Турмалин. 
Петрография. 
Основы кристаллооптики и породообразующие минералы

Турмалин (Tur) представляет сложную по химизму ipyiniy борных минералов, широко распространенных в природе и, по-видимому, самую распространенную. Название, вероятно, сингальского (о. Цейлон) происхождения и первоначально применялось к циркону. Современная общая формула для всей группыXY₃Z₆[T₆0,₈][B03]3V₃W, где Х=Са, Na, K, D (вакансия);

Y=Li, Mg, Fe²*, Mn²*, Al, Cr³*, V³⁺, Fe³*, (Ti^4t);

Z=Mg, Al, Fe³ V^3t, Cr³*;

T=Si, Al, (B); B=B, (?); V=OH, O; W=OH, F, O, а в скобках указана предположительная добавочная позиция. Основу структуры турмалинов составляют шестичленные кольца Si$ 0|₈. Бор находится в тетраэдрической координации, и его тетраэдр имеет имеет общую вершину с кремнекислородным тетраэдром. Ионы Y и окружающие их ионы кислорода и ОН образуют тригональный фрагмент бруситового слоя. Ионы Z и X служат для соединения в одно целое центрального ядра, состава Y₃(0H)₄Si₆0₂|. Турмалины представлены ино1да идиоморфными кристаштми, часто удлиненными призматическими или округлыми зернами, в интерстиционных выделеш! ях или сплошных зернистых массах, образуют кварц (матрица)-турмалиновые симплектиты, плоские или объемные радиально-лучистые агрегаты (‘‘турмалиновое солнце"). Кристаллы турмалина являются пьезои пироэлектриками и гемиморфны, нередко имеют базальный моноэдр на одном конце тригональной или усложненной призмы и ромбоэдр на другом. Характерны продольная штриховка граней призм и выпуклость тригональных поперечных сечений, создаваемые сочетанием различных призм. Турмалины кристаллизуются в тригональной сингонии, оптически одноосны, отрицательны, довольно редко бесцветны, обычно имеют разнообразную окраску в шлифах, с сильным плеохроизмом N₀>N_e и сравнительно небольшим интервалом изменения двупреломления (0,017−0,030), обычно около 0,020.

Турмалины обладают высокой стойкостью к низкотемпературному химическому и механическому воздействию и накапливаются в терригенных породах и шлихах.

Основу подразделения турмалинов на подгруппы сост авляют соотношения в позиции X. Так, выделяются три подгруппы: щелочная, с преобладанием в этой позиции Na с резко подчиненным К; кальциевая, с преобладанием Са; и вакантная, с преобладанием структурной вакансии. Среди существующих и предполагаемых 39 конечных членов изоморфных серий в ipynne 13 найдено в природе (табл. 14).

Эльбаит (Elb) NaLi, 5А1|_>5А1₆51₆0,₈(ВОз)з (ОН)з (ОН) назван по о. Эльба. Минерал образует удлиненные призматические кристаллы, реже неправильТаблица 14.

Конечные минеральные ниды турмалиновых серий |Hautliorne, Henry, 1999|.

Примечание. Выделенные жнрньш шрифтом турмалины наиболее распространены в природе п далее рассмотрены подробнее.

ные зерна. Химический состав может несколько отличаться от идеальной формулы, обычно присутствуютнеболыние количества окисного и закисного железа, магния и кальция (табл. 15). В зависимости от примесей, главным образом, железа и марганца, меняются свойства. п₀= 1,640−1,655, п_е= 1,615— 1,620, п₀-п_е-0,017−0,024, удлинение отрицательное, спайность практически отсутствует, плотносп, 3,03 3,10 г/см³. Цветв шлифе от бесцветного до розового, голубого, светло-зеленого по N₀ и бесцветного по N_e. Цветовые разновидности эльбаита имеют свои названия ахроит — бесцветный, рубеллит — розовый до красного, индиголит синий, верделит зеленый. Иногда кристаллы эльбаита полихромны — изменяют цвет по. длине крист алла. Эльбаит исключительно свойственен литиевым пегматитам и находится в ассоциации скварцем, альбитом, топазом, лепидолттгом, петалшпом, сподуменом и другими минералами литиевых пешатш ов.

Дравиг (Drv) NaMg₃Al₆Si₆0_n{(B03)3(0H)3(0H) назван по корюгфекому району Драв (Греция). Для него характерны более или менее изомегричные кристаллы, зернистые массы, неправильные выделения. Образует непрерывный изоморфный ряд с шерлом с одной стороны и увитомс другой. Поэтому химический состав можетзачетно отличаться огцдсального, в особенносшпо FeO, Fe20₃ и СаО (см. табл. 15). п₀= 1,635−1,661, п_е= 1,610−1,632, //"-//*=0,021−0,026, плотносп" 3,03−3,15 г/см³. Цветв шлифе от бесцвсшого (ред ко) до желтого, темноТаблица 15.

Химический состав Т) рмалинов.

Анализы I -3,4 -6 (Длр ндр., 1965]: 1 эльбшгг, Эльба; 2 — драп" гг, Мурухатгсн, сев. Ямтландия. Швеция; 3- yuiгг ш флогошгг-диопсндового скарна, м-нне Таежное, Цсшральньп! Алдан [Перцев. Кулаковский, 1988]; 4-шерл, дер. Южакова, Урал; 5 — черный турмалин (шерл) нзко1ггактово измененного долерига с ака шитом и актинолитом, Каррик-Ду, Сент-Ивес, Корнуэлл.

бурого, зеленого, сине-зеленого, синего с сильным плеохроизмом отбесцвешого или почпги бесцветного по Nr Спайность отсутствует, но обычно бывает про;

явлена базальная отдельность (перпендикулярно оси призмы и возможному удлинению). Дравит встречается в разнообразных породах в accoiщациях с силикатами, бедными железом и богатыми магнием (кроме переходных к шерл>^: составов). Это типичный минерал кислотного выщелачивания, образующийся в посгмагматичсских гидротермальных условиях по магматическим и метаморфическим породам — в грейзепахи вторичных кварцитах с мусковитом, топазом, флюоритом и полевыми шпатами; в пересыщенных глиноземом, богатых маг нием породах, где возникает метасоматически с привносом бора в ассоциации с силикатами глинозема, флогопитом, мусковитом, кордасригом, в пшротермально измененных гранитах и других магматических породах. Дравиты могут образоваться и в магнезиальных скарнах в сравнительно высокотемпературных условиях в раннещелочную постмагматическую стадию в процессе скарнового образования эндогенных боратов в ассоциации с ортопироксснами, флогопитом, магнезиальной шпинелью, людвигитом, сипгалитом, магнезитом, форстеритом и м агнетитом.

Увш CaMg3Si₆0₁₈(B0₃)₃(0H)₃F назван по провинции Ува (о. Цейлон). По свойствам трудно отличим от дравига, с которым образует обширные области перехода. Кристаллы его также изометричны. Химический состав обычно усложнен переходами к дравит-шерловой серии (см. табл. 14,15).

Показатели преломления в значительной степени перекрываются с дравитовыми: п₀= 1,638—1,660, п_е= 1,619−1,639, н_о-и_г=0,018−0,021, плотность 3,01— 3,09 г/см³ [Dietrich, 1985]. Окраски в шлифах такие же, как у драви га — в магнезиальных разностях преобладают желтые по N₀ и почт бесцветные по N_e; в железистых развиты голубые до темных буровато-фиолетовых по N₀ и светлых буровато-жеэпых по N_e.

Парагенезисы также сход ны с дравитом, но для дравига более характерны магнезиальные глиноземистые парагенезисы, недосыщенные кальцием, тогда как увиту свойственны более кальциевые ассоциации (с основным плагиоклазом, кальциевыми пироксенами, доломитом и кальцитом). Характерно развитие увита в скарнах по шпинель-фассаитовой ассоциации и Ca-Mg-Alборосиликату серендибиту.

Шерл (Sri) NaFe²⁺₃Al₆Si₆0|g (B0₃)₃(0H)₃(0H), название древнее, этимология неизвестна. Встречается в ввде удлиненных призм, интерстиционных и изометричных зерен. Это, вероятно, наиболее распространенный турмалиновый минерал с достаточно широкими вариациями состава (см. табл. 15). Оптические константы и плотность шерла немного выше, чем у других рассмотренных зд есь турмалинов: п₀= 1,655−1,675, п_е= 1,625−1,650, п_о~п_е=0,025- 0,034, плотность 3,10—3,25 г/см³. Шерлы — макроскопически черные турмалины (но и голубые под микроскопом дравиты и увиты также макроскопически черны). Под микроскопом шерлы всегда гу сто окрашены в буро-зеленые и буро-фиолетовые до черного непрозрачного цвета поЛ^ив довольно светлые буровато-желтые, желто-зеленые и серо-голубые тона по N_r

Шерлы и переходные разности к др авигам и кальциевым турмалинам свойственны разнообразным породам, нач1шая от песчано-глинистых и карбонатных осадков, в которых турмалин присутствует как акцессорный терригенный продукт, шюгда подвергающийся аутогенному дорастанию зерен [Henry, Dutrow, 1996], и кончая магматическими породами (обычно грашггоидами), где шерл, также в акцессорных количествах, по-вцдцмому, мог кристаллизоваться из магмы. Но обычно шерлы развшы в метаморфических и магматических породах при их гидро термальном изменении с участием бороносных флюидов и растворов. Наиболее характерно появление пгсрловых турмалинов в процессах кислотного выщелачивания с окварцеванисм. При этом могут образоваться почти мономинеральныетурмалингпы, кварц-гурмалиновые зоны в грейзенах и подобных им породам, свойственные разнообразным гидротермальным рудным месторождениям — железорудным, колчеданным, полиметаллическим, редкометальным идр. [Slack, 1996]. Образуются также турмалиновые и кварц-турмалиновые жилы и прожилки в гнейсах, кварцитах, измененных магматических породах. Развит он также в гранитных пегматитах. Шерл может сосуществовать с кварцем, полевыми шпатами, мусковитом, парагонитом, биотитом, альмаидииовым гранатом, герцинитовой шпинелью, железистыми роговыми обманками, железистыми пироксенами, железистым кордиергггом, эпидотом, прег гитом, хлоринами, качьцитом, многими рудными и другими минералами средних температур и умеренных давлений.