П/кл 1. Островные силикаты

Соли ортокремниевой кислоты (H₄[SiO₄]) и диортокремниевой кислоты (H₆[Si₂O₇]). Соответственно этот подкласс образуют ортосиликаты с радика лом [SiO₄]^4-(одинарные, изолированные ККТ) и диортосиликаты [Si₂O₇]^6- (сдвоенные изолированные ККТ) (рис. 10).

Диортосиликаты

Ортосиликаты

-

Рис. 10. Структуры островных силикатов

Среди силикатов это наиболее многочисленный подкласс минералов, который характеризуется наиболее разнообразным составом катионов: Fe, Ca, Mg, Mn, Ti, Al, редкие земли, Th, Zr, Nb, Ta и др.

К числу породообразующих и наиболее широко распространенных в природе минералов относятся минералы групп: оливина, граната, эпидота, кианита, сфена, циркона.

Практическое значение имеет немного минералов. Абразивный материал – гранаты. К драгоценным камням относятся: топаз, альмандин, пироп, уваровит, демантоид, хризолит, зеленый сфен, кианит. Фенакит – источник Be, циркон – источник Zr, Hf.

Морфология: для островных силикатов характерна высочайшая степень идиоморфизма, поэтому в процессе кристаллизации образуются правильные кристаллы. Это объясняется большой силой кристаллизации данных минералов. Наиболее характерные облики: изометричный у гранатов ( ромбододекаэдры, тетрагонтриоктаэдры), тетрагональные призмы и дипирамиды у цирконов, ромбические призмы с диэдром у топазов, клиновидные кристаллы у сфена, лишь оливин редко встречается в хорошо огранённых кристаллах, чаще всего в овальных зёрнах с оплавленными гранями.

Физические свойства. Окраска: обусловлена присутствием элементов хромофоров Fe²⁺ , Fe³⁺ - зеленый, коричневый, Mn, Fe – малиново-красный, Cr – изумрудно-зеленый.

Плотность средняя (3,0 – 4,0 г/см³); твердость высокая (6-8 по шкале Мооса).

Генезис. Минералы высоких температур, давлений и больших глубин, т.е. мантийные или регионального метаморфизма. Главные типы месторождений: магматические, метаморфические и высокотемпературные гидротермальные. В ультраосновных горных породах оливин – главный породообразующий минерал, в остальных породах он выступает как акцессорный. В образовании метаморфических минералов главную роль играют процессы регионального и контактового метаморфизма. Типичными представителями гнейсов и сланцев являются ставролит, кианит, силлиманит, эпидот, гранат (альмандин). Для пород контактового метаморфизма характерными минералами являются гранаты, везувиан, эпидот.

К различным метасоматическим образованиям приурочены следующие минералы островных силикатов: в альбититах – циркон и фенакит, в грейзенах – топаз и фенакит, в скарнах – гранаты (Ca, Fe) и эпидот.

Группа оливина

Изоморфный ряд: форстерит Mg₂[SiO₄] – фаялит Fe₂[SiO₄].

Морфология: зернистые агрегаты, вкрапленники в породу. Сингония ромбическая.

Физические свойства. Цвет оливково-зеленый, хризолит – прозрачная желтовато-зеленая разновидность (драгоценныё камень). Блеск стеклянный. Спайность средняя, твёрдость 7, плотность – 3,2-4,3.

Генезис. Магматический – в основных и ультраосновных породах. Ассоциация – хромит, пироксены, платина, с другими темноцветными минералами.

Группа гранатов:

1) пироп – Mg₃Al₂[SiO₄]₃

2) альмандин - Fe₃Al₂[SiO₄]п/гр алюминиевые (пиральспиты)

3) спессартин - Mn₃Al₂[SiO₄]₃

4) гроссуляр - Ca₃Al₂[SiO₄]₃

5) андрадит - Ca₃Fe₂[SiO₄]₃ п/гр кальциевые (уграндиты)

6) уваровит - Ca₃Cr₂[SiO₄]₃

Группа циркона Zr[SiO₄]

Морфология. Призматические кристаллы, тетрагональные дипирамиды, вкрапленники в породу. Сингония тетрагональная.

Физические свойства. Окраска оранжевая, жёлтая, коричневая, розовая, красная. В некоторых случаях цвет циркона зависит от сохранности кристаллической решётки, например, малакон – молочно-белый, бурый, метамиктный распад, циртолит – разрушение до окиси циркона и окиси кремния. Драгоценная разновидность гиацинт – прозрачная, золотисто-желтая, красная, красно-бурая. Блеск алмазный. Спайность отсутствует, твердость 7-8, плотность – 4,6-4,7 г/ см³.

Генезис. Магматический и пегматитовый, связанный со щелочными и кислыми породами.

Группа сфена CaTiO[SiO₄] (титанит)

Морфология. Встречается в хорошо выраженных кристаллах пластинчатого, клиновидного, конвертообразного облика, реже в зернистых агрегатах. Сингония моноклинная.

Физические свойства. Цвет желтый, коричневый, зеленый, красный, серый. Блеск алмазный. Спайность несовершенная. Твердость 5-6. Плотность 3,3-3,6 г/ см ³.

Генезис. Магматический и метаморфический.

Группа кианита Al₂O[SiO₄]

Морфология. Дощатовидные кристаллы, лучистые, игольчатые агрегаты. Триклинная сингония.

Физические свойства. Цвет серый, голубой. Твердость 7 против удлинения и 4,5 по удлинению, плотность 3,5 -3,7 г/ см³, спайность совершенная.

Генезис метаморфический (сланцы).

Группа ставролита Fe₂Al₉O₇[SiO₄]₄(OH) (ставрос – крест)

Морфология – одиночные кристаллы (призмы) и крестообразные двойники в породе. Сингония ромбическая.

Физические свойства. Окраска бурая, красноватая, буро-черная. Спайность средняя, твердость 7,5, плотность 3,6-3,8 г/ см³.

Генезис. Региональный метаморфизм (кристаллические сланцы, гнейсы).

Группа топаза Al₂(F,OH)₂[SiO₄]

Морфология. Хорошо образованные кристаллы, редко зернистые агрегаты. Призматический габитус. Сингония ромбическая.

Физические свойства. Цвет позрачный, бесцветный, голубой, желтый, красноватый. Блеск стеклянный. Спайность совершенная по пинакоиду; твердость 8; плотность 3,5 г/см³.

Генезис. Пневматолитовый и пегматитовый.

Группа эпидота (Ca,Ce)₂(Al,Fe)₃(OH)O[SiO₄] [Si₂O₇]

Морфология. Хорошо образованные кристаллы призматического и пинакоидального облика, друзы, щетки, зернистые агретаты. Сингония ромбическая.

Физические свойства. Цвет травяно-зеленый, фисташково-зеленый. Спайность совершенная по удлинению кристалла, твердость 6,5, плотность 3,3-3,4 г/см³, блеск стеклянный.

Генезис. Гидротермальный, метаморфический (скарны).