2. Группа пироксенов. Принцип классификации и химический состав, кристалломорфология, физические свойства, генезис, парагенетические ассоциации.

Группа пироксенов относится к подклассу вязаных силикатов, которые в свою очередь делятся на цепочечнные и ленточные. Пироксены относятся к первым (цепочечным). Анионы представлены: Са²⁺, Mg²⁺, Fe²⁺, Fe³⁺, Ti⁴⁺, Na⁺, Li⁺. Катионы:[Si₂O₆]^4- и [SiO₃]^2-. В группе пироксенов выделяют два ряда: ряд ромбических пироксенов, и ряд моноклинных пироксенов (более распространенные). Оба ряда имеют много общего в морфологии кристаллов, а так в физических свойствах.

Облик кристаллов: короткопризматический, в поперечном сечении – восьмиугольник.

Цвет: темно-зеленый.

Блеск: стеклянный.

Твердость: 5,5 – 6.

Удельный вес: 3,2 – 3,5.

Спайность: средняя || (100), угол между плоскостями спайности 90° у ромбических пироксенов, и близкий к нему 87° у моноклинных. Отдельность.

Ромбические пироксены

ЭНСТАТИТ Mg₂[Si₂O₆] – ГИПЕРСТЕН Fe₂[Si₂O₆] (непрерывный изоморфный ряд)

Облик кристаллов: таблитчатый, короткопризматический.

Агрегаты: отдельные вкрапления зерен.

Цвет: белый, серовато-белый, грязно-зеленый, бронзово-желтый (бронзит).

Блеск: стеклянный, на плоскости отдельности и спайности перламутровый.

Происхождение: магматическое, встречается в ультраосновных породах.

Минеральные ассоциации: чаще мономинерален, встречается с оливином, плагиоклазом (основного состава), хромшпинелидом, пиропом, хромдиопсидом. При воздействии гидротермальных растворов по нему развиваются серпентин и/или тальк.

Практическое значение: не имеет, породообразующий минерал.

Моноклинные пироксены

ДИОПСИД CaMg[Si₂O₆]

Разновидности: лейкодиопсид (без примеси железа), хромдиопсид (примесь Cr) – изумрудно-зеленый, виолан – натриево-глиноземистый диопсид – синего цета, байкалит – крупные кристаллы диопсида из Слюдянского месторождения.

Облик кристаллов: короткопризматический, в поперечном сечении – восьмиугольник.

Агрегаты: отдельные вкрапления зерен и кристаллов, шестоватые, лучистые, друзы.

Цвет: бутылочно-зеленый, грязно-зеленый.

Происхождение: магматическое, встречается в ультраосновных породах; контактово-метасоматическое, распространен в скарнах.

Минеральные ассоциации: волластонит, кальцит, андрадит (гроссуляр), эпидот, роговая обманка, магнетит, сульфиды, флогопит, апатит.

Практическое значение: не имеет, породообразующий минерал. Хромдиопсид – поделочный камень.

ГЕДЕНБЕРГИТ CaFe²⁺[Si₂O₆] – образует непрерывный изоморфный ряд с диопсидом

Облик кристаллов: кристаллы редки.

Агрегаты: шестоватые, лучистые.

Цвет: зеленый, различных оттенков – от светло-зеленого, до густо-, темно-зеленого.

Происхождение: контактово-метасоматическое, распространен в скарнах.

Минеральные ассоциации: волластонит, кальцит, галенит, сфалерит, пирротин, шеелит.

Практическое значение: не имеет, породообразующий минерал.

АВГИТ Са(Mg,Fe²⁺,Al)[(Al,Si)₂O₆]

Распространен в виде короткопризматических кристаллов или зерен с сильным стеклянным блеском, в основных эффузивных породах.

Щелочные моноклинные пироксены

ЭГИРИН NaFe³⁺[Si₂O₆]

Облик кристаллов: длиннопризматический, игольчатый, уплощенно-досковидный.

Агрегаты: отдельные вкрапления кристаллов, зернистые, лучистые, друзы.

Цвет: черный, редко зеленый.

Черта: бледно-зеленая.

Происхождение: магматическое, пегматитовое; распространен в щелочных магматических горных породах (нефелиновые сиениты) и в щелочных пегматитах обедненных кремниземом.

Минеральные ассоциации: нефелин, альбит, микроклин, апатит, сфен, циркон, эвдиалит, канкринит, ильменит.

Практическое значение: не имеет, породообразующий минерал.

СПOДУМЕН LiAl[Si₂O₆]

Облик кристаллов: досковидный, вытянутый.

Агрегаты: отдельные вкрапления кристаллов.

Цвет: белый, серовато-белый, пепельно-серый, иногда розоватый, лиловый.

Блеск: чаще матовый. Тускловатый.

Твердость: 6,5 – 7.

Происхождение: пегматитовое, встречается только в гранитных пегматитах, с литиевой специализацией.

Минеральные ассоциации: кварц, альбит, лепидолит, микроклин, касситерит, берилл.

Практическое значение: руда лития, ювелирное дело – кунцит (розовый, малиновый, бесцветный).

3. Профили коры выветривания. Физико-химическая сущность процессов. Рудообразующая роль выветривания. Геолого-промышленная характеристика месторождений выветривания (железа, алюминия, никеля и других).

Кора выветривания – приповерхностная оболочка земной коры континентов, в которой происходит разложение горных пород под воздействием агентов выв-я.

Различают: 1. физическое (механическое) разрушение г.п. – физическое выветривание; 2. химическое разложение г.п. – химическое выветривание.

Обладает рудообразующей способностью – химическое выветривание. Рудообразующей способностью процессов выветривания выражается в создании месторождений п.и. в результате разрушения г.п. Вид образующихся п.и. определяется составом г.п. (при прочих равных условиях).

По условиям образования и локализации различают:

1.площадные: покрывают значительные территории, имеющие сопоставимые размеры в различных направлениях.

2.линейные: образуются вдоль разломов, зон повышенной проницаемости, вытянуты вдоль разломов.

3.контактово-карстовые: образуются на контактах силикатных и карбонатных пород.

Мощность к.в.: обычная мощность – десятки м; в верх. пределе распространяется на глубины до 150-200м; вдоль разломов до 300м.

Факторы выветривания:

1.климатический: хим-кое разложение г.п. возможно только при актив. участии грунтовых и подз.вод, следовательно, наиболее мощные, глубоко проработанные КВ обр-ся в усл-х тропич. и субтропич. климата. Доказательством служит отсутствие продуктов хим. выв-ния в областях аридного климата (дефицит подз.вод). Высокая обводненность приповерхностной оболочки з.к., повышенные Т грунт. и подз. вод, обилие растительности, обеспечивающее образ-е значит. кол-ва органич. щелочей и кислот, обилие микроорганизмов – все это способствует образ-ю КВ в обл-х тропического и субтропического климата. В полярных областях среднегодовая Т отриц., в течение года вода в тверд. состоянии в г.п., следовательно, не оказывает влияния на разложение – наименее благоприятные условия. В средних широтах, на промежуточных уровнях, сущ. в той или иной степени благоприят. усл-я для обр-я КВ, хотя менее мощных, проработанных.

2.Геоморфологический: Наиболее благоприятные условия сущ-т на территориях типа пенепленов (территория с выровненным рельефом, с глубоко врезанными речными долинами 100-200м). Обеспеч-ся усл-я для низкого стояния грунт.вод. В зоне аэрации грунт.воды просачиваются вертик. вниз. Еще более благоприят. усл-я сущ-т, если поверх-ть пененпленов заним. повыш. гипсометрич. положение. Наименее благоприятные условия сущ-т в средне-, высокогорных районах, где механич. разрушение г.п. опережает химич. разложение.

3.Тектонический: Влияет на глубину проникновения агентов выв-я и на интенсивность этих процессов. Наиболее благоприят. усл-я сущ-т в высокопроницаемых породах, облад-х высокой пористостью, трещиноватостью. Менее благопр. - в массивных породах, малопористых, слабопроницаемых для грунт., подз. вод.

4.литолого-петрографический: состав г.п. определяет интенсивность выв-я и сам факт обр-я п.и. Благоприятными условиями для образования мощных к.в считаются низкогорные плоскости, плоскости водоразделов, аккумулятнвные равнины, высокогорные районы

Агенты хим-кого выв-ния. Вода: основания, газы, раст-е в грунт. и подз. водах; щелочи и кислоты органич. происхожд-я; микроорганизмы; анионы многих кислот; катионы многих металлов.

Профили коры выветривания.

Хар-т интенсивность миграции глав. компонента г.п. SiO₂, подвижность, инертность. SiO₂ взят за основу при дифференциации к.в. По существу химич. преобр-й в них, вследствие след. причин:

1.высокого сод-я SiO₂ в подавляющ. большинстве видов г.п.

2.«чуткости» SiO₂ к тем или иным изменениям физ-хим. режима среды, прежде всего величины рН; SiO₂ растворим в щелочных средах и трудно растворим в кислотных.

3.зависимости состава обр-ся п.и. от «поведения» SiO_2. Если SiO₂ не выносится, то обр-ся каолинит (кисл.среда). Если щелоч.среда, то образуются свободные гидроокислы Al: бокситы Al(OH)₃.

В зависимости от «поведения» SiO₂ различ. след. профили кор. выветривания:

1.сиалитный: свойствен КВ, в продуктах к-рых сохр-ся SiO₂ в полном объеме (не удаляется из КВ). Обр-ся гидросиликаты с высоким содержанием SiO₂ (каолинит и др.)

2.неполный сиалитный: хар-ся частичным выносом SiO₂; продукты выв-я содерж-т некоторые гидрослюды (монтмориллонит и др.) – относит. пониж. cод-е SiO₂.

3Латеритный: Хар-ся полным выносом SiO₂ и обр-м в остатке продуктов химич. разлож-я (алюмосиликатов, силикатов – свободных окислов и гидроокислов тяжелых металлов – Al,Fe,Mn и др.). Тяжелые Ме неподвижны в условиях слабокислой и кислой среды (рН>4) и становятся миграционно способными в усл-х сильно кислой среды (рН<4). Поскольку в подавляющем большинстве случаев сильно кислая реакция р-ров не достигается, тяжелые Ме накапливаются в продуктах КВ.

Пример мес-й. Бокситы 2/3 запасов сосредоточено в КВ (латернтный профиль) Мин: гидроаргилит и т.д Крупнейшие месторождения находятся в тропическом поясе Примеры- Гвинея- Боке, Ямайка (карибский залив), Ганана(Ю.А) Буро- железняковые руды с примесью (Ni.Co.Cr) образуются за счет выв-я у/о пород

Мес-я Мп образуются в тропическом климате за счет высо-Мп (гондиты- полоски кварца чередуются с полосками Мп-браунит, гаусманит. псиломелан и т.д).Среда сильно кислая сиалитная КВ. Различают к.в I) насыщеная2)ненасыщенные SiO; При втором варианте - образуются пиросиликаты № (ревденскит, асколан) В КВ формируется серпентинит Крупнейшее место-е Ni Новая Каледония В КВ накапливается каолинит за счет содержания глинозема, посредством гидролиза, когда исходные породы богаты Fe. Когда мес-я обра-ся за счет растворения мин исходных пород и переноса их в зону аэрации, в нижних горизонтах форм-ся КВ, такие мес-я наз-ся инфильтрационные, если же новообразованные мин накапливаются на месте залегания исходных пород мес-я наз-ся остаточные (россыпные мес-я W, Cr, Au, Pt, Mg).