» » Мелилиты

Мелилиты

01.08.2016

В состав группы мелилита входят сложные по структуре алюмосиликаты кальция и изоморфно замещающего его натрия и, кроме того, силикаты кальция с Be и Zn.
Общая формула минералов рассматриваемой группы
(Ca, Na)2-xMgYAlZSi3-(Y+Z)O7.

В этой формуле О > X > 0,3; О > Y > 1; 0 > Z > 2; O > (Y + Z) > 2. Из приведенной формулы видно, что конечные члены (миналы) твердого раствора следующие: геленит Cel—Ca2Al2SiO7, акерманит Ak—Ca2MgSi2O7 и натромелилит NaMel — NaCaAlSi2O7.
Особенно широко распространен изоморфизм в ряду галенит— акерманит с числом атомов алюминия в кристаллохимической формуле, варьирующим в интервале 0,27—0,7.
Мелилиты геленит-акерманитового ряда образуются в карбонатных породах на контакте с базитами и ультрабазитами. В мелилитах из магматических пород на натромелилитовую составляющую приходится более 30% (обычно 32—52%).
Из-за недостаточного числа данных возможно лишь приближенное определение состава природных мелилитов оптическими методами. Хорошо изучены синтетические мелилиты.
Теплота растворения H (в Дж/моль или ккал/моль) мелилитов в ряду геленит — акерманит для стекол выражается уравнением
H = 165,1 ХAk + 195(1-ХAk) + 10ХAk (1-ХAk).

Для кристаллического твердого раствора концентрационная зависимость H знакопеременная: при 75% акерманитового компонента знак меняется с положительного (+) на отрицательный (-). Величина отклонения не превышает 1,2*4,18*10в3 Дж/моль (1,2 ккал/моль).
В магматических породах мелилит может сосуществовать с оливином, клинопироксеном, нефелином, биотитом, а также с кальцитом, перовскитом, магнетитом, лейцитом и т. п.
Одна из наиболее распространенных горных пород, содержащих рассматриваемый минерал - мелилитовый базальт, в котором мелилит содержится главным образом в основной массе. Здесь мелилит характеризуется повышенным содержанием Na и Fe и легко диагностируется по пегматитоподобной структуре, свидетельствующей о более позднем выделении сравнительно с оливином и пироксеном. Кроме того, мелилит встречается в не-фелин-мелилитовых базальтах, мелилитовых лейцититах, альнеитах, турьяитах. Содержится он также в карбонатитах, связанных с платформенными щелочными интрузиями. Примером может служить комплекс Ока (пров. Квебек, Канада), сложенный породами, богатыми мелилитом (окаит), и волластонитовыми ийолитуртитами (Cpx + Ne + Wol). Компонентный состав данного мелилита следующий: Ak0,53 Gel0,11NaMel0,36. Возникновение окаита объясняется реакцией между карбонатом и ийолитом.
Авторы учебника петрографии уточняют реакцию образования окаита: ийолит + карбонатит = окаит + CO2. Схематически эту реакцию можно выразить следующим уравнением (1—X) CaMgSi2O6 + xCaSiOs + xNaAlSiO4 + (1—x) CaCO3 = NaxCa2-x, Mg1-x AlxSi2O7 + (1—x) CO2, т. е. Cpx + Wol + Ne ⇔ Mel + CO2.
В грубом приближении намечена зависимость PСО2 от T° К и общего давления флюида: In PСО2 = f (Т, Р); In PСО2 = 22,11 + 17 219/Т + 0,150 (φ — MT).
Экспериментально мелилиты изучены хорошо. В ряде Ak— NaMel для составов, близких к природным, поле устойчивости мелилитов на ГР-диаграмме весьма значительно. Мелилиты с 30% натромелилита практически не разлагаются в условиях давления до 20 кбар и температуры до 1000°C. Следовательно, мелилиты могут кристаллизоваться на любых глубинах, вплоть до верхней мантии.