Определитель минералов

Результаты комплексного исследования минералов и установленные минералогические закономерности служат предпосылкой успешных поисков месторождений. Многочисленные минеральные парагенезисы группируются в серии, различающиеся по последовательности образования (см. приложения).

Некоторые минералы, например кварц и пирит, представляют собой так называемые сквозные минералы. Они начинают кристаллизоваться уже в пневматолито–вую фазу и еще ранее и сопровождают минеральные выделения вплоть до гидротермальной серии. Для других минеральных фаз устанавливается различная интенсивность выделения в пределах разных температурных интервалов.

Рис. 19. Гидротермальное выполнение трещины.

Парагенезис серебросодержащей сфалерит–арсенопирит–халькопирит–галенит-родохрозитовой дайки в гнейсах Бранд близ Фрейберга в Рудных горах (по В. Маухеру).

1 — биотитовые гнейсы; 2 — столбчатый кварц; 3 — сфалерит (серебросодержащая цинковая обманка); 4 — арсенопирит; 5 — родохрозит (марганцовый шпат); 6—галенит (свинцовый блеск); 7‑халькопирит (медный колчедан); 8 — кальцит (известковый шпат).

КОНТАКТОВЫЙ МЕТАМОРФИЗМ И КОНТАКТОВЫЙ МЕТАСОМАТОЗ

В контактовых породах, особенно вокруг гранитных массивов, встречаются разнообразные минеральные ассоциации. В контактовых зонах на вмещающих породах сказывается влияние температуры, давления и прежде всего летучих компонентов магматического расплава. Минеральные образования (минеральные парагенезисы) в области контакта зависят от состава преобразуемых горных пород.

Если, например, контактовому метаморфизму подвергаются глинистые породы (богатые алюминием), то возникают, в частности, андалузит–кордиеритовые роговики с биотитом и кварцем. Если метаморфизм испытывают известняки, доломиты, известковые, доломитовые или известково–доломитовые мергели, то формируются известково–силикатные роговики с весьма разнообразными минералами, в том числе диопсидом, везувианом, гроссуляром, андрадитом. Они иногда сильно обогащены магнетитом (магнетитовые скарны) или рудами цветных металлов, содержащими халькопирит, пирротин, сфалерит, арсенопирит (полиметаллические скарны).

ДИНАМОМЕТАМОРФИЗМ

С горообразующими процессами связано появление большого числа специфических минеральных перагене–зисов. При этом возникают такие породы, как гнейсы, гнейсо–сланцы, слюдяные сланцы, филлиты, амфиболиты, гранатовые породы, эклогиты, серпентиниты и др.

ХАРАКТЕРНЫЕ МИНЕРАЛЬНЫЕ ПАРАГЕНЕЗИСЫ

Мусковит, альмандин, кварц — мусковит–гранат–слюдяные сланцы

Мусковит, кварц, дистен, альмандин — дистен–гранат–слюдяные сланцы

Мусковит, кварц, дистен, ставролит — ставролит–слюдяные сланцы

Мусковит, биотит, калиевый полевой шпат, плагиоклаз, кварц — слюдяные гнейсо–сланцы или парагнейсы

Амфибол, плагиоклаз, гранат, рутил — плагиоклазовые амфиболиты и т. д.

МИНЕРАЛЬНЫЕ ПАРАГЕНЕЗИСУ ХЕМОГЕННО-ОСАДОЧНЫХ ПОРОД, МИНЕРАЛЬНЫХ И РУДНЫХ ОБРАЗОВАНИЙ

В экзогенной зоне земной коры минеральные образования исключительно разнообразны прежде всего благодаря химическим процессам разложения и осаждения (химическое выветривание) под влиянием кислорода атмосферы, углекислоты и воды. Процессы разрушения минералов происходят весьма различно. Они зависят от устойчивости минералов и от характера самого процес* са (химическое разложение, медленное или быстрое механическое разрушение).

Приведем несколько примеров:

твердые минералы (кварц, алмаз, касситерит, хромит и др.) с трудом разрушаются механическим и химическим путем;

мусковит легко разрушается механическим, но трудно разлагается химическим путем;

оливин, биотит, сульфиды (лирит, халькопирит, пирротин и др.) подвержены быстрому разложению. Легко разрушающийся оливин, представленный сплошными массами (перидотит), разлагается с образованием землистых окислов железа (лимонит, гидрогематит) и отчасти гидросиликатов никеля (гарниерит, никелевый хлорит);

породообразующие минералы — полевые шпаты, фельдшпатоиды, пироксены, амфиболы, гранаты и др. — разрушаются медленнее или быстрее в зависимости от характера выветривания. Продуктом выветривания полевых шпатов обычно является каолинит — главная минеральная составная часть большинства почв.

Над месторождениями сульфидов меди, золотоносного пирита, свинцово–цинковых руд под действием грунтовых вод формируются так называемые «шляпы» (зоны окисления). В результате химического разложения образуются следующие минеральные парагенезисы:

лимонит в месторождениях пирита;

куприт, азурит, малахит в сульфидно–медных месторождениях;

гемиморфит (каламин, галмей), церуссит, кальцит, доломит и др. в свинцово–цинковых месторождениях.

Рис. 20. Рудные жилы в гнейсах или других породах.

Ниже уровня грунтовых вод происходит образование сульфидных рудных минералов или самородных металлов, таких, как медь, серебро, золото. Сульфидные руды, прежде всего медные, слагают вторично обогащенные металлом зоны (зоны цементации) с ковеллином, борнитом, халькозином и др. Процессы их формирования в химическом отношении очень сложны. Разнообразие минералов в этих хемогенно–осадочных парагенезисах чрезвычайно велико. Осаждение минералов и возникновение минеральных скоплений может происходить благодаря деятельности организмов, ассимиляции минерального вещества растениями и усвоению его скелетами животных. Образуются такие карбонатные соединения, как кальцит, арагонит, доломит, сидерит и иногда пирит, фосфаты (например, вивианит или фосфорит).

При процессах испарения соленосных участков морских бассейнов в осадок выпадают такие минералы солей, как галит (каменная соль), сильвин, карналлита также ряд минералов — ангидрит, гипс, кальцит, доло–мит. Все эти минералообразующие процессы часто находят свое выражение в возникновении соответствующих парагенезисов.

К книге приложены три диагностические таблицы для определения минералов по различным свойствам, (см. приложения 2А и 2Б).

МИНЕРАЛЫ ОТ А ДО Я

1. АВГИТ

Ca(Mg, Fe, Al)[(Si, Al)₂O₆]

Греч, «ауге» — блеск (кристаллы авгита часто имеют блестящие грани) Минерал группы пироксенов

Химический состав. Изменчив; окись кальция (СаО) 16–20 %, окись магния (MgO) 11,5–17,5 %, закись железа (FeO) 5–10 %, окись железа (F₂O₃) 1,5–8 %, окись алюминия (А 12О 3) 4,5–7,8 %, окись титана (ТiO₂) 0,2–1,25 %, двуокись кремния (SiO₂) 46–50,5 %.

Цвет. Черный с буроватым оттенком, зеленовато–черный, темно–зеленый.

Блеск. Стеклянный.

Прозрачность. Непрозрачный, просвечивающий.

Черта. Белая.

Твердость. 5–6.

Плотность. 3,3 — 3,5.

Излом. Раковистый.

Сингония. Моноклинная.

Форма кристаллов. Короткостолбчатые, игольчатые, толстотаблитчатые.

Кристаллическая структура. Простые цепочки ионов. Класс симметрии. Призматический — 2/m. Отношение осей. 1,1:1: 0,6; |3~ 105°.

Спайность. Средняя по призме; угол между плоскостями спайности 87 и 89° (см. рисунок — базальное сечение с трещинами спайности).