» » Минералы кремнезема

Минералы кремнезема

01.08.2016

Известно много структурных модификаций породообразующих минералов кремнезема (кварц, тридимит, кристобалит, коэсит, стишовит, опал, халцедон, лютецит, кварцит и др.). Все они относятся к группе каркасных силикатов без добавочных анионов. Существование высокотемпературных форм и форм высокого давления обусловлено фазовыми переходами (рис. 27). Из минералов кремнезема в магматических породах ведущую роль играет кварц, а тридимит, кристаллит и другие модификации — подчиненную.
Кварц [возможно, от нем. «кверерц» — поперечный, секущий в отношении жилы] по оптическим свойствам легко отличается от других минералов кремнезема. Сингония гексагональная (тригональная). Оптически положителен, одноосный, нередко слабо двуосный, спайность отсутствует, Mg 1,553, Np 1,544, Ng— Np = 0,009. В кислых вулканитах встречаются идиоморфные зерна высокотемпературного, неустойчивого β-кварца, в кислых интрузивах — низкотемпературный (ниже 575—600° С) — ксеноморфный α-кварц. Кристаллы кварца обычно представляют собой удлиненные призмы.
Кварц — весьма распространенный минерал в кислых магматических, метаморфических и метасоматических породах.
Минералы кремнезема

Г.М. Заридзе, Н.Ф. Татришвили и И.И. Хмаладзе в верхнемеловой вулканогенно-осадочной свите юго-восточной Грузии описали наряду с явлениями натриевого явления кремниевого метасоматоза. Вулканогенные образования первоначально имели здесь преимущественно среднекремнекислотный и основной состав. Мнение других исследователей о преимущественно кремнекислотном составе извергавшейся здесь магмы основывается на содержании в вулканогенах кварца и кислого плагиоклаза в большом количестве. Интенсивный же кремниевый и натриевый метасоматоз ими не принимается во внимание. В верхней части вулканогенной свиты имеются кремнекислотные вулканиты центрального типа (кварцевые альбитофиры, дациты), продолжающие трещинный вулканизм основного состава, продукты которого наблюдаются в низах верхнего мела. Следует отметить также, что в восточной части распространения этих вулканогенов в Армении широко развиты базальты и андезиты.
Относительно более кремнекислотные исходные вулканиты (андезиты и, возможно, часть дацитов) образовались из магмы, которая перед извержением ассимилировала горные породы кислого кристаллического субстрата. В пользу глубинной ассимиляции горных порол субстрата свидетельствует наличие в порфиритах зерен ксенолитовых кварцевых вкрапленников, вокруг которых развиты чередующиеся концентрические полосы, состоящие из стекла (впоследствии несколько раскристаллизованного) и мелких зерен кварца, являющихся отторженцами от крупных ксенолитовых зерен и представляющих собой нe затронутые ассимиляцией реликты (рис. 28). Что касается кремниевого метасоматоза (окварцевания), то этот процесс здесь, наряду с натриевым метасоматозом, носит региональный характер. Окварцеванию подвергаются как основная масса исходных вулканитов (рис. 29), так и некоторые минералы, в частности плагиоклаз (рис. 30), в результате чего возникают монокристаллы, порой похожие на порфировые вкрапленники кислых вулканитов, так часто вводящие в заблуждение непрофессиональный глаз.
Минералы кремнезема
Минералы кремнезема

Тридимит [греч. «тридимос» - тройной, вследствие часто встречающихся тройников] встречается в двух модификациях. Сингония α-тридимита ромбическая, β-тридимита — гексагональная. Ромбический тридимит оптически двуосный минерал, Np = 1,471 — 1,479; Nm = 1,472—1,480; Ng = 1,474—1,483, дву-преломление низкое (0,002—0,004). Образуется α-тридимит главным образом в кислых вулканитах (липаритах, дацитах), а также в трахитах и андезитах. Пневматолитовый тридимит порой встречается в базальтовых пустотах в ассоциации с фаялитом или авгитом. В приповерхностных интрузивах очень редко содержатся кварцевые формы тридимита. К таким интрузивам относятся гранофиры о. Скай, феррогаббро и андезиты Скаергаарда в Гренландии.
Кристобалит, который нередко замещает тридимит, встречается в аналогичных горных породах. Габитус его кристаллов октаэдрический; в шлифах он одноосный, Ng 1,484, Np = 1,487.
Коэсит описан в штате Аризона (США), где он вместе с кварцевым стеклом и кварцем содержится в деформированных пористых песчаниках, образующих кратер метеорита. Здесь же был обнаружен стишовит. Естественно допущение о возникновении этих минералов под воздействием ударной силы метеорита при его падении на Землю, в условиях давления выше 100 кбар (см. рис. 27). Стишовит и коэсит встречены также в Попигайском кратере (Восточная Сибирь) и кратере Рисс (ФРГ).
Опал является аморфной разновидностью минералов кремнезема; встречается в виде неправильных отдельных зерен и их агрегатов, псевдоморфоз (по пироксенам, амфиболам, туфам — в Армении) и заполняет пустоты в горных породах. Будучи аморфным, спайностью не обладает; в шлифе обычно бесцветен; показатель преломления низкий (от 1,406 до 1,46), вследствие чего в стыке с канадским бальзамом и другими минералами дает отчетливый золотисто-желтоватый дисперсионный эффект; как и все аморфные вещества, двупреломления не проявляет. Часто опал переходит в халцедон или мелкозернистый кварц.
Обычно он выделяется из гидротермальных растворов (ниже 100—150° С), в частности, встречается в отложениях гейзеров в вулканических районах, образуется опал также при выветривании, осадконакоплен и и и биогенным путем.
Халцедон [по-видимому, по назв. древнего города на побережье Мраморного моря, через который вывозились ювелирные камни] является волокнистой скрытокристаллической разновидностью кварца. Агрегаты — сферокристаллы, волокна, удлиненные листьевидные формы в разрезах и т. д. Спайности не имеет, двойники отсутствуют, в шлифе бесцветен, знак удлинения отрицательный. Халцедон гидротермального происхождения бывает слабо окрашенным окислами железа в желтоватый и буроватый цвета, в шлифах же он слегка голубоватый. Показатель преломления 1,531—1,539, двупреломление 0,008. Угол между оптическими осями положительный. Как отмечалось, халцедон может образоваться путем раскристаллизации опала, поэтому встречается в опаловых песчаниках. Известна разновидность халцедонового минерала — лютецит, имеющая погасание относительно удлинения до 20°. Другой скрытокристаллической модификацией кремнезема является кварцин, отличающийся от халцедона в основном положительным знаком удлинения.
Халцедон может выделяться из водных гидротермальных растворов в низкотемпературных условиях (100—150° С), а также при раскристаллизации коллоидных растворов.