Лекция Главные минералы горных пород

Группа слюд

При разрушении слюды переходят в осадочные горные породы (слюдистые пески и песчаники).

По химическому составу и структуре слюды относятся к слоистым алюмосиликатам. Химический состав их очень изменчив. Кремнекислородные и алюмокислородные тетраэдры в них, скрепленные ионами кислорода, образуют плоские слои, которые соединены между собой катионами. Элементарная ячейка слоя состоит из трех Si, одного Al, десяти О и двух (ОН).

Анионная группа имеет вид: [Si₃AlO₁₀]^5-(OH)^2-₂.

В слюдах широко распространено явление изоморфизма – замена одного катиона другим. Однако, в качестве одновалентного катиона всегда присутствует К⁺, из двухвалентных – Mg и Fe, из трехвалентных – Al, Fe. В слюдах имеет место гетеровалентное замещение (Mg, Fe²⁺)₃ на (Al, Fe³⁺)₂.

Кроме перечисленных катионов в слюдах может присутствовать Li, Mn, Cr, V, Ti, Ni, Co и др. Ион натрия в составе слюд присутствует редко (редкая натриевая слюда – парагонит), а кальций отсутствует.

Известны магнезиально-железистые слюды (флогопит, биотит, лепидомелан), щелочные (мусковит, лепидолит, циннвальдит) и др.

Рассмотрим оптические свойства только трех слюд:

Для всех этих слюд характерны некоторые общие свойства, которые определяются их общей кристаллохимической структурой.

Все слюды кристаллизуются в моноклинной сингонии, но имеют псевдогексагональный облик. Агрегаты слюд – листовато-пластинчатые, чешуйчатые.

Все слюды обладают весьма совершенной спайностью по (001), обусловленной их слоистым строением. Такое строение обусловливает различие в плотности слюд вдоль и поперек, что определяет резкое различие показателей преломления в двух направлениях и большое значение двупреломления. В то же время в плоскости слоя, различие между направлениями Ng и Nm, Np и Nm незначительны, поэтому в сечении, перпендикулярном Np будет совсем маленькое двупреломление (серые цвета).

Слюды оптически отрицательны и имеют очень маленький угол оптических осей, а биотит является почти одноосным, т. к. n_g и n_m очень близки по величине. Оптическая ось слюд перпендикулярна спайности (пинакоиду). Разрезы слюд перпендикулярно пинакоиду, как правило, имеют удлиненную форму с хорошо проявленной весьма совершенной спайностью. Удлинение таких разрезов положительное. Погасание прямое. Причем характерно, что погасшие зерна слюд как бы искрятся. Иногда у слюд наблюдаются двойники (простые).

Мусковит – KАl₂[Si₃AlO₁₀] [OH]₂. Моноклинный, псевдогексагональный облик кристаллов. Бесцветный минерал. Содержащий хром – фуксит, имеет зеленые окраски, содержащий небольшие примеси железа имеет очень светлые коричневатые оттенки. Тонкочешуйчатые, обогащенные водой разности мусковита, называются серицитом. Серицит является одним из наиболее распространенных постмагматических минералов, развивающихся по кислым плагиоклазам. Мусковит развивается в качестве первичного минерала в пегматитах, нередко находится в метаморфических породах, а также в глинистых осадочных породах.

Оптические свойства. Обладает псевдоабсорбцией, т. к. один показатель преломления его n_р 1,52–1,57, т. е. близок показателю канадского бальзама (1,54), а n_g =1,588–1,624, значительно его выше.

Двупреломление высокое n_g – n_р =0,036–0,054. Угол 2V от –35º до –50º.

Разрезы перпендикулярные О.Б., легко найти по отсутствию спайности и низкому двупреломлению ~ 0,006.

Парагенезис. Встречается с кварцем, полевыми шпатами, биотитом, метаморфическими минералами – силлиманитом и др.

Флогопит – KMg₃[Si₃AlO₁₀] [F,OH]₂. Моноклинный, псевдогексагональный облик кристаллов. В шлифах бесцветен или имеет оранжево-буроватые оттенки. Флогопит встречается в некоторых магматических породах (пироксенитах и кимберлитах), но чаще имеет контактово-метаморфическое происхождение.

Оптические свойства. Показатель преломления его n_g 1,558–1,597, n_р=1,520–1,550. n_g – n_р =0,038–0,047. Угол 2V от –0º до –20º. Более высокие показатели преломления и двупреломления имеют разности, обогащенные железом.

Из продуктов изменения флогопита известно развитие по нему серпентина.

В шлифах биотит похож на бурую и базальтическую роговую обманку, от которой отличается только одной системой спайности, прямым и искристым погасанием, одноосностью.