Датолит

Синонимы: Натрокальцит— natrocalcite (Утингер, 1809), эсмаркит esmarkite (Хаусмаж, 1813), боросиликат кальция — chau boratee silicieuse (Аюи, 1822), дистомовый шпат Dys- tom Spath (Mooc, 1824).

Первоначально рассматривался как ромбический (Хаусман, 1813), Леви (1823) описал моноклинный датолит и предложил для него название гумбольдтит humboldtite; идентичность гумбольдтита и датолита установлена Хайдингером в 1825 г.

Группа

Происхождение названия

Название минерала произошло от греческого "датеомаи" —делить и "литое" камень по зернистой структуре некоторых агрегатов минерала (Эсмарк, 1805).

Английское название минерала Датолит - Datolite

Датолит Северный Кавказ
Датолит Северный Кавказ

Содержание

  • Химический состав
  • Разновидности
  • Кристаллографическая характеристика
  • Форма нахождения в природе
  • Физические свойства
  • Химические свойства. Прочие свойства
  • Диагностические признаки. Спутники.
  • Происхождение минерала
  • Месторождения
  • Практическое применение
  • Физические методы исследования
  • Кристаллооптические свойства в тонких препаратах (шлифах)
  • Купить

 

Формула датолита

CaB[SiO4]OH
 

Химический состав

Химический теоретический состав: СаО — 34,99, В2O3 — 21,78; SiO2 — 37,63, Н2O — 5,60. Данные анализов датолита за редким исключением близки к его теоретическому составу. В незначительных количествах устанавливаются примеси Na, К, Mg, Mn, Al, Fe, иногда Ti и Р.
В акцессорном датолите из флогопитового месторождения Алдана определено 0,09% цериевых редких земель; редкие земли содержатся также в датолите из гидротермальных месторождений Сибири.Спектроскопически в датолитах из различных мест устанавливаются Pb, Zn, Bi, Cu, Ti, Sr, Ва, Be, реже Ni, V, Се, Sb, иногда Ge. В датолите из рудника Коппер- Фолз (шт. Мичиган, США) содержится 1,10-10-13 г Ra на 1 г вещества.

Разновидности

Ботриолит — botryolite — почковидные и гроздевидные агрегаты с радиально-лучистым строением.
Название от греческого Ротрид (ботрис) — гроздь винограда и "литое" — камень. (Хаусман, 1808). Синонимы: Волокнгстый датолит — Faserdatolith (Леонхард, 1821), виноградный камень—grape stone (по словарю Честера).
Бесцветный или светло-сиреневый, непрозрачный, иногда просвечивающий.
По Лакруа, ботриолит из Арендаля (Норвегия) оптически полностью идентичен датолиту. Угасание прямое; с направлением удлинения во¬локон совпадает ось b (установка Даубера), плоскость оптических осей перпендикулярно зоне удлинения. На волокнах иногда наблюдается выход тупой биссектрисы, иногда— острой.
По Мак-Линтоку, в ботриолите из Корнуэлла (Англия) погасание некоторых волокон прямое, но большое число волокон погасает под ^30— 40° к направлению удлинения; пл. опт. осей параллельна удлинению, часто наблюдается выход тупой биссектрисы; удлинение параллельно оси а (установка Леви — Дана). По-видимому, иногда направление удлинения совпадает с направлением плоскости спайности (001).
В России встречен на Андезитовой сопке (Крым), в датолитоносных скарнах и скарнированных породах Кавказа. Установлен в месторождении Солонго в Забайкалье, где в ассоциации с апофиллитом выполняет мелкие гнезда в скарнах (новые данные Малинко и Мозговой). Также известен, в Англии (округ Лизард, Корнуэлл) в серпентинитах и горнблендитовых сланцах, где представлен выделениями в жеодах под друзовыми корками датолита, в ассоциации с кальцитом, медьсодержащим пиритом и натролитом. Температура декрепитации первичных включений в ботриолите с Кавказа 180—195°, вторичных 125°.

Кристаллографическая характеристика

Сингония. Моноклинная.

Класс. Призматическая C2h 2/m L2PC. Отношение осей. 1,264 : 1 : 0,632; р=90°09 .

Кристаллическая структура

Впервые размеры элементарной ячейки датолита были определены Госнером и Муссгнугом (1929).
Эти данные приведены в Минералогических таблицах Штрунца (1962), а также в Оптической минералогии А. Н. Винчела и Г. Винчела (1953) (в последней — в кХ).
В структуре датолита изолированные группы SiO4 соединяются между собой группами ВO3ОН в боро-кремнекислородные сетки — BSiO4 (ОН). При этом у тетраэдров SiO4 и ВO3ОН только три вершины общие, а четвертая (у ВO3ОН —- это связь ОН) остается свободной. В каждой сетке тетраэдры SiO4 и ВO3ОН сочленяются в четырехчленные и восьмичленные (вытянутые) кольца.

Сетки параллельны (001). Между собой они связаны атомами Са, каждый из которых находится в восьмерной координации в окружении шести атомов О и двух групп ОН. Связь бора с кислородом в тетраэдрах ВO3ОН преимущественно ковалентная. На элементарную ячейку приходится два этажа (слоя) структуры:

1-й слой-этаж представлен вязью слегка искаженных восьмивершинников — скрученных кубов с атомами Са в центрах;

2-й слой-этаж, является сеткой из тетраэдров SiO4 (проектируются в виде квадратов) и ВO3OН (в проекции — треугольники). Межатомные расстояния (в А) : Si — О = 1,57, 1,58, 1,63, 1,63; все три расстояния В —О = = 1,48, В — ОН = 1,54, Са — О =2,35 — 2,66, два расстояния О — ОН = = 2,46.
В последние годы структура уточнена: при средней величине угла Si — О—В = 125° в каждом SiO4-тетраэдре имеются три мостиковые связи Si—О=1,66А и одна укороченная периферийная связь Si—О = 1,563 А Валентные углы О — Si — О составляют от 102, 58 до 117,42°. В тетраэдрах ВO3(OН) одно расстояние В — О (1,561 А) существенно больше трех остальных (1,466 А). Углы О — В — О от 106,32 до 112,86°. Среди связей Са — О также различаются более длинные (от 2,386 до 2,691 А) и две более короткие (2,271 и 2,291 А).
 

Главные формы: Большинство кристаллов датолита  имеют призматическую вертикальную зону, что облегчает их юстировку. Однако близость угла Р к 90° вызывает трудности в определении кристаллографической ориентировки. Углы зон [001] и [100] почти равны, в связи с чем нередко смешиваются положительные и отрицательные формы, а также оси а и с. Некоторую помощь могут оказать различия в характере поверхности граней (001) и (100), (hk0) и (0kl). Часты хорошо образованные кристаллы, богатые гранями. Габитус кристаллов чрезвычайно разнообразен: наблюдаются призматические кристаллы, удлиненные по оси с (в установках Даубера и Гольдшмидта); тонко- и толстотаблитчатые или несколько уплощенные по (100) или по (001); почти изометрические; изредка призматические, удлиненные по оси b.

Наиболее обычные формы для датолита из альпийского месторождения Валь Гиув: (100), (011), (320), (120), (522), (111), (322), (122).
Обычные формы для датолита Крыма, Тироля (Австрия), Берген-Хила и Верхнего озера (в США): (100), (110), (120), (210), (111), (101), (011), (001), (101),(522),(522), (342); для датолита из месторождения Радотин у Праги — (100), (320) (110), (120), (011), (122), (522), (111); для датолита офиолитовой формации Апеннин (провинция Модена, Италия): (110), (011) (001), (111), (012) (112), (100), (013), (115), (714), (010), (102), (120), (121), (102), (111), (312). В разных месторождениях облик кристаллов несколько меняется.

Форма нахождения в природе

Облик кристаллов меняется в зависимости от типа месторождения и парагенезиса. Так, в Приморье в минерализованных полостях сульфидоносных скарнов наблюдаются таблитчатые кристаллы, тогда как в аналогичных полостях среди расположенных рядом бороносных скарнов без сульфидов облик кристаллов почти изометрический.
В Грузии в жеодах туфов развиваются призматические кристаллы, в андезито-базальтах — тонкотаблитчатые, в контактах андезито-базальта с туфом — кристаллы, удлиненные по оси b. Иногда облик кристаллов изменяется в пределах одного и того же месторождения.
 У некоторых кристаллов грани искривленные или округлые, постепенно переходящие одна в другую (Берген-Хил, США).
На многих гранях имеются штриховка и вицинали. Грани (001) обычно без штриховки, блестящие; грани призмы (120) менее блестящие, чем грани (001), и обычно несут штриховку, параллельную оси с. На грани (100) часто наблюда ется штриховка в двух (реже в трех) направлениях, параллельных ребрам граней (hkk) и (hkk) (при искусственном травлении штрихи углубляются) 139]. Грань (001) исштрихована в связи с повторяемостью ее комбинаций с (122). Грани х (101) тусклые, с широкими неправильными линиями травления или со штриховкой, обусловленной чередованием x(403) и u (201). Отмечаются фигуры роста — треугольные пирамидки с округлыми ребрами, особенно правильные на грани (211), где они располагаются рядами параллельно ребру, и менее правильные — на (100), (001) и (011).
На крупных кристаллах из Уренкопфа наблюдались фигуры естественного травления: на грани с(001)—-веретенообразные, обращенные острыми концами вниз (соприкасаясь боковыми ребрами, они образуют борозды); на грани s(lll)—треугольные с закругленными ребрами; направления этих ребер: [235], [132] и [312]

Упоминались двойники прорастания по (001) с двойниковой осью а, из Уэстфилда. Сдвойникованные кристаллы обнаружены в датолит- пирит-натролитовых прожилках в сиенит-диоритах Алмалыка (Узбекистан); закон двойникования не установлен. Отмечались в шлифах датолита из кавказских месторождений. Неоднократно наблюдались параллельные срастания, а также срастания с входящими углами, иногда напоминающие по форме «ласточкин хвост». Отмечалось закономерное нарастание на гранях х, М, К, m и q тонких корочек десмина.

Агрегаты. Кристаллы (от долей см до нескольких см), агрегаты — зернистые до плотных, реже натечные с радиально-лучистым строением (ботриолит).

Включения в минерал. В кристаллах датолита нередко обнаруживаются газово-жидкие включения.
В датолите из кавказских месторождений первичные включения (от 3 до 12 мк), преимущественно газовые, имеют удлиненно-эллиптическую, часто неправильную форму, с неровными зазубренными краями; температура декрепитации этих включений — 400—420°. У зернистого датолита из бороносных скарнов температура гомогенизации газово-жидких включений выше 300°, у датолита, образующего прозрачные таблитчатые кристаллы,— 110° . В кристаллах датолита из трапповых пород штата Массачусетс (США) при комнатной температуре газ занимает 10—15% объема, ниже—61° все включения становятся непрозрачными, при—55°они превращаются в прозрачный зернистый агрегат; при—35° жидкость занимает 50%-объема; температура замерзания включений от —2 до —11°. Предполагается, что включения содержат значительные количества кальция.

Физические свойства

Оптические

Цвет бесцветный и белый, часто с зеленовато-голубоватым, зеленым или желтым оттенком; реже красный и фиолетовый; иногда грязно-оливково-зеленый или медово-желтый. Отмечалась красноватая окраска, обусловленная мельчайшими включениями листочков самородной меди (район Верхнего озера, США). Порошок серовато-белый, после прокаливания — желтовато-белый.

Черта белая.

Блеск стеклянный.

Отлив на свежих изломах жирноватый.

Прозрачность. В кристаллах прозрачен и полупрозрачен, в крупнокристаллических массах непрозрачен, иногда просвечивает в краях.

Механические

Твердость 5—5,5. Микротвердость 706—718 кГ/мм2 (нагрузка 50 г). Хрупок.

Плотность 2,9—3.

Спайность  наиболее ясная по с(001) (направление слоистости в структуре) и менее ясная по а (100), в шлифах наблюдаются трещинки несовершенной спайности или отдельности, которые пересекаются под углом 35—40°; отмечена спайность в трех направлениях (в одном — совершенная, в двух-других —менее совершенная); ряд авторов указывает на совершенную спайность в одном направлении.

Излом неровный до мелкораковистого.

Химические свойства

Частично растворяется в H2SO4, HNO3, НСl (полностью при нагревании выше 80°) с выделением геля кремнезема при достаточной концентрации кислоты. В щелочах и угольной кислоте почти не растворим даже при кипячении. Разлагается уксусной кислотой; NH4Cl разлагает датолит при 100° (Химельбауэр; по Дёльтеру).

Порошок минерала, смоченный Н2O, обнаруживает сильную щелочную реакцию; у прокаленного порошка эта реакция слабее. При действии силиката Na на датолит наблюдалось образование пектолитоподобного минерала (Лимберг, 1885; по Хинце).

Прочие свойства

Для датолита из Андреасберга отмечены пьезоэлектрические свойства, что не соответствует особенностям структуры минерала и требует уточнения. Иногда слабо люминесцирует синим цветом в ультрафиолетовых лучах. Наиболее характерна люминесценция для датолита из метасоматических образований. Отмечено голубоватое свечение порошка при слабом накаливании, подобное свечению гадолинита.
При плавлении некоторые образцы из основных изверженных пород обнаруживают свечение в голубоватых тонах; предполагается, что причиной свечения является примесь Eu2+.

Плеохроизм инфракрасного спектра поглощения в области 3510 см-1 в кристаллографических зонах датолита (в установке Даубера): параллельно (010) — максимальный, (001) — слабый, параллельно (100) отсутствует; эти данные позволили определить положение протонов в структуре и расстояния Н — О и Н — Са. Методом ЭПР изучено положение в структуре датолита атомов Mn2+ .
Эффективно флотируется собирателями как анионными (особенно при рН>9), так и катионными (при pH 6—8,5). Флотация активизируется в присутствии двухромовокислого калия, а также небольших количеств соединений тяжелых металлов. При обработке олеатом натрия в щелочной среде собиратель закрепляется в ионной форме, в кислой же среде собиратель в основном сорбируется в молекулярной форме.
В перегретых парах воды датолит разлагается с образованием борной кислоты. Разложение начинается при 300° и является полным при 1350—1400°. Более легко, с образованием pacтворимых солей бора, датолит разлагается растворами 0,5М NaOH и Na2SO4 при температуре 200° и давлении 50 атм в автоклаве.
Температура декрепитации первичных включений в датолите из разных месторождений колеблется от 330 до 490°, вторичных —от 40 до 280°; pH включений — от 8,8 до 9,2; чем выше температура декрепитации, тем больше их pH.

Искусственное получение минерала.

Получен в автоклаве при давлении 300—350 атм и температуре 360—400° с использованием известняка и жидкой фазы, содержащей 250 мл Н2O, 10 г буры и 2 г СаСl2 + НСl. При pH 8,0—8,5 образуется наряду с данбуритом, при pH 6,3—8,0 данбурит преобладает. Из раствора буры и силиката Ga (весовые отношения 5 : 1) получен нагреваниемв стальной трубке в течение 36 часов при 400° в виде белой массы наряду с иголочками волластонита или пектолита. При исследовании системы СаО — В2O3 —SiO2 — H2O синтезировался в запаянных золотых трубках при давлении водяного пара 1000 и 2000 бар из Н3ВO3, СаСO3 (или СаО) и природного кварца при температуре до 500° (при более высокой температуре образуется данбурит). Обычно вместе с датолитом наблюдается незначительная примесь кварца или волластонита.

Диагностические признаки

Сходные минералы Цеолиты, данбурит, колеманит и др.

От кварца, с которым сходен по твердости и почти полному отсутствию спайности, отличается формой кристаллов, от кальцита и апофиллита — отсутствием спайности, от цеолитов — высокой температурой выделения воды (~750°). Под микроскопом по показателям преломления напоминает топаз, андалузит, монтичеллит, волластонит и пренит, от которых отличается большим двупреломлением.

Сопутствующие минералы. Кальцит, пренит, цеолиты.

Происхождение и нахождение

Сравнительно распространенный гидротермальный минерал. Можно различать два основных генетических типа его выделений.
I. Жилы типа альпийских и выделения в полостях изверженных (главным образом основных) пород. Наиболее обычна ассоциация датолита с цеолитами, пренитом, кальцитом, кварцем, хлоритами. Ассоциации минералов указывают на кристаллизацию датолита из относительно низкотемпературных растворов.
II. Гидротермально-метасоматические образования, связанные с контактово-метасоматическими породами (скарны, роговики, и др.), по отношению к которым датолит является более поздним. Некоторые месторождения датолита этого типа представляют промышленный интерес.
В единичных случаях датолит отмечается в метаморфических и осадочных породах, кальцифирах, в эпитермальных жилах и в отложениях современных гидротерм. Предполагается, что источником бора некоторых выделений датолита в метаморфических породах являются первоначально осадочные породы.
Бадалов и Туресбеков относят к магматическому типу датолит в гранитах и кимберлитах, что, по-видимому, не правомочно, поскольку и в этом случае образование датолита связано с постмагматическими процессами.

Встречается в рудных жилах и пустотах миндалекаменных лав.

Изменение минерала.

В гипогенных условиях при воздействии щелочных растворов датолит замещается кальцитом или мелкокристаллическим агрегатом халцедоновидного кварца и кальцита, иногда— кварцем, хлоритом и кальцитом. Известны полые псевдоморфозы кварца по кристаллам датолита; внутри псевдоморфоз наблюдаются тонкие параллельные пластинки кварца. Описаны неполные псевдоморфозы по датолиту хлорита. Псевдоморфозы халцедона по датолиту были названы гайторитом. Установлено замещение датолита под действием поздних гидротерм сибирскитом (СаНВO3), который в гипергенных условиях почти полностью выщелачивается; постепенно датолит переходит в рыхлые хлорит-карбонатные или глинисто-карбонатные агрегаты. При выветривании датолита в месторождении Гиндзики в Японии образовался белый глиноподобный минерал состава: SiO2—36,38, Аl2O3 —0,50, Fe2O3 + FeO — 0,80, СаО — 34,20, MgO — 1,28, B2O3 — 19,18, H2O- —0,10, Н2O+ — 6,82; сумма 99,26.

Месторождения

Датолит I генетического типа весьма распространен. В Крыму датолит (частью ботриолит) встречается в андезитах вместе с делесситом и анальцимом или с кальцитом, пиритом и томсонитом; в авгитовом порфирите обнаружен в жилах и жеодах с кальцитом, пренитом, кварцем и десмином; в альбитизированных диабазовых порфиритах встречены прожилки, содержащие помимо датолита кальцит, пренит, хлорит, кварц, алуштит и антраксолит; в диорит-порфиритах датолит наблюдался в ассоциации с альбитом, пренитом, актинолитом, хлоритом и кальцитом.
На Кавказе встречен в андезито-базальтах и туфах в ассоциации с леонгардитом, мезолитом, томсонитом, делесситом, пренитом, халцедоном, кальцитом, гематитом. Вместе с ломонтитом обнаружен в кальцитовых жилах, секущих мергелистые туфогенные образования. Обнаружен также в зоне контакта ультрабазитов с осадочно-вулканогенными породами сантона.
В Средней Азии датолитом сложены некоторые прожилки и вкрапленники в габбро, диоритах, сиенито-диоритах и габбро-диоритах; в некоторых из этих прожилков содержатся также альбит, пренит и карбонаты; образование вкрапленников связано с замещением плагиоклаза и биотита.
В Западном Тянь-Шане в известково-кремнистых сланцах наблюдается в жилах типа альпийских с кальцитом и кварцем; предполагается, что формирование датолита связано с метаморфизмом известково-глинистых пород, обогащенных бором (0,003—0,01% В ).
В некоторых железорудных месторождениях Казахстана датолит изредка встречается совместно с кальцитом, пиритом и хлоритом на стенках полостей в диоритовых порфиритах.
В Сибири среди кембрийских порфиритов и их туфов встречены жилки зонального строения с датолитом; их зальбанды сложены мелкозернистым кварцем и эпидотом, призальбандовая зона — вишнево-красным кварцем с тонкорассеянным гематитом, а центральная часть — пренитом, кальцитом и датолитом; в агрегатах этих минералов заключены обломки вишнево-красного кварца. Кальцит и пренит образовались позже датолита. Исключительно редко датолит встречается в траппах Сибири.
За рубежом датолит вместе с пренитом и кальцитом наблюдается в жилках и миндалинах в диабазе, габбро, серпентинитах (офиолитовая формация) во многих участках северных Апеннин (Италия): в габбро в Монтекатини с кальцитом и цеолитами; в Тоджиано с кальцитом, баритом и пренитом; в Серра ди Занкетти с пренитом. В диабазах Монте- Лорето (район Казарца, Лигурия) встречаются прожилки, содержащие датолит, эпидот, альбит, кварц и таблитчатый кальцит, изредка томсонит, шабазит и другие цеолиты. В диабазах Россены в кальцитовой жиле обнаружены срастания датолита с пренитом. В гранитах Бавено в жеодах датолит наблюдается наряду с кварцем, полевым шпатом, слюдами, гематитом, хлоритом, бабингтонитом и ломонтитом, аксинитом и турмалином. В гранитах Предаццо в Северной Италии датолит является одним из акцессорных минералов. В Швейцарских Альпах в сиенитовом массиве Валь Гиув имеются альпийские жилы с датолитом, адуляром, дымчатым кварцем, апатитом, хлоритом, титанитом, асбестом и эпидотом или с датолитом, кварцем и кальцитом.
В Вогезах (Эльзас, Франция) в керсантитах датолит ассоциируется с кварцем, кальцитом и гематитом.
В США в траппах в Меридене (шт. Коннектикут) датолит сопровождается кальцитом, кварцем, халцедоном и ангидритом; в Уэст-Патерсоне (шт. Нью-Джерси) датолит ассоциируется с таумаситом, в Берген-Хиле—с пектолитом, кальцитом, анальцимом, апофиллитом, натролитом, стильбитом. В базальте Уэстфилда (шт. Массачусетс) датолит выполняет пустоты. В полостях диабазов Гус-Крик (шт. Вирджиния) датолит выделялся как раньше, так и позже пренита. В ряде медных месторождений района Верхнего озера (Северо-Западный Мичиган) датолит цементирует обломки хлоритизированных мелафиров; в ассоциации с ним встречаются кальцит, апофиллит, ортоклаз, ломонтит, анальцим, пренит, самородная медь; вблизи рудника Норт-Клиф датолит, ассоциирующийся с адуляром, образует выделения на прените. В друзовых полостях монцонитовой дайки в горах Бирпоу вблизи Гавра (шт. Монтана) датолит наблюдается совместно с кальцитом и пренитом. У Ламбертвиля (шт. Нью-Джерси) датолит обнаружен среди преобладающего аксинита в триасовых диабазовых порфиритах с пегматитовой структурой. Встречается также в базальтах района Сан-Франциско (шт. Калифорния); в том же районе известны датолитовые и датолит-пектолит-кальцит-каолиновые жилы в серпентинитах.
В Канаде встречен в диабазах ряда месторождений района Верхнего озера; сопровождается кальцитом и кварцем, иногда содержит включения халькопирита.
В Англии (округ Лизард, Корнуэлл) в жеодах среди серпентинитов и горнблендитовых сланцев датолит (частью ботриолит) наблюдается в ассоциации с кальцитом, натролитом и медистым пиритом. В Шотландии встречается в базальтах Думбартоншира и Эдинбургшира.
В Чехии, к юго-западу от Праги, известен в диабазах в ассоциации с анальцимом, натролитом, ломонтитом, альбитом и кальцитом. В жилах среди амфиболитов вблизи Мирошова (Западная Моравия) ассоциируется с пиритом, кварцем, адуляром, альбитом, титанитом, аксинитом, эпидотом, хлоритами, пренитом и кальцитом. В Германии (Бавария) известен в диабазах Нидеркирхена и в друзовых пустотах амфиболитов Уренкопфа (Кинцигталь). В Германии отмечен в миндалинах диабазовых порфиритов Ильмталя (Тюрингия) с кварцем, кальцитом и пиритом. В Алжире в Бу Серду установлен в андезите с белым пеннином. В КНДР встречается в базальте Хол-Кола в мелких пустотах с хлоритовым минералом.
Примеры выделений датолита II генетического типа сравнительно редки; некоторые из них образуют месторождения с высоким содержанием в рудах борного ангидрида. Обогащенные датолитом скарновые тела линзо- или пластообразные, реже имеют неправильную форму. Датолит содержится в основном в экзоскарнах, значительно реже он встречается в эндоскарнах (контакты с известняками или зоны трещиноватости). В магнезиальных скарнах датолит, как правило, наблюдается лишь в случае, когда наряду с ними развиты более поздние известковые скарны. Характерная ассоциация скарновых минералов включает гранат (андрадит-гроссуляр), пироксен (диопсид, салит, геденбергит, особенно манган-геденбергит, авгит), волластонит, иногда ильваит, везувиан, бустамит. В скарнированных мергелях отмечена ассоциация датолита с гибшитом. Обычные минералы датолитовых месторождений: эпидот, пренит, кварц, кальцит, стильпномелан, амфибол (куммингтонит-грюнерит), реже таумасит и апофиллит, иногда пирит, халькопирит, сфалерит, галенит, магнетит, шеелит. Из других борсодержащих минералов часто встречаются данбурит и аксинит, изредка — турмалин. По отношению к скарновым и указанным борным минералам датолит яв¬ляется более поздним; значительная часть его образовалась путем замещения граната, волластонита, пироксена, изредка — известняка. В магнезиальных скарнах датолит частью отлагался путем замещения данбурита.
В ряде месторождений различается датолит, образовавшийся при замещении пород (содержит большое количество реликтовых включений), и датолит, слагающий прожилки и гнезда в датолитизированных породах.
В месторождениях датолит и данбурит тяготеют к известковым скарнам, аксинит и турмалин — к алюмосиликатным породам или к контакту с ними известковых скарнов.
Промышленные концентрации сульфидных минералов в наиболее крупных месторождениях датолита отсутствуют; в менее значительных количествах он встречается в некоторых железорудных, меднорудных, свинцово-цинковых и оловорудных месторождениях, где чаще всего выделения минерала обособлены от рудных тел.
В структурном отношении месторождения II типа приурочены к крыльям антиклинальных и синклинальных складок, чаще всего к участкам их замыкания, а также к их ядрам и шарнирам. Характерен контроль датолитовой минерализации дизъюнктивными структурами; в некоторых месторождениях к тектоническим нарушениям в высококарбонатных породах приурочено промышленное оруденение, в глинах и глинистых мергелях оно сменяется непромышленным.
Ряд наиболее крупных месторождений не обнаруживает пространственной связи с интрузивами; вблизи менее крупных месторождений имеются интрузивы гранодиоритов, кварцевых диоритов, граносиенитов, иногда гранитов, сиенитов, диоритов, трахилипаритов, реже габбро-диоритов. Возраст интрузий — от раннегерцинского до третичного. Образование известных месторождений связано с послеверхнеюрским и третичным вулканизмом. Содержание бора в интрузиях, с которыми связаны месторождения датолита, в 3—5 раз превышает кларковое для названных пород (в породах 0,010—0,015% В3O3, кларк — 0,003—0,004% В2O3). Предполагается, что бор датолита и магматических пород происходит из одного и того же очага.
Борное оруденение, по-видимому, бывает связано с дайками диоритов, диабазовых порфиритов, диабазов, гранит-порфиров, гранодиорит-порфиров, сиенит-порфиров); глубина формирования месторождений не превышает 1—2 км, что и обусловило возможность образования такого абиссофобного минерала, каким является датолит. Наиболее крупные месторождения располагаются в молодых (мезо-кайнозойских) слабо эродированных складчатых зонах, мелкие известны также в зонах более древней складчатоcти.
К рассматриваемой группе относятся месторождения Дальнего Востока, где датолит в основном образовался по геденбергиту и волластониту (иногда с небольшим количеством ильваита) и частью по гранату. Вблизи алюмосиликатных пород датолит ассоциируется с аксинитом и данбуритом, которые по отношению к нему являются более ранними. Изредка датолит наблюдается в прорастаниях с папиршпатом (минерализованные полости в скарне). В скарновых свинцово-цинковых месторождениях того же района датолит редок. Он представлен прекрасно образованными кристаллами в минерализованных полостях на продуктах разложения геденбергита; покрыт корочками кристалликов апофиллита; по отношению к сульфидам является более поздним.
Известны единичные находки датолита в ассоциации с аксинитом и кварцем в гранатовом скарне свинцово-цинкового месторождения Кличкинской группы (Восточное Забайкалье).
В Средней Азии датолит встречен в ряде мест. На Восточном Памире (Северный Таджикистан) он представляет продукт замещения волластонита и пироксена в скарнах. В Северном Тянь-Шане в зоне контакта лейкократовых гранитов с осадочной толщей датолит приурочен преимущественно к гранатовым и пироксен-гранатовым скарнам; его образование связано в основном с замещением скарновых минералов; часть датолита слагает прожилки. В полостях среди скарнов с датолитом ассоциируется пренит. В Западном Тянь-Шане (Чаткало-Кураминские горы) датолит установлен во многих скарново-магнетитовых и скарново-галенито-сфалеритовых рудопроявлениях на контакте известняков (девон-карбон) с массивами и дайками гранитоидных пород, а также с эффузивами верхнего палеозоя. Приурочен к гранат-пироксеновым и гранат-везувиановым эк- зоскарнам; не связан во времени с образованием магнетитовых и сфалерит- галенитовых выделений. Последовательность образования минералов: пироксен—гранат — везувиан, аксинит — эпидот — кварц, датолит I — хлорит — датолит II — кварц — кальцит. Датолит образовался позже магнетита, но ранее сульфидов. Предполагается, что датолит II (прожилки и небольшие гнезда) образовался в результате переотложения датолита I (метасоматические выделения). В Южном Тянь-Шане встречен в оловорудном месторождении Учкошкон (Восточная Киргизия) в экзоконтакте гранитного массива. Граниты прорывают породы известково-песчаной толщи среднего карбона, которые превращены в полевошпат-скаполит-пироксено- вые породы. Датолит менее распространен, чем аксинит, данбурит и турмалин; ассоциируется с флюоритом, пирротином, халькопиритом, сфалеритом, галенитом, касситеритом и редким боратом кальция и олова—норденшель- дином. Совместно с касситеритом и кальцитом слагает тонкозернистые агрегаты, образование которых связано с замещением норденшельдина.
В Казахстане датолит встречается в ряде скарновых свинцово-цинковых месторождений, приуроченных к герцинским гранитоидам; отлагался из позднегидротермальных растворов. Вместе с апофиллитом, цеолитами, кальцитом и кварцем слагает послерудные прожилки в участках дробления и окварцевания слабоскарнированных (волластонитизированных) глинистых известняков, волластонит-гранатовых скарнов и мергелей. На одном из скарновых свинцово-цинковых месторождений Казахстана обнаружен среди скарнированных габбро-диоритов и диорит-порфиритов. Скарны в основном состоят из диопсида, граната и везувиана. Образование датолита связывается с внедрением лейкократовых граносиенит-порфиров.
В Азербайджане датолит установлен в гранат-волластонитовом скарне с кварцем, кальцитом, анальцимом, халцедоном, иногда с рудными минера¬лами, которые выделились в известняках на контакте с третичными гранитоидами.
На Кавказе отмечалась приуроченность датолитовой минерализации к экзоконтактам небольших интрузивных тел (гранит-порфиров, граносиенит-порфиров, кварцевых сиенит-порфиров), которые располагаются в местах сочленения крупного меридионального поднятия со структурами альпийской складчатости. Местами датолит наблюдается и в удалении от интрузивов в тектонически ослабленных участках. Образовался по гранат-волластонитовым скарнам, скарнированным породам, а также по мраморизованным известнякам, не затронутым скарнообразованием. В значительно меньших количествах встречается в эндоконтактных зонах интрузивов. Помимо датолита в породах содержатся гранаты, волластонит, кальцит, хлориты и более редкие — апофиллит, пектолит, кварц, цеолиты, пирит, халькопирит, галенит, сфалерит. Галенит-сфалеритовые руды в кавказских месторождениях частью встречаются вместо с датолитом; образование последнего предшествовало выделению сульфидов.
В Закарпатье датолит известен в салит-гранатовых скарнах района Вышкова, образовавшихся за счет известковых ксенолитов, захваченных диорит-порфировой магмой.
На Урале датолит установлен в известково-глиноземистых скарнах, часто с железным и медным оруденением, генетически связанных с интрузиями сиенитов и диоритов, а также в пироксен-гранатовых роговиках по спонголитовым известково-кремнистым сланцам и в эпидозитах. Наиболее благоприятными для концентрации датолита явились места пересечений тектонических нарушений; отложению минерала благоприятствовало наличие тонкой слоистости и трещиноватости в породах. Пространственно бороносные тела обособлены от сульфидных и магнетитовых залежей экзоконтакта; по отношению к магнетиту и сульфидам датолит считается более поздним. Различается более высокотемпературный датолит (продукт замещения салита, волластонита и граната) и низкотемпературный (в прожилках с пренитом, кальцитом и кварцем).
Среди эндоскарнов датолит встречен только в одном месторождении Урала; вместе с волластонитом и кальцитом он содержится в прожилках, секущих аксинитизированный габбро-диабаз дайки, которая в свою очередь пересекает толщу скарнированных глинистых осадочных пород.
На северо-западе Сибирской платформы в бассейне р. Курейки датолит совместно с пренитом и апофиллитом наблюдается в трещинах в скарнированных и ороговикованных верхнепермских песчаниках.
На Колыме вблизи интрузива порфировидных биотитовых гранитов на контактах известняков и алюмосиликатных осадочных пород верхнепалеозойского возраста датолит обнаружен в незначительных количествах в существенно андрадит-геденбергитовых скарнах, местами вместе с данбуритом, по отношению к которому является более поздним.
Известны выделения датолита в скарнированных андезитовых порфиритах в тесной ассоциации с пренитом; датолит образовался после магнетита, граната и эпидота.
В Забайкалье изредка датолит встречается в диопсидовых, диопсидполевошпатовых и полевошпатовых породах, вмещающих магнетит-людвигитовые скарны; цементирует обломки этих пород и образует секущие прожилки в них, иногда вместе с кальцитом и пренитом. Местами в месторождениях этого типа датолит наблюдается в карбонатных прожилках с пиритом, галенитом, сфалеритом.
За рубежом в скарнах датолит известен в ряде месторождений Японии. В Ноборио и Накагая он ассоциируется с гранатом, пироксеном, эпидотом, аксинитом, кварцем, кальцитом, галенитом, сфалеритом. В руднике Ананай датолит входит в состав прожилков наряду с кварцем, альбитом, баритом и кальцитом; эти прожилки секут агрегаты родонита. В скарновой зоне Джиньики датолит образовался по геденбергиту и гранату; в его агрегатах различимы идиоморфные кристаллы аксинита и ильваита, волокна грюнерита и сферолиты стильпномелана.
В скарнах с сульфидами меди и пирротином датолит наблюдается в ассоциации с везувианом, халькопиритом, кубанитом и пиритом в Ивато (Япония), в скарнированных известняках (близ кварц-долеритовых силлов) с гранатом, пектолитом, тальком и апофиллитом, пиритом, сфале¬ритом (близ Кирккалди, США). Во Франклине (шт. Нью-Джерси, США) выделения датолита обнаружены в полостях среди брекчированных агрегатов граната (полиадельфита) и аксинита, сцементированных баритом.
На руднике Хоурвел (шт. Пенсильвания, США) датолит является минералом магнетит-гранатовых залежей с эпидотом и горнблендитом. В Мексике датолит известен в месторождении Санта-Барбара в геденбергит- сульфидных скарнах в тесной ассоциации с флюоритом.
В Англии датолит в значительных количествах встречается в породах контактово-метаморфического ореола вокруг Дартмурского массива гранитов (Девоншир) совместно с волластонитом, аксинитом, актинолитом, кварцем, диопсидом, гроссуляром, кальцитом, сфалеритом, халькопиритом, борнитом, пирротином. В значительной части образовался по волластониту. В железном руднике Гайтор подвергся замещению халцедоном с образованием широко известных псевдоморфоз — «гайторита». На северо- западной окраине Дартмурского массива датолит развит также как продукт замещения черных радиоляриевых кремней.
На Гарце (Германии) в ореоле Брокенского массива датолит встречается совместно с гроссуляром, андрадитом и флюоритом среди ороговикованных гли¬нистых сланцев, которые могли послужить источником бора.
В Чехии к юго-западу от Праги в Баррандовском синклинории датолит наблюдается в ороговикованных сланцах возле их контакта с массивом диабазов, у Беруна выделения датолита приурочены к известнякам с роговой обманкой, контактирующим с диабазами.
В Швеции датолит известен в ряде месторождений: у Персберга в магнетит-пироксеновых скарнах с эпидотом он сопровождается апофиллитом, в Утё — кальцитом, кварцем, слюдой, магнетитом, гематитом и др., в Буланде — апофиллитом и хлоритом, в Нордмарке — эпидотом и роговой обманкой.
Имеются также данные о выделениях датолита иного генезиса. В диопсидовых и флогопит-диопсидовых кальцифирах Южной Якутии (Алданский район, среднее течение р. Куранах) датолит встречен в зоне контакта биотитовых порфиров с архейскими породами; образовался позже, чем кальцифиры.
В кембрийских мраморах Сибири отмечался в виде мелких зерен и скоплений совместно с актинолитом, пиритом, магнетитом, мусковитом и аксинитом. В Якутии установлен в зоне измененных известняков, прорванных кимберлитами; сопровождается кальцитом, изредка пиритом.
В Японии в формации Самбагава содержится в хлорит-актинолит-эпидот-кварцевых сланцах (в Хоино) и в гранат-кварцевых сланцах (в Сиратаки); в ассоциации с аксинитом, эпидотом, хлоритом, амфиболом типа грюнерита обнаружен в миоценовых метаморфизованных риолитах-дацитах.
В Англии в округе Лизард (Корнуэлл) известны выделения датолита на контакте серпентинитов и горнблендитовых сланцев в жилках и жеодах совместно с кальцитом, медьсодержащим пиритом и натролитом. В Мексике датолит встречается в серебряном руднике Гуанахуато. В Марокко он отмечен в метаморфизованных известняках Эль-Хамама (область Ашемеш) в ассоциации с пренитом.
В качестве акцессорного минерала встречается в гранитах Эльджуртинского массива; образование его связывается с послемагматическими процессами. На Кавказе в кварц-карбонатных жилах с эпидотом, каолинитом, гематитом, пиритом и халькопиритом, секущих авгитовые порфириты байоса, датолит ассоциируется с более поздней киноварью.
В зонах смятия и в тектонитах гипсо-ангидритовой надсолевой толщи Хатангского залива датолит образовался за счет диагенетического данбурита (неопубликованные данные Черепанова). Указывается в осадочных образованиях КНР. В отложениях современных гидротерм установлен на Камчатке в верхних горизонтах зоны пропилитизации.

Практическое применение

Служит для получения бора и его соединений. Важная руда бора. После предварительной обработки используется как минеральное удобрение.

 

Физические методы исследования

Дифференциальный термический анализ. Поведение при нагревании. Тугоплавкий. Кривая нагревания характеризуется двумя резкими эндотермическими эффектами. Из них первый (750°) соответствует выделению конституционной воды (~6%), которое заканчивается к 800° при сохранении структуры минерала. Второй эндотермический эффект (920—950°) обусловлен образованием β-CaSiO3, высокотемпературного кварца, СаО-В2O3 с nm = 1,582—1,585 и кристобалита; плавление этой смеси происходит при 1100° с образованием прозрачного зеленого стекла с nm — 1,606. Реакция разложения необратима. Тепловой эффект реакции обезвоживания 12,1 ккал/моль, реакции разложения 6,4 ккал/моль.

Главные линии на рентгенограммах: 

Старинные методы. Окрашивает пламя паяльной трубки в желтовато-зеленый цвет, легко плавится в прозрачное бесцветное стекло с n = 1,600—1,604.

Кристаллооптические свойства в тонких препаратах (шлифах)

В шлифах бесцветный. Двуосный (—). Плоскость оптических осей параллельно (010); cNp = —1° до +9° (изменяется с длиной волны); aNg = —1° до +4°; Nm параллельно b. Удлинение (+), значительно реже (—); p= 1,666—1,676; pm = 1,649—1,654; np= 1,621—1,630; ng — np =0,044—0,050; 2V = 72 —75°; r>v, слабая (по Трёгеру).

Галлерея