минералогия (1006435), страница 29

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 29)

Они располагаются внутри негонередко вдоль определенных кристаллографических направлений. Таковы, например, включения вулканического стекла (затвердевших капелек магмы) в кристаллическизональных плагиоклазах, или маточного жидкого раствора солей К, Na, Ca и др. или пузырьков газа, обычнов смеси с жидкостью, в мутных кристаллах кварца, кальцита, топазаи других минералов.Любопытно, что газовожидкие включения при нагревании при определенной температуре становятся обычно однородной жидкостью (газрастворяется в жидкости), а по охлаждении газовый пузырек вновь обособляется. Этим путем в ряде случаев можно приблизительно установитьтемпературу, при которой шла кристаллизация минерала, захватывавшего мельчайшие капельки раствора.В некоторых случаях в газовожидких включениях наблюдается дажетретья, твердая фаза (например, кристаллики NaCl).

При нагревании этикристаллики, как показал Н. П. Ермаков, растворяются в жидкости первыми, а затем исчезает и газовый пузырек.Кроме первичных газовожидких включений в кристаллах обнаруживаются также более поздние, вторичные включения, приуроченные к «залеченным» трещинкам в кристаллах (Г.

Г. Леммлейн). Характерно, что вовторичных газовожидких включениях исчезновение газового пузырькав капельках жидкости при нагревании наступает раньше, чем в первичных включениях. При дальнейшем нагревании в тех и других случаяхпроисходит растрескивание кристаллической массы (столь сильное давление создается в жидких включениях).Если какойлибо раствор, пропитывающий данную породу, взаимодействует с ней по реакции обменного разложения, то при этом, как правило, возникают новообразования за счет всей породы или некоторыхсоставляющих ее минералов. Такой процесс носит название процесса за'мещения, или метасоматоза.

Примерами могут служить замещение кальцита гипсом при реакции с водой, содержащей серную кислоту:CaCO3 + H2O + H2SO4 = CaSO4 . 2H2O +CO2,кальцитгипсГлава 4. Образование минералов в природе121или замещение сфалерита ковеллином при реакции с раствором сульфата меди:ZnS + CuSO 4 = CuS + ZnSO 4.сфалерит раствор ковеллин растворВ случае избирательного метасоматоза (т.

е. при замещении какихлибоопределенных минералов породы) вновь образованный минерал, воспринявший внешнюю форму, а иногда и особенности внутреннего строения старогоминерала, носит название метасомы. В частном случае, когда замещениюподвергается какойлибо кристалл, мы будем иметь дело с псевдоморфозой,т. е. с чуждой для данного минерала кристаллической формой. При коллоидальном замещении опалом или сульфидами железа органических остатков,например древесины, нередко сохраняются все особенности их строения.Наряду с этим в природе распространены случаи возникновения хорошо образованных кристаллов, развившихся путем метасоматоза в твердыхсредах (породах).

Такие образования называются метакристаллами и известны лишь для некоторых минералов. Примером являются прекраснообразованные кубические кристаллы пирита в сланцах, мраморах и других породах. Метакристаллы часто содержат внутри остатки незамещенных минералов вмещающей породы. Они нередко возникают вдоль направлений тончайших, почти незаметных трещин в породах, что говорито несомненно более позднем их образовании по сравнению с породой.Процессы перекристаллизации и преобразования минералов, совершающиеся в твердых средах, происходят под влиянием существенногоизменения физикохимических факторов равновесия систем, в частности, в условиях так называемого регионального метаморфизма.Растворение и разложение минералов. Уже указывалось, что многиеминералы, после того как они образовались, под влиянием изменениявнешних условий существования претерпевают те или иные превращения, иногда нацело растворяясь или разлагаясь с образованием нерастворимых продуктов химических реакций.Начальные стадии растворения легко удается наблюдать на отдельных кристаллах, причем они характеризуются следующими явлениями:1) если при росте кристалла вершины и ребра его имеют тенденциюк ускоренному развитию, то при растворении они обнаруживают наибольшую скорость перехода в раствор, благодаря чему кристалл приобретаеткак бы оплавленную форму;2) если при росте кристалла наиболее устойчивыми являются медленно растущие грани, то при растворении появляются те грани, которыеобладают наибольшими скоростями растворения;3) медленно растущие грани обычно имеют блестящие гладкие поверхности; при растворении медленно растворяющиеся грани часто выглядят матовыми;122Общая часть4) в начальные моменты растворения на гранях нередко образуются мельчайшие многогранные углубления, носящие название фигур травления.Частичное или полное разложение минералов в природных условияхглавным образом связано с процессами окисления и восстановления.Особенно это относится к минералам, в состав которых входят элементы,способные в естественных условиях образовывать несколько ионов разной валентности (например, Fe2+, Fe3+, Mn2+, Mn3+, Mn4+, S2–, S6+ и др.).Если в минерале первоначально содержались катионы низшей валентности, то, попадая в окислительные условия (скажем, в зону выветривания горных пород и руд), они, естественно, будут стремиться перейти вионы высшей валентности.

При этом размеры катионов уменьшаются,что обычно приводит к разрушению кристаллической структуры. Например, в соединении FeS (пирротин) двухвалентный катион железа в условиях обогащения среды кислородом и водой легко превращается в трехвалентный катион с образованием труднорастворимых гидроокисловжелеза, тогда как двухвалентный анион серы окисляется до шестивалентного катиона с образованием комплексного аниона [SO4]2–, образующего с ионами водорода серную кислоту, переходящую в раствор. Таким образом, на месте пирротина возникает другое вещество, не имеющее с нимничего общего по своим свойствам. Точно так же карбонат двухвалентного марганца МnСО3 в этих условиях легко образует гидроокислы четырехвалентного марганца.Если эти гидроокислы железа и марганца при геологических процессах попадают в глубинные условия в земной коре, где господствует восстановительная среда, высшие валентности катионов элементов нередкопереходят в низшие, и этот переход сопровождается обезвоживанием соединений.

В создавшихся условиях возникают новые минералы: гематит Fe2O3или магнетит (Fe··Fe2···O4), браунит (Мn··Мn····О3), гаусманит (Мn··Мn2···О4]и др.В описательной части курса мы встретимся с многочисленными примерами этого рода.Генерации минералов. Термин «генерация» в переводе на русскийязык означает поколение. Это слово точно передает смысл термина.

Генерациями какоголибо минерала называют разновозрастные его выделения в данной минеральной ассоциации, отличающиеся по относительнымразмерам, внешнему виду или особенностям химического состава. Наблюдения над условиями нахождения минералов, особенно в рудных месторождениях, очень часто показывают, что существует несколько поколенийодного и того же минерала, возникших в течение одной стадии процессаминералообразования. В одних случаях, как это показано на рис. 42, болеемолодые поколения мелких кристаллов нарастают тут же, на более ранних и крупных по размерам, в других — они проявляются иначе, например, в виде ранних крупных зерен и в виде поздних мелких выделенийГлава 4.

Образование минералов в природе123в тонких трещинах среди других минералов или мельчайших включений, устанавливаемых лишь под микроскопом, и т. д.Детальными микроскопическими исследованиями руд устанавливается, что почтикаждый рудообразующий минерал имеетпо несколько генераций, что указывает насложность процессов рудообразования.Это обстоятельство важно иметь в видупри изучении парагенетических соотношений минералов1.Минеральные агрегаты. В результатекристаллизации и затвердевания раствораили расплава образуется смесь сросшихсямежду собой кристаллических зерен, которая носит название минерального агрегата.Агрегаты бывают мономинеральными,т. е. состоящими из кристаллических зеренРис.

42. Ромбоэдры второйодного минерала (например, штуф мрамогенерации ориентированнора или магнетитовой руды), и полимине'нарастают на скаленоэдр кальцитаральными, представленными несколькими(автоэпитаксия). Рисунокразличными по составу и свойствам минеВ. Макаренко из II выпускаальбома «Рисуя минералы...»ралами (например, кусок гранита или мед(рис. 23)ноцинковой сульфидной руды).По своему строению и морфологическим признакам минеральныеагрегаты весьма разнообразны.

Многие из них настолько типичны, чтоприобрели особые названия. Наиболее характерные морфологическиеособенности минеральных агрегатов обусловлены степенью кристалличности вещества. С этой точки зрения прежде всего существенно отличаются друг от друга две большие группы: 1) явнокристаллические агрегаты; 2) скрытокристаллические и колломорфные массы.Перечислим главнейшие типы минеральных агрегатов.1.

Зернистые агрегаты, сложенные кристаллическими зернами, иногдав комбинации с хорошо образованными кристаллами какихлибо минералов. Этот тип агрегатов пользуется наибольшим распространением1Термин «генерация», вообще говоря, относится не только к отдельным минералам,но и к минеральным комплексам, в частности к горным породам и рудам. Например,жилы диабазов или кварцевых порфиров нередко имеют по несколько поколений, какоб этом можно судить по пересечениям жил одной и той же породы.

Другой пример: внекоторых молибденовых месторождениях среди жил грубозернистого кварца с крупнокристаллическим молибденитом (MoS2) иногда наблюдаются более поздние генерации молибденовых руд (в виде прожилков и цемента между обломками), представленных тонкозернистым кварцем и обильным скрыточешуйчатым молибденитом.124Общая частьв земной коре. Примерами могут служить полнокристаллические изверженные породы, многие сульфидные и другие руды месторождений полезных ископаемых и пр.По величине слагающих зерен различают: 1) крупнозернистые агрегаты — с размером зерен свыше 5 мм в поперечнике; 2) среднезернистые— с зернами 1–5 мм в поперечнике, легко различимыми невооруженнымглазом; 3) мелкозернистые, размеры зерен которых меньше 1 мм.Строение скрытокристаллических агрегатов может быть установлено лишь под микроскопом в тонких шлифахФорма слагающих зерен также накладывает свой отпечаток на морфологические особенности агрегатов.

Если агрегат сложен зернами более илименее изотермической формы, то его называют просто зернистым. Еслиже зерна имеют пластинчатый облик, то такие агрегаты называют ли'стоватыми или чешуйчатыми —в зависимости от размеров слагающих индивидов. Наконец, встречаются агрегаты, индивиды которых имеют вытянутую в одномнаправлении форму, иногда с радиальным расположением (рис. 43);они носят названия шестоватых,игольчатых, волокнистых агрегатов.Распространены также агрегаты,сложенные минералами различныхРис. 43. Радиальный пучок кристалловформ, например, слюдяные сланцывивианита. Рисунок В. Слетова и В. Макас изометрическими кристалламиренко из II выпуска альбома «Рисуяграната (рис.

Характеристики

Список файлов книги