Альбит и олигоклаз-альбит

07.12.2016

Минерал, который занимает около двух третей минералов земной коры, — это плагиоклаз. В эту 3-ю группу мы отнесем только кислые — альбиты и олигоклаз-альбиты, т. е. плагиоклазы состава m*NaAlSi3O8 + пCaAl2Si2O8, где n — процентное количество анортитовой молекулы — не более 15, иначе говоря, это будут, по Б.С. Федорову, плагиоклазы от № 0 до № 15. [Всегда содержится также компонент KAlSi3O8 обычно в очень небольшом количестве в исключительно редких случаях до 20%. Такие «калиевые олигоклазы», известные, например, из лакколитов Минеральных Вод, отличаются малым отрицательным углом оптических осей, спускающимся ниже 60°.] Наблюдаются примеси — 0,01—0,2% SrO; 0,01—0,2% BaO. Сингония у них триклинная; форма — лейстовидная, призматическая в пространстве, и таблитчатая; часто встречаются в неправильных зернах. Спайность по двум плоскостям: по 2-му пинакоиду и гораздо роже наблюдающаяся в шлифах спайность по 3-му пинакоиду. Последняя в плагиоклазах, очевидно, менее совершенна, чем спайность по (010). Ввиду близости показателей преломления кислых плагиоклазов, с одной стороны, и канадского бальзама, с другой, трещины спайности должны исчезать в шлифах, как мы знаем из кристаллооптики, уже при незначительном наклоне к нормали к шлифу. Спайность по (001) будет видна только на плоскости (010) или очень близкой к последней, и здесь показатель преломления по одному направлению почти не отличим от канадского бальзама. Однако в плагиоклазе спайность по 3-му пинакоиду имеет иногда важнейшее диагностическое значение, так как только в случае наличия этой спайности можно определенно отличать альбиты от андезинов по координатам двойниковых осей. В случае необходимости выявить эти трещины спайности по 3-му пинакоиду, надо заказать новый шлиф и просить мастера не покрывать его покровным стеклом. Работать вы будете на федоровском столике, где шлиф покрывается глицерином с преломлением (1,47), гораздо меньшим такового же канадского бальзама (1,54), и потому легко обнаружите нужные вам трещины спайности по 3-му пинакоиду. Встречается, но очень редко, спайность и по грани (110), грани, как мы условно называем, ее, призматической.
Очень характерно вообще для плагиоклазов и, в частности, для разбираемых плагиоклазов, образование полисинтетических двойников. Чаще всего в зернистых и порфировых изверженных породах встречаются двойники по 2-му пинакоиду — _/_(010), так называемые альбитовые; затем — по частоте проявления — идут карлсбадские [001], в которых двойниковой осью является третья кристаллографическая ось, а швом (010), или, конечно, — но это очень редко — любая из плоскостей, заключающих двойниковую ось [001], т. е. любая из граней, принадлежащих к поясу третьей кристаллографической оси, и двойники сложные, комплексные, в которых двойниковой осью служит перпендикуляр к третьей кристаллографической оси, лежащий во втором пинакоиде _/_ [001]||(010). В кристаллических сланцах очень часто встречаются двойники периклиновые, осевые двойники, в которых двойниковой осью служит вторая кристаллографическая ось — [010]. Периклиновые двойники особенно характерны для кристаллических сланцев, что было мной отмечено еще в моей студенческой работе, и теперь я в этом неоднократно убеждаюсь все больше и больше. Вы можете даже сказать, что если в горной породе, на структуру которой вы не обращаете внимания, вы сделали подряд два-три измерения и нашли, что эти измерения дают периклиновые полисинтетические двойники, то эта горная порода не интрузивная. Для кристаллических сланцев факт частого нахождения периклиновых полисинтетических двойников в плагиоклазах, повторяю, весьма характерен. Из остальных двойников двойники манебахский _/_ (001) и, особенно, бавенский _/_ (021) для плагиоклазов исключительно редки, и указания на эти двойники, указания не единичные, а повторные, в какой-либо работе, смею утверждать, ошибочны. [При известном опыте бавенские двойники — всегда простые — легко отличимы на глаз, в особенности в сечениях с двумя спайностями по диагональному положению шва. Особым случаем бавенских двойников является срастание одного индивида плоскостью (010) с плоскостью (001) другого. Есть еще много двойниковых законов для плагиоклазов, но они подобно манебахскому или бавенскому, очень редки, встречаются на сотни раз один раз, и поэтому, в случае их открытия по вашим доследованиям, вы должны быть особенно осторожны и должны руководствоваться теми указаниями, которые даются для идентификации двойников в известном труде В.В. Никитина. Отмечу еще один факт, что в порфировых породах, в их плагиоклазовых вкрапленниках, подвергавшихся большим механическим воздействиям со стороны передвигающейся более или менее вязкой магмы, в которой они находятся, и подвергавшихся также большим механическим воздействиям во время кристаллизации основной массы этих пород — в этих вкрапленниках эффузивных или жильных порфировых горных пород встречается иногда гораздо большее разнообразие двойниковых законов плагиоклазов, нежели в породах зернистых (не порфировых) или метаморфических. Впрочем, это относится — и должно относиться — не только к плагиоклазам, но и к двойникам всех других минералов. Если вы просмотрите справочник Poзенбуша, то найдете, что самые разнообразные двойники разных минералов найдены именно во вкрапленниках эффузивных горных пород.
В шлифе плагиоклазы обыкновенно бесцветны, причем совершенно чистые и водянопрозрачные (макроскопически стекловидные) называются микротинами. При изменении и выветривании они часто мутнеют и имеют тогда в проходящем свете грязно-сероватую окраску, легко отличаясь, как я уже указывал, в этом отношении от ортоклазов, принимающих окраску буроватых цветов. Исключительно редко, но бывает, что измененные (помутнелые), плагиоклазы в шлифе имеют буроватую и красноватую окраску. Ho это исключительно редко. Такие плагиоклазы бывают макроскопически ярко-красного цвета. Двупреломление изменяется от 0,011 до 0,008. Наименьший показатель преломления меньше канадского бальзама; наибольший показатель у альбита почти равен канадскому бальзаму, у олигоклаз-альбита — больше канадского бальзама.
Угол оптических осей решительно не имеет почти никакого значения для определения состава плагиоклазов; это я подчеркиваю с самого начала своей деятельности в этой области, в чем и продолжаю убеждаться с каждым днем, так что не могу на этом не настаивать. Есть, конечно, более или менее повторяющиеся величины, получаемые для этих углов («почти»), и в этом отношении можно сказать, что и у чистых альбитов и у олигоклаз-альбитов угол оптических осей большей частью положительный; у первых около 78° у вторых до 90°.
[В плагиоклазах также установлено изменение структуры минералов в зависимости от температуры образования, основанное на том же принципе «упорядочения» при понижении температуры. Наибольшие различия характерны для альбита, который при высоких температурах кристаллизуется в моноклинной сингонии. При упорядочении происходят также значительные изменения угла оптических осей, наибольшие для кислых плагиоклазов. При быстром охлаждении неупорядоченные структуры высокотемпературных плагиоклазов сохраняются полностью или частично. Именно поэтому возможны широкие колебания 2V для плагиоклазов одного состава, которые, однако, отражают условия образования и охлаждения породы. Несколько изменяется также оптическая ориентировка, в связи с чем построены специальные диаграммы для определения высокотемпературных плагиоклазов на федоровском столике. В связи с различиями между структурой альбита и анортита, дискутируется вопрос о существовании разрыва непрерывности в ряду плагиоклазов, особенно в области № 14—20, причем предполагается, что плагиоклазы в этом интервале имеют субмикроскопическую структуру распада (перистериты).]
Альбит в огромном большинстве случаев минерал эпимагматический, т. е. такой, который не выделяется непосредственно из огненно-жидкой магмы. Ни альбит, ни олигоклаз-альбит не могут быть получены сухим путем, т. е. простым плавлением смесей соответствующего состава. Нередко, особенно в изверженных породах, происходят явления альбитизации, точнее деанортитизации, т. е. превращение более основных плагиоклазов в более кислые. Поэтому — с моей точки зрения — необходимы скорее доказательства первичности альбита, а не того, что альбит эпимагматический минерал. Особенно это относится к альбитам так называемых альбитовых порфиритов и диабазов. Такие названия, прилагаемые без объяснений, недопустимы — и вот с какой точки зрения. Термин альбитовый, а не альбитизированный, или эпиальбитовый, предполагает первичную природу альбита. Магма, давшая при отвердевании порфирит или диабаз, должна быть богата окисью кальция, иначе — если не произошло ее постериорного изменения — она не дала бы ни ту, ни другую породу. Предполагая же первичную природу альбита в этих породах, мы тем самым допускаем, что благодаря каким-то условиям, в противоположность обычно действующим законам распределения окислов в гомогенно-жидкой фазе, весь CaO ушел полностью или почти полностью па образование других, чем плагиоклазы, минералов — для порфиритов и диабазов, следовательно, на пироксены и амфиболы. Наблюдаются ли в природе такие процессы? Наблюдаются, но только при постмагматических процессах, когда, как это доказано многочисленными неоспоримыми наблюдениями, лабрадор замещается, например, чистым альбитом; или MgO-содержащий оливин превращается в чистую кальцитовую псевдоморфозу, не заключающую окиси магния; или, наконец, в известняке — породе, богатой CaO, образуется чистый альбит. Такие превращения ни в коем случае не магматические; то, что дало кальцит из оливина, занимало объем не получившегося кальцита, а заключалось в объеме неизмеримо больших масс проходящих растворов, постепенно делавших свою работу превращения. Здесь имел место закон действия масс. Каким же путем из магмы, богатой CaO. может получиться лишенный или почти лишенный окиси кальция магматический альбит, занимающий почти тот же объем, что и вещество, давшее его, — никто из называющих альбитовые порфириты либо диабазы или совсем иногда не упоминает, или не постарается объяснить. Некоторые, правда, пишут, что это обусловливается тем, что магма изливалась под воду, благодаря чему происходило пропитывание ее водой, которая будто бы разлагала плагиоклаз в момент образования и давала, таким образом, альбит. Объяснение — абсолютно ни на чем не основанное. Даже, совсем наоборот, объяснение — противоречающее давно известным фактам. He говоря уже о том, что трудно представить себе пропитывание огненно-жидкой массы с температурой в 700—800 и более градусов водой, мы предположим на мгновение, что пропитывание шло именно таким образом, — в действительно «пропитанных» водой породах, при этом свежих породах, содержащих наряду с 6—7 % воды всего около 1 % CaO (липаритовые смоляные камни, перлиты, пемзы), встречаем во вкрапленниках не альбиты, а андезины (№ 30 и выше). Отсюда совершенно ясно, что альбитовые диабазы и порфириты с первичным альбитом совершенно невозможны, по крайней мере с точки зрения теперешних наших знаний. Что касается щелочных, богатых SiO2 пород, почти лишенных CaO (например, комендитов или альбитофиров) и имеющих совершенно почти свежую стекловатую основную массу, то в них альбитовые вкрапленники, первичные, вполне допустимы, и понятны с физико-химической точки зрения. Я с умыслом остановился на предыдущем, чтобы показать вам, что при самостоятельной работе вы должны обязательно связывать химизм породы с ее минералогическим составом, и чтобы порезче оттенить, что без знания законов физической химии даже петрографией, не говоря уже о петрологии, заниматься теперь невозможно.
[В настоящее время уже неоднократно исследовались базальты, образовавшиеся на дне океана, причем плагиоклаз здесь основной, т. е. упрощенное представление о подводном образовании магматического альбита действительно оказалось неправильным. Вопрос о роли морской воды при вторичной альбитизации глубоководных базальтов и особенно захороненной морской воды продолжает обсуждаться.]
Альбиты часто встречаются в кристаллических сланцах. В так называемых зеленых сланцах, т. е. сланцах, состоящих из эпидот-цоизитовых минералов, хлорита, альбита и часто кальцита, кальцит и альбит бывают почти совершенно чисты по химическому составу. Альбиты нередко встречаются в кристаллических известняках, и здесь их очень легко спутать с кварцем. Наконец, некоторые альбитовые породы, состоящие из амфибола и плагиоклаза, альбитовые амфиболиты, тоже имеют плагиоклаз, очень близкий к альбиту.
Альбит и олигоклаз-альбит — несдвойникованные — очень легко спутать с кварцем, если не подвергать их точным методам исследования или не прибегать к определению показателей преломления. В особенности надо быть осторожным с породами роговиковыми и кристаллическими сланцами и из последних особенно с зелеными сланцами. При исследовании зеленых сланцев даже более или менее опытному исследователю, при беглом просмотре шлифов, может показаться, что породы состоят из большого количества кварцевых зернышек, а между тем ближайшие исследования покажут, что ни одного кварцевого зернышка в этих сланцах нет, и весь минерал, принимаемый за кварц, относится к альбиту. Это происходит потому, что в зеленых сланцах альбит, как и вообще плагиоклазы в кристаллических сланцах, часто совершенно не обнаруживает двойников. Точно так же с альбитами надо быть очень осторожным — в смысле возможности спутать их с кварцем — в кристаллических известняках и в некоторых мелкозернистых аплитах, почти лишенных окрашенных минералов. Иногда такие аплиты содержат в себе до 40—50% кварца, макроскопически представляются совершенно белыми, сахаровидными, образуют, подобно кварцу, тонкие жилочки, словом, во всех отношениях являются подобными кварцевым породам. От последних в таких случаях их можно отличить только под микроскопом и лучше и проще всего при помощи уже неоднократно указывавшегося дисперсионного эффекта. От кварца альбит отличается по преломлению. У кварца по всем направлениям преломление больше канадского бальзама, у альбита преломление или почти равно канадскому бальзаму или — у чистого альбита — по осям Np и Nm меньше, чем у канадского бальзама. Кроме того, альбит хотя и очень стойкий минерал, как минерал эпимагматический, но может разлагаться и мутнеть; кварц же почти всегда чистый и прозрачный. Ho в таких случаях надо всегда иметь в виду, что — особенно в кристаллических сланцах и известняках и часто в некоторых песчаниках — кварцевые зерна бывают переполнены мельчайшими частицами, которые и под микроскопом не могут распознаваться и кажутся мельчайшей мутью. Иногда эти частицы заполняют зерна кварца, местами тянутся по полю кварцевых зерен в виде полосок. Такой кварц вы легко можете принять за альбит. В этом случае хорошо помогает различение или по преломлению, если это возможно, или во всех случаях с помощью точных методов: кварц всегда положительный и одноосный, а альбит резко двуосный минерал. Здесь я, конечно, не имею в виду тех случаев, когда альбит и олигоклаз-альбит сдвойникованы или обнаруживают трещины спайности. В этих случаях минералы эти спутать нельзя: кварц под микроскопом никогда не обнаруживает двойников, и только в исключительных случаях в кварце можно наблюдать 1—2 трещины, подобные трещинам спайности.
Альбит можно спутать с нефелином, тем более что дисперсионный эффект в стыке нефелина и альбита или альбит-олигоклаза может совершенно отсутствовать или казаться очень неясным; следовательно, по преломлению альбит от нефелина отличить иногда невозможно. Самое лучшее, пользуясь простейшими методами, отличать их по двупреломлению или по поведению спайности, если она присутствует. Двупреломление нефелина никогда не поднимается выше 0,005, в то время как у альбита или альбит-олигоклаза пе спускается ниже 8 или 7 с половиной тысячных. Спайность у нефелина, как у минерала одноосного, если трещины ее наблюдаются в шлифе, ведет себя в разрезах совершенно иначе, чем у плагиоклазов, что видно из таблицы, приведенной выше. Наконец, формы у нефелина совершенно другие: толстые прямоугольники и шестиугольники в разрезах шлифов, дающие прямое или симметричное угасание.
Альбит можно также спутать с кордиеритом, особенно в роговиках. Эти два минерала можно иногда отличить друг от друга, только пользуясь точными методами, потому что кордиерит бывает точно так же полисинтетически сдвойникован, как и альбит, и под микроскопом в таком случае совершенно не отличается по виду от плагиоклаза. В этом случае необходимо сделать определение двойников. Если вы приняли такой кордиерит за альбит, то определение двойника покажет вам бавенский закон. Полисинтетического бавенского двойника в плагиоклазах пока еще никто не видел. Даже простые бавенские двойники в плагиоклазе встречаются па 1000 измерений один раз. Если у вас простые двойники, и вы, принимая минерал за плагиоклаз, получили для них бавенский закон, то это уже на 99,9% не альбиты; в таком случае, если, измерив еще один двойник предполагаемого альбита, вы снова получите бавенский закон, то это наверняка кордиерит. Получается это потому, что по оптической ориентировке двойники кордиерита почти в точности отвечают бавенским двойникам плагиоклазов: у кордиерита в двойниках по призмам оси Np обоих индивидов совпадают, а оси Ng и Nm делают друг с другом углы в 30° или в 60°. У плагиоклазов бавенские двойники дают те же константы: оси Np двойников почти совпадают (градуса полтора несовпадения вполне укладываются в ошибку наблюдения), а оси Nm и Ng делают такие же углы, как у кордиерита. Вообще кордиерит очень капризный минерал, и здесь очень легко впасть в ошибку, если не сделать точных измерений почему я на этом и счел нужным остановиться. Я иногда сижу на шлифом около получаса, чтобы не смешать кварц или альбит с кодиеритом. Если наблюдается спайность в минерале, который и можете принять за альбит или за кордиерит, то надо иметь в вид что у кордиерита спайность пинакоидальная и что этот минерал ромбический, а потому трещины спайности на плоскости шлифа будут вести себя иначе (см. табличку, п. 6а), чем трещины спайности триклинного альбита. Я исключаю из рассмотрения те кордиериты, у которых показатели преломления больше 1,55: их по преломлени. легко отличить от альбита. Наконец, в контактных роговиках и сланцах следует обращать внимание на включения в минерале, которые вы склонны принять за кварц либо за альбит, и на присутствие тройников, расположенных по секторам. Еще по одному признаку можно различить кордиерит от плагиоклазов — имея в виду предполагаемые нами массовые способы работы — именно по продуктам разложения. Последние у кордиерита представлены чешуйчатыми минералами из группы мусковита, хлорита и вероятнее всего также талька, и так как кордиерит всегда содержит железо, то и в проходящем свете эти продукты окрашиваются в слегка зеленоватые или желтоватые и буроватые, даже красные цвета. Нередко внутри кордиерита — иногда по жилочкам — наблюдается почти изотропное бело-и бесцветное, местами слегка буроватое, серпентиновидное вещество. Все эти продукты легко отличаются от продуктов разрушения плагиоклазов, которые чаще всего бывают совершенно бесцветны (серицит, мусковит) или (в соссюрите) обладают высоким преломлением
При применении точных методов исследования на федоровском столике альбиты можно спутать с андезинами, и я должен здесь со всей категоричностью отметить, что по углу оптических осей альбита от андезина отличать нельзя. Отрицательный альбит встречается, правда, очень редко; положительные же андезины встречаются, пожалуй, чаще, чем отрицательные, поэтому альбиты от андезинов прежде всего и легче всего отличать по преломлению. У андезина преломление больше канадского бальзама, а у альбита или меньше, или почти не отличимо. Иногда плагиоклазы бывают слишком мутными для того, чтобы имелась возможность с уверенностью заметить преломление относительно канадского бальзама или соприкасающегося зерна кварца; поэтому вторым очень хорошим отличительным признаком альбита от андезина является наличие в исследуемом плагиоклазе манебахского двойника (исключительно редок!) или спайности по 3-му пинакоиду. Эта спайность, как я указывал, вследствие явлений преломления, в шлифах у альбитов наблюдается очень редко, и достаточно небольшого наклона плоскости этой спайности к нормали шлифа, чтобы ее не было видно. Поэтому, если вам необходимо отличить альбит от андезина именно таким образом, то вы должны, как я уже указывал, заказать непокрытый шлиф. Координаты осей оптической индикатриссы по отношению к этому 3-му пинакоиду для андезина настолько резко отличаются от соответствующих координат для альбита, что о смешении этих двух плагиоклазов в отношении к плоскости (001) не может быть и речи. Для чистого альбита угол между перпендикуляром к (001) и осью Np = 75° или около этого, а для андезина № 35 тот же угол = ок. 86° — различие слишком большое, чтобы могло появиться сомнение даже при недостаточно аккуратной работе по федоровскому методу. Если вы не обнаружите спайности по (001), то может помочь плоскость ограничения, не относящаяся к (010), или, наконец, присутствие карлсбадского, т. е. осевого, двойника, координаты которого для альбитов и андезинов различаются так же резко, как и координаты плоскости (001).