Авгит

Синонимы: Для магнезиального авгита: эндиопсид — endiopside (Хей, 1950), лейкавгит — leucaugite (Дана, 1892), богатый магнием авгит (Дир и др., 1965). Для собственно авгита: пижонитовый авгит — pigeonitic-augite, энстатит-авгит — enstatite-augite, пижонит-авгит, пиджонит, гиперстен-авгит. Для бедного кальцием авгита: субкальциевый авгит — subcalcic augite, для бедного кальцием ферроавгита: субкальциевый ферроавгит— subcalcic ferroaugite. Для богатых кальцием авгитов: диопсидовый авгит — diopsidic augite, диопсид-авгит. Титановый авгит — titanian augite — называют также титанавгитом и титанистым авгитом. Часть авгитов с высоким содержанием натрия описана как омфациты и субкальциевые омфациты.

Группа пироксенов

Английское название минерала Авгит - Augite

Происхождение названия

Название от греческого (аугэ) — блеск — из-за сильного блеска на плоскостях спайности (Вернер, 1792, по Дана, 1892).

Название авгит объединяет серию изоморфных соединений со следующими пределами содержаний элементов (в формульных единицах):
Са  0,36—0,84 (Mg, Fea+) 0,70—1,00 Si 1,76—2,00
Na  0,00—0,14 (Al, Fe3+, Ti) 0,00—0,30 (Al, Fe3+, Ti) 0,00—0,24
(Mg, Fe2+) 0,20—0,64

зернистый агрегат — Кристаллический агрегат

Содержание

Химический состав
Разновидности
Кристаллографическая характеристика
Форма нахождения в природе
Физические свойства
Диагностические признаки
Происхождение
Месторождения
Практическое применение
Физические методы исследования
Кристаллооптические свойства в тонких препаратах (шлифах)

Формула

(Са, Mg, Fe²⁺)(Mg, Fe²⁺, Al, Fe³⁺)[(Si, Al)₂O₆]

Химический состав

Изменчив; окись кальция (СаО) 16—20%, окись магния (MgO) 11,5—17,5%, закись железа (FeO) 5—10%, окись железа (F₂O₃) 1,5—8%, окись алюминия (Аl₂O₃) 4,5—7,8%, окись титана (TiO₂) 0,2—1,25%, двуокись кремния (SiO₂) 46—50,5%.

По другим источникам химические колебания содержаний компонентов (в %):
СаО 21,0—8,9, MgO 24,43—0,14, FeO 31,5—1,74, Al₂O₃ 9,6—0,3, SiO₂ 55,1—46,1, Fe₂O₃7,1—0,2, Na₂O 1,9—0,00, TiO₂ 5,7-0,1, K₂O 0,54—0,00

Принятый здесь верхний предел содержания кальция в формульной единице — Са_0,84; нижний предел — Ca_0,36. Богатые кальцием авгиты приближаются по составу к диопсидам — геденбергитам, бедные кальцием — к пижонитам. Граница авгита с фассаитом отвечает Аl_0,24 в позиции Т, граница авгита с омфацитом и эгирин-диопсидом -— эгирин-геденбергитом — NaO0,14. Для богатых кальцием авгитов — феррогеденбергитов характерно высокое содержание Na₂O (до 2%), Аl₂O₃ (до 9—10%) и TiO₂ (до 5—6%), для всех магнезиальных авгитов — повышенное содержание Cr₂O₃ (до 2%). Помимо главных компонентов, авгиты обычно содержат большое количество элементов- примесей.

Разновидности

Авгит условно разделен по содержанию Fe и Mg (в ат.%) на следующие разновидности:

  Магнезиальный авгит — magnesian augite Mg 45—70, Fe 0—10.
  Авгит (собственно) — augite Mg 30—60, Fe 10—40.
  Ферроавгит — ferroaugite Mg 10—40, Fe 30—60.
  Феррогеденбергит — ferrohedenbergite Mg 0—10, Fe 45—70.
  * Fe = Fez+, Fe3+, Mn, Ti.
Названия магнезиальный авгит и ферроавгит даны по содержаниям Mg и Fe, большим чем в собственно авгите; феррогеденбергит — по более высокому содержанию железа, чем в геденбергите.

По содержанию Са среди этих разновидностей выделяются бедные кальцием собственно авгит и ферроавгит ( Ca_0,36-0,6 ) и богатые кальцием магнезиальный авгит, собственно авгит, ферроавгит, феррогеденбергит ( CaO_0,80-0,84 в формульной единице). Так как границы между указанными разновидностями определены только по химическому составу, а остальные свойства нечетко выражены, раздельное описание их не дается. В литературе описаны также бедные и богатые алюминием авгиты, натриевые, титановые, хромовые авгиты — феррогеденбергиты;. все они не имеют даже условных границ с основными разновидностями.

Кристаллографическая характеристика

Сингония Моноклинная.

Класс симметрии. Моноклинно-призматический. 2/т.

Отношение осей. 1,1:1: 0,6; (5~ 105°.

Кристаллическая структура

Простые цепочки ионов. Структура авгита идентична структуре диопсида; различия в величине их параметров элементарной ячейки и межатомных расстояний объясняются большой разницей в содержании Са и Al. (Si, Al)—О-цепочки эквивалентны, более закручены, чем у жадеита.

Главные формы, определяющие облик кристаллов: с (001), b (010), а (100), m (110), е (011), z (021), р (101), u (111), s (111), х (221).

Форма нахождения в природе

Облик кристаллов. Короткостолбчатые, игольчатые, толстотаблитчатые. Кристаллы бедны формами. Обычно их не более 4—8 (Гольдшмидт, 1923). Кристаллы обычно призматические, иногда уплощены по оси а или укорочены по оси с. Хорошо ограненные кристаллы наблюдаются редко. Чаще всего они встречаются в виде вкрапленников в эффузивах. Размеры кристаллов от 0,001 мм (микролиты в вулканических стеклах) до 20 см в габбро- пегматитах. Известны дендритовидные и перистые формы, а для микролитов — серповидные, спиралевидные и скелетные. Наиболее совершенно образованными и блестящими обычно являются грани а (100) и b (010), менее — m(110). Грани призмы некоторых кристаллов несут вертикальную штриховку. Поверхность многих граней неровная. Скульптура граней и фигуры травления специально не изучались.

Двойники. Обычны двойники срастания по (100) ), реже одновременно по (100) и (011), а также полисинтетические по (100) и (010) или по (100) и (001). Известны двойники нарастания на разных гранях основного индивида с разным направлением оси с паразитических, также сдвойникованных, кристаллов. Отмечены двойники прорастания под углом 40 и 60°, а также крестообразные двойники и тройники прорастания. Редко наблюдаются двойники по (122) и (101) (Хинце, 1898).

Агрегаты. Сплошные, зернистые, плотные, игольчатые.

Физические свойства

Оптические

Цвет зеленый, черно-зеленый, буро-зеленый до черного; у лунных авгитов — желтый, красно-бурый.
Черта зеленоватая, буроватая.
Блеск стеклянный
Прозрачность. Непрозрачен, просвечивает в тонких сколах.

Показатели преломления

Ng = , Nm = и Np =

Механические

Твердость 5,5—6,0. Микротвердость собственно авгита 828 кгс/мм². Хрупок.
Плотность повышается с возрастанием содержания железа от 3,20—3,33 у магнезиальных авгитов до 3,65 у наиболее железистых ферроавгитов
Спайность совершенная по (110); отдельность по (100) диаллаговая, реже по (001) малаколитовая и по (010). Спайность. Средняя по призме; угол между плоскостями спайности 87 и 89° (см. рисунок —базальное сечение с трещинами спайности).
Излом неровный, раковистый.

Химические свойства.

Лишь титанавгит полностью растворяется в кипящей соляной кислоте.

Искусственное получение

Авгиты получены из безводных стекол при медленной кристаллизации расплавов при 1 атм. Чистые Ca-Mg-Fe²⁺авгиты синтезированы из стекол в гидротермальных условиях, а также при кристаллизации расплавов горных пород (базальты, оливиновый толеит, толеитовый андезит и авгитовый лейцитит) при давлениях 8—45 кбар. Полученные авгиты отличаются пониженным содержанием кальция (8,0—14,5% СаО). Наиболее бедные кальцием авгиты получены только из щелочного базальта при 14—18 кбар; с повышением давления количество кальция в них, возможно, увеличивается. При кристаллизации богатых кальцием пироксенов с ростом давления и температуры в них повышается содержание алюминия и натрия и понижается— титана. Авгиты (от бедных до богатых кальцием) получены в системах: диопсид—энстатит при 1 атм и 20 и 30 кбар, геденбергит—ферросилит при 25 кбар; авгит — гиперстен при 810°.

Диагностические признаки

Сходные минералы. Роговая обманка (амфибол).

Спутники. Фаялит, феррогортонолит, железистый пижонит, плагиоклазы, биотит, магнетит, пирит, халькопирит и др.

Происхождение и нахождение

Чаще всего породообразующий минерал различных магматических пород; встречается прежде всего в основных эффузивных породах, в том числе в базальтах, отчасти в андезитах, фонолитах и вулканических пеплах. Распространен повсеместно.

Изменение минерала.

Минералы серии авгита довольно устойчивы. Известны случаи замещения авгита салитом и моноклинными амфиболами. В постмагматических условиях авгит переходит в различные амфиболы. Известны полные псевдоморфозы по авгиту бастита (слюда + серпентин) и тонкочешуйчатой слюды. Отмечено его замещение тальком и магнетитом, хлоритом, серпентином, бруситом и кальцитом и сульфидами. В зоне гипергенеза по авгиту развиваются гидрохлорит, гидроокислы железа и минералы группы монтмориллонита. Авгиты из метеоритных кратеров Земли, а также авгиты Луны несут следы механических деформаций (разрыв пластинок, пятнисто-мозаичная дислокация). В них наблюдаются также участки с новообразованиями стекла.

Месторождения

Авгиты — характерные пироксены магматических и некоторых метаморфических пород; широко развиты на Луне и в метеоритах.
Магнезиальные авгиты. Для них характерно повышенное содержание хрома, в связи с чем в литературе они иногда описываются как хромовые авгиты. Входят в состав перидотитов Мончегорского массива на Кольском п-ове, Севанского хребта в Армении, габбродолеритов Норильского района. Обнаружены в андезитах и меймечитах Камчатки, в вулканических обломочных породах Южного Урала, содержатся в базальтах Австралии, Канарских о-вов. Известны в метаморфических породах — в амфибол-двупироксеновых сланцах Анабарского щита, в гранатовых пироксенитах Германии и в породах чарнокитовой серии Индии.

Собственно авгиты — самые распространенные представители авгитовой серии. Входят в состав почти всех магматических горных пород (от ультраосновных до кислых, частью переходных к щелочному ряду) и многих метаморфических пород; известны в контактовых зонах.
Авгиты постоянного состава встречаются в слабо дифференцированных интрузивах: в Норильском, Талнахском, Печенгском. В некоторых дифференцированных расслоенных интрузивах состав авгитов варьирует (от магнезиальных до феррогеденбергитов): долеритовый силл Мурманского побережья, трапповые интрузивы Сибирской платформы, Скергард (Гренландия) , Бушвельд, ЮАР, верхняя слоистая серия Кап- Эдвард-Холма (Гренландия). Известен в ультраосновных породах Приднестровья, в габбро-анортозите Дагинского массива на Кольском п-ове, в косвите Кизирского массива (Восточный Саян), в габбро-пегматитах дунит-троктолитовых интрузивов Станового хр. (Восточная Сибирь), в габбро ряда массивов габбро-сиенитовой формации Алтае-Саянской области, в различных основных породах Урала, в ультраосновном интрузиве Гилес (Австралия), в габбро горы Гинар вулканической провинции Декана (Индия), в дифференцированном комплексе Муротомисаки (Япония), в пегматоидных долеритах Новой Зеландии в габбро-норитах Новой Каледонии. В эффузивных породах собственно авгиты известны на Урале, в Грузии, в Азербайджане и в других местах. В виде вкрапленников в базальтах встречаются на Гавайских о-вах, в Японии, на Коморских о-вах. Вкрапленники авгита в базальтах и андезитах известны в ряде районов Австралии, на плато Моголон в шт. Нью-Мексико (США); в щелочных базальтах Северной Италии; во вкрапленниках и в основной массе базальтово-риолитовых лав вулкана Таласса (Новая Гвинея), в кислых лавах Исландии.

Ферроавгит. Обычно богат кальцием, иногда обогащен натрием или обеднен алюминием. Наиболее часто встречается в основных породах. Известен в оливиновом габбро, габбро-лабрадорите и различных габброидах Украины, в оливиновом габбро-долерите трапповой интрузии Улахан- Вава в Западной Якутии, в щелочном габбро р. Большая Ботуобия в Якутии, в сильно дифференцированных массивах габбро и долеритов Скергарда и Кап-Эдвард-Холма (Гренландия), Бушвельда (ЮАР), Бивер-Бей в шт. Миннесота (США) и др. Встречается в щелочных сиенитах интрузива Большой Тастыг в Кузнецком Алатау, Сивамалаи в Южной Индии и Адирондака в шт. Нью-Йорк (США). Установлен в кислых эффузивах Шотландии и Исландии и во вкрапленниках в андезитах и кварцевых латитах шт. Миннесота (США).

Среди метаморфических пород отмечен в разнообразных кристаллических сланцах: в двупироксен-магнетитовых породах Мариупольского железорудного района, в кварц-силикатных породах железорудной формации Квебека (Канада), в основных гранулитовых микропертитовых сланцах Адирондака в шт. Нью-Йорк (США). Обнаружен в метасоматических Сиенитах Японии.
Феррогеденбергит. Преобладают разности, богатые кальцием. Встречается главным образом в кислых дифференниатах основных пород. Известен в меланогранофирах и феррогаббро интрузии Скергард (Гренландия) в ассоциации с фаялитом и феррогортонолитом; в ассоциации с фаялитом и железистым пижонитом — в сиенодиоритах Бушвельда (ЮАР); в грансфирах о-ва Скай (Шотландия) и долеритах Ред-Хила (Тасмания), в кислых дериватах габброього комплекса Бивер-Бей в шт. Миннесота (США). Входит в состав оливинсодержащих сиенитов Приазовья (Украина), ийолитов интрузива Кия-Шалтырь (Кузнецкий Алатау), кварцевых сиенитов Аусбейл-Форс в шт. Нью- Йорк (США). В кислых чарнокитах-гранулитах встречен на Кольском п-ове и в Адирондаке в шт. Нью-Йорк (США). Имеются сведения о находке вкрапленников феррогеденбергита в пемзах Дальнего Востока. Установлен в каменных метеоритах, хромсодержащий—в железных. Авгиты, ферроавгиты, частью феррогеденбергиты, а также бедные кальцием авгиты и ферроавгиты, являются преобладающими кальциевыми пироксенами горных пород Луны. Установлены в лунных базальтах, габброидах , анортозитах, других породах и реголите. Бедные кальцием авгиты и ферроавгиты. Образование их требует быстрого остывания и происходит при сравнительно высокой температуре (Дир и др., 1965). Умеренно-кальциевые встречаются чаще.

И те и другие известны в ультраосновных и основных итрузивных породах, а также в основных и средних эффузивных породах. Бедные кальцием авгиты известны в габброидах Украины, Забайкалья, Южной Норвегии; обнаружены в желваке из кимберлита Якутии, во включениях лерцолита из базальта Байкальского рифта. В оливиновых габбро массива Джугджур (Хабаровский край), во включениях перидотитов в базальтах Канарских о-вов, в оливиновых долеритах Порташа в графстве Антрим (Англия), в андезитах кальдеры Таласса (Новая Гвинея), в андезитах вулкана Хаконе и в долеритах Семи (Япония). Бедные кальцием ферроавгиты встречены в диабаз-пегматите на севере Сибирской платформы, в феррогортонолитовом андезите (Дир и др., 1965) и в гортонолитовом трахите о-ва Какарасима (Япония), в траппах Декана и в диабазовом силле Палисэйд (США), в оливиновом долерите Ирландии (Дир и др., 1965), в кварцевом долерите силла Ред-Хил (Тасмания). Бедные кальцием ферроавгиты и феррогеденбергиты известны на Луне.

Некоторые собственно авгиты, богатые кальцием, очень близки к салитами ассоциируются с ними в различных горных породах. Образуют вкрапленники в андезитах вулкана Этна в Италии, в габбро-сиенитах нескольких массивов Алтае-Саянской области, в сиенитах Юго-Восточной Тувы, в пироксенитовых включениях из трубки Тувиш в Таджикистане, в кумулятах нижней серии Кап-Эдвард-Холма в Гренландии. В метаморфических породах установлены в двупироксеновых гнейсах, в железистых кварцитах Квебека в Канаде, в метаморфизованных основных породах Австралии, в разнообразных метаморфических породах Адирондака в шт. Нью-Йорк (США) и т. д

В природе также распространены авгиты, бедные и богатые алюминием, натриевые, хромовые, титановые.
Бедные алюминием авгиты отмечаются среди собственно авгитов с повышенным или умеренным содержанием кальция (Са_0,83-0,63). Содержатся; преимущественно в долеритах; в габбро-долеритах; обнаружены в кимберлитовой трубке Чомур в Якутии; образуют зоны в авгите со структурой песочных часов из пегматоидного долерита в Новой Зеландии; известны в основной массе андезита плато Моголон (США), во вкрапленниках среди кислых стекол Исландии и др.
Богатые алюминием авгиты встречены в пироксенитовых включениях трубки взрыва Тувиш в Таджикистане, в основных и ультраосновных включениях в щелочных базальтах о-ва Ики (Япония) и Эйфеля в Германии.

Натриевые авгиты с повышенным содержанием алюминия известны в интрузивных, эффузивных и метаморфических породах: в монцонитах Сахалина (Дир и др., 1965), в нодулях основных пород в нормальных и щелочных базальтах Дальнего Востока и Приморья, Минусинской впадины и Забайкалья, Байкальского рифта, нескольких районов Японии; в гавайите и базаните Нового Южного Уэльса в Австралии и Исландии, в андезитовых порфиритах Грузии, в щелочно-основных породах комплекса Фен в Норвегии и др. Крупные кристаллы (до 10 см) встречаются в базальтах Минусинской впадины, Забайкалья, Японии, в гавайитах, трахибазальтах, базанитах и андезитах Нового Южного Уэльса в Австралии. Предполагается, что они образуются при высоком давлении. Ксенокристаллы (до 15 см) натриевых богатых алюминием авгитов содержатся также в вулканических брекчиях трубок взрыва щелочных базальтов Забайкалья, Дальнего Востока и Северо-Востока России, Красноярского края, Монголии, Новой Зеландии, Японии и Франции.

Натриевые авгиты с повышенным содержанием магния слагают мономинеральные пироксениты, а также встречаются в парагенезисе с энстатитом в вебстеритах и перидотитах ультраосновного массива Бени-Бухера в Марокко. Некоторые из них обогащены хромом и титаном. Предполагается, что кристаллизация их происходила при 1400° и 25 кбар в верхней мантии, а затем они были перекристаллизованы в условиях, отвечающих гранулитовой фации. Натриевые авгиты обнаружены в ксенолите эклогита в туфе кратера Солт-Лейк на о-ве Оаху (Гавайи), в гранат-двупироксенамфиболовых сланцах Алдана, в метаморфических эклогитах Норвегии, в габбро и в метагаббро среди метаморфических эклогитов Австралии.

Хромовые авгиты известны в кимберлитах Якутии, в перидотитах Мончегорского интрузива на Кольском п-ове, в серпентинизированных перидотитах Южных Карпат (Румыния), в базальтах Нового Южного Уэльса (Австралия), о-ва Лорд-Хау в Тихом океане, в Эфиопии, в пегматоидных долеритах Моераки в Новой Зеландии, в андезитах плато Моголон в шт. Нью-Мексико, США .

Титановые авгиты распространены в диабаз-пегматитах Маргудольской трапповой интрузии севера Сибирской платформы, в базальтах Байкальского рифта, во вкрапленниках в пикритобазальте балки Камышевахи на Украине, в трубке взрыва Татибе на Дальнем Востоке, в гранофирах долеритового силла района губы Ивановской на Кольском п-ове, в щелочных базальтах о-ва Ики в Японии, в различных породах Луны.