Типоморфизм минералов • Термин «типоморфный минерал» введен Ф.

Типоморфизм минералов • Термин «типоморфный минерал» введен Ф. Бекке в 1903 г. В современном понимании понятие о типоморфизме минералов было введено в 1931 году А. Е. Ферсманом. Он выделил около 70 типоморфных минералов. Позднее он показал возможность его применения для поисков полезных ископаемых. • Типоморфизм минералов – это свойство минералов фиксировать условия, способ, время образования и поэтому своим присутствием или чаще своими типоморфными особенностями указывать на генезис. • • • Наибольший объем генетической информации содержится в «сквозных» минералах, так как их образование происходит в широком диапазоне физикохимических условий. Например: кварц, кальцит, флюорит, пирит, циркон. Типоморфизм минералов в разных районах может иметь локальные черты Важнейшие понятия учения о типоморфизме: типоморфные минералы и типоморфные особенности минералов. 1. Типоморфные минералы – это минералы, которые образовались в определенных условиях и в определенное время и поэтому своим присутствием могут указывать на условия и время образования. Например: топаз – генетически связан с гранитоидными породами и сопровождающими их постмагматическими образованиями: пегматиты, г/термальные жилы, уваровит – г/термальные процессы в постмагматическую стадию минералообразования (ультраосновные магмы). Можно также говорить о типоморфизме ассоциаций минералов, типичных для определенных стадий минералообразования. Например: скарны – гранаты, пироксены, кальцит, плагиоклазы и скаполиты (гидротермальная стадия).

• 2. Типоморфные особенности минералов – это особенности формы, состава, структуры и свойств индивидов, которые обусловлены генезисом и поэтому могут в совокупности указывать на способ, условия и время образования. В соответствии с этим выделяют морфологические, химические, структурные и физические типоморфные особенности минералов. • Морфологические: • • • 1. облик и габитус минеральных индивидов (касситерит – дипирамидальные кристаллы – пегматиты, призматические кристаллы – гидротермальное происхождение, появление вершинных и реберных форм, скелетных и нитевидных кристаллов). 2. микроморфология (скульптура) граней: штриховки и узоры, фигуры роста, растворения и регенерации. 3. внутреннее строение (анатомия) минеральных индивидов: макро- и микронеоднородность (зональность, секториальность, блочность и мозаичность), наличие и характер газово-жидких и других включений. 4. характер и степень двойникового и эпитаксического срастания. 5. характер образуемых минералом агрегатов: гематит имеет разновидности – железная слюдка (гидротермальное присхождение), «оолитовый» (экзогенное присхождение). Морфологические типоморфные особенности детально изучены у кварца, кальцита, флюорита, касситерита, циркона, пирита, ильменита и других минералов.

• • • • Химические: 1. степень соответствия химического состава стехиометрии. Например: пирит Fe. S 2 2. наличие и состав элементов-примесей, обусловленных изоморфизмом и микровключениями минералов. Например: Nb и Ta в касситеритах и вольфрамитах, щелочи в бериллах, редкие земли в апатитах и флюоритах. 3. изотопный состав в минералах таких элементов как сера, углерод, кислород, водород, свинец, уран. 4. степень гидратации минерала Например: гипс – ангидрит, гетит – гидрогетит-гематит. Структурные: 1. особенности структуры – параметры и структурная плотность элементарной ячейки (у кварца, гранатов). 2. полиморфизм (кремнезем, сульфиды, силикаты), политипия (слюды, молибденит). 3. степень структурной упорядоченности (полевые шпаты, каолинит). 4. дефективность структур: плотность дислокаций, характер вакансий и другие неоднородности. 5. степень и характер метамиктного распада (циркон, торит) Физические: 1. окраска, цвет черты, блеск, плотность, микротвердость и др. Например: сфалерит – низкотемпературный, клейофан – среднетемпературный____ 2. специфические свойства - люминесценция (шеелит, циркон), магнитные, электрические, термические. 3. кристаллооптические свойства: показатель преломления, двупреломления, плеохроизм, угол оптических осей, отражательная способность.

Парагенезис и парагенетические ассоциации минералов • Основоположники учения о парагенезисе минералов – М. В. Ломоносов, В. М. Севергин (1798), А. Брентгаупт (1849), современное понятие введено В. И. Вернадским (1925), развито А. Е. Ферсманом, П. П. Пилипенко. • Под парагенезисом минералов понимается явление закономерного сонахождения минералов в природе, обусловленное их совместным образованием в определенной последовательности при каком-либо минералообразующем процессе в сходных физико -химических условиях для каждой стадии этого процесса. • Употреблять термин парагенезисы минералов как синоним парагенетической ассоциации минералов не вполне корректно. Парагенезис минералов – это природное явление одного порядка с генезисом. Парагенетическая минеральная ассоциация – это результат процесса, протекающего в сходных физико-химических условиях, т. е. генетический признак минералов. • Парагенетическая ассоциация минералов – это закономерная группа минералов, слагающих минеральный агрегат, совместно и почти одновременно образовавшихся на одной стадии минералообразующего процесса в одинаковых физикохимических условиях. Такие ассоциации являются устойчивыми и постоянно повторяющимися в природе.

• • Если исследования минеральных агрегатов выявляют несколько равновесных групп минералов, то их следует называть равновесными парагенетическими ассоциациями минералов, а внутри стадии минералообразования следует выделять подстадии. Например: парагенетическая ассоциация минералов ультраосновного парагенезиса (дуниты, пироксениты, перидотиты) представлена: оливином, пироксенами, рудными минералами; кислых пород (граниты) – КПШ, Q, pl, слюды. В генетической минералогии существует также понятие минеральной ассоциации – это ряд парагенетических ассоциаций минералов, слагающих минеральное тело (или участок сложного тела), совместно образовавшихся в определенной возрастной последовательности на одном этапе минералообразующего процесса, в сходных физикохимических условиях. Например: минеральная ассоциация пород (минеральное тело) габбро- перидотитовой формации: оливин – ромб. и мон. пироксены – рудные минералы – осн. Pl, слюды, amf. Если один и тот же минерал встречается в минеральном теле в нескольких разновозрастных агрегатах, то выделяют генерации (поколения) этого минерала. Генерации минералов – это его разновозрастные индивиды, выделившиеся на разных стадиях (подстадиях) минералообразования и отличающиеся своими типоморфными особенностями. Например: кварц кислых интрузивных пород имеет несколько модификаций – высокотемпературный α-кварц (t=573 -870), образовавшийся в собственно магматическом очаге, и низкотемпературный β-кварц (t=0573), образовавшийся в гидротермальных условиях.

• • В физико-химическом смысле минерал (генерация минералов) – фаза природной физико-химической системы; парагенетическая минеральная ассоциация – физико-химическая система; минеральная ассоциация может рассматриваться как ряд физико-химических систем. Из данного выше определения парагенезиса видно, что совместно образовавшиеся минералы имеют генетическую связь не только в пространстве (сонахождение), но и во времени, выделяясь в определенной возрастной последовательности. Установление парагенетических ассоциаций часто затруднено из-за наложения различных стадий минерализации. В этом случае помогает установление генераций (поколений) тех или иных минералов, а также определение возрастных отношений отдельных минералов и их зарождений. Изучение закономерностей смены парагенезисов дает возможность устанавливать условия миграции химических элементов при образовании месторождений. В природных процессах минералы образуются либо одновременно, либо в определенной последовательности. Существует ряд признаков, указывающих на порядок кристаллизации минералов: 1. пограничные линии между минералами. Например: минерал, выполняющий трещинки другого минерала, образовался позже первого минерала, в котором он находится. 2. правильность формы огранки (степень идиоморфизма). Хорошо раскристаллизованные минералы часто являются более ранними, чем те, которые имеют ксеноморфные формы кристаллов. 3. реликты одного минерала в другом и замещения. Реликты принадлежат минералу, который выделился значительно раньше.

• • В природе встречаются наложенные парагенезисы, т. е. когда пространственно совмещаются парагенетические ассоциации минералов совершенно различных минералообразующих процессов, протекающих в различных физико-химических условиях, отдаленных друг от друга во времени и последовательно сменяющих друга. Например: парагенетическая ассоциация минералов гидротермального парагенезиса кислых интрузивов: пирит – кварц – халькопирит (более ранняя во времени), в условиях выветривания постепенно сменяется парагенетической ассоциацией минералов гипергенного парагенезиса: малахит – лимонит – хризоколла – опал – азурит, что обусловлено изменениями физико-химических условий среды. Юшкин в 1976 сформулировал закон минералогического резонанса. Минерал способен вбирать в себя и нести информацию о среде минералообразования и о процессах изменения окружающей среды и самого минерала, протекавших в период существования минерала. Онтогения минералов – изучает генетическую информацию о жизни минералов, т. е. о его зарождение, жизни и смерти.