Типоморфізм мінералів Термін типоморфний мінерал

Типоморфізм мінералів

• Термін "типоморфний мінерал" ввів Ф. Бекке в 1903 р. для позначення мінералів, найбільш характерних для тих чи інших продуктів регіонального метаморфізму. • У. Грубенманн, Г. Шнейдерхьон і П. Нігглі виділили типоморфні мінерали для інших родовищ. • В 1931 г. А. Е. Ферсман виділив біля 70 типоморфних мінералів, характеризуючих окремі стадії процесу; одночасно він вказав на те, що типоморфними можуть бути також асоціація мінералів-супутників

• У 1952 р. В. А. Франк-Каменецький ввів поняття "структурний типоморфізм"— реакція кристалічної структури мінералу на умови його утворення. • А. И. Гінзбург, Е. К. Лазаренко, В. И. Павлишин, Н. В. Петровська, Ф. В. Чухров.

Типоморфізм мінералів − генетична зумовленість характерних властивостей і ознак мінералів − розділ мінералогії, який вивчає мінерали та їхні особливості, які відображають умови утворення мінералів і складених ними руд і порід (Є. К. Лазаренко)

Мінералогічні індикаторні ознаки: • типова асоціація мінералів, • типовий характер будови порід, руд і мінеральних агрегатів, • типові особливості морфологі, хімічного складу, структури, фізичних властивостей мінералів.

Типоморфні мінерали • Мінерали, в яких ці індикаторні ознаки проявлені дуже яскраво, називають типоморфними мінералами. • Типоморфними можуть бути також асоціація мінералів-супутників

• піропи – супутники алмазів в Якутії та ПАР Якутські піропи

Відкриття трубки “Зарніца” в Якутії Зерна піропу з кімберлітів Африки (зразки музею СПДУ) Зразки кімберлітів з родовищ Оранжевої республіки в П. Африці (музей ЛДУ). Придбані в 1912 р в Бонні у фірми Крантц. А. А. Кухаренко встановив повну ідентичність зерен якутських гранатів з піропами з кімберлітів П. Африки

Типоморфна асоціація мінералівсупутників • Супутники алмазів з кімберлітів Південої Африки Пікроільменіт Хромдіопсид

Найпростіші приклади типоморфізму • корунд типовий для порід, збіднених кремнеземом, він не зустрічається разом з кварцом (Al 2 O 3+Si. O 2=Al 2 Si. O 5 силіманіт); • вміст заліза в сфалериті зменшується по мірі пониження температури його утворення; • морфологія кристалів флюориту й кальциту нерідко закономірно змінюється з температурой та ступенем перенасичення розчинів

Еволюція обрису кристалів кальциту по мірі пониження температури Зліва — загальний вигляд, справа — для скарнового родовища Дашкесан

Обрис кристалів кальциту в різних рудах (Вільке, 1952)

Найпростіші приклади типоморфізму • чорні (залізисті) кристали турмаліну типові для керамічних і слюдяних гранітних пегматитів, рожеві (манганові) – для сподуменових пегматитів.

Типоморфізм гранатів • Альмандин Fe 3 Al 2(Si. O 4)3 зустрічається в кристалічних сланцях і гнейсах; • Гросуляр Ca 3 Al 2[Si. O 4]3 мінерал скарнів; • Піроп Mg 3 Al 2[Si. O 4]3 – мінерал ультраосновних порід, збагачених Mg

Типоморфізм включень Форма та мікрорельєф стінок вакуолей відображає риси мінерала-господаря Дипірамідальна форма включень у високотемпературному кварці Кварц порфірів Газово-рідинні включення Газові включення

Типоморфізм включень Газово-рідинні включення в низькотемпературному тригональному кварці

Типоморфізм включень Газово-рідинні та рідинні включення в бариті

Типоморфізм включень Газово-рідинні та рідинні включення в бариті

Типоморфізм включень Включення мінералоутворюючих розчинів і розплавів є показниками генезису мінералів Кристалофлюїдне включення розплаварозсола в топазі волинських пегматитів. У заповненні вакуолі переважають галогеніди й силікати; в інтерстиціях – рідка фаза, вгорі справа – газовий пухирець Рідке багатофазове включення гідротермальної ропи в флюориті з пегматитів. Зліва від пухирця з багатокомпонентного розчину виділилося біля 15 мінералівв'язнів

Типоморфізм включень Розплавне включення

BIG Rare Fluorescent PETROLEUM Inclusion Herkimer Type Diamond Quartz Crystals Pakistan

Типоморфізм морфології мінералів • Кристалічна форма є відображенням впливу як внутрішньої структури, так і зовнішнього кристалоутворювального середовища • Вплив структури визначає габітусні грані • Симетрія потоків живлячої речовини → викривлення зовнішньої форми

Типоморфізм морфології мінералів • Кварц, в яких L 3 під час росту була напрямлена вертикально, мають симетрію L 33 P, L 66 P. Круто падаючі кришталеносні гнізда • При нахиленному орієнтуванні L 3 зовнішня симетрія прямує до P. Пологопадаючі кришталеносні гнізда • Мінералогічний рівень та висок

Типоморфізм морфології мінералів Седиментаційний горизонтальношаруватий агрегат-відстойник в агатах Гравитаційна асиметрія кристалів кварцу

Закон мінералогічного резонансу введений Н. П. Юшкіним в 1976 р. «Будь-яка зміна в мінералі є відображенням змінень у мінералоутворюючому середовищі»

Практичне використання типоморфних особливостей мінералів • для встановлення генезису мінералів; • як пошукові ознаки під час геологорозвідувальних робіт; • визначення промислового значення рудопроявів

Типоморфні особливості деяких мінералів • Алмаз Т Т Зразки якутських алмазів

Типоморфні особливості флюоритів Т • флюорит октаедричний асоціює з силікатами; • флюорит кубічний – з карбонатом і кварцом

Типоморфні особливості каситериту та вольфрамиту • Розподіл домішкових Ta, Nb, Sc, In Ta Пегматити, апограніти, грейзенізовані граніти, кварцові жили Sn. O 2 Nb Sc In У родовищах Апограніти, різних кварцові жили, генетичних жили каситериттипів сульфідна формація (Fe, Mn)WO 4

Типоморфні особливості турмаліну • Збагачений Fe 3+ бюргерит утворюється в ефузивах, які кристалізуються в окисних умовах • Збагачений Са увіт поширений в скарнах, контактових зонах карбонатних товщ • Дравіт утворюється в магнезіальних породах (метасоматити магнезіальних карбонатитів, апобазитові й апогіпербазитові грейзени, пегматитові жили в збагачених доломітом й тремолітом породах)

Типоморфні особливості турмаліну K=Fe 3+/(Fe 2+ + Fe 3+) • • 0, 48 – в скарнах; 0, 22 – керамічні й слюдоносні пегматити; 0, 11 – гнейси й кристалічні сланці; 0, 07 – рідкіснометальні пегматити, грейзени й акцесорний турмалін гранітоїдів

Типоморфні особливості рогової обманки • Поступове заміщення Si на Al зі збільшенням ступеню метаморфізму • Збільшення вмісту лугів з ростом ступеню метаморфізму • В умовах більш інтенсивного метамрфізму забарвлення стає насиченим • Зелений амфібол – ознака амфіболітової фації • Зелено-бурий – низький ступінь гранулітової фації

Хроміти Бушвельдського комплексу і Великої Дайки Родезії містять велику кількість Fe 3+ Figure 12 -3 b. Uniform chromite layers alternate with plagioclase-rich layers, Bushveld Complex, S. Africa. From Mc. Birney and Noyes (1979) J. Petrol. , 20, 487 -554.

Типоморфізм мінералів пегматитів • Пегматити є продуктом еволюції залишкових флюїдних (розплавногідротермальних) систем, що виникають в результаті диференціації гранітних магматичних резервуарів

Гранітні пегматити відрізняються від гранітів • виразною доцентровою мінералогічною зональністю; характерною рисою пегматитів є розвиток зовнішньої зони із графічною структурою кварцпольовошпатового агрегату (графічна зона) та внутнішньої кварцової зони (кварцового ядра)

Типоморфізм мінералів пегматитів • Різинця в умовах пегматитоутворення є причиною того, що в однакові етапи на різних рівнях глибин утворюються неоднакові мінерали

альбіт-сподумен Лепідоліт+полуцит сподумен або петаліт ± амблігоніт берил-колумбіт-фосфатові берил-колумбітові 20 -3 0 к м пусті (безрудні)

Рудоносність пегматитів • Кришталеносні – безрудні, рідко оловоносні • Амазонітові – рідкіснометалеві та рідкісноземельні (Yb-Y-Gd-U-Zr-Sn-Nb) • Рідкіснометалеві (Ta-Cs-Li-Be-U-Nb) • Слюдоносні – низька рудоносність • Керамічні – безрудні

Типоморфізм мінеральних асоціацій магнезіальних скарнів • Типоморфна асоціація магнезіальних мінералів: олівін (форстерит), піроксен (енстатит, діопсид), доломіт, шпінель або флогопіт кліногуміт Mg 9[Si. O 4]4 F 2

Типоморфізм мінеральних асоціацій вапнякових скарнів • Типоморфна асоціація кальцієвих мінералів: піроксен (діопсид – геденбергіт), гранат (гросуляр – андрадит), воластоніт, кальцит, везувіан, епідот, скаполіт

Хімічний склад як типоморфна ознака Діаграма log f. O 2 – p. H [311], яка демонструє стабільність оксидів і сульфідів заліза відповідно до контурів розчинності золота у вигляді комплексів Au(HS)2– і Au. Cl 2– (температура флюїду 200 °С при тиску насиченої пари води, з ΣS = 0, 01 і а. Сl– =1, 0). Контури розчинності золота дані в мг/т

Структурний типоморфізм • У каситериту (Sn. O 2) Співвідношення параметрів с/а тетрагональної комірки – функція р. Н і Т. • Формування рядів твердих розчинів заміщення, які впливають на симетрію та метрику структури мінеральних фаз з порушеною стехіометрією /піротин Fe. SX, складні оксиди групи пірохлора A 2 -XB 2 O 6(OH, F)/. • Формування поліморфів (рутил, брукіт, анатаз). • Формування політипів.

Структурний типоморфізм • Група уранових слюдок з загальною формулою A(UO 2)2(BO 4)2⋅n. H 2 O, де А – катіони Na, Ca, Ba, Sr, Mn, Fe 2+, Cu, Zn, Mg, Al, BO-4 (PO 4, As. O 4), n=6 – 40 H 2 O. • [UO 2(BO 4)]1 - • Зміна вмісту води веде до політипного перетворення

Структурний типоморфізм • Тип міжшарового катіону в урановій слюдці є типоморфною ознакою, визначає умови утворення й геохімію провінції. • Міжшарові катіони виявляють процеси змінення середовища, що веде до метасоматичного перетворення слюдки

Структурний типоморфізм • Склад турмаліну XY 3 Z 6[Si 6 O 18][BO 3](O, OH, F)4, • розміри його елементарної комірки та октаедрів Y і Z, ступінь впорядкованості залежать від умов утворення та існування цього мінералу та є його типоморфними ознаками • c/a (параметр комірки), c/a діаграми

Структурний типоморфізм Турмалін з пегматитів мусковітових рідкіснометалевих керамічних Турмалін золоторудних родовищ міднопорфірових

Конвергенція типоморфних ознак • Подібність або співпадіння ознак мінералів, утворених в різних умовах • Утворення одного і того ж мінералу в широких діапазонах температур і тисків

Приклади конвергенції типоморфних ознак • Сульфіди. Пірит, халькопірит утворюються починаючи зі стадії ранньої магматичної кристалізації і закінчуючи процесами гіпергенезу • Належність до однієї політипної модифікації слюд різного походження і складу Структурна модифікація 2 М 2 лепідоліт і гюмбеліт

Приклади конвергенції типоморфних ознак галогенідів Флюорит • Пегматити, • гідротермальні жили, • діагенетичний і епігенетичний флюорит в осадових породах Кріоліт Na 3 Al. F 6 • Високотемпературні асоціації пегматитів, • гідротермальні жили, • зона гіпергенезу

Приклади конвергенції типоморфних ознак оксидів Каситерит • Граніти, • Скарни, • Гідротермальні родовища, • Зона гіпергенезу (продукт розкладу олововмісних сульфідів) • • • Корунд Магматичні, Метаморфічні породи Пегматити, Вторинні кварцити Аутигенний мінерал деяких бокситів

Фальшива конвергенція типоморфних ознак • Зовнішня подібність кристалів кварца – дипірамідальних (гексагональна піраміда) і фальшиво дипірамідальна (два рівномірно розвинутих ромбоедра) Гексагональний кварц Тригональний кварц

Використання типоморфізму мінералів у пошукових цілях 1. Оцінка потенційної рудоносності гранітних масивів Sn, Ta, W біотит, ільменіт і сфен 2. Виявлення зв’язку родовищ з інтрузивними комплексами Якщо руди генетично пов’язані з лужними породами, то в цих мінералах підвищений вміст Sr, Ce; фторкарбонати TR (бастнезит і парезит). Зв’язок з сублужними породами (граносієнітами) Ce, Y; малакон, ксенотим, фенакіт, гентгельвін, лейкофан

Використання типоморфізму мінералів у пошукових цілях 3. Використання типоморфних мінералів шліхів для пошуків корінних родовищ певних генетичних типів 4. Оцінка окремих рудопроявів за типоморфними мінералами Полуцит (Cs[Al. Si 2 O 6]) важко діагнозтується у польових умовах. Типовий супутник полуцита – лепідоліт з підвищеним вмістом Сs. За лепідолітом проводять оцінку полуцитових пегматитів

Використання типоморфізму мінералів у пошукових цілях 5. Пошуки за мінералами індикаторами прихованих рудних тіл Поява серед змінених осадово-метаморфічних верств топазу, флюориту, літієвих слюд, берилу може бути вказівкою на знаходження на глибині рудних тіл з рідкіснометальним зруденінням 6. Оцінка глибоких горизонтів родовищ за типоморфними особливостями мінералів У каситеритах однієї генерації вміст In з глибиною падає, а Nb зростає. Галеніт Sb: Bi (Ag: Au); каситерит та ільменіт з метасоматично змінених гранітів Ta: Nb; біотит Li: Sc, Li: Zn