Диопсид

Группа пироксенов

Происхождение названия

Название минерала  происходит от греческих слов: «ди» — дважды, «опсис» — вид, появление.

Диопсид представляет собой типичное двойное соединение и является крайним членом важного изоморфного ряда CaMg[Si2O6]—CaFe··[Si2O6] (диопсид—геденбергит); промежуточные по составу разности имеют название салита (из месторождения Сала в Швеции). Дополнительный конечный марганцевый член — иогансенит CaMnSi₂O₆.

Широко распространен как породообразующий минерал во многих изверженных породах, а также в контактово-метасоматических образованиях.

Формула диопсида

CaMg[Si₂O₆]

Химический состав. Диопсид теоретически содержит 18,51% MgO, 25,93% СаО и 55,56% SiO₂; В виде примесей содержит FeO, MnO, иногда Al₂О₃, Fe₂O₃, Cr₂O₃ до нескольких процентов (хромдиопсид), V₂O₃ — до 2–4 % (лавровит), иногда Na₂O, нередко TiO₂.

Разновидности диопсида

Марганецсодержащий салит и ферросалит известны как шефферит, а цинксодержащий называется джефферсонитом.

Омфацит — зеленый диопсид с содержанием 5—11% Al203 и щелочей до 6% (главным образом Na₂O).

Фассаит — омфацит с меньшим содержанием глинозема и мансоит — с некоторым количеством фтора.

Хромдиопсид. Имеет зеленую окраску за счет повышенного содержание хрома.

Кристаллографическая характеристика

Сингония моноклинная; призматический в. с. L2PC. Пр. гр. C2/c (C 62h).

а0 = 9,73; b0 = 8,89; с0 = 5,24; β = 105°51′.  Z = 4.

Кристаллическая структура диопсида

Структура Атипичная для клинопироксенов. Простые цепочки из кремнекислородных тетраэдров вытянуты параллельно оси с и связаны друг с другом атомами магния и кальция, находящимися в октаэдрической координации по отношению к атомам кислорода. Два дополнительных кислорода, прикрепленные к каждому атому кальция, находятся на несколько большем расстоянии. Цепочечная структура обусловливает призматический габитус кристаллов.

Главные формы: a {100}, b {010}, m {110}, s {111}, с {001}, р {101}, u {111}, o {221} и f {310}; (110)

< (110) = 92°50', (001) <(100) = 74°10\ (001) < (010) = 31°19', (001) < (111) = 33°49', (111) <  (100) = 53°58', (111) < (010) = 60°24'.

Диопсид. Форма нахождения в природе

Встречается в виде сплошных зернистых и шестоватых агрегатов. Кристаллы короткопризматического облика, иногда крупные, до 40 см. Изредка образуют друзы.

Облик кристаллов.

Хорошо образованные кристаллы встречаются сравнительно редко. Обычно они имеют короткостолбчатый облик с преимущественным развитием пинакоидов {101) и {010} и характерным восьмиугольным сечением перпендикулярно оси с.

Часты двойники по {100}, обычно простые, из двух индивидуумов, иногда полисинтетические; редко полисинтетические по {001} или двойники прорастания по {101} и {122}.

 

Агрегаты

Диопсид встречается в сплошных и зернистых массах (кокколит). В контактово- метасоматических образованиях встречаются шестоватые или радиально-лучистые агрегаты индивидов.

Физические свойства диопсида

Оптические

• Цвет. Редко бывает бесцветный. Обычно диопсид окрашен в различные, преимущественно бледные оттенки грязно-зеленого или серого цвета..
• Черта белая, слегка зеленоватая.
• Блеск слабый стеклянный, отлив жирный.

Показатели преломления меняются в зависимости от содержания геденбергитовой молекулы.

Для чистого диопсида: Ng = 1,694, Nm = 1,671 и Np = 1,664.

Механические

• Твердость 5,5–6. Хрупок.
• Спайность по призме {110} средняя с углом 87°. Нередко наблюдается также отдельность по {010}.
• Плотность около 3,27–3,38.

Химические свойства

В кислотах почти не разлагается.

Диагностические признаки

Как у гиперстена, от которого диопсид отличается цветом. Хорошо образованные кристаллы диопсида отличаются от кристаллов авгита по своему облику (преимущественным развитием вертикальных пинакоидов) и серыми или светло-зеленоватыми оттенками окраски. Но, так как диопсид способен образовывать изоморфные смеси с различными другими пироксенами, то точная диагностика его может быть произведена только путем определения оптических констант, а в ряде случаев — с помощью химического анализа.

Спутники минерала Гранат, магнетит, кальцит, кварц, эпидот.

Происхождение диопсида и нахождение в природе

Диопсид как минерал магматического происхождения широко распространен в основных и ультраосновных изверженных породах (пироксенитах, перидотитах, габбро, диабазах), иногда в пироксеновых диоритах, сиенитах, а также в базальтах, долеритах и др. Крупные выделения, а также и хорошо образованные кристаллы наблюдаются в пироксенитах и карбонатитах Ковдорского щелочно-ультраосновного массива (Кольский плуостровов).

В контактово-метасоматических образованиях диопсид очень часто принимает существенное участие, входя в состав скарнов и контактовых роговиков вместе с волластонитом, гранатами, везувианом и другими минералами в многочисленных месторождениях магнитных железняков и других полезных ископаемых на Урале, в Средней Азии, Сибири, в Закавказье и других местах.

Подобного же происхождения диопсид в хороших кристаллах встречается в Назямских горах (Златоустовский район, Урал) в Ахматовской копи среди хлоритовых сланцев с гранатом, клинохлором и др. Крупные кристаллы диопсида известны из мраморизованных известняков на Монте-Сомма (Везувий).

Очень крупные, хорошо образованные кристаллы под названием «байкалит» были описаны еще академиком В. М. Севергиным в Слюдянском районе (Юго-Западное Прибайкалье) в флогопитовых месторождениях.

Диопсид известен и как продукт регионального метаморфизма (в гнейсах, сланцах).

Омфацит — типичный минерал эклогитовых пород, в состав которых входят также зеленый амфибол (смарагдит) и гранат.

 Практическое применение

Отдельные разновидности в качестве ювелирного сырья

Физические методы исследования

Главные линии на рентгенограммах диопсида : 3,00(10) — 2,523(10) - 1,616(10) - 1,418(9) - 1,322(8) - 1,280(7) - 1,071(10)

Старинные методы. Под паяльной трубкой плавится с трудом.

Кристаллооптические свойства диопсида и геденбергита в тонких препаратах (шлифах)

Диопсид двуосный, положительный. ng =1,696; nm =1,672; np =1,665; ng-np = 0,031. Рельеф очень высокий, шагреневая поверхность резкая. Угол угасания (c:Ng) колеблется от 37 до 44°. Удлинение положительное. Плоскость оптических осей параллельна плоскости (010). Угол оптических осей - 2v = 56-63°. Дисперсия r>v. В шлифе в большинстве случаев бесцветный. Редко слабо окрашен и плеохроирует по схеме: Np>=Ng>Nm, по Ng - зеленоватый, по Nm - красновато-коричневый, по Np - зеленоватый. Интерференционная окраска на разрезах, перпендикулярных Ng - серая, первого порядка, Nm -  синевато-зеленая, второго порядка, Np - желтая первого порядка.
У геденбергита ng = 1,756; nm = 1,735; np = 1,727; ng-np = 0,029. Резкий рельеф и шагреневая поверхность. Угол угасания (с:Ng) равен 47°. Угол 2v = 60-62°. Дисперсия r>v. В шлифе окрашен и плеохроирует: по Ng -  светло-сине-зеленый, темно-зеленый; по Nm - желтовато-зеленый; по Np - светло-зеленый. Таким образом, геденбергит от диопсида отличается окраской и более высоким преломлением.

Включения. Наблюдаются включения газов, жидкости, стекла, магнетита.
Продукты замещения. При изменении замещаются тремолитом, актинолитом, хлоритом. Реже агрегатом антигорита и хлорита с примесью кварца, кальцита и эпидота.
Разновидности. Диопсид и геденбергит в чистом виде встречаются весьма редко. Кроме минерала промежуточного между ними состава - салита - в природе часто встречается минерал пижонит - промежуточный по составу между диопсидом и клиноэнстатитом. Кроме того, известен травяно-зеленый диопсид с примесью NaAl[Si2O6] - омфацит и ряд других, переходных к эгирину, авгиту и т. п.
Похожие минералы. Диопсид и геденбергит, кроме вышеназванных минералов, сходны со cлабоокрашенным амфиболом. Отличие: более грубая спайность, пересекающаяся под другим углом, больший угол угасания, чем у амфиболов. В срезах без спайности их можно смешать с эпидотом, но у последнего малый угол угасания и аномальные цвета интерференции. От походного авгита отличаются меньшим углом угасания и большим двупреломлением.