,8; Fe₂O₃ 5,8-35,4; MgO 1,4-2,9; H₂O 7,7-9,6; TiO₂ 0,32-3,84.

Біотит може бути представлений як твердий розчин двох мінералів: магнезіальног - флогопіту, складу H₄K₂Mg₆[Al₂Si₆O₂₄] і залізистого анніту, складу H₄K₂[Al₂Si₆O₂₄].

Характерне забарвлення - коричневе з різними відтінками і інтенсивністю, залежно від вмісту Fe₂O₃ i TiO₂. Біотити проявляють інтенсивний плеохроїзм зі зміною інтенсивності забарвлення, але не кольору, наприклад від світлокоричневого до темнокоричневого або майже чорного в напрямку, паралельному спайності(Ng=Nm). Через це листочки, паралельні спайності забарвлені в темний колір. Погасання пряме. Інтерференційне забарвлення при нормальній товщині шліфа високе - другого, третього і вищих порядків. В розрізах паралельних спайності сила подвійного променезаломлення знижується інколи до 0⁰.

Біотит дуже поширений в магматичних породах від перидотитів до гранітів і ряду нефелінових і лейцитових порід, у пегматитах, також в метаморфічних породах - гнейсах, слюдяних сланцях, філітах, в карбонатних породах, амфіболітах і т.д. Спостерігаються паралельні зростання його з мусковітом, хлоритом, графітом, інколи амфіболами, авгітами.

Нерідко біотит механічно деформований: листочки його вигнуті, розчеплені, зім'яті, інколи розпадаються на агрегати дуже дрібних лусок. При перетворенні біотиту із нього вилуговується частина K i Fe, збільшується вміст H при цьому біотит часто переходить в зелений хлорит. Якщо біотит гідратизується, то переходить у вермикуліт, він втрачає частину лугів, набуває золотистого кольору і майже металічного блиску.

В цілому біотит відрізняється від забарвлених лужних слюд забарвленням, плеохроїзмом, малим кутом оптичних осей (до 0⁰), положенням площини оптичних осей.

 

Таблиця 10.4 - Оптичні властивості слюд

Мінерал	Забарвлення у шліфах	Характер плеохроїзму	Показник заломлення	∆=Ng-Np	Кут 2V, градуси
Ng	Nm	Np
Біотит   Флогопіт     Мусковіт   Флогопіт	Забарвлений   Слабко, часто нерівномірно-забарвлений     Безкольоровий   Безкольоровий або жовтуватий	Сильний у коричнево-жовтих або зелено-жовтих кольорах Слабкий у світло-коричневих і коричнево-жовтих відтінках   Відсутній   Слабкий, якщо забарвлений	1,60-1,60   1,588     1,588   1,566	1,60-1,66   1,557     1,582   1,534	1,560-1,60   0,028-0,030     0,036-0,040	0,040-0,060     0,028-0,030   0,036-0,040 0,033-0,044	0 до 10   ≈15     35 - 50   0 - 17

Флогопіт

(H,K)₄ K₂Mg₆Al₂Si₆O₂₄. Моноклінний.

n: Ng = 1,566-1,606; Np= 1,534-1,562; ∆:Ng-Np = 0,033-0,047. Оптично від'ємний. 2V = 0-17⁰20´. b=Ng; c: Np= 0- 5⁰. Пл.о.о. перпендикулярна до (001). Погасання пряме. Видовження додатне.

Трапляється часто у вигляді шестикутних табличок або призматичних кристалів, інколи досить великих розмірів, зазвичай у вигляді табличок або листочків. Спайність як у біотита. В шліфі світлокоричневий до безкольорового, слабо плеохроїчний. Двійники за (001) трапляється дуже часто, або ледве помітні через нечітку інтерференцію сусідніх смужок.

Дуже часто наявні в метаморфізованих вапнякових доломітах, у сланцях, великі кристали можуть бути у вторинних піроксенітах, рідко в магматичних породах.

 

Порядок виконання роботи

Перед визначенням окремих мінералів, необхідно переглянути весь шліф у паралельному світлі та при схрещених Ніколях і дати приблизно оцінити із яких породоутворюючих мінералів складається дана порода. Після цього за схемою повного опису мінералу (робота № 8) описують та визначають мінерали у відповідному порядку.

 

Контрольні запитання

1 Які мінерали належать до групи олівіну?

2 У якій сингонії кристалізуються мінерали групи олівіну, до яких силікатів за структурою належать ці мінерали?

3 Якими мінералами заміщується олівін після його зміни?

4 Які оптичні властивості є спільними для мінералів групи олівіну?

5 У якій сингонії кристалізуються піроксени?

6 Назвіть мінерали, які належать до ромбічних та моноклінних піроксенів.

7 Назвіть мінерали із групи піроксенів, які у шліфах безколірні або майже безколірні.

8 Яке погасання мають ромбічні та моноклінні піроксени?

9 У якого піроксена сила подвійного променезаломлення має найбільше значення і яких кольорів інтерференції він досягає?

10 Назвіть мінерали, які утворюються у процесі зміни піроксенів.

11 До складу яких порід входять піроксени як породоутворюючі мінерали?

12 До якої групи мінералів - забарвлених чи безколірних під мікроскопом належить більшість амфіболів?

13 Назвіть мінерали групи амфіболів, які найбільш поширені в магматичних породах.

14 У чому подібність і різниця мінералів із групи амфіболів та піроксенів?

15 Дайте оптичну характеристику звичайної та базальтичної рогової обманки.

16 До якого структурного підкласу алюмосилікатів належать слюди?

17 Чи існує залежність між хімічним складом слюд і їх оптичними властивостями?

18 За якими оптичними властивостями біотит різко відрізняється від інших слюд?

19 За якими оптичними ознаками відрізняються між собою біотит, мусковіт та флюгопіт?

 

 

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 11