Моноклинные пироксены

08.12.2016

Теперь моноклинные пироксены. Здесь мы разберем моноклинные пироксены бесцветные или почти бесцветные, отнеся ясно окрашенные в шлифе моноклинные пироксены, как мы это делаем, в группу минералов окрашенных. Состав моноклинных пироксенов слагается из различных молекул, причем эти молекулы, как химические единицы, толкуются различными авторами различно.
Совершенно одинаково всеми авторами признается, что главные составные части моноклинных пироксенов это два типа молекул:
Моноклинные пироксены

Это для моноклинных пироксенов диопсидового ряда. Нередко бывает небольшая примесь глинозема, изредка хрома (1—2%) (в перидотитах) и щелочей.
Затем, в авгитовых пироксенах, сверх указанных молекул, имеются так называемые молекулы Чермака:
Моноклинные пироксены

получаемые из предыдущих замещением 6-атомных групп CaSi и MgSi шестивалентными же Al2 и Fe23+
Другие вместо этих Чермаковских молекул берут для авгитовых пироксенов состав просто диопсида и затем говорят, что авгит представляет собой диопсид с примесью молекул MgSiO3 и (Al, Fe)2О3. Кроме того, надо иметь в виду, что в состав моноклинных пироксенов (всех вообще) входит также иногда марганец (0,1—0,4% MnO), очень редко хром (0,02—0,2% Cr2O3) и цинк, довольно часто титан TiO2 (окись титана) и Ti2O3 — доходящая иногда, хотя редко, почти до 5%, затем по Трёгеру, 0,01 Sc2O3, 0,01—0,1% V2O3; по 0,01 — 0,1% NiO, SrO, BaO; в хром-диопсидах количество Cr2O3 доходит до 3% и, наконец, очень редко наблюдается также, как это недавно указано, в моноклинных пироксенах и наличие фтора. В последнее время описаны, наконец, моноклинные пироксены, совершенно свежие и содержащие H2O.
Моноклинные пироксены

Наиболее обычная форма и разрез для авгита приведены соответственно на рис. 18, I и 18, II; очень характерны для диопсидовых пироксенов форма 19, I и разрез последней перпендикулярно, как и 18, II, к [001] на рис. 19, II. Сингония моноклинная; форма длинно- или короткостолбчатая, таблитчатая (рис. 19, III авгит, рис. 19, IV — диопсид), шестоватая. Исключительно редко моноклинные пироксены дают сферокристаллические образования. Спайность такая же, как и у ромбических пироксенов, по третьей призме (110) с углом между трещинами около 87° Затем нередко наблюдаются спайность и отдельность по второму пинакоиду; это надо иметь в виду, потому что она будет вести себя так же, как и пинакоидальная спайность ромбических минералов. [Спайность по (010) несовершенная.] Также наблюдаются, вероятно, отдельности по первому и третьему пинакоидам. Авгиты некоторых основных эффузивных пород иногда совершенно не обнаруживают спайности и макроскопически дают раковистый излом. Двойники довольно часты по первому — обыкновенный закон — и третьему пинакоидам, причем они бывают и полисинтетическими. Затем редко наблюдаются двойники по пинакоиду (101), а также по призматическим граням (011) и (122). Эти двойники нередко бывают во, вкрапленниках эффузивных пород, давая крестообразные формы.
Моноклинные пироксены

Моноклинный пироксен в шлифе бесцветен, сероват, буроват, очень светло-зеленоватый, иногда травянисто-зеленоватый, но очень светлый; и очень характерно, что даже в сравнительно ясно окрашенных моноклинных пироксенах плеохроизм в шлифах обычной толщины почти не заметен. При такой же бледной окраске некоторых амфиболов, плеохроизм в этих последних резко и сразу бросается в глаза, а в ромбических пироксенах нетрудно улавливается. В этом, как уже давно указывалось, состоит одно из хороших отличий моноклинных пироксенов от слабо окрашенных роговых обманок.
Двупреломление у моноклинных пироксенов колеблется от 0,018 у геденбергита до 0,032 у диопсида, Np для различных членов ряда колеблется в пределах от 1,651 до 1,739; Ng в пределах от 1,681 до 1,757. Угол оптических осей всегда положительный, большей частью колеблется от 45 до 60°; для некоторых магнезиальных членов ряда дает более низкие цифры, спускаясь у магнезиального диопсида до 0° [пироксены по составу переходные от диопсида к клиноэпстатиту], и едва ли часто угол оптических осей моноклинных пироксенов может достигнуть 68—70° Ось Nm совпадает со второй кристаллографической осью. Угол погасания самого минерала, а не разрезов, т. е. угол Ng [001] = cNg колеблется для различных членов описываемого ряда от 36 до 69°
Моноклинный пироксен наиболее распространенный минерал основных и ультраосновных изверженных пород, пироксенитов, перидотитов, диабазов, габбро, часто встречается в более основных диоритах, почти всегда в тех породах, которые можно назвать монцонитами; иногда он встречается даже и в кислых породах, но, вероятно, в кислых интрузивных породах моноклинный пироксен, как и ромбический, представляет собой минерал, чуждый этим кислым породам, т. е. является в них эндоконтактовым. [Также нормальный минерал субщелочных гранитов.] Затем, несомненно, первичный моноклинный пироксен очень часто наблюдается в стекловатых эффузивных породах, даже самых кислых — липаритах. Это надо иметь в виду, потому что это все-таки можно химически обосновать. Искусственное получение диопсидов и авгитов так же легко, как и оливинов. Моноклинный пироксен легко получается плавлением амфиболов, которые после плавки дают пироксен (ср. опацитизацию), а не амфибол. Затем моноклинный пироксен часто наблюдается как контактовый минерал, особенно диопсид, а другие, как, например, геденбергит или фассаит, являются исключительно контактовыми минералами.
Затем моноклинный пироксен является частым минералом в кристаллических сланцах, а, именно, в высокотемпературных или, как говорят, в кристаллических сланцах глубокой зоны. Нередко наблюдается пертитовое срастание моноклинных пироксенов с ромбическими, иногда такой тонкости зерна, что едва различимо при самых сильных увеличениях микроскопа, сравнительно реже с роговой обманкой, причем иногда эта роговая обманка по всем своим признакам, несомненно, эпимагматична; иногда же с моноклинным пироксеном, по-видимому, может срастаться и первичная роговая обманка. Моноклинный пироксен иногда обрастает оливин и ромбический пироксен и в свою очередь нередко окаймляется роговыми обманками. Иногда опять-таки эти роговые обманки, несомненно, эпимагматичны, потому что такое окаймление наблюдается, например, только в стыках моноклинных пироксенов с разрушенными полевыми шпатами; иногда, по-видимому, обрастание роговой обманкой первично. Изменение моноклинных пироксенов подобно таковому же для оливинов, причем наблюдается нередко превращение их в хлорит и так называемый уралит, т. е. в гомоосевую псевдоморфозу роговой обманки по пироксену, причем одно зерно пироксена замещается одним же зерном амфибола с сохранением формы пироксена. Вообще же амфиболизация моноклинных пироксенов — явление довольно частое и является процессом эпимагматическим, иногда ясно контактовым.
Амфиболизация моноклинных пироксенов наблюдается довольно часто в тех породах, где рядом с пироксенами расположены полевые шпаты. Чем сильнее идет разложение полевых шпатов, тем сильнее амфиболизация пироксена. Ho надо сказать, что, вероятно, при таких изменениях идут какие-то селекционные процессы, в разных случаях совершенно различные, потому что иногда наблюдается что плагиоклазы совершенно свежи, а моноклинные пироксены совершенно амфиболизированы. [Характер изменения зависит от концентрации различных компонентов в растворе, особенно кальция и щелочей.] Иногда бывает как раз наоборот; плагиоклазы превращены сплошь в глинистые и цоизитовидные образования, так что под микроскопом вы их вид иге почти совершенно непрозрачными, а в то же время моноклинные пироксены остаются или совершенно нетронутыми, или едва только измененными. Это с несомненностью указывает на эпимагматическую, а не поверхностную природу изменений.
Для моноклинных пироксенов указывается очень много разновидностей, — я отмечу только те, сообразно нашей цели, которые встречаются чаще, чем остальные. Прежде всего диопсид CaMgSi2O6. Это чистый диопсид. Нередки примеси закиси железа; иногда небольшие количества глинозема. Коэффициент преломления для чистого диопсида по Ng — 1,694, по Nm — 1,671, по Np — 1,664; двупреломление у диопсидов колеблется от 0,022, никогда не спускаясь ниже этой цифры, и до 0,032. Угол погасания от 36° для чистого диопсида до 48° в непрерывных изоморфных смесях с геденбергитом, причем угол этот повышается в зависимости от повышения содержания геденбергитовой молекулы. Угол оптических осей положительный — от 54 до 60° Ясная дисперсия оптических осей — ρ больше v. Плоскость оптических осей совпадает с плоскостью второго пинакоида. [В некоторых случаях геденбергит бывает резко окрашен.]
Для диопсида очень характерны удлиненно-призматические короткостолбчатые кристаллы и зерна, причем очень характерно их поперечное сечение; вы видите в таких сечениях сравнительно небольшое развитие плоскостей призм и большое развитие плоскостей пинакоидов, так что в поперечном разрезе получается (см. рис. 9, II) восьмиугольник, в котором четыре стороны заметно больше четырех других, между первыми расположенных, — это весьма характерное и, пожалуй, единственное надежное отличие под микроскопом диопсида, и вообще диопсидовых пироксенов, от авгита и авгитовых пироксенов (см. рис. 18, II).
Диопсид, как указывалось, может смешиваться во всех пропорциях с геденбергитом, т. е. с CaFeSi2O6. Коэффициенты преломления для чистого геденбергита будут Ng = 1,757, Nm = 1,745 и Np = 1,739. В шлифе он иногда бывает, как и диопсид, слабо зеленоват и очень слабо плеохроирует. В то время как диопсид макроскопически иногда почти совершенно бесцветен или слабо-зеленоват, грязно-зеленоват, чистый геденбергит макроскопически зелено-черный. Двупреломление характерно для геденбергита, а именно оно равно 0,018 для чистого геденбергита. Угол погасания для чистого геденбергита 48° Угол оптических осей около +60° Характерна очень для геденбергита наблюдающаяся иногда аномальная интерференционная окраска, и ее можно легко распознать указанным ранее способом, так как геденбергит в шлифе никогда не бывает густо окрашен. Диопсид с геденбергитом связан переходами, и это касается всех буквально их свойств, так что вы можете получить в указанных пределах все углы погасания и все величины двупреломления и т. д.
Следующая разновидность моноклинных пироксенов это энстатит-авгиты, или иначе магнезиальные диопсиды, или иначе пижониты. Раньше энстатит-авгиты называли салитами, но теперь название салит применяется для членов, промежуточных между диопсидом и геденбергитом. Правда, благодаря этому получается очень большая путаница. Энстатит-авгиты содержат CaO в пределах от 16 до 6%. Энстатит-авгиты в шлифах только в исключительных случаях могут быть слабо окрашены. Преломление по Ng колеблется от 1,710 до 1,744; по Np от 1,69 до 1,714. Двупреломление около 0,024; угол погасания 40°; угол оптических осой положительный, как у всех слабо окрашенных пироксенов, и от 40° вплоть до 0°. Плоскость оптических осей, как у всех моноклинных пироксенов, есть плоскость второго пинакоида. Иногда плоскость оптических осей перпендикулярна к плоскости 2-го пинакоида. Энстатит-авгиты встречаются, как я уже указывал, не очень редко в диабазах. На федоровском столике они распознаются весьма просто измерением угла оптических осей. Oн оказывается малым — 40° и меньше. Точно так же очень просто в соответствующих сечениях можно убедиться, что перед вами пижонит или энстатит-авгит, по интерференционной фигуре, дающей малый и положительный угол оптических осей, так что обе гиперболы находятся в пределах поля зрения. Энстатит-авгит в метаморфических породах не встречается.
Затем идет авгит, глиноземистый пироксен. Иногда он бывает окрашен в зеленовато-буроватый и красноватый топа, но плеохроирует очень слабо, и зеленоватый авгит весьма легко отличается от такого же гиперстена, во-первых, гораздо меньшей резкостью плеохроизма в шлифах и, во-вторых, тем, что по оси Np у такого слабо плеохроирующего зеленого авгитового пироксена будет зеленая окраска, а у гиперстена всегда по оси Np — окраска розовая. Я уже указал, что авгиты иногда совершенно не обнаруживают спайности ни микроскопически, ни макроскопически. Двупреломление у авгитов никогда не бывает больше 0,025, и это может служить отличием от диопсидов, бедных геденбергитовой молекулой, потому что в промежуточных салитах, как можно судить по цифровым данным, двупреломление тоже равно 0,025. Угол погасания у авгитов в зависимости от примеси Al2O3, Fe2O3 и TiO2 (Ti2O3?) колеблется от 38 [обычно от 43°] до 55°; угол оптических осей такой же, как у диопсида. Ясная дисперсия — ρ ≥ v; для сильно железистого авгита дисперсия оптических осей будет ρ ≤ v, и для этих сильных железистых авгитов наблюдается иногда дисперсия осей эллипсоида. [Нередко наблюдается зональное строение.]
Жадеит — NaAlSi2O6. Я упоминаю здесь его не потому, что он часто встречающийся минерал, — это минерал очень редкий в чистом виде, но потому, что его молекулы входят в состав как диопсида, так и эгирина. Так что существует переход от жадеита с одной стороны — к диопсиду, с другой стороны — к эгирину. Молекулы жадеита, несомненно, находятся в некоторых авгитах. [В настоящее время выяснилось, что жадеит имеет более широкое распространение, чем это предполагалось ранее, в некоторых метаморфических породах. Для него приводятся следующие константы, несколько колеблющиеся в зависимости от содержания других компонентов: Np = 1,640—1,648, Nm = 1,645—1,663, Ng = 1,652—1,673, Ng—Np = 0,012—0,013, 2V = +67° до +70°, cNg = 33°—40°. Таким образом типичный жадеит можно отличить от диопсида по меньшему углу погасания, меньшему углу преломления и несколько меньшему показателю преломления. При нахождении крупных кристаллов или жадеитовой породы следует обратить внимание на более высокую твердость. Такие жадеитовые породы встречаются в некоторых массивах гипербазитов, например на Урале и в Восточном Саяне. Более широкое распространение как породообразующий минерал жадеит имеет в метаморфических породах с глаукофаном, лавсонитом, альбитом, а иногда также с кварцем. Иногда заполняет бывшие миндалины метаморфизованных основных эффузивов, образуясь за счет анальцима. В этих породах он нередко содержит примесь эгиринового компонента — хлоромеланит. При небольшом содержании эгиринового компонента двупреломление остается низким и появляются аномальные цвета интерференции, так что минерал легко спутать с клиноцоизитом и следует обращать внимание на пироксеновые углы погасания.]
Упомяну еще некоторые разновидности пироксенов, часто встречающиеся в литературе при описании.
Салиты — это разности, промежуточные между диопсидом и геденбергитом, и свойства их — промежуточные между свойствами этих двух крайних членов. Раньше салитами назвали энстатит-авгиты.
Затем диаллаг. Диаллаг обыкновенно макроскопически коричневатый пироксен с металлическим блеском, обладающий тонкой отдельностью по 1-му пинакоиду. Эта отдельность иногда доходит до такой степени совершенства, что диаллаг можно с первого взгляда принять за биотит. Такие диаллаги называются, по Е.С. Федорову, эрнитами. Угол оптических осей у диаллагов опускается до 47° Иногда диаллагами называются вообще — и это надо считать совершенно правильным — все пироксены, и моноклинные и ромбические, с очень тонкой отдельностью по первому пинакоиду. Надо сказать, что диаллаги встречаются почти исключительно в глубинных породах.
Омфациты. Макроскопически омфациты имеют цвет незрелого винограда, зеленоватый; встречаются без кристаллографических ограничений исключительно в кристаллических сланцах и характерны для эклогитов. Микроскопически омфациты слабо зеленоваты. В составе омфацитов находится жадеитовая молекула.
Фассаит — это макроскопически луково-желтый или желто-зеленый авгит метаморфических известняков с очень сильной наклонной дисперсией оптических осей и дисперсией осей эллипсоида. Если он встречается в более или менее хорошо образованных кристаллах, то для него характерно совершенное отсутствие пинакоидальных граней. Байкалит — это темный, макроскопически грязнозеленый диопсид. Малаколит — это светло-зеленый, зеленовато-серый диопсид с хорошей отдельностью по третьему пинакоиду. Байкалит, малаколит и фассаит встречаются в метаморфических породах.
Моноклинные пироксены можно спутать с ромбическими и с оливином. Затем со слабоокрашенным амфиболом, — отличие по углу между спайностями, который у роговых обманок не может быть больше 60°; но иногда, не упустите этого из виду, и у моноклинных амфиболов и у моноклинных пироксенов наблюдается отдельность или спайность по второму пинакоиду, и может получиться другой угол между вторым пинакоидом и плоскостью призм, т. е. между двумя видными в шлифе трещинами спайности. Затем у амфиболов угол погасания (у тех, которые можно спутать с пироксенами) не больше 20° У пироксенов. как мы видели, всегда больше 20°. Для амфиболов угол оптических осей отрицательный, но нужно быть осторожным с паргаситом, который едва ли совершенно определенно можно отличить от моноклинных пироксенов иначе, как точными методами.
Моноклинные пироксены можно спутать с эпидотами. Главное отличие, сразу бросающееся в глаза для тех, кто немного наметил глаз, по аномальным интерференционным цветам эпидота, характерным резким цветам — желто-оранжевым, ярко-малиновым, зеленовато-синим и т. д. Эпидот, кроме того, в удлиненных зернах дает всегда прямое или очень близкое к прямому погасание, и у него удлинение может быть и положительным и отрицательным. Моноклинные пироксены по удлинению дают знак плюс и обыкновенно косое погасание, довольпо большое, в зависимости от разреза. У моноклинных пироксенов угол между спайностями больше, чем у эпидотов, и в разрезах не может опуститься ниже 75°. У эпидотов угол между спайностями около 65°.
Диопсид от авгита можно в некоторых случаях совершенно определенно отличить по углу погасают, а именно, в ряду диопсид-геденбергит угол погасания не выше 48° У некоторых авгитов угол погасания доходит до 55° Затем по двупреломлепию можно иногда отличить совершенно определенно, что у вас не авгит, а диопсид у авгита двупреломление, по-видимому, не может быть выше 0,020 так что при Ng — Np — 0,027—0, 030 перед вами диопсидовый пироксен. Затем, как указывалось, авгитовый пироксен от диопсидового лучше всего (но, к сожалению, редко встречаются хорошие ограничения) отличать по формам в поперечных разрезах. Авгит макроскопически обыкновенно черный или зелено-черный диопсид — зеленый, светло-зеленый, серовато-зеленый. Наконец, еще последнее отличие: у авгитов и у диопсидов, богатых геденбергитом, наблюдается иногда, даже в шлифах обычной толщины, дисперсия осей эллипсоида. У авгитов угол погасания для красного цвета меньше, а у диопсидов больше, чем для фиолетового.