Файл: Чесноков, Б. В. Относительный возраст минеральных индивидов и агрегатов.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 30.10.2024

Просмотров: 66

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

типологии В. Д. Никитина [44], ограненные части кристаллов краевых зон жил замещения являются друзами замещения.

Поверхность соприкосновения жилы замещения с замещае­ мым телом имеет сложный рельеф, детальное изучение которо­ го показывает, что он

аналогичен

рельефу по­

ш

Ш Ш Ш

верхности псевдоморфоз

и метакристаллов. Тела

замещения

сложной,

не

 

жилообразной формы мо­

 

 

гут быть

диагностиро­

 

 

ваны с применением при­

 

 

знаков жил замещения

и

 

 

особенностей

псевдомор­

 

:-vcZZ>-\

фоз и метакристаллов.

ПСЕВДОМОРФОЗЫ

Я

ш

ш

ж

ЗАМЕЩЕНИЯ

 

 

 

 

 

 

Одни из наиболее за­

Рис. 57. Жила замещения натро-

 

лита в кальците.

 

мечательных тел замеще­

 

Вишневые

горы

 

ния — псевдоморфозы —

А — натролит, Б — кальцит

 

давно известны

и

хоро­

 

 

 

 

шо изучены.

Григорьеву

 

 

 

 

По

П. Д.

 

 

 

 

«псевдоморфизация

от­

 

 

 

 

носится к числу топо-

 

 

 

 

химических

реакций, и

 

 

 

 

она заключается в том,

 

 

 

 

что твердые продукты ре­

 

 

 

 

акции образуются только

 

 

 

 

непосредственно на месте

 

 

 

 

реакции, которая

 

проис­

 

 

 

 

ходит

между

веществом

 

 

 

 

минерала и воздействую­

Рис. 58. Жила замещения, сложенная мета-

щим реагентом;

по этой

кристаллами граната (А) в глаукофаиовой

причине новообразования

породе (Б),

В — разделительная

линия.

фиксируются лишь в пре­

Р. Крепостной Зилаир,

Южный Урал

делах объема и формы минерала, подвергающегося псевдоморфизации». Минеральные тела, возникающие таким путем, на­ зывают псевдоморфозами замещения. Они возникают за счеттел любой формы и размера: кристаллов, зерен, агрегатов, а также животных и растительных остатков и изготовленных че­ ловеком предметов.

При изучении псевдоморфоз в первую очередь устанавлива­ ют сам факт наличия псевдоморфозы и пытаются определить природу замещенного тела, что не всегда удается.

Псевдоморфизация кристаллов чаще всего развивается вдоль

63-


трещин, распространяясь от периферии кристалла к его центру. Но известны также и случаи преимущественного развития псевдоморфизации в центральных частях кристаллов. Нередко этот процесс идет избирательно, в разных зонах роста кристал­ лов с разной скоростью. Практически во всех случаях можно видеть более или менее ярко выраженное подчинение процесса

лсевдоморфизации анизотропии замещаемого кристалла.

 

 

 

Главными

 

признаками

 

псевдоморфоз

являются

ре­

 

ликты замещения, которые ус­

 

ловно можно разделить

на две

 

группы.

 

 

внешней

 

Реликты

 

 

м о р ф о л о г и и.

К

 

ним

 

прежде

всего

относится

об­

 

щая

форма замещенного тела,

 

например, кристалла; она во

ренних реликтов по монокристал­

многих случаях настолько ха­

рактерна,

что

унаследовавшие

лам:

ее

минеральные

тела

легко

а — мономннеральный агрегат, б — по*

лимннеральный агрегат

определяются

как

псевдомор­

жить известные псевдоморфозы

фозы. Примером могут слу­

лимонита

по

пириту

в

виде

кубов с характерной штриховкой, а также различные окамене-

.лости.

Наличие псевдоморфозы легко устанавливается, когда осо­ бенности ее строения не соответствуют внешней форме. Приме­ ром может быть тело, имеющее форму монокристалла, сложен­ ное агрегатом зерен (рис. 59). Но исходный кристалл может заместиться и одним кристаллом. Если кристаллографическая ориентировка последнего явно не соответствует унаследованной им внешней форме, можно только предполагать наличие псевдо­ морфозы. Когда такое соответствие имеется, определить псевдо­ морфозу только по внешним реликтам трудно.

При отсутствии реликтов строения псевдоморфозы замеще­ ния трудно отличить от псевдоморфоз заполнения полостей. Иногда возможность образования псевдоморфоз заполнения ис­ ключается, например, если тело находится на открытой поверх­ ности какой-либо полости, ранее не заполнявшейся минераль­ ным веществом.

При -отсутствии реликтов строения трудно определить мине­ рал, подвергшийся изменению. Пример этого — широко изве­ стный минералогам ахтарандит. Природа исходного минерала, замещенного полиминеральным агрегатом, в данном случае не­ известна.

Рельеф поверхности исходного тела при образовании псевдо­ морфоз замещения может сохраняться практически таким же, каким он был до замещения. Нередко сохраняются весьма тон-

<(М


Рис. 60. Псев­ доморфоза по кристаллу А с его реликтами, имеющими оди­ наковую ориен­
тировку

кие детали рельефа граней кристаллов (например, при заме­ щении пирита лимонитом). Во многих случаях детали рельефа исходного тела уничтожаются.

Форму замещенного тела может фиксировать другой мине­ рал, который выделился в виде корки на границе этого тела до псевдоморфизации и сам замещению не подвергался.

Р е л и к т ы с т р о е н и я ( в н у т р е н н и е р е л и к т ы ) . Особо важное значение имеют уцелевшие при замещении ре­ ликты исходного кристалла с характерной для него ориенти­ ровкой (рис. 60). В псевдоморфозе, изображенной на рисунке, одинаковая ориентировка реликтов уста­ навливается по особенностям морфологии полисинтетических механических двойников в исходном кристалле.

Для определения ориентировки реликтов можно использовать разнообразные свой­ ства замещаемого кристалла: его оптиче­ ские, магнитные, электрические свойства, зональность и секториалы-юсть, двойники, разнообразные деформации, включения

и т. д. В сложных случаях

можно приме­

нить рентгеноструктурные

исследования

(например, метод Лауэ),

искусственную

регенерацию реликтов и другие методы.

Если псевдоморфизации

подвергался не

монокристалл, а иное тело, общность ори­ ентировки его реликтов также можно уста­ новить по общим чертам их формы и стро­ ения.

При псевдоморфизации нередко унаследуется зональность и секториалы-юсть кри­ сталлов.

Подобные реликты строения особенно убедительны, если ис­ ходный минерал замещается агрегатом новообразованных зе­ рен: несоответствие их размеров и формы деталям унаследо­ ванной морфологии (например, зональности) имеет решающее значение.

Отдельные зоны роста кристалла часто замещаются избира­ тельно. Например, известно интенсивное замещение централь­ ных частей кристаллов и слабое — периферических, что при­ водит к образованию своеобразных «коробчатых» псевдомор­ фоз. Последние напоминают формой скелетные футлярообразные кристаллы. Однако стенки «коробчатых» псевдоморфоз с внут­ ренней стороны несут явные следы замещения, а стенки фут­

лярообразных кристаллов — следы роста.

Замещающий минерал может унаследовать

разнообразные

деформации исходного кристалла, например,.-трещины спайности или отдельности. Если поздний минерал сложен агрегатом зе­

5—1396

65


рен, то будет видно явное несоответствие размеров и ориенти­ ровки этих зерен с унаследованными трещинами исходного кри­ сталла. Примером являются псевдоморфозы тонкозернистого натроярозита по крупным зернам пирротина из нефелин-полево- шпатовых пегматитов Вишневых гор. В этих псевдоморфозах сохраняется очень четкая отдельность по {0001}, присущая пир­ ротину данного месторождения.

Известны также случаи унаследования определенных пла­ стических деформаций, например, станинном или халькопири­ том механических полисинтетических двойников замещаемогоими сфалерита [27].

Большой интерес представляет унаследование закономерных включений, содержащихся в исходном кристалле, которое мы попытаемся охарактеризовать на примере псевдоморфоз по

кристаллам нефелина из

пегматитов

Вишневых гор.

 

 

здесь

 

 

 

Зерна

нефелина

 

}

 

часто

 

содержат

многочис­

 

ленные

включения

листоч­

 

ков

биотита,

вытянутых

 

 

вдоль

 

[0001]

нефелина.

 

 

Плоскости

 

{001}

биотита

 

 

параллельны

{1010}

нефе­

 

 

лина

[7].

При

замещении

 

 

нефелина

тонкозернистыми

 

 

агрегатами

и

цеолитов

мор­

 

 

фология

ориентировка

Рис. 61. Псевдоморфозы цеолитов (а)

зерен

последних

оказывает­

ся

в

явном

несоответствии

и канкршшта (б) по монокристаллу

с

включениями

в цеолитах

нефелина с унаследованием

законо­

мерных включений биотита (верти­

единой

по ориентировке си­

кальные штрихи). Вишневые горы

стемы

 

пластинок

биотита

 

 

(рис.

61,а),

что

заставляет

предполагать замещение с унаследованием этой системы вклю­ чений.

Более сложный случай представляют гомоосевые псевдо­ морфозы канкринита по нефелину, в которых кристаллографи­ ческая ориентировка нефелина наследуется канкринитом (рис. 61,6). В этом случае невозможно даже распознать заме­ щение, если не учитывать дополнительные признаки.

Примерами псевдоморфизации с унаследованием включе­ ний могут также служить селективные замещения рудных мине­ ралов, образующих графические и мирмекитовые срастания.

Унаследование незакономерных включений при замеще­ нии — явление еще более распространенное. Эти включения также можно использовать в качестве одного из признаков псевдоморфоз, особенно когда они многочисленны и в своем размещении отражают форму и размеры замещенного тела

(рис. 62).

66


При замещении химический состав исходного тела насле­ дуется новым кристаллом полностью (например, при поли­ морфном превращении) или частично. В последнем случае большой интерес представляет образование так называемых «теневых» псевдоморфоз [79], наблюдаемых в позднем ми­ нерале.

В контурах теневой псевдоморфозы вещество позднего ми­ нерала характеризуется некоторыми особенностями химического состава, унаследованными от заме­ щенного тела. Границы псевдомор­ фозы в этом случае не являются фазовыми, они фиксируются толь­ ко более или менее резким измене-

Рис. 62. Включения минерала А, фик­

Рис. 63. Теневая псевдо­

сирующие форму кристалла, замещен­

морфоза (А) по кристал­

ного минералом Б

лу граната в зерне рого­

 

вой обманки (Б). Амфи­

 

болиты

среднего течения

 

р.

Кызыл, Урал

нием химического состава и ряда свойств, зависящих от тако­ го изменения (цвет, прозрачность и т. д.).

На рис. 63 показана теневая псевдоморфоза амфибола по гранату из гранатового амфиболита зоны восточного контакта Уфалейского гранито-гнейсового комплекса на Урале. Зерно роговой обманки здесь заместило кристалл альмандина в фор­ ме ромбододекаэдра. Роговая обманка при этом обогатилась железом и приобрела темно-зеленую окраску, четко фиксиро­ ванную в Еиде «тени» ромбододекаэдра. Вне контуров этой «тени» роговая обманка имеет светло-зеленый цвет. На проис­ хождение теневых псевдоморфоз в данном случае указывают находящиеся иногда в центре «тени» реликты кристалла гра­

ната.

Теневые псевдоморфозы представляют собой яркий пример «запоминания» состава раннего минерала поздним, замещаю-

5*

67

щим

минералом. Они, очевидно, нередки как в индивидах, так

и в

агрегатах минералов, но во многих случаях недоступны

для прямого наблюдения и могут выявляться лишь после приме­ нения таких специальных методов анализа, как микрорентгенография, микрозондирование и т. п.

ПАРАМОРФОЗЫ И МЕТАМИКТНЫЕ ТЕЛА

П а р а м о р ф о з ы образуются при полиморфных превраще­ ниях кристаллических веществ. Широко известны параморфозы низкотемпературного а-кварца (тригональный) по кристаллам высокотемпературного (3-кварца (гексагональный).

Если симметрия кристаллов полиморфных модификаций ве­ щества существенно различна — параморфозы узнаются отно­ сительно легко, как например, в случае удлиненно-пластинча­ тых параморфоз ромбической серы по моноклинной сере, ко­ торые резко отличаются по форме от обычных кристаллов ромбической серы из тех же месторождений [32]. В таких слу­ чаях обнаруживается несоответствие между симметрией кри­ сталлического вещества и симметрией внешней формы тела, слагаемого этим веществом. Если же структуры полиморфных модификаций близки, а образуемые ими кристаллы сходны по форме, определить параморфозу почти невозможно.

Характерной деталью многих параморфоз являются так называемые двойники превращения, проявляющиеся в форме си­ стем веретенообразных полосок, часто перекрещивающихся, но почти никогда не сопровождающихся изгибами и скольжениями. Таковы двойники превращения в станнине, возникающие при переходе его высокотемпературной кубической модификации в низкотемпературную тетрагональную [51]. Решетчатые двойни­ ки превращения станнина близко напоминают известные двой­ ники микроклина.

Полиморфные превращения некоторых минералов идут с заметным изменением объема. Так, при a "Z Р переходе в квар­ це объем кристалла изменяется на 0,86%- Общее уменьшение объема кристалла кварца при его охлаждении от 600° до 300°С составляет около 4,5%. Это приводит к образованию обильной трещиноватости параморфоз а-кварца по р-кварцу [6].

Если полиморфное превращение сопровождалось увеличени­ ем объема кристалла, вокруг параморфозы в окружающих ми­ нералах может наблюдаться венчик радиальных трещин, по­ добно трещинам около метамиктных минералов (см. рис. 64).

П с е в д о м о р ф о з ы

м е т а м и к т н ы х те л по к р и ­

с т а л л а м возникают

под

действием

радиоактивного распада

атомов, входящих в состав

некоторых

минералов (некоторые

силикаты, ряд окислов ниобия и тантала и другие). С течением времени радиационное повреждение кристаллической структу­ ры становится столь значительным, что кристалл превращается

68