Подгруппа кальциевых и натровых амфиболов

Кальциевые амфиболы

В эту подгруппу объединены амфиболы с высоким содержанием кальция, низким coдq) жaниeм натрия небольшим интервалом содержаний кремнезема (ф.с.): Са"2; (Na, K) 0 0,5 A; Na 0 -1 В; Si 8- 4,5. По соотношению Na в позициях, А и В, двухи трехваленшых катионов в шестерной координации и Si-Al соотноше! шя в четверной координации выделяю тся магнезиашлюжелезнстые серии актинолита, актинолитовой роговой обманки, каншшоита, эденита, чермакита, феррочермакита, керсушта, паргасита-гастингапа и саданагаита (рис. 60). Редкие амфиболы каниилоит и саданагаит здесь подробнее не рассматриваются. Значительную часть подгруппы традиционно объединяют собирательным термином «роговые обманки», в который нс входят безглиноземистые амфиболы этой под руппы.

Ряд актинолита (Act) простирается от тремолита (Тг) до ферроакшноппа (Fac) (Na, K)₀.₀, 5A Na₀_₀,₅B Ca₂(Mg,^,, Fc²Yi)s^.5 (Al^VI, Fe³⁺)o-o, 5 [Si₈_₇, 5Alo_o ₅0₂2](OH)₂. Химические анализы минералов ряда приведены в таблице 24. Ак тиноли гы встречаются в виде призматических кристаллов, часто одинаково ориентированных или вкрапленных игольчатых, также в почти мономинеральных массах и в сплошных или микроволокнистых агрегатах. Показатели преломления возрастают с жслсзистостью почти линейно (рис. 61). >^=1,599−1,688, п_т= 1,612−1,697, >i_g= 1,622−1,705, ^llg~^{, l}p~0,027−0,017, (-)2V=86−65°, дисперсия rN_m=b, ta.о.о. (010). Спайности совершенные по {110} с углом между ними.

Рис. 60. Классификационная схема амфиболов [Leake et al., 1997]: кальциевые амфиболы.

~56°, отдельность по (010). Двойникование простое и полисш! тетическое по (100) обычно, по (001) редко. Окраска в шлифе: Тг бесцветный, Fac окрашен в желто-зеленые или синевато-зеленые тона, с плеохроизмом — светлым желто-зеленым по N_pt светло-зеленым по N_m и голубовато-зеленым по N_g. Плотность 2,95−3,27 г/см³.

Отличия от оптически сходных минералов. От роговых обманок актиношггы в общем отличаются более высоким двупреломлением. Кумиштониты имеют положительный угол оптических осей. Волластонит обладает низкими д вупреяомлением и 2V. Тонковолокнистые и спутанноволокнисше разности труд, но отличимы от сходных минералов одними оптическими методами.

Парагснсзисы. Актинолиты распространенный ряд минералов метаморфических иметасоматоческихпород. При прогрессивном региональном и контактовом метаморфизме тремолит возникает по кремнистым доломитам и доломитистым песчаникам при температурах 350 500°С и может Таблица 24.

Химические анализы амфиболов трсмолпт-ак шнолитового ряда |Днр и др., 1965).

Анализ 1 -синтетический фгортремолит; 2-тремолитиз мрамора, река Жовжанка, Погорье, Балканы; 3 — актинолит из хлорит-эп идот-ал ьбитового амфиболита, ЛохГснр, Аргайл, I Нотландия.

находиться в ассоциации с кальцитом, кварцем или доломитом. При повышении температуры эти ассоциации сменяются пара генезиса ми диопсида с кальцитом, форстерита с кальщггом или д иопсида с кварцем. Более распространены, однако, актинолиты при регрессивном метаморфизме и гидротермальных диафторических и мстасомэтических процессах. Магнезиальные члены ряда распространены в метабазитах зеленосла! щевой фации, в измененных магнезиальных скарнах, образуя моном шкальные массы или рассеянную минерализацию в диопсид-оливиновых, или существенно диопсидовых породах. Сущсствснн) то часть спутанно-волокнистых, микроволок;

Рис. б/. Диаграмма «состав свойства» для амфиболовтремолитч|хрроа1спшол1 нового ряда [Днри др., 1965].

нистых масс в мстагипербазитах, образующих тела нефрита, также слагают тремолиты. Актинолит может находиться в парагенезисе с хлоритом, эпилогом, развиваться по роговой обманке. Так называемый «уралит» или ориентированные каемки и прожилки амфибола по клинопироксену в магматических и метаморфических породах также обычно представлен железистым актинолитом. Магнезиальные актин о литы передай в продуктах диафтореза глаукофановых сланцев. Ферроактинолиты развиваются по железистым пироксенам и оливинам, присутствуют в измененных известково-железистых скарнах и в формации железистых кварцитов.

Для клтп юпирокса i-aicim юлиговых napai ei юзисов xapaKTepi m д тчителы ю более высокая (приблизительно вдвое) железистостъ Fe²⁺/(Fe²⁺+Mg) амфибола по сравнению с сосуществующим клинопироксепом.

Роговые обманки (НЫ). Обширная часть кальциевых амфиболов, наиболее распространенных в природе, получила свое название в древние времена от немецких рудокопов — hornblende — похожая на рог, вероятно, из-за вязкости спутанно-волокнистых разностей. В новой классификации [Leakeet al., 1997], этот традиционный широко употребляемый термин оставлен только для магнезиально-железистых роговых обманок (tnagnesiohornblende и ferrohornblende), соответствующих в русском языке ак шнолш овым (тремолитовмм-ферроактииолитовым) роговым обманкам. Место обыкновенных и базальтических роговых обманок в классификащш теперь занято набором конкретных минеральных видов. Однако, ввццу широкого использования в литературе, генетического и парагенетичсского сходств, обширныхвзаимопереходов составов и трудности оптической диагностики конкретных видов, в этой книге наряду с рассмотрением конкретных видовых серий сохранены описания семейств обыкновенных и базальтических роговых обманок.

В отличие отферромашезиальных амфиболов и актинолитовой серии роговые обманки редко образуют сильно удлиненные, игольчатые или волокнистые кристаллы и зерна. Им свойственны более изометричпые формы.

Ряд «магнезиально-железистых роговых обманок» (или акпшолитовых роговых обманок) Ca₂(Mg, Fe)₄Al [Si-Al0₂2](OH)₂ имеет пределы составов (Na, K) o_o.5ANao^, 5BCa₂(Mg_I оР^е2+о-г)4,5-з, 5(А1^{ч I}«Fo³⁺)o.5-i, 5[Si7,5-^.5Alo, 5−1,5 0₂₂](OH)₂, занимает промежугочное положение между радом актинолитл и чермакнга (см. рис. 60 б). Химический анализ актинолитовой роговой обманки приведен в таблице 25.

/1^=1,615−1,669, //^=1,618−1,697, п= 1,634−1,704, //^=0,017−0,035, (*)2V=67−87°, Tirrcnqrcrw r>v. c:7V^= 12—20°, N_m=b, пл. о.о. (010). Спайности совершенные по {110} с углом между ними -56°, отдельность по (010). Двойникование простос и полисинтетическое по (100) обычно, по (001) редко. Окраска в шлифе: от слабой желто-зеленой по N_p, зеленой по N_m и голубовато-зеленой по N_g в мало железистых разноегях до более интенсивной в тех же гонах в железистых членах ряда. Плотность 2,95 3,37 г/см³. Под микроскопом в шлифах актинолиговые роговые обмаггкгпрудио отличимы отактинолигов.

Парагенезисы акттпюлитовых роговых обманок сходны с парагенезисами агсшнолетов, но немного более высокотемпературны, о чем свидетельствуют взаимные замещения при прогрессивных и регрессивных процессах. Эти амфиболы пгироко распространены в метабазгггах эпидот-амфиболитовой и зеленосланцевой фаций, встречаются в продуктах изменения магнезиальных скарнов. Фсрроакттгно. титовая НЫ может присутствовать в продуктах изменения известково-железистых скарнов, а также гг породах формации жслезистьгх кварцитов. Типичны парагенезисы этого магнезиально-железистого ряда с кварцем, кальцтггом, до л ометом или анкеритом, хлор игам гг, кислым плагиоклазом, эпцдотом, куммшптог гитом, турма;гиггом, илъваитом, сульфидами, магнетитом, типи гитом.

Обыкновенные роговые обманки (НЫ) имеют общую формулу (Na, K)_a__!ANa₀₄₎5_BCa₂(Mg,_₀Fe² 0−1)4,s-isCAl^Fe³)o, s-2.5pi7.s-5.5Aio, 5-₂, 50₂₂] (ОН)₂и представляютсобой изоморфные cqrrrrr эдентгга-ферроэдаи гг а, чермакига-феррочермакета, паргасггга-(|)ерропаргасета гг магнсзиогасттпггсита-гастшггсита (см. рис. 60,61). Эти серии имеют сходные оптические свойства гг часто трудно раззгичггмы между собой под микроскопом без специальных ана: тип гческих исследований. Ввиду' сложгплх изоморфгп>гх замещений оишчсскггс свойства роговьгх обмаггок имеют многофакторную зависимость от состава. Лтшгь прибшзнтеяьно можно оцегпгвап> ихмагнезиальностъ по опшкс (рис. 62).

Таблица 25.

Химические анилшм роговых обманок ptyip и др., 1965).

Анализ 1 -аютоюлитовая «роговая обманка» изроговообманковой породы с эпилогом, Зальцбург, Австрия; 2- хромовая роговая обманка с хромитом и уваровитом, Сг₂0₃— 4,68, Турция; 3 — эденит, Иганвилл, Онтарио; 4 — паргасит из включений в мраморе (левнзианскне гнейсы), Тири, Аргайллшир, Шотландия; 5 — железистый паргасит (шберпгг) из скарна, Лонгбан, Швеция; 6-феррогастингсит из феррогастннгснтового сланца, Клиппер-Миллс, Виду елл-Бар, Калифорния, (+С1 -0,66); 7-чермакитовая роговая обманка изсреднезернисгого разгнейоованного кварцевого диорита, Фурудоно, район Госайсио-Таканукн, Япония; 8-базалыическая роговая обманка из кварцевого латита, Сан-Хуан, Колорадо; 9-ксрсутнт, кристаллы, Йоходо, Корея.

//,= 1,615−1,705, л_т=1,618−1,714, ;i_f= 1,632−1,730, //^=0,014−0,026, (-)2V=95−27°, дисперсия rc:N_g= 13−34°, N_m=b, in. о о. (010). Спайности совершенные по {110} с углом между ними-56°, отдельное п" по (100) и (001). Двойникование простое и полисинтетическое по (100) обычно. Окраска в шлифе для крайне магнезиальных членов серий бесцветная. Интенсивность окраски и плеохроизм возрастают с железис госгыо от бесцветной до.

Рис. 62. Дишрамма «состав-свойства» для обыкновенных роговых обманок (Дир и др., 1965].

желто-зеленой, желтой, буроватой по N_pt желто-зеленой, зеленой, желто-бурой по N_m и от голубовато-зеленой до сине-зеленой или бурой по N_g. Плотноспъ 3,02−3,45 г/см³. Положительные углы погасания c:N_g и двупреломле- 1ше, в общем, возрастают, а отрицательные углы 2V — убывают к железистым членам серий. Химические анализы роговых обманок приведены в таблице 25.

Серия эдеиита (Ed) — феррозденита (Fed)NaCa₂(Mg, Fe)₅[Si₇A10₂₂] (ОН)₂. Эденит назван по местности Edenvill, нгг. Нью Йорк, США. Состав серии выражается формулой: (Na, K),^ _5ANa₀_o _5BCa₂(Mg₁__<)Fe²⁺₀ ,)₅_, ₅ (Al^VI, Fe³⁺)o-o, 5 [Si₇ s^.sAIq ₅_, ₅0₂2](0Н)2- Эдениты обычно имеют большие отрицательные углы 2V (60−85°), c:N_g=20−35° и серо-голубые тона плеохроизма в шлифах. Ферроэдениты в шлифах обладают густой окраской и плеохроизмом в сине-зеленых или буроватых тонах.

Серии паргасша (Prg) — ферромарганца NaCa₂(Mg, Fe)₄Al[Si₆ А1₂0₂₂] (ОН)₂. Название дано по местности Паргас, Финляндия. Это высокоглиноземистая роговая обманка, преимущественно и высокомагнезиальная. Мольные содержания ферропаргасига в природных образцах паргасита не достигают 30%. Состав серии может быть выражен следующей формулой: (Na, K)_l_o_t5_ANao_o_i5BCa₂(Mg|_o_i7Fe²⁺o__>5₃, 5(Al⁴ ^—ojFe³* ₂₂](OH)₂. Паргасит в шштфе от бесцветного до серо-голубого. Характерен высокий положительный 2V (>70°), как правило, не превышающий 90°. Угол погасания 15- 32°. Паргаситы обладают сравнительно низким двупрсломлением (0,012−0,023).

Серии магиезиогастпш сита-гастипгсита (Hs) NaCa₂(Mg, Fc)₄Fe³⁺ [Si* А1₂0₂₂](0Н)₂. Название дано по местности Hastings, Ош арио, Канада.

Серия отличается от серии паргасита заменой A1^VI на Fe³⁺. В отличие от паргаситового ряда в природе развугты преимуществе! пю железистыеразности, тогда как матезиогастингситы очень редки. Химический состав серии выражен формулой (Na, K)₁^5_ANa₀^_>5_BCa₂(Mgo.9^Fe²₁_₁)_4i5_3i5(Al%_o_>5 Fe³Vi)o^., ₁5[^6.S-5.5^I|, S-2₁50₂₂](0H)₂ (табл. 25). Гаегшц ентовой серии свойственны довольно интенсивные сине-зеленые и зелено-бурые окраски в шлифе с сильным плеохроизмом, отрицательные, прсимуществсшю небольшие 2V (30 60°), сравнительно небольшое дву преломление (0,015 -0,025) и небольшие углы погасания (11−17°).

Серин чермакита (Ts) — феррочермаки га (Fts) NaCa₂(Mg, Fe)₃AlFe³⁺ [Si₆ А1₂0₂₂](0Н)2. Название дано по имени австрийского минералога Г. Чермака (Tscherrnak). Это высокоглиноземистая роговая обманка с замен imm присутствием Fe³⁺. Поле составов чермакт ов может быть выражено (формулой (Na, K)₀_o_f5_ANa₀__{0 5B}Ca₂(Mg_l__<)Fc²⁺o_i)2,5_3i5(Al^VIo, 5_i_J5Fe³⁺_l 5_о s)[Si_{6 5}_5_>5Ali_i5_2t50₂2] (ОН)₂. Черм актовой серии присущи высокие отрицательные 2V (60 88°), c:N_g= 13−28° (увеличиваются с повышением маптезиальности), умеренные двупрсломлсиия 0,016 0,024.

Днаптостические отичсские различия обыкновенных роговых обманок между слагающими их видами не всегда достат очно надежны. Лишь паргасит нс представляет большой трудносги из-за светлых голубовато-серых окрасок и положительного 2V. Эдениттакже обладает светлыми окрасками, по оптически отрицателен. Яркие сине-зеленые окраски присущи железистым разностям с заметным содержанием окисного железа и алюминия (чермакит, феррочермакит, гаегингсит). Грязно-зелсно-бурымн окрасками в шлифах обладают роговые обманки умеренной до высокой железистости с малым содержа! шем окисного железа.

Пара! сиезисы. Обыкновенные роговые обманки имеют широкое распространение в разнообразных магматических, метаморфических и метасо;

мэтических породах сравнительно высоких температур образования (—400— 750°С). В магматических кислых и средних породах, и гнейсах преобладают роговые обманки с низким содержанием алюминия эдениг-ферроэденитового ряда. Недосыщенные кремнием глиноземистые роговые обманки (паргасиг, гастингсиг, чермакит) развиты преимущественно в метабазитах и ультрамстабазитах, амфиболитах, посгмагматнчсских магнезиальных скарнах. В метаморфических комплексах роговые обманки поч т исключительно принадлежат амфиболитовой фации метаморфизма. Железистые члены семейства обыкновенных роговых обманок и эденит могут находится в парагенезисе с кварцем, полевыми шпатами, скаполитом, гранатом, биолитом, кальI щевыми и машсэиалыю-желсзистыми пироксснами, м ап icthtom, титанитом, хлоритом (или замещайся хлоритом). При прогрессивном метаморфизме роговые обманки замещаю гея пироксснами, и образно — при регрессивном преобразовании. Главная реакция образования эзих роговых обманок — плаnioKjia3+Px+[FeO]+H₂0->Hbl. Oi ш могутзамещай биотит или замещаться им.

Мапгсзиальныйчсрмакнти особенно паргасит не встречаются совместно с кварцем и кислыми полевыми шпатами. Для mix харак терны ассоциации с магнезиальными оливинами, энстагигом, диопсидом, магнезиальной шпинелью, машетитом, основным плагиоклазом, флогопитом, титанитом, магнезиальным хлоритом в мегагипербазигахи магнезиальных скарнах. Главная регрессивная реакция образования паргасита — пирокссн+шпинель+ [Na₂0]+H₂0->Prg. Чермакитможет всзречазься как главный минерал горнблец/цгюв, развитых по перидотитам.

Базалытическне роговые обманки. Под базалыическими роговыми обманками понимают обычно калыщевые магнезиально-железистые амфиболы с преобладанием окисного железа над закисным, понижешшш содержанием (ОН) и имеющие в шлифах бурую и красно-бурую окраску и плеохроизм в этих тонах. Название происходит от обычного их прису тствия в эффузивных породах среднего и основного состава. К базальт ичсским НЬ1 относится серия ферричермагсита-ферриферрочерм агента. Часп, справочников к ним же о шоситтитановые кальциевые магнезиально-железистые амфиболы серии керсутита-ферроксрсутита, тем более, что миналы этой серии входят в заметных количествах в ферричермакиговую сершо базаль гических роговых обманок.

Серин феррнчермакита-ферриферрочермакига Ca₂(Mg, Fe)₃Fe³*₂ [Si₆ А1₂0₂₂](0Н)₂. Сосгав минерала (без учета титанового минала) укладьгвастся в формул}' (Na, K)₀__{0 5A}Na_M), 5_BCa₂(Mg,_₀Fe²Vi)2.5−3,s (Al^VI(_W).5Fc^3t_0i5__2i5) [Si6,s-5.5Al|, s₂.50₂₂](OH)₂ (см. табл. 25). Зависимость оптических свойств минералов серии многофакторная и сильно меняющаяся, так что в шлифах невозможно оценить состав. п_р= 1,662 -1,690, п_т= 1,672−1,730, n_g= 1,680−1,760,

tig-n_p=0,018 0,070, (-)2V=60 82°, дисперсияr (N_p), c: N_g=0−18°, N_m=b_y wi.o.o. (010). Спайности совершенные по {110} с углом между ними ~56°, отдельI юсть по (100) и (001). Двошшковаиие простое и полней! логическое по (100). Окраска в шлифе: светло-желтая, желтая по N_pi гем но-бурая по N_m, темнобурая, красно-бурая по N_g. Плотность 3,19−3,30 г/см³.

Серии ксрсуппа Krs-фсррокерсушта NaCa_:(Mg, Fe)₄Ti[Si_fAl₂022](0H)2. Назван! юпо месиюста Kaersut, Гренландия. Содержания миналов ферричермакита, феррочермакт а, чермакита и паргасита значительны, суммарно прсвыIиают 20 50%. В отличие отферр1 шермаю п-ов в npiгро;ц шгхсоставахсериi обьпь ио закисное железо преобладает над окисным (ем. табл. 25). п_р= 1,670−1,689, п_т= 1,690 1,741,п= 1,700−1,772,/^=0,019−0,083,(-)2V=66 82°, дисперсияr>v (N_p), c: N_g=0−19°, N_m=b, wi.o.o. (010). Спайности совершенные по {110} с углом между № гми -56°, отдельность по (100) и (001). Двойникование простое и по лист ггстическое по (100). Цвет в шлифе: светло-желтый, желтый по А-, темнобурый по N_m, земно-бурый, зелеиовато-бурьш, красно-бурый по N_g. Плозносзъ 3,20−3,28 г/см³. Огпичсскис свойства арий кхреутга и ферричерм акта практически совпадают за исюлоче! шем дисперсии опи biccki lx осей.

Парагенсзнсы. Ферричерм акты свойственны лавам и туфам состава от базальтов до трахитов и особенно характерны для андезитов. Предполагается, что их образование связано с высокотемпературным окислением железа магматических роговых обманок при вулканических извержениях.

Керсутитразвиг в магматических породах иовьпиешюй щелочности, образует вкрапленники и присутствует в основной массе в трахибазальтах, трахиандезигах, трахитах, щелочных риолитах, сиеншпорфирах, лампрофирах. Встречается вместе с щелочными полевыми шпатами, пгглнавпп ом, биотитом. Образует также реакционные взаимоотношения стигаиавгитом. При повышении давления летуч!! х в магме пгганавгит обрастает' каймой керсутита i от i полностью замещается им. Потеря машойлегучихвызывает образованиевокругкерсуп пд опащ новых каемок из агухтазв типи швптга, матеппа, оливина и плагиоюшза. Вероятно, керсулит образуется в магматических породахтакже и в pai iнюю постмагмэтическую стадию. Во всяком случае, керсутиг (как и ферричермакит) является более высокотемпературным минералом по сравнению с остальными кальциевым! амфиболами. С ферричермакитом его роднит нс т олько обычно высокое coдq) жaн!Ie ТЮ₂, но и более высокие coдq}жaния Fc₂03 при нахождении его в вулканическом шлаке, по-видим ому, из-за высокотемпературного окпслен!! я железа.