Сфен

08.12.2016

Следующий минерал — сфен, или титанит CaTiSiO5, с 42% TiO2. Нередко встречается примесь двухатомного железа, марганца, иногда иттрия и редких земель, магния, трехатомного железа и алюминия. Количество воды в среднем доходит иногда до 0,5%, редких земель 0,05—0,5%. [Редкоземельные сфены в биотите вызывают появление плеохроичных двориков.] Сингония моноклинная. Сфен иногда дает конвертообразные кристаллы (рис. 26); иногда, но это уже реже, наблюдаются призматические кристаллики, как оборванный на рис. 27 еще более длинный в действительности кристалл, дающий в поперечном разрезе ромбовидные формы. Вообще для сфена очень характерны клиньевидные формы (отсюда название сфен, по-гречески клин), изображенные на рис. 28 и дающие в разрезах очень острые углы в получающихся трех- или четырехугольных сечениях. Сфен нередко встречается также в совершенно неправильных зернах и в агрегатах зерен.
Спайность в сфене большей частью незаметна, но иногда все же наблюдается ясная спайность по 3-й призме (140). He очень редки двойники по (001), иногда полисинтетические (не смешать с кальцитом!). Обычно сфен бесцветен, т. е., вернее сказать, имеет, благодаря высокому преломлению, сероватую окраску в шлифе. Бывает также буроватым и оранжевым, и тогда заметно плеохроирует. Двупреломление очень высокое — около 0,150. Наименьший показатель преломления — 1,887, наибольший показатель преломления — 2,009. Угол оптических осей положительный и незначительный — от +20° до +32°.
Вообще говоря, очень стойкий минерал. Иногда он превращается в землистую массу, сохраняя свою огранку, и называется в этом случае лейкоксеном. Нередко сфен окаймляет титаномагнетитовые зерна в кристаллических сланцах и называется здесь титаноморфитом. По-видимому, только под действием гидротермальных процессов сфен иногда замещается кальцитом. Минерал распространен в виде примеси часто в кислых интрузивных породах и промежуточных. Здесь он встречается в своей обыкновенной конвертообразной форме. Затем он встречается и в щелочных породах, и здесь характерными для него являются призматические кристаллы. В метаморфических породах сфен обычно образует совершенно неправильные зерна, иногда дает указанные выше остроромбовидные разрезы, причем эти ромбы достаточно длинны. Сфен также типичный контактово-метаморфический минерал и часто встречается в виде минерала гибридного, происшедшего от вовлечения в изверженную массу посторонних пород. Здесь сфен часто окрашен в буроватый и оранжевый цвета и плеохроирует. [Агрегат, называемый лейкоксеном, может состоять не только из сфена, но и из других минералов, богатых титаном.
Сфен

В последнее время выяснено, что в некоторых случаях тонкие иголки, образующие так называемую сагенитовую решетку в биотите и гранате, являются не рутилом, а сфеном. Несмотря на очень малую толщину, в этих иголках, так же как и в рутиле, хорошо видны высокие цвета интерференции — красный, зеленый, синий, но погасание не прямое и угол погасания достигает 20°.]
Сфен можно спутать с цирконом и с кальцитом. Отличие от последнего легко произвести иногда на простом микроскопе, лишенном коноскопа. Преломление у сфена ни в каких разрезах не может быть сколько-нибудь близким к канадскому бальзаму. Это видно из цифр преломления — у кальцита в одном направлении погасания преломление не только близко к преломлению канадского бальзама, но может быть и меньше. Я не говорю о двупреломлении, потому что для сфена и кальцита величина двупреломления очень высока, и без точных измерений этого различия уловить нельзя. Под коноскопом спутать сфен с кальцитом нельзя. Сфен дает отчетливую двуосную фигуру положительного кристалла с резко выраженной дисперсией. Кальцит в огромном большинстве случаев одноосный, отрицательный, с еще более отчетливой фигурой. Очень редко кальцит бывает двуосным. [Кальцит вряд ли может быть двуосным, вероятно, речь идет об арагоните] с небольшим углом, но и в этом случае — отрицательным.
Затем сфен можно спутать, но при большом лишь желании, с ангидритом. У ангидрита гораздо меньше двупреломление (=0,044), угол оптических осей гораздо больше (44°) и тоже положительный, и, наконец, у ангидрита преломление заметно меньше во всех сечениях, чем у сфена, — в одном направлении едва отличается от преломления канадского бальзама, в другом доходит до 1,61.
Сфен можно спутать с касситеритом, или оловянным камнем, — у касситерита двупреломление не превышает 0,107, но и здесь опять-таки сразу это различие двупреломлений непривыкшему глазу не бросается в глаза, потому что оно слишком высоко, как и у сфена, поэтому от касситерита сфен легче отличим по формам и двойникам, каковые бывают у касситерита, как и у рутила, нередко коленчатые и сердцевидные. Кроме того, касситерит одноосный минерал, дает в сходящемся свете хорошие фигуры, очень редко обнаруживая совершенно незначительное расхождение гипербол (двуосность), между тем как у сфена угол оптических осей не меньше 20° Затем сфен можно спутать еще с ксенотимом. Ho у ксенотима преломление заметно меньше. Формы совершенно отличаются от форм, характерных для сфена; опять-таки угол оптических осей у ксенотима положительный и равен 0°.