Цепочечные и ленточные силикаты

Цепочечные силикаты – соединения катионов с комплексной анионной группой в виде непрерывных цепочек кремнекислородных тетраэдров [Si₃O₉] ^{6 –} и [Si₂O₆] ^{4 –}. Аналогичные соединения в виде сдвоенных цепочек кремнекислородных тетраэдров [Si₄O₁₁] ^{6 –} называют ленточными силикатами.

Основными катионами цепочечных и ленточных силикатов являются Mg, Fe, Mn, Ca, Na, K, а также Li, Al, Cr, Ti. Для ленточных силикатов характерно присутствие добавочных анионов (OH), F, Cl.

Представителями цепочечных силикатов являются минералы группы пироксенов (энстатит, гиперстен, авгит, диопсид, геденбергит, сподумен, эгирин), а также пироксеноиды (волластонит, родонит)

Представителями ленточных силикатов являются минералы группы амфиболов (актинолит, роговая обманка, тремолит, чароит).

Общая характеристика. Для цепочечных и ленточных силикатов характерно сходство структур, физических свойств и химических особен-ностей. В минералах обеих групп цепочки ориентированы вдоль удлинения кристаллов, а смежные цепочки соединяются с помощью катионов, расположенными между ними (рис. 47).

Рис. 47 Схема расположения цепочек и лент в кристаллах

пироксенов (а) и амфиболов (б) (по А.Г. Булах, 1999)

Большинство цепочечных и ленточных силикатов кристаллизуются в моноклинной и ромбической сингониях. Исключением являются пироксе-ноиды (кристаллизуются в триклиной сингонии).

Вследствие цепочечной структуры минералы этого подкласса обычно призматические, игольчатые или волокнистые. Форма кристаллов и характер спайности, являются диагностическими признаками для минералов обеих групп, по которым можно визуально отличить пироксены от амфиболов. Угол между направлениями спайности у амфиболов равен примерно 124 ⁰, а у пироксенов около 87⁰. Поэтому поперечные сечения кристаллов пироксена имеют очертания почти квадратных призм по спайности, в то время как для кристаллов амфиболов характерны призматические сечения в форме ромба.

Сходство структур пироксенов и амфиболов обусловливает сходство химических составов и физических свойств (окраски, блеска, твердости, плотности). Цвет амфиболов и пироксенов, как правило, зеленый различных оттенков, реже серый. Блеск стеклянный. Значения твердости колеблются в зависимости от состава от 5,0 до 6,0, а плотности - от 2,5 до 5,5 г/см³.

Краткая характеристика минералов цепочечных и ленточных силикатов приведена в таблице № 15.

Происхождение цепочечных и ленточных силикатов эндогенное и связано с магматическими и метаморфическими процессами, при этом пироксены являются более высокотемпературными, чем амфиболы, и образуются при высоких давлениях. Поэтому кристаллизация первых происходит на больших глубинах, а вторые – являются минералами средних глубин.

В ультраосновных и основных породах пироксены представлены магниевыми и железистыми силикатами ромбической и моноклинной сингонии (энстатитом, гиперстеном, диопсидом и геденбергитом). В средних и кислых породах из пироксенов встречается диопсид, а из амфиболов – роговая обманка.

Энстатит, гиперстен, диопсид и геденбергит являются типичными скарновыми минералами. Нефрит (скрытокристаллическая разновидность актинолита) образуется при метасоматическом изменении диабазов на контакте серпентинитов с дайками основного состава.

Для пород средних ступеней регионального метаморфизма типичными являются различные амфиболы, ассоциирующие с тальком, серпентином и другими богатыми магнием минералами.