Перейти к основному содержанию

Оливин - формула, свойства минерала

Английское название Оливин - Olivine

Синонимы оливина: перидот — peridote. Название хризолит — chrysolite Плиния частью относится к оливину, частью к топазу ювелирного качества, применяется и как синоним собственно оливина (10—30% Fa) и для обозначения прозрачной его разновидности.

Оливин
Оливин

Содержание

 

Происхождение названия

Минералы непрерывного изоморфного ряда форстерит (Fo) — фаялит (Fa) обычно описываются под общим названием оливин; для промежуточных членов ряда, однако, нередко применяются специальные названия

Название оливин отражает оливково-зеленый цвет минерала. 

Название гиалосидерит происходит от греч. uccXog (иалос) — стекло и 0iSr|pos (сидерос) —железо (Валхнер, 1822). Гортонолит назван по имени Гортона, открывшего минерал (Бруш, 1869).

Формула оливина

(Mg,Fe)2[SiO4]

Оливин один из наиболее распространенных минералов подкласса островных силикатов. Является промежуточным членом изоморфного ряда минералов форстерит Mg2[SiO4] - фаялит Fe2[SiO4].


Измененные, лимонитизированные оливины описаны под названиями: сидероклепт — sideroclepte (Сосюр, 1794), шюзит — chusite (Сосюр, 1794), лимбилит — limbilite (Сосюр, 1794); серпентинированные: стеатоид—• steatoid (Глокер, 1839), вилларсит — villarsite (Дюфренуа, 1842), матрисит — matricite (Холст, 1875). Измененным оливином также являются глинкит — glinkite (Романовский, 1847) и феррит — ferrite (Янг, 1882). Феррифаялит — ferrifayalite (Гинзбург и др., 1962) — измененный фаялит.

Химический состав

Mg и Fe неограниченно замещают друг друга.

Теоретический состав оливина: а) при Mg/Fe=2: MgO—37,94, FeO—33,80, Si02 —28,26; б) при Mg/Fe=l: MgO—23,41, FeO—41,71, SiO2—34,88.

В природе магнезиальные оливины — форстерит и собственно оливин наиболее распространены. Значительно реже встречаются оливины промежуточного состава до Fa57 (гортонолит), а также железистые — Fa100-88 (феррогорнотолит) . Состав минерала нередко несколько варьирует в одной и той же породе и на разных горизонтах интрузий. Наблюдаются и вариации состава оливина разных генераций (большее содержание Fe в позднем оливине), а также отмечено возрастание железистости оливина в базальтовых потоках (от ранних к поздним).

Mg и Fe изоморфно замещаются Mn, Ni, Со, Са. В железистых оливинах содержание Mn больше (до 5% MnO) [110], чем в магнезиальных. Фаялит содержит различное количество MnO, является связующим звеном двух изоморфных рядов: форстерит — фаялит и фаялит — тефроит. Содержание NiO в общем незначительно; никель содержится преимущественно в магнезиальных оливинах. Форстерит (Fa3-6) из хромитовых руд Кемпирсайского массива на Южном Урале содержит в среднем 0,62% NiO, тогда как в оливине дунитов и гарцбургитов того же массива (Fa6-9) всего 0,30 и 0,26 NiO; в якутских магнезиальных оливинах максимальное содержание NiO 0,05. Установлено большее количество Ni, а также Cr в оливине мелилитовых базальтов, чем в типичных базальтах Германия. Отмечено меньшее содержание Ni в оливине, чем в ассоциирующихся с ним сульфидах  и большее по сравнению с сопутствующими пироксенами. Характерно почти полное отсутствие Ni в оливине метеоритов. Как для Ni, так и для Со устанавливается корреляция с содержанием Mg, но количество CoO обычно существенно меньше, чем NiO; оливины якутских кимберлитов содержат не более 0,08% СоО; до 0,032 СоО установлено в оливинах ультраосновных пород Азербайджана. Для магнезиальных оливинов часто отмечается незначительное содержание хрома (в минерале из якутских кимберлитов Cr2O3 до 0,48%). Содержание СаО в оливинах обычно весьма незначительно; оно несколько возрастает с увеличением содержания марганца.

Спектральные и отчасти химические анализы показывают нередко присутствие различных элементов, характер вхождения которых, однако, не уточняется авторами. Не во всех случаях есть уверенность в чистоте отобранного для изучения материала. Отмечается содержание Sc: в форстерите из пироксенитов Тагило-Баранчинского массива Урала 0,0003—0,0009% Sc2O3, в оливине щелочно-ультраосновных массивов Кольского полуострова и Карелии 0,0003—0,0005%.

Ga установлен в оливине из гипербазитов Урала , из щелочно- ультраосновных массивов Кольского п-ова, из базальтов Силезии; в разных оливинах, по Иванову, содержится 1—5 г/m Ga. В оливине с острова Линоса (Пелагские острова), содержащем около 42% MgO и 11—12% FeO, по данным Каробби, обнаружен свинец (0,2% PbО).

Хризолит
Хризолит. Обломки кристаллов

TR в очень небольшом количестве отмечаются лишь в оливинах из якутских кимберлитов. Пределы содержания других элементов в г/m: In—0,02—0,06, Ge—1,3—2,1, Cd до 0,37, Тl до 0,11. Оливин из Эйфеля (Германия) содержит 0,25—0,8 г/m Be. Уран установлен в оливине из эклогитов, образующих включения в кимберлитах Якутии (0,021— 0,043 г/т U); в минерале из долерит-монцонитов трапповой формации Кузбасса (U—1,0-10-6%), из меймечита Сибири (10,2-10_4%). Фаялит из Приморья содержит: Rb2O—0,09, Cs2O—0,07, Li2O—0,10%; в оливине (Fa18) из гипербазитов Урала Li 0,0002%. Наличие Pb, Cs, Li, Sr, Ва и Cu установлено в минералах из Скэргаарда , Cu — в оливине из базальтов Силезии.

В оливине неизвестного состава и парагенезиса отмечено 1-10-6% Ar (указывается, что значения абсолютного возраста по оливину, полученные при использовании K—Ar метода, завышены).

Разновидности

Хризолит — chrysolite — прозрачный, зеленовато-желтый и зеленый оливин. Хризолит является драгоценным и поделочным камнем.

Перидот - оливин ювелирного качества.

Синононим Гаваит (гавайит) — hawaiite (Элшнер, 1906); хризолитом предположительно является достокан — драгоценный камень зеленого цвета. В ювелирном деле применяется также название перидот. 
Наиболее известны хризолиты из Зебергета у Красного моря (ОАР), где встречаются крупные кристаллы; длина самого крупного более 4,5 см при весе свыше 69 г. Используется также хризолит из некоторых месторождений США (Вебстер и Белзем в шт. Северная Каролина). Хорошие кристаллы, по огранке напоминающие уральский демантоид, известны в Монголии. Оливин ювелирного качества встречается в некоторых кимберлитовых трубках Якутии; в трубке «Удачная» содержание хризолита составляет 19 г/м3 .

 

Кристаллографическая характеристика

Сингония ромбическая Ромбо-дипирамидальный класс. D2h— mmm (3L23PC).

 

Форма нахождения в природе

Сплошные мелкозернистые массы. Урал
Сплошные мелкозернистые массы. Урал

 

Облик кристаллов.

Кристаллы различного облика большей частью короткопризматические, удлиненные по оси с, часто таблитчатые по 6(010), редко по а(100). Иногда кристаллы удлинены вдоль оси а; необычное удлинение по [101] отмечено для кристаллов оливина, образующих включения в алмазе (соответственно они имеют косое погасание). Наблюдаются кристаллы псевдогексагонального развития. Кальб и Кох выделили три типа кристаллов:

1) «тип Засбах», характерны для вкрапленников в основных породах;

2) «тип Монцони»  — в контактово-метаморфических образованиях;

3) «тип Триблиц» — наиболее поздние кристаллы пневматолитического происхождения (преимущественно фаялит);

Указанные типы , однако, не исчерпывают разнообразия встречающихся в природе кристаллов оливина. В метеоритах — палласитах кристаллы минерала округлые.
Довольно часты скелетные кристаллы. Скелетное развитие характерно и для кристаллов оливина в шлаках. На гранях а (100) часто наблюдается вертикальная штриховка. На поверхности кристаллов оливина из якутских кимберлитов отмечались своеобразные пирамидки, конусовидные холмики и ребристые поверхности, трактуемые как фигуры частичного растворения.

 

Часты двойники по Двойники по (011) и по (031)—двойники прорастания, относительно мало распространены; еще реже — тройники; отмечались также двойники по (012), по (120) и по (110). Согласно Бурри, двойники преимущественно наблюдаются у кристаллов оливина из пород, обогащенных кальцием (анкаратритов, мелилитовых базальтов и др.). Относительно чаще двойники встречаются у оливина шлаков: у синтетического фаялита наблюдались только двойники по (011).

Агрегаты.  Оливин встречается обычно в виде зернистых масс или отдельных зерен, включенных в породу.

Включения в оливин

Очень разнообразны включения в зернах оливина. В раннем оливине габбро-долеритов Норильского района (Fa14-25) отмечались включения плагиоклаза, пироксена, сульфидов, также стекла и газовых пузырьков или существенно газовые включения; в более позднем оливине (Fa36-4o до Fa56-60) — только включения стекла и пойкилитовые вростки плагиоклаза и раннего оливина. Включения из стекла и газа наблюдались также в фенокристаллах оливина из нефелиновых базальтов массива Бакони (Венгрия). Включения стекла, по Джонстону, характерны для скелетных кристаллов форстерита из лав и мелких интрузий. Отмечались также включения жидкой углекислоты. Нередки включения магнетита (результат распада твердого раствора), шпинели, пироксенов, плагиоклазов, также хромита, иногда перовскита. Известны мирмекитовые срастания оливина с титаномагнетитом, с пироксенами и др. Описаны ориентированные срастания его с ильменитом: ось а (ось удлинения) кристаллов оливина параллельна оси с ильменита, также (010) и [001] оливина (0001) и [1120] ильменита [59], в срастаниях с магнетитом (010) и [100] оливина || (111) и [ПО] магнетита [59]. Наблюдаются закономерно ориен¬тированные включения оливина в алмазах: чаще всего (010) и [101] оливина || (111) и [101 ] алмаза, реже (001), [110] и [100] оливина (001), [011] и [011] алмаза и (100), [010], [001] оливина (001), [011], [011] алмаза; также [101] оливина ||(111) алмаза.
Листочки антигорита нередко ориентируются параллельно (010), (100), (102) оливина.
В оливиновых габбро и норитах, в габбро-монцонитах и других породах около зерен оливина часто наблюдаются каймы (келифитовые оторочки) из роговой обманки, моноклинных или ромбических пироксенов. Нередко в таких каймах обнаруживаются шпинель, плагиоклаз, гранат и др.

Физические свойства

Оптические

  • Цвет в зависимости от состава может изменяться от оливково-зеленого и светло-желтого до бутылочно-зеленого, бутылочно-коричневого и черного цвета (черный цвет оливина обусловлен развитием серпентина по многочисленным микротрещинам).
  • Черта отсутствует. Порошок белый, желтоватый, зеленовато-серый.
  • Блеск  стеклянный, до металловидного на плоскости спайности.
  • Отлив жирный.
  • Прозрачность Прозрачен до просвечивающего

Механические

  • Твердость минерала 6,5-7
  • Плотность у оливина 3,2 - 3,5. Она у минерала увеличивается с возрастанием содержания железа.
  • Спайность по (100) и по (010) отчетливая до совершенной (обусловлена наличием в структуре плотнейшей упаковки параллельно (100) и цепей вдоль оси с Сп. проявляется в различной степени, в общем лучше у оливинов с более высоким содержанием фаялитовой молекулы.
  • Излом неровный, иногда раковистый
  • Хрупок

Химические свойства

В 3 %-ной НСl и 10 %-ной уксусной кислоте оливин не растворим, в HNO3 (1:1) разлагается с выделением геля кремнезема.

Прочие свойства минерала

Оливин парамагнитен; магнитность возрастает в соответствии с увеличивающимся содержанием железа. Диэлектрическая постоянная оливина 6,77 . Удельная проводимость увеличивается с возрастанием содержания железа.

Искусственное получение минерала

.
Оливин образуется при нагревании хлоритов при температурах около 800°. Магнезиальный оливин кристаллизуется из плавленых базальтовых стекол в температурной области от 1200 до 1145°.
Пределы смесимости и устойчивости Mg2SiO4 и Fe2SiO4 изучены в очень многих системах. Данные о системе MgO — FeO — SiO2, впервые изученной Боуеном и Шайрером, уточнялись неоднократно; изучена система FeO — MgO — CaO — SiO2 . Изучены системы форстерит — альбит, форстерит — диопсид—анортит, фаялит — магнетит  и др.
Оливин разного состава содержится в технических продуктах  — в огнеупорных и керамических материалах и в шлаках .
 

Диагностические признаки

Диагностика. Узнается с трудом. Диагностируется по цвету, блеску, форме агрегатов. Одиночные кристаллы внешне схожи с осколками бутылочного стекла. Важным диагностирующим признаком является частое развитие по оливину более приметных минералов - талька и волокнистого серпентина (хризотил-асбеста). Похожие минералы: диопсид, эпидот. Отличие - у диопсида более низкая твердость (5,5-6) и совершенная спайность, у эпидота своеобразный желто-зеленый (фисташково-зеленый) цвет и средняя спайность.

От внешне сходного (иногда) апатита отличим по двуосности и значительно большим показателям преломления; от моноклинных пироксенов — по отсутствию в шлифах характерных для пироксенов перекрещивающихся трещинок спайности и по прямому погасанию; от ромбических пироксенов, в частности от гиперстена, иногда в шлифах трудно отличим (двупреломление несколько выше). Отсутствие характерных для эпидота аномальной интерференционной окраски и трещинок спайности служит отличием оливина от эпидота.

Спутники.  Пироксены, основные плагиоклазы, магнетит; в измененных породах – серпентин, тальк, кальцит, доломит; не встречается совместно с кварцем (за исключением редкого в природе фаялита).

Практическое применение

Оливин 26
Хризолит. Ограненные в кабошены кристаллы

Маложелезистые оливиновые породы могут использоваться как огнеупорное сырье. Хризолит и перидот - драгоценные камни.

Породы, состоящие в основном из магнезиального оливина, используются для получения силикатного технического стекла.

Перидот и хризолит - минерал ювелирного качества используются в огранке.

Физические методы исследования

Дифференциальный термический анализ

Старинные методы. Под паяльной трубкой  форстерит и магнезиальные оливины не плавятся, железистые члены ряда сплавляются в магнитный шарик.
 

Кристаллооптические свойства в тонких препаратах (шлифах)

В шлифах в проходящем свете форстерит и оливин бесцветны, редко он желтоватый, зеленоватый; фаялит и железистые члены ряда желтоватые, лимонно- или янтарно-желтые, иногда красноватые (содержат включения окислов железа). Плеохроизм наблюдается редко.

фото оливина под микроскопом
фото под микроскопом

 


Поделиться с друзьями


 


Фото галерея минерала