Общие данный о породообразующих минералах

07.12.2016

1. Породообразующие минералы представляют собой буквально те камни, из которых строится здание пород, т. е. это основа петрографии и петрологии. Породообразующие минералы суть физико-химические единицы; породы представляют собою физико-химические системы, системы из этих единиц; наука же о горных породах, петрология, занимается соотношениями между этими системами, т. е. породами. Поэтому, естественно, без знания породообразующих минералов, их свойств, происхождения, вы не можете даже приступить к изучению петрографии, а также и петрологии, т. е. к познанию состава, к изучению происхождения и взаимоотношения горных пород.
Главные признаки и константы всех приводимых ниже минералов даются в кратких сводных табличках, предшествующих каждой группе: особое же внимание — и это я считаю главной целью своего курса — я буду обращать на возможные ошибки, на встречающиеся часто смешения различных минералов и на простейшие способы, с помощью которых можно иногда очень легко избегнуть грубых ошибок, даже не прибегая к точным методам исследования.
2. Теперь мы можем приступить непосредственно к предмету нашего изложения, и вот здесь, прежде всего, мы припомним главнейшее из кристаллографии и повторим в немногих словах то, что мы узнали из подготовительного курса, из основ кристаллооптики.
Породообразующие минералы в совершенно подавляющем числе случаев представляют собою вещества кристаллические. Все же — и геометрические, и физические — свойства веществ такого рода определяются прежде всего их сингонией, называемой иногда неправильно системой. В системы группируются абстрактные геометрические образы, фигуры, и таких систем может быть бесконечное количество. Сингоний же всего шесть (полдюжины!), что обусловлено тем, что в конкретных природных телах, кристаллах, не существует осей симметрии, выше шестерных, и отсутствует также пятерная ось симметрии, столь часто наблюдаемая, например, в растительном царстве. Отсутствие пятерных, семерных и т. д. осей обусловлено тем, что кристаллические вещества обладают особого рода однородностью строения, называемой векториальностью; в то время как в аморфно-однородных телах, например в однородных стеклах, растворах и пр., все свойства во всех направлениях совершенно одинаковы, в телах кристаллически-однородных свойства в различных направлениях, вообще говоря, различны, а в параллельных направлениях всегда одинаковы.
Породообразующие минералы вы будете изучать под микроскопом в шлифах, т. е. в тонких с параллельными плоскостями пластинках, изготовленных из пород. Если в одном таком шлифе встретится несколько отдельных зерен или кристалликов одного и того же минерала, то эти зерна в породе массивной будут срезаны при шлифовке, вообще говоря, в произвольных, т. е. различных, направлениях, а это сводится к тому, как если бы вы наблюдали один кристалл в различных направлениях. По свойству векториальности кристаллического вещества поведение (оптическое!) этих разрезов одного и того же минерала должно быть поэтому различным, и частота, так сказать, такого различия должна будет, очевидно, зависеть от того, поскольку являются различными оптически отдельные геометрические направления в данном кристаллическом веществе. Например, если в данном минерале имеется шестерная ось симметрии, то это значит, как вы должны знать, что, повернув кристалл на 360° 6 = 60°, вы приведете в совпадение не только пространство, им занимаемое, но и все без исключения свойства этого кристалла. Иначе говоря, если вы взяли в кристалле какое-либо направление, не совпадающее с шестерной осью, то можете утверждать — имея в виду наличие последней, что имеется еще пять направлений, не совпадающих с шестым, вами выбранным, в которых (направлениях!) кристалл должен вести себя совершенно так же в отношении всех своих свойств, как и в выбранном вами направлении, хотя последнее — в данном случае — не параллельно вновь получаемым. Этим объясняется, во-первых, почему приходится прибавлять, что свойства в непараллельных направлениях различны не всегда, а только «вообще говоря» (см. выше), и отсюда же становится понятным, насколько важно, при изучении породообразующих минералов под микроскопом, знать, хотя бы самые элементарные основы кристаллографии, а в числе этих последних самым важным является понятие о сингонии: оно дает возможность предугадать «частоту», так сказать (см. выше) физически, т. е. и оптически, различных направлений. Вот эти абсолютно необходимые сведения в дальнейшем и приводятся.
Общие данный о породообразующих минералах

Если в кристаллических веществах все зависит, таким образом, от направления, то, естественно, как это и предложил делать Е.С. Федоров, разделять эти вещества на группы именно по имеющимся в них специфическим направлениям. Единичным, т. е. единственным в своем роде, не повторяющимся направлением называется, по Федорову, такое направление, равного которому — физическими геометрически — мы в кристалле на найдем при помощи тех или иных симметричных операций. В таком случае, исходя из возможного количества таких единичных направлений в кристаллических веществах, последние можно соединить в следующие шесть групп [подсингонии — гексагональная и тригональная — сейчас считаются равноправными сингониями, т. е. общее число сингоний 7], т. е. сингоний: 1) кубическую, 2) гексагональную, 3) тетрагональную, 4) ромбическую, 5) моноклинную и 6) триклинную.
1. Кубическая сингония. Возьмем (рис. 1,I; на рис. 1,II фигура развернута на переднюю плоскость ADD1A1) кристалл, представленный кубом ABCDA1B1C1D1, и положим, что в этом кристалле имеются те же элементы симметрии, что и в абстрактной геометрической фигуре — кубе. Тогда такой куб будет представлять высшую симметричную фигуру кубической сингонии, где имеются три четверные оси 3L4 (см. рис. 1), четыре тройные 4L3 и 6L2, а также девять плоскостей симметрии 9Р, проходящих через любые две оси симметрии. Благодаря наличию этих элементов, в кристаллах кубической сингонии единичных направлений нет: из любого направления, например аL (см. рис. 1, I) мы всегда сможем — при помощи имеющихся в кристаллах этой сингонии элементов симметрии — вывести несколько новых направлений, в точности равных и геометрически и физически взятому направлению аb; взяв даже направление четверной оси L4'L4' (см. рис. 1), мы выведем два равных ей направления L4"L4" (поворот около L4"'L4"' на 90°) и L4"L4"' (поворот L4'L4' около L4"L4" на 90°). Кроме того, кубическую сингонию можно характеризовать тем, что здесь всегда имеются больше чем одна оси высшего (чем два) наименования.
Общие данный о породообразующих минералах

2. Тетрагональная сингония. Исходя из куба рис. 1,I мы можем представить себе все остальные сингонии, кроме гексагональной, запомнив, что это можно сделать: 1) деформируя куб и 2) имея в виду, что в кристаллах не бывает пятерпых L5 и высших, чем шестерная, осей симметрии. Вытянем куб рис. 1, I в направлении, например L4", и притом так, чтобы он деформировался совершенно равномерно. Верхняя ABCD и нижняя A1B1C1D1 грани останутся при этом, очевидно, квадратами, а все боковые грани вытянутся в прямоугольники, и мы получим прямую тетрагональную призму — рис. 3,I и 3,II (в развернутом виде) — ABCDA1В11C1D1. Положив снова (см. 1-е примечание на стр. 14), что в кристалле рис. 3, I имеются те же элементы, что и в тетрагональной призме, получим наиболее симметричный кристалл тетрагональной сингонии; в этом кристалле имеется одна четверная ось L4, четыре двойных оси 4L2 в плоскости, перпендикулярной к L4 (см. рис. 3), а также пять плоскостей симметрии 5Р, проходящих через любые две оси симметрии, и в том числе одна, перпендикулярная L4. Таким образом, в тетрагональной сингонии имеется только одна ось L4 высшего чем два наименования, и эта ось является единственным единичным направлением кристаллов тетрагональной сингонии: все остальные направления, т.е. не совпадающие с L4, повторяются при помощи поворотов вокруг L4.
Общие данный о породообразующих минералах

3. Гексагональная сингония легко запоминается наряду с тетрагональной, если мы не забыли, что кроме четверных осей в кристаллах могут наблюдаться из высших осей только тройные L3 и шестерные L6. В наиболее симметричной фигуре гексагональной сингонии имеется снова только одна ось высшего чем два наименования L6, шесть осей L2 в плоскости, перпендикулярной к L6, а также 7Р, из которых одна перпендикулярна к L6. Эта шестерная ось является единственным единичным направлением гексагональной сингонии. Из гексагональной сингонии выделяется тригональная подсингония [в современной классификации тригональная сингония], где высшей осью является тройная ось L3 — опять единственное единичное направление.
Таким образом в тетрагональной и гексагональной сингониях (в том числе и в тригональной гипосингонии) имеется только одно единичное направление, с которым совпадает только одна единственная ось симметрии высшего чем два наименования (L4, L6 и L3). Отличаются эти сингонии друг от друга по особым направлениям и необходимо запомнить, что в каждой из этих сингоний имеются пирамидальные классы, где отсутствуют плоскости симметрии Р, перпендикулярные к осям высшего наименования.
Общие данный о породообразующих минералах

4. Ромбическая сингония. Продолжая деформировать куб рис. 1,I, мы после призмы рис. 3,I, полученной от растягивания куба по L4'', дальнейшим растягиванием (или сдавливанием) призмы рис. 3, I, в направлении двойной оси L2'' или L2''' получим, очевидно, прямоугольный параллелепипед ABCDA1B1C1D1 (в виде коробки спичек — рис. 5, и в развернутом на переднюю плоскость виде — рис. 4,II, как всюду и ранее, задняя плоскость при развертывании не изображена); по сравнению с тетрагональной призмой, при такой деформации исчезнут квадраты основной призмы, превратившись в прямоугольники, исчезнет четверная ось L4, превратившись в двойную, а также исчезнут двойные оси L2' и L2"', рис. 3,I. В получившемся таким путем кристалле, если положить, что в этом кристалле имеются те же элементы симметрии, что и в абстрактной геометрической фигуре (прямом и прямоугольном параллелепипеде) будут три двойных оси 3L2, взаимно перпендикулярные (рис. 4,I) и три же плоскости симметрии 3Р, проходящие через эти оси, т. е. снова взаимно же перпендикулярные. Таким образом, в ромбической сингонии имеются только двойные оси — осей высшего чем два наименования нет — и три взаимно перпендикулярные единичные направления, так как, очевидно, что любое направление, не совпадающее с двойными осями, может быть повторено поворотом около этих осей на 180°, а направления, совпадающие с двойными осями, не повторимы, ибо оси L2 взаимно перпендикулярны.
В случае с ромбической сингонией необходимо для успешной работы знать еще, что пинакоиды [все — и (100), и (010), и (001)] либо параллельны здесь плоскостям симметрии, либо перпендикулярны к двойным осям симметрии, что кристаллографические оси (все — и [1001, и [010], и [001]) либо являются двойными осями, либо перпендикулярны к плоскостям симметрии, что в ромбической сингонии координатные, а следовательно, и кристаллографические оси взаимно перпендикулярны.
5. Моноклинная сингония. Если, продолжая деформировать куб, мы последний полученный параллелепипед сдавим в направлении теперь уже косом к направлениям L2' или рис. 4, I (предположив, например, в точках А, В, С, D и т. д. шарнирные скрепления), то первый (100) и третий (001) пинакоиды останутся прямоугольниками, а второй пинакоид (010) превратится в параллелограмм, при- A L чем сам прямой и прямоугольный параллелепипед рис. 4, I превратится в наклонный прямоугольный параллелепипед (рис. 5). В полученном нами таким путем кристалле, если представить, что в нем имеются те же элементы симметрии, что и в полученной фигуре мы будем иметь только одну двойную ось L2, перпендикулярную к грани, выраженной параллелограммом (DCD1C1 на рис. 5), а параллельно последней, т. е. перпендикулярно к двойной оси, будет находиться плоскость симметрии Р. Все направления, лежащие в плоскости симметрии Р, не повторимы, так как перпендикулярно к ней имеется только двойная ось, которая, очевидно, также не повторима (она перпендикулярна к P и, следовательно, отражение в P — единственная остающаяся симметрическая операция — не даст новою направления).
Таким образом, в моноклинной сингонии имеется бесчисленное множество единичных направлений, лежащих в одной плоскости, и, сверх того, еще одно единичное направление, перпендикулярное к этой плоскости; в этой сингонии возможна только одна двойная ось (осей высшего наименования, снова, как и в ромбической сингонии, нет).
Общие данный о породообразующих минералах

В моноклинной сингонии только один пинакоид (010) в виде параллелограмма является либо плоскостью симметрии, либо перпендикулярен к двойной оси симметрии, как, равным образом, только одна вторая кристаллографическая ось [010] либо является двойной осью, либо перпендикулярна к плоскости симметрии. В моноклинной сингонии только две координатные оси образуют острый угол, и, следовательно, только одна координатная плоскость остроугольна, остальные две прямоугольны. Угол β характеризует степень отклонения от ромбической сингонии.
6. Триклинная сингония. Наконец, наклоняя параллелепипед под углом к его первому наклону (см. рис. 6), получим косой и косоугольный параллелепипед, все грани которого являются параллелограммами. Здесь уже нет никаких простых элементов симметрии; имеется только сложная симметрия, но операции, обусловленные последней, не дают, как видно из рис. 7, новых, т. е. не параллельных первому выбранному, направлений, а потому в триклинной сингонии все направления единичны.
В триклинной сингонии все пинакоиды — параллелограммы, а также все пинакоиды и все координатные оси пересекаются под косыми углами; ни взаимно перпендикулярных граней, ни таких же ребер, ни ребер, перпендикулярных к граням, нет.
7. Дальнейшие подразделения на классы [или виды симметрии] внутри каждой сингонии производятся на основании имеющихся элементов симметрии. При обычных микроскопических исследованиях таким разделением на классы пользоваться приходится редко. Однако даже при массовых методах работы мы иногда совершенно определенно говорим, что перед нами может быть только турмалин, если заметим призмочку, хорошо ограненную, но с различным, несимметричным, развитием граней на ее концах: в таком случае мы пользуемся тем, что турмалин относится к пирамидальному, а не бипирамидальному виду симметрии [ср. со сказанным и в 3), в конце]; зная что пирит принадлежит к дидодекаэдрическому классу симметрии кубической сингонии и заметив, что непрозрачный минерал дает правильный пятиугольный разрез, мы относим его уверенно к пириту. Так как подавляющее количество породообразующих минералов относится к низшим видам сингонии, то в этих последних следует обязательно запомнить разделение на классы.
Общие данный о породообразующих минералах

В ромбической сингонии три класса: 1) ромбобипирамидальный, или ромбодипирамидальный, где имеются 3L2 и 3Р; 2) ромбосфеноэдрический, или ромботетраэдрический, где имеются 3L2, и 3) ромбопирамидальный с L2 и 2Р. В моноклинной сингонии тоже три класса: 1) ромбопризматический, или просто призматический с L2 и Р; 2) гемипризматический, или диэдрический безосный — только с Р — и 3) осевой — только с L2. Триклинная сингония имеет два класса: 1) пинакоидальный с центром обратного равенства С и 2) гемипинакоидальный, или моноэдрический — без элементов симметрии. Ниже привожу табличку для низших сингоний.
2а. Главнейшим приложением деления кристаллических веществ на сингонии является в кристаллооптике, как вы должны знать, следующее. Оптические свойства всех вообще — а не только кристаллических — веществ совершенно однозначно выражаются их оптической индикатрисой, выпуклой однополостной поверхностью второго порядка, и притом так, что отдельные геометрические свойства этой поверхности дают возможность предугадать почти все отдельные же оптические свойства связанных с данной индикатрисой веществ.
В однородно-аморфных веществах, однородных стеклах, жидкостях и газах, а также в однородных кристаллах кубической сингонии, оптическая индикатриса есть шар. Каждый радиус этого шара дает коэффициент преломления той световой волны, которая совершает свои колебания (подчеркиваю: совершает свои колебания, а не распространяется; распространяется эта волна в перпендикулярном к радиусу направлении) по направлению этого радиуса. Так как все радиусы в шаре равны, то и волны в таких веществах распространяются с одинаковой скоростью во всех направлениях — это вещества одинаково- или однопреломляющие. Все сечения шара представляют собой одинаковые круги, и потому — согласно сказанному о полном соответствии геометрических и оптических свойств индикатрисы — все сечения однородно-аморфных и кубических веществ должны вести себя под микроскопом одинаково, а именно оставаться совершенно темными, черными, в скрещенных николях.
Общие данный о породообразующих минералах

Оптическая индикатриса всех тех сингоний, в которых имеется одно только единичное направление, т. е. сингоний тетрагональной, гексагональной (и тригональной подсингонии) — выражается эллипсоидом вращения или сфероидом, в котором ось вращения также является единственным единичным направлением этой фигуры. Сечение (все сечения индикатрисы следует представлять себе, как и в самих кристаллах, проходящими через центр фигуры), перпендикулярное к оси вращения сфероида — и только это единственное сечение — является кругом, и потому световая волна, колебания которой совершаются по направлению радиусов этого кругового сечения, т. е. которая распространяется по направлению оси вращения, ничем не отличается, кроме скорости своего распространения (различной для различных веществ), от волны в веществах изотропных. В веществах, характеризуемых сфероидальной индикатрисой, имеется, таким образом, только одно направление, одна ось, по которой распространяется обыкновенная волна, и, таким образом, кристаллы тетрагональной и гексагональной сингоний (с тригональной подсингонией) оптически одноосны.
Наконец, в веществах ромбической, моноклинной и триклинной сингоний оптическая индикатриса есть эллипсоид с тремя взаимно перпендикулярными и неравными друг другу осями Ng > Nm > Np. Так как в таком эллипсоиде имеются два круговых сечения, то имеются и два перпендикулярных к этим сечениям направления, две оси, распространяющаяся по направлению которых световая волна должна вести себя как обыкновенная, вследствие чего кристаллы ромбической, моноклинной и триклинной сингоний оптически двуосны.
3. В основах кристаллооптики мы видели, кроме того (и это всегда надо иметь в виду), что не очень редко наблюдаются и оптические аномалии, наиболее резко проявляющиеся как видимые непосредственно в таких минералах, которые должны быть изотропными. Если кубический минерал является членом изоморфной смеси двух каких-нибудь минералов, если он может проявляться не в виде однородного кристалла, а слоистого (например, гранаты), то нередко в таких случаях появляется в кубических телах анизотропия, потому что изоморфные слои имеют неодинаковый молекулярный объем, и происходят, как в быстро остывающем стекле, натяжения, вызывающие двупреломление. Другим важным фактором, который вызывает оптические отклонения, иногда служит наличие включений в минерале. Мы очень часто наблюдаем аномалии, зависящие от этих включений, потому что или эти включения выкристаллизовываются ранее, или эти включения могут образоваться после кристаллизации включающих минералов, вследствие чего и происходят в обоих случаях явления натяжения в заключающем веществе. Эти две наиболее резкие и бросающиеся в глаза причины аномалии кубического кристалла и следует выделить прежде всего. Кроме того, аномалии наблюдаются в стеклах искусственных и естественных (стекла в лавах и иногда в небольших интрузиях). Вследствие быстрого остывания в стеклах получаются натяжения, например в батавских слезках, и стекла, вместо того чтобы быть черными в скрещенных николях, начинают местами поляризовать темносерыми цветами. С остальными аномалиями мы познакомимся далее.
4. В связи с сингонией кристаллов находится их форма. Форма является наиболее важным диагностическим признаком. Некоторые минералы обладают часто определенной формой; например, высокотемпературные апатиты встречаются в виде тонких призм, другие минералы в виде тонких табличек и т. д. Форма проявления минералов очень важна, но, к сожалению, хорошо образованные кристаллы в породах редки, и большинство породообразующих минералов встречается в виде неправильных зерен или неправильно образованных кристаллов.
Общие данный о породообразующих минералах

5. Также важным признаком некоторых минералов являются наблюдающиеся в них двойниковые образования. Некоторые минералы очень просто определяются по характеру двойников. К таким минералам относится, например, кордиерит, который иногда дает секториальные тройники (рис. 8, I) и шестерники (рис. 8, II), и по этому признаку его можно отличать от сходных с ним кварца и полевых шпатов. Тройники характерны также, например, для довольно часто встречающегося в эффузивных породах тридимита. Весьма характерны полисинтетические (см. рис. 9) двойники для наиболее важного породообразующего минерала — плагиоклаза; полисинтетические двойники здесь иногда довольно сложны, в то время как у существенно калиевых полевых шпатов — ортоклазов — полисинтетические двойники никогда не встречаются; здесь они заменяются простыми двойниками, состоящими только из двух индивидов. Нужно также сказать, что полисинтетические двойники очень характерны для некоторых микроклинов, в которых две системы полисинтетических двойников пересекаются под углом, близким к прямому (конечно, в соответственном разрезе). Точно такие же двойники характерны для анортоклаза, коленчатые и сердцевидные двойники обычны для рутила и т. д.
Вы видите, как иногда по одним только двойниковым образованиям можно некоторые минералы очень легко отличить от им подобных минералов. При наблюдении под микроскопом двойниковых образований необходимо иметь в виду, что такими наблюдениями, т. е. оптически, не могут быть различены такие двойники, в которых двойниковая ось:
1) перпендикулярна к имеющейся в кристалле плоскости симметрии, или
2) совпадает с имеющейся в кристалле осью симметрии (двойники с двойниковой осью, совпадающей с четными — L2, L4 и L6 — осями симметрии кристаллов, не имеют никакого смысла, ибо эти четные оси сами по себе являются по меньшей мере двойными), или
3) перпендикулярна к имеющейся в кристалле оси L3, L4 или L6 (но не L2).
Имея теперь в виду то, что было сказано о сингонии кристаллов, можно вывести из только что указанных положений следующее: из 1) — в ромбической сингонии не может быть оптических двойников по пинакоидам и по кристаллографическим осям, так как последние в ромбической сингонии перпендикулярны к пинакоидам; в моноклинной сингонии не может быть оптических двойников по второму (010) пинакоиду и по второй [010] кристаллографической оси; в триклинной сингонии, где нет ни L2 ни P, оптические двойники возможны по всем пинакоидам и по всем ребрам; в этих трех низших сингониях возможны двойники оптические по всем остальным граням и ребрам;
из 2) — оптические двойники в одноосных кристаллах невозможны по [001] и [0001], в ромбической по [100], [010] и [001] и в моноклинной по [010];
из 3) — в одноосных кристаллах невозможны двойники оптические по призматическим граням любого положения или символа (отсюда, между прочим, понятно, почему под микроскопом вы никогда не видите двойников кварца, хотя призматические двойники — бразильские и дофинэ — у него не очень редки).
6. Следующим свойством, очень важным в качестве диагностического признака, является спайность. Вы знаете, что она делится на: в высшей степени совершенную, весьма совершенную, ясную и т. д. Некоторые минералы отличаются от других именно только спайностью, и, что самое важное, некоторые кубические минералы (кристаллы) отличаются от аморфных тел именно только одним присутствием спайности. Если вы видите минерал, который вы склонны принять, например, за опал, за аморфное вещество, а между тем в нем наблюдается спайность, то вы не имеете права этого делать, потому что спайность свойственна только телам кристаллическим и зависит только от векториальности кристаллического вещества. В рассматриваемом случае наличие спайности заставляет говорить, что минерал кубический, а не аморфный, т. е. не опал, а, скажем, флюорит. Таким образом, вы никогда, если внимательно рассмотрите породу, не примите анальцим — очень важный породообразующий минерал, иногда встречающийся в диабазах особого состава — за стекло; если вы будете внимательно его рассматривать, то, при достаточном числе разрезов найдете в нем спайность. Иногда, если вы не прибегаете к точным методам или к иммерсионному способу определения коэффициента преломления, анальцим и подобные минералы вы от стекла не отличите, и только наличие спайности, если, конечно, нет кристаллических форм, сразу вам указывает, что это не стекло, а какой-нибудь кубический минерал. Наличие форм само по себе достаточно, чтобы утверждать, что вещество не стекло.
Из основ кристаллооптики известно, каким важным диагностическим признаком является спайность для различения таких важных из главнейших породообразующих минералов, как пироксен и роговая обманка. Кроме того, я еще раз повторяю, что спайность иногда может быть у минерала, может реализоваться в трещину в наблюдаемом зерне, но в данном шлифе, вследствие известного наклона к поверхности шлифа, вы этой трещины ни в каком случае не увидите.
От спайности надо отличать отдельность. Трещины последней (плоскости скольжения) в шлифе проходят в виде совершенных прямых непрерывно через все зерно, в то время как такие непрерывные трещины наблюдаются иногда только у минералов с высшей степени совершенной спайностью (слюды, хлориты). Вообще говоря, трещины спайности почти всегда прерывисты.
Здесь нужно сказать, что некоторые минералы в известных условиях могут совсем не проявлять спайности. Сюда относится авгит (в эффузивных породах). Вместе с тем, другие минералы, для которых спайность не характерна, иногда проявляют прекрасную спайность именно в эффузивных породах. Я уже упоминал об этом в курсе кристаллооптики относительно оливина. Это очень важное обстоятельство в том отношении, что иногда, видя спайность оливина, вы можете принять его за пироксен и, не проверив очень простым способом, сделать грубую ошибку.
6а. Выше приводится табличка, заимствованная из «Основ» и дающая характер угасания минералов относительно трещин спайности, ограничений и удлинений или уплощений их разрезов в шлифах. Нормальные к плоскости шлифа трещины и плоскости ограничений не должны смещаться в сторону при опускании сфокусированного тубуса микроскопа и должны представляться под микроскопом в виде наиболее тонких прямых. Прямые кресты обозначают прямое или симметричное, косые — косое угасание относительно перечисленных элементов. В случае возможности и прямого и косого угасания, чаще наблюдающееся обозначено более крупными крестами. Цифры дают пункты «Основ», где есть объяснения.
Общие данный о породообразующих минералах

Пользоваться данными этой таблицы для сколько-нибудь определенных заключений можно только в том случае, если наблюдения произведены не на одном-двух, а на нескольких разрезах минерала. Ho и в последнем случае определенные заключения относительно сингонии минерала только на основании такого рода наблюдений получаются весьма редко. Если, например, сечения минерала в числе, скажем, одного десятка во всех случаях обнаруживают прямое погасание относительно трещин спайности различного наклона, т. е. и нормальных к плоскости шлифа и наклонных, то можно с очень большой долей вероятности утверждать, что перед нами одноосный или очень близкий к одноосному минерал (мусковит, биотит и пр.) с пинакоидальной спайностью. Если же хотя бы в одном случае получилось косое угасание, то можно сделать вполне определенное заключение: наблюдаемая спайность не может быть пинакоидальной спайностью одноосного минерала (в табличке в верхней строчке первых двух столбцов только прямые кресты) ни в каком случае; например, если предполагалось, что перед наблюдателем мусковит или мелилит, то можно утверждать, что исследуемый минерал не может быть ни тем, ни другим (из похожих на эти минералы может быть тремолит вместо предполагавшегося мусковита или цоизит — для мелилита). Точно так же, если предполагался, например, апатит, а в одном из симметричных разрезов получилось косое угасание, то это наверное не апатит (андалузит или топаз и пр.). В исключительных случаях может получиться прямое угасание даже там, где ему вообще нет места.
7. Следующим очень важным свойством породообразующих минералов является их окраска. Если бы породообразующие минералы не были в большинстве случаев в шлифах совершенно бесцветными, то по окраске мы могли бы различить многие минералы. К сожалению, окраска здесь мало дает, но иногда все-таки вы по окраске можете определенно говорить, что у вас не данный минерал, а другой. Например, если вы имеете несколько зеленоватый в шлифе (нормальной толщины) минерал, который вы хотите принять за оливин, то можно сказать, что это на 99% не оливин, потому что он в таких шлифах бывает почти всегда совершенно бесцветным. Мы будем в нашем дальнейшем объяснении всегда оттенять, что данный минерал имеет, скажем, оттенок такой-то для того, чтобы указать, что этот оттенок становится иногда очень важным диагностическим признаком. Например, начинающему трудно бывает иногда отличить топаз от ромбического пироксена. В неопытных руках это бывает всегда, хотя ассоциации, соответствующие тому и другому, различны. Ho если вы видите ясно в шлифе (нормальной толщины) какой-нибудь цветной оттенок в зерне, принимаемом за топаз, то предположение ваше ошибочно.
8. Кроме того, окраска минералов имеет важное значение в том отношении, что породообразующие минералы в большинстве случаев анизотропны, в связи с чем находятся явления плеохроизма, о которых мы знаем из курса кристаллооптики. Например, скажем, турмалин вы никогда не смешаете с обыкновенной роговой обманкой, если знаете, что схема абсорбции для того и другого совершенно различна. Кроме того, я укажу на плеохроичные дворики внутри самих по себе бесцветных минералов. Иногда только по одним этим плеохроичным дворикам можно отличить кордиерит — они здесь имеют лимонно-желтую окраску, меняющуюся при вращении зерна до бесцветной — от очень похожих на него плагиоклаза, кварца и т. д. Плеохроичные дворики не редки, например, в хлоритах, но никогда не наблюдаются в серпентинах, минералах, не отличимых иногда оптически от хлоритов.
9. Огромное большинство породообразующих минералов, однако, кажутся в шлифах совершенно бесцветными. В этом случае для их различения приходят на помощь все те явления, которые связаны с их светопреломлением. На основании преломления мы разбиваем все наши минералы на отдельные группы. Ввиду бесцветности минералов вся картина минерала в шлифе связана с эффектом преломления, которое является очень важным диагностическим критерием при тех способах работы, которые мы имеем в виду. Вы знаете, что с преломлением связан, во-первых, характер ограничения. Чем выше или ниже преломление минерала по сравнению с канадским бальзамом, тем резче выделяется его ограничение. В очень высоко преломляющих минералах, таких, как гранат, циркон, сфен, ограничения их представляются в виде толстых черных контуров. Вы знаете, что включения воздуха в канадском бальзаме всегда выражаются в проходящем свете в виде черного круглого окаймления, в виде очень толстой черной линии, что зависит от весьма значительного различия преломлений канадского бальзама и воздуха, который находится в пузырьках внутри бальзама.
Затем в зависимости от преломления находится и характер поверхности минерала. Минералы, в которых преломление мало отличается о преломления канадского бальзама, кажутся в шлифе совершенно гладкими, имеют совершенно сглаженную поверхность, и если они находятся рядом с канадским бальзамом, то в проходящем свете поверхность их совершенно не отличается от гладкой поверхности пустого места в шлифе, заполненного канадским бальзамом. Чем выше или ниже преломление минерала по сравнению с канадским бальзамом, тем резче отличается его поверхность от поверхности канадского бальзама и, переходя за известные пределы в соотношениях между коэффициентом преломления минерала и канадского бальзама, поверхность начинает казаться такой, что мы называем ее шагреневой или поверхностью ватманской бумаги. Эта шагреневая поверхность опять является очень важным признаком для различения очень похожих друг на друга минералов. Например, вы должны набить глаз, рассматривая шагреневую поверхность апатита, потому что если вы не будете различать у этого минерала шагреневой поверхности, вы весьма легко можете спутать его с таким минералом, как нефелин, т. е. сделаете грубейшую недопустимую ошибку.
Кроме того, как сказано в курсе кристаллооптики, преломление влияет на свойства минерала в шлифе в том отношении, что у минерала появляется известный рельеф. Высоко преломляющие минералы кажутся в шлифе более толстыми по сравнению с низко преломляющими, как бы возвышаясь над последними в виде ровного плато. Наоборот, в эклогитах, состоящих из высоко преломляющих граната и пироксена и присутствующего иногда гораздо более низко преломляющего кварца, последний в проходящем свете кажется в виде дыр в шлифе, как бы пустых промежутков, находящихся между первыми двумя минералами. Введение анализатора сразу же показывает, что здесь не дыры, а сравнительно низко преломляющий минерал — кварц. Поэтому я еще раз не могу с достаточной настойчивостью не оттенить огромное значение приучения глаза к улавливанию всех свойств минерала, связанных с его преломляющей способностью: прежде всего полоска Бекке, затем характер поверхности, ограничения и рельеф.
Наконец, в высшей степени важно приучить глаз к так мною названному дисперсионному эффекту. Именно, из двух соприкасающихся совершенно бесцветных минералов тот, который имеет более высокое преломление, кажется в шлифе зеленоватым (еле заметно), более низко преломляющий — золотистожелтоватым. Возьмите шлиф свежего микроклинового гранита и, садясь за работу с микроскопом, смотрите окраску — без анализатора — микроклина и кварца в их стыке (при этом хорошо, если она имеется, сдвигать диафрагму, находящуюся под столиком микроскопа). Раз заметивши этот эффект на этих двух минералах, вы вскоре заметите его и в стыке микроклина с канадским бальзамом и даже в стыке микроклина и альбита (первый желтоватый, второй зеленоватый), не говоря уже о стыках ортоклаза и олигоклаза. Пользу от затраченного на это времени вы сейчас же получите в сильном облегчении микроскопического изучения наиболее на земле распространенных гранитоидных пород.
10. К очень важным диагностическим признакам минералов под микроскопом относится их двупреломление, так как от последнего зависит интерференционная окраска разрезов этих минералов в шлифах. Ho никогда не следует упускать из виду, что интерференционная окраска зависит от того, как прошло сечение по кристаллу минерала, а также и от толщины шлифа. В шлифах обычной толщины (ок. 0,03 мм) интерференционная окраска кварца и плагиоклазов не должна быть выше желтовато-белой.
11. К немаловажным диагностическим признакам минералов, притом признакам весьма быстро и легко определяемым, относится так называемое удлинение минералов: если с удлинением разреза минерала в шлифе совпадает большая ось сечения эллипсоида, то удлинение называется положительным, в противном случае — отрицательным. Представьте себе, что у вас в галифе находится бесцветный минерал, похожий на роговую обманку, но имеющий во многих наблюдаемых в шлифе сечениях более низкое двупреломление, так что вы начинаете сомневаться, действительно ли это роговая обманка; тогда вы попробуйте посмотреть на знак удлинения, и если найдете, что он отрицателен, то это сразу же покажет, что минерал ни в коем случае не может быть роговой обманкой, и, вероятно, это будет волластонит: у бесцветной в шлифах роговой обманки, тремолита, знак удлинения всегда должен быть плюс, а у волластонита знак удлинения может быть и положительным и отрицательным. Или, например, вы склонны принять минерал за апатит. Вы проверяете знак его удлинения и находите, что у него удлинение положительное; тогда это скорее не апатит, который имеет почти всегда, а в изверженных породах всегда, отрицательное удлинение, и из похожих на него минералов можно подозревать или цоизит или мелилит. Отмечу еще, что у силлиманита удлинение должно быть положительным, у андалузита — отрицательным, у цоизита и эпидота удлинение может быть в одних случаях положительным, в других отрицательным. Большое значение знака удлинения (или уплощения) происходит, конечно, оттого, что этот знак дает по существу один из признаков ориентировки минералов, т. е. наиболее важной их характеристики: ведь и знак ±, т. е. неопределенный, дает вполне определенную характеристику оптической ориентировки, а именно что с удлинением (или с перпендикуляром к табличке) минерала совпадает ось Nm.
12. Большую услугу, особенно, когда надо быстро и легко распознавать имеющиеся минералы, приносит исследование их состояния в смысле характерного для некоторых похожих минералов вторичного их изменения. Таким образом, очень часто вы по характеру изменения сможете отличить такие трудно различимые без анализатора минералы, как полевые шпаты существенно-калиевые, или ортоклазовые, и плагиоклазовые. Изменение существенно калиевого шпата ведет к тому, что этот минерал мутнеет и приобретает буроватый цвет, а при помутнении, вследствие изменения плагиоклазов, происходит обычно их посерение в проходящем свете. Во многих породах можно найти даже без анализатора, сколько у вас того и другого вида полевых шпатов только по характеру их изменения. Для этого следует поступать следующим образом. Каким-либо путем — точными методами или по нижеописанным признакам — вы нашли, что из двух соприкасающихся в шлифе зерен одно принадлежит плагиоклазу, другое ортоклазовому полевому шпату. Выведите анализатор и старайтесь уловить различие в проходящем свете. То же самое проделываете на другом стыке этих минералов и т. д. Можно сказать, что при внимательном отношении к делу вы, даже при небольшом навыке, наверное уловите и без анализатора различие между этими полевыми шпатами, если они, как это часто бывает в измененных породах, несколько помутнели. Точно так же по характеру и интенсивности изменения вы нередко сможете отличать без анализатора моноклинные пироксены от ромбических. При прочих равных условиях первые всегда окажутся менее измененными или совершенно свежими, в то время как вторые будут обнаруживать подтеки от железистых окислов или осаждение по трещинам либо по периферии зерен грязно-зеленовато-буроватых землистых продуктов, так что любое зерно в породе ромбического пироксена будет отличаться и в проходящем свете от любого зерна моноклинного пироксена, а в этом как раз и состоит умение смотреть шлифы горных пород. Нужно всегда при рассмотрении шлифов стараться во что бы то ни стало, распознав породу минерала каким-либо путем и убедившись, что это именно данный минерал, сравнить его с другим похожим на него минералом. Это вам принесет огромную помощь в тех случаях, когда вам нужно подсчитать хотя бы приблизительно количественно-минералогический состав горных пород: ведь в скрещенных николях различные сечения одного и того же минерала выглядят почти всегда различно. Обращая внимание на продукты выветривания, на характер изменения, вы в очень многих случаях при внимательном отношении к делу сможете подсчитать эти минералы очень просто без анализатора, и тем, конечно, неизмеримо облегчите свою задачу при этом подсчете.
13. Важным, наконец, диагностическим признаком является во многих случаях и ассоциация минералов. Можно сказать, что мы, специалисты, часто совершенно не сомневаемся в правильности идентификации того или другого минерала только потому, что получили известную и обычную ассоциацию. Последняя, во-первых, определяет породу, а с теми или другими породами бывают очень часто связаны те или другие минералы; во-вторых, если вы определили главную массу минералов породы, то их химизм — а с минералами у вас должен быть непременно связан в представлении и их химизм — уже говорит о том, что вы можете ожидать встретить еще в нашей ассоциации: если, например, вы определили легко идентифицируемый эгирин или щелочной амфибол, то найдете естественным присутствие нефелина.
Как только эта ассоциация становится такой, которая не совсем обычна, или же о какой-либо закономерности ассоциации думать не приходится, то самый опытный исследователь теряет очень много времени, чтобы убедиться, что такой-то минерал действительно находится в данной породе. Например, если в кристаллическом сланце или в роговике у меня много гиперстена, шпинели или граната, то я всегда бываю осторожен и смотрю, нет ли в этой породе кордиерита, который легко принять за кварц или плагиоклаз. Кордиерит — очень трудно определяемый породообразующий минерал для нас, а также и для тех, кто работает точными методами. Приходится иногда тратить на простой роговик минут 20—30, для того чтобы убедиться, что здесь кордиерита нет. В кристаллическом сланце с большим количеством хлорита или цоизит-эпидотового минерала надо быть очень осторожным с кварцем, потому что иногда ни одного зерна кварца в породе нет, а порода кажется кварцевой. В особенности это относится к зеленым сланцам. Альбит в этих породах почти не отличается от кварца. Я говорю «почти» потому, что иногда вы можете убедиться, что у этого альбита преломление немного меньше канадского бальзама, или не отличимо от последнего во многих сечениях. Этим исключается из ваших подозрений кварц; окончательно убедиться в этом можно, если проверить несколько зерен на одноосность точными методами.
Что касается других ассоциаций, то можно указать на очень редкое сонахождение оливина и кварца. Если вы определили кварц и склонны одновременно считать находящийся в том же шлифе минерал за оливин, то это нужно делать очень осторожно: эта ассоциация, правда, встречается, но очень редко. Мы теперь имеем основание объяснять возможность такой одновременной встречи и кварца и оливина. Никогда до сих пор не встречался кварц вместе с нефелином или с минералами содалитовой группы: лейцитом, нозеаном, содалитом или гаюином. В этом отношении, как видите, ассоциации тоже дают многое для того, чтобы иметь возможность не принять одни минералы за другие. Для нас, специалистов, ассоциация является самостоятельным, весьма важным критерием для суждения о том, что имеется ли тот или другой минерал. Конечно, учение об ассоциации совершенно не касается тех, которые работают с тяжелыми порциями по иммерсионному методу (имеется в виду изучение фракций осадочных пород]. Здесь ассоциации мало помогают, и нужно быть в этих случаях особенно осторожным, особенно точным, чтобы не сделать каких-нибудь грубых ошибок, потому что, как вы знаете, иногда появление одного минерала связано — или по крайней мере должно связываться, пока вы ничего другого не знаете — с очень большими геологическими проблемами.
Все признаки отличия минералов друг от друга, о которых я сказал и на основании которых мы будем в дальнейшем определять минералы, основываются на простейших способах наблюдения, но для каждого начинающего (я еще раз говорю) точные методы совершенно обязательны. Каждый начинающий обязан возможно чаще проверять себя точными методами, не полагаясь исключительно на внешний вид или на какие-нибудь другие признаки. Мой великий учитель Е.С. Федоров указывал, как иногда легко принять, ошибившись, скаполит за кварц. Казалось у этих минералов нет ничего общего. Ho иначе, как точными методами определения одноосности и знака, некоторые скаполиты не могут быть отличены от кварца. Этого обстоятельства нельзя упускать из виду при исследовании контактных известняков, поэтому я еще раз повторяю: возможно чаще прибегайте к точным методам — особенно это относится к начинающим, — иначе вы никогда не научитесь работать правильно и с достаточным успехом. Во всех случаях гораздо лучше выразить сомнение в правильности определения, чем говорить с уверенностью о том, в чем у самого тебя имеются сомнения.
14. Так как в нашем курсе мы имеем дело исключительно с минералами как компонентами горных пород, с породообразующими минералами, и притом главными, то естественно указание на то, в каких породах такой-то минерал встречается, будучи для этих пород характерным. Во всех тех случаях, когда это имеет значение, мы будем останавливаться на связи минералов с теми или другими породами, и это будет следующая и последняя рубрика наших описаний. Это очень важно в том отношении, что есть такие минералы, которые никогда не встречаются как первичные в изверженных породах, например, опал, халцедон, есть, наоборот, такие минералы, которые никогда не встречаются в осадочных породах, например лейцит, содалит, и есть, наконец, такие минералы, которые никогда или почти никогда не встречаются в кристаллических сланцах, например, анортоклаз, баркевикит, лейцит, содалит и пр.
15. До недавнего времени разделяли минералы на первичные, особенно в изверженных горных породах, и вторичные. Первичными назывались те, которые образовались непосредственно при остывании магмы, вторичными — вообще все минералы, образовавшиеся после отвердевания магмы. Затем 10—20 лет назад начали относительно этих вторичных минералов вводиться подразделения, причем, по-видимому, далеко не все полагают, что вторичными надо называть только минералы выветривания; те же минералы, которые несомненно образуются в магме путем поствулканических процессов, называют различно. Совсем недавно такие минералы, которые образуются во время поствулканических процессов путем замещения — это автор подчеркивал, — Седергольм предложил называть девтеричными. Как пример можно привести альбиты, образовавшиеся во время поствулканических процессов из более основного плагиоклаза, турмалины, образующиеся иногда за счет полевых шпатов, и т. д. Другой финляндский петрограф Эскола предложил называть вообще все минералы, образующиеся после отвердевания магмы, постериорными. Постериор значит — по-латыни — последующий. Эскола говорит, что мы не можем в огромном большинстве случаев отличить, что минерал действительно вторичный, а не третичный или четвертичный, и поэтому лучше будет называть все эти минералы просто постериорными.
Ф.Ю. Левинсон-Лессинг проводит, когда это возможно, еще более, так сказать, генетическую классификацию, выделяя минералы автокаталитические и пр., но это далеко не всегда можно провести. Лично я применял до сего времени термин девтеричный для обозначения того, что минерал не является продуктом выветривания, но это, как видно из последнего вышеприведенного объяснения автором этого термина, не является верным. Этот термин — девтеричный — оказывается сильно обязывающим лицо, его применяющее, так как далеко не всегда ясно — например, в породах с миаролитовой структурой — образовался ли данный, несомненно постмагматический, минерал непосредственно путем отложения в мелких пустотах, или же он заместил, как этого требует термин девтеричный, бывший на его месте минерал. Мне кажется, лучше всего разделить породообразующие минералы, как это мы и будем делать в дальнейшем, на две большие группы: магматические, образовавшиеся из огненно-жидкой магмы непосредственно, и постмаг-матические, или эпимагматические, образовавшиеся тем или иным путем в затвердевшей уже породе. Эти две группы минералов мы можем выделить потому, что первые — магматические минералы — встречаются в виде вкрапленников в эффузивных породах и, следовательно, несомненно образуются — могут образоваться — в огненно-жидкой магме. Сюда относятся такие минералы, как кварц, полевые шпаты, апатит, оливин, пироксен, роговая обманка (не тремолит или актинолит) и т. д. С другой стороны, постмагматическими или эпимагматическими мы будем называть те минералы, которые в виде вкрапленников в эффузивных породах никогда никем не встречались и не могут, следовательно, образоваться непосредственно из огненно-жидкой магмы. [Это обратное положение не является вполне строгим. Как правильно отмечал сам В. Н. Лодочников, магмы, наиболее богатые водой, в которых можно предполагать первичную кристаллизацию некоторых силикатов, содержащих воду, будет легко кристаллизоваться при понижении давления, а следовательно, не могут изливаться на поверхность в виде лав или образовывать жилы, застывшие на небольшой глубине, с хорошо выраженной порфировой структурой породы. Однако, по мнению большинства исследователей, все перечисленные ниже минералы действительно не бывают первично магматическими]. Это будут: эпидот, цоизит, хлорит, серпентин, мусковит, турмалин, тремолит и т. д. Первые минералы могут, конечно образоваться и после затвердевания породы и путем метаморфизма, т. е. постмагматическими процессами, и даже водными; вторые же никогда не могут быть магматическими.
Недавно я обнаружил, что приблизительно такой же точки зрения придерживался немецкий петрограф Вейншенк, считавший, впрочем, некоторые антигориты за минералы магматические, хотя антигоритовых фенокристов еще никто не встречал.
16. С точки зрения правильности ограничений, а также зависимости или независимости этих ограничений от соприкасающихся, лежащих в породе рядом минералов, все породообразующие минералы, вне зависимости от состава, разделяются следующим образом. Идиоморфные (греческое idios — свой, собственный, данному предмету свойственный), или автоморфные (autos — сам, свой: morphe — форма), или эвгедральные (eu — хорошо, hedron — грань) — это те минералы, которые имеют хорошо выраженные формы, относящиеся к комплексу граней самого минерала, или формы, лучше выраженные, чем у другого минерала. Таким образом, эти термины имеют абсолютное и относительное значение. На рис. 9 имеется совершенно идиоморфный плагиоклаз рl1, но в породе, шлифе, часть которого схематически представлена на рисунке, плагиоклаз менее идиоморфен, чем роговая обманка а, зерно которой не дало возможности развиться другому зерну плагиоклаза pl2, как, в свою очередь, совершенно аналогично ее очертания испорчены биотитом bi. Минералы менее идиоморфные, чем другие, называются по отношению к последним гипидиоморфными (hypo — под, в смысле подчинения), гипавтоморфными, или субгедральными (латинское sub = греческому hypo). Наконец, на рисунке представлен минерал q — кварц, заполняющий только оставленные промежутки между другими минералами и не имеющий поэтому собственных ограничений. Такие минералы называются аллотриоморфными (греческое allotrios — чуждый, не свойственный), ксеноморфными (xenos — чужой), или ангедралъными (а или аn — префикс отрицания). Обращаю внимание, что кварц (кружки в центре рисунка) ксеноморфный: хотя зерно (треугольник) и ограничено прямыми линиями в разрезе, т. е. плоскостями в пространстве, однако из рисунка совершенно очевидно, что это суть плоскости минералов pl, а и bi, а не самого кварца, — к комплексу граней последнего они не принадлежат, что легко может быть показано на федоровском столике. На основании предыдущего, изображенные на рис. 9 минералы можно расположить в ряд по степени убывающего идиоморфизма: ар, bi, a, pi, or и q. Обыкновенно говорят, что это и есть порядок выделения этих минералов из магмы (в случае изверженной породы). Однако это далеко не всегда так, что доказано и наблюдениями, при которых порядок выделения определенно мог быть установлен как на основании других соображений, так и непосредственными наблюдениями кристаллизации двух минералов под микроскопом (Токарский).
Общие данный о породообразующих минералах

Во всех случаях установления степени идиоморфизма лучше поэтому говорить именно о порядке идиоморфизма минералов, а не о порядке их выделения. Нелишне быть может добавить, что степень идиоморфизма минералов может быть установлена наблюдениями по всему шлифу породы и только в том случае, если минералы соприкасаются по плоскостям или поверхностям, т. е. в шлифе, разрезе, по линиям — pl2 и а, или а и bi рисунка, а не по точкам (в шлифе; линиям в пространстве), как, например, для стыков р11 и а, или pl1 и bi рисунка. Наконец, имеются еще термины для обозначения формы минералов. Изометричными формами (пространственными) или разрезами называются многогранники или соответственно многоугольники, развитые одинаково по всем направлениям. Игольчатые мелкие минералы называются микролитами (Фогельзанг, Циркель); в разрезе они дают ясно удлиненные прямоугольники, более или менее правильные формы. Брусочковидные формы минералов, представляющиеся в продольных разрезах в виде удлиненных прямоугольников, называются по немецкому слову лейстами. Часто термины микролит или лейста переносят с пространственных форм на разрезы их плоскостью шлифа. Фенокристы (у нас чаще пишут фенокристаллы) большие, явные кристаллы, отчетливо видные в мелкозернистой или плотной, или стекловатой массе изверженных пород. [Следует помнить, что в разрезе легко спутать минералы игольчатые с минералами пластинчатыми.]
17. В заключение я еще раз напомню, что мы всегда имеем дело с анизотропными веществами, в которых свойства изменяются в зависимости от направления.
1. Если мы говорим, что двупреломление минерала такое-то, это значит, что у этого минерала — при данной толщине шлифа — может быть такая-то наивысшая (в главном сечении только!) интерференционная окраска, но в зависимости от сечения различные разрезы одного и того минерала могут иметь всякую интерференционную окраску, начиная с наиболее высокой, данному минералу свойственной — в главном сечении, до наиболее низкой, черной — в изотропном сечении, где эта окраска будет оставаться черной при вращении столика микроскопа.
2. Если мы говорим, что минерал обладает плеохроизмом, то опять-таки наиболее резко плеохроизм будет выражаться в определенном, главном, сечении, где вы имеете наиболее резко отличающиеся друг от друга по величине оси индикатрисы. Начинающие обыкновенно сплошь и рядом на этом путаются и не желают, например, принимать минерал за биотит, если он не плеохроирует. Меж тем в круговом, изотропном, сечении, в сечениях, более или менее близких к круговым (более или менее — в зависимости от резкости плеохроизма), минерал не может плеохроировать [это справедливо совершенно строго только для одноосных минералов].
3. В зависимости от двупреломления минералов находятся и все их свойства, зависящие от преломления, поэтому в очень сильно двупреломляющих минералах, например карбонатах, наблюдается в сечениях, близких к главному, известная вам псевдоабсорбция: в одном положении темноты разрез минерала обладает — по выводе анализатора — шагреневой поверхностью, а в другом положении темноты (через 90° от первой) поверхность почти ровная. В круговом сечении и близких к нему этой псевдоабсорбции, конечно, не будет.
4. Для каждого анизотропного сечения нужно наблюдать преломление в обоих положениях темноты и тогда уж относить минералы к той или иной из выделенных нами групп.
5. Правило, на которое я всегда обращаю внимание начинающих студентов на вступительной лекции по породообразующим минералам: нужно иметь в виду, что минерал может обладать прекрасной спайностью, но эта спайность может не быть видной в данном разрезе минерала в шлифе, вследствие большого наклона трещины спайности к плоскости шлифа. Это правило, а также сказанное в пункте 6а, всегда надо иметь в виду и не делать поспешных заключений. К этому я еще прибавлю то, о чем уже говорил в кристаллооптике.
6. Никогда не надо упускать из виду, что вы имеете дело с сечениями, т.е. с плоскими фигурами, представляющими разрезы в шлифе пространственных тел, кристаллов или зерен минералов. Из наблюдений одного только сечения никогда нельзя выводить почти никаких заключений о форме (пространственной) самого зерна. Я уже говорил в кристаллооптике, что включения могут находиться, например, в центре сечения минерала, меж тем как в действительности они помещаются на периферии зерна этого минepaла. Это шестое, правило из тех, которые всегда надо иметь в виду при наблюдениях породообразующих минералов в разрезах, т. е. в шлифах.
7. Никогда, при необходимости подсчитать количественно минералогический состав, не забывайте, что часто можно сделать такой подсчет без анализатора, пользуясь различным характером изменения очень схожих минералов.
8. Наконец, последнее и наиболее важное восьмое условие успешной работы: никогда не заменяйте цель — изучить и понять физико-химическую систему — средством, т. е. простым различением минералов по их физическим (оптическим) свойствам. За каждым минералом должен в нашем представлении стоять его химизм: иногда автор пишет о белой слюде безоговорочно, хотя описывает перидотит или богатый кордиеритом роговик; сразу бывает видно, что за оптическими, легко бросающимися в глаза свойствами автор забыл о химизме.
18. Что касается разделения нашего курса, разделения, удобного для всякого изучения природных объектов, то естественно произвести такое разделение не по признакам состава — непосредственно его под микроскопом мы не видим — а по свойствам, проявляемым именно под микроскопом. Свойства эти, оптические, зависят прежде всего от сингонии минерала. Однако сингония, из которой вытекает главнейшее свойство минералов, их оптическая ориентировка, далеко не всегда определяется под микроскопом, даже снабженным федоровским столиком, вследствие чего разбивка на группы по сингониям представляется в отношении породообразующих минералов мало рациональной (при разбивке с точки зрения точных методов разделение на одноосные и двуосные минералы, конечно, наиболее рационально). К резко бросающимся под микроскопом признакам относится прежде всего окраска минералов в шлифах; поэтому первым подразделением будет разбивка всех породообразующих минералов на две наибольшие группы:
А. Минералы бесцветные или почти бесцветные.
В. Минералы ясно окрашенные.
Дальнейшие подразделения в типе А естественнее всего произвести на основании светопреломляющей способности минералов, взявши — опять-таки наиболее естественно — за эталон для сравнения канадский бальзам, в котором монтируются объекты наших исследований — шлифы. Подразделения по указанному признаку, если иметь в виду, что преломление определяется при этом грубо, на-глаз, несколько субъективны. Я считаю возможным — на основании практики своей работы со студентами — разбить породообразующие минералы на семь групп, принятых в «Основах». Если, однако, работающий, особенно в первое время, будет затрудняться в отнесении минерала к той или иной определенной группе, то едва ли для него представит затруднение отнести с уверенностью минерал к двум или трем группам одновременно, например: 1,2 + 3 + 4,5 + 6,7 или 1 + 2,3,4 + 5 + 6,7 и т. д. В таком случае круг выбора по отношению к неизвестному минералу несколько расширится, но все-таки придется делать выбор между ограниченным числом минералов, и т. д. В каждой из семи групп минералы расположены опять-таки по увеличивающемуся преломлению, и потому естественно, что без точного определения преломления смежные минералы, — одни, отнесенные в конец одной группы, и другие, находящиеся в начале следующей группы, — отличить по принадлежности к той или другой из групп уже невозможно, если в стыке (для сравнения по преломлению) нет минералов из другой группы. Здесь придут на помощь другие свойства минералов. Минералы, ясно окрашенные, не имеет смысла разбивать по цветам, — их не так много, поэтому и в группе В минералы расположены приблизительно по увеличивающемуся преломлению. Сводной общей таблицы для всех минералов я не даю: каждый должен составить се сам, как ему кажется наиболее удобным, чтобы с наибольшим же удобством пользоваться приводимыми в этой книжке данными. Такого рода «активность» абсолютно необходима.
Таким образом, для определения неизвестного минерала — при пользовании только настоящими лекциями — необходимо:
1. Решить вопрос, к какому из двух типов, А или В, он относится.
2. Если минерал относится к типу А, необходимо прежде всего решить, к какой группе (см. оглавление) или к каким смежным группам он может быть отнесен по признакам, зависящим от преломления.
3. Затем уже разыскивать в выбранной группе (или смежных группах) отвечающий данному минерал, пользуясь остальными признаками. Для быстрой ориентировки в этом последнем отношении служат сводные таблицы, предшествующие каждой подгруппе, где собраны главнейшие признаки минералов.
4. Если минерал таким путем намечается совершенно ясно, необходимо все же обратиться к пунктам, где о нем излагается (эти пункты приведены в табличках), останавливаясь с особою внимательностью на пунктах, указывающих близкие к нему минералы (см. последние столбцы в табличках — диагностика и обычные для него ассоциации.