Бронзит

Синонимы: Железистый энстатит — ferriferous enstatite (Дана, 1892), кальциобронзит, кальциевый бронзит, известковый бронзит — lime-bronzite — содержащий до 9% СаО (Польдерварт, 1947), монрадит — monradite — слабо измененный минерал; фестин — phoestine, phastine, Phastin, phaestine — псевдоморфозы серпентина по бронзиту (Брайт- хаупт, 1823); алюмобронзит — alumobronzite —  с высоким содержанием Аl₂О₃.

Группа

Происхождение названия

Название  минералу дано по бронзовому металловидному блеску (Карстен, 1807).

Английское название минерала Бронзит - Bronzite.

Содержание

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

 

Формула

(Mg, Fe)Mg[Si₂O₆]

Химический состав

К бронзитам относятся ромбические пироксены с FeO от 5 до 13%, по Штрунцу (1970), и от 6,50 до 16,0%, по Диру и др. (1965).
В природных бронзитах количество FeO может выходить за принятые пределы, но тем не менее по остальным свойствам минерал диагностируется как бронзит, и, наоборот, содержание FeO может отвечать бронзиту, а минерал определяется как энстатит или гиперстен.
Содержание MgO колеблется от 30,5% до 22% и находится в обратной зависимости от FeO. Содержание SiO, 51,00—55,00% в основном коррелируется с Аl₂O₃. Содержание Аl₂O₃ от 0,42 до 12,0 (чаще менее 1,5%).

Для них из глубинных включений ультраосновных пород в кимберлитах, реже в эффузивных породах, характерно содержание Аl₂O₃ 2,0—4,0%; более высокое (4—6% до 12%) отмечается в бронзитах высокоглиноземистых метаморфических пород и щелочных базальтов. Минерал, содержащий более 2% Аl₂O₃ называют алюмобронзитом.
Другие компоненты: Fe₂O₃ —до 2,0%, редко выше; СаО — от 0,5 до 3,5% (чаще 1,0—1,5%, при более высоких содержаниях предполагается присутствие включений кальциевых моноклинных пироксенов); MnO — до 0,4%, TiO₂ — до 0,45%, редко до 1,3%; Cr₂O₃ — до 0,3%, иногда до 0,6%. Повышенные концентрации TiO₂ и Cr₂O₃ характерны для бронзитов из лунных пород. Na и К в бронзитах устанавливаются не всегда; содержание Na₂O не превышает 0,4, а К₂O— 0,04%. В некоторых минералах содержится до 0,01% Р₂O₅. Обычное содержание H₂O⁺ 0,3—0,5%, иногда до 1,4%; содержание Н₂O^_ колеблется в тех же пределах. Изредка в бронзитах отмечается фтор (около 0,08%), например — в бронзите из габбро-норитового пегматита Ниттис (Кольский полуостров). В бронзите из бронзитовых жил в анортозитовом массиве Джугджурского хр. (Охотское побережье, Россия) установлено 0,07% V₂O₃. Спектральным анализом в бронзите из ультраосновных пород Среднего Побужья определены(в %): Cr 0,055—0,15, Со 0,005— 0,007, Ni 0,034—0,038. В бронзите из пироксенита и габбро Мончетундры (Кольский полуостров) установлено 0,003% ZrO₂ . Бронзит из пород золоторудных месторождений Северного Казахстана содержит Cu и Au. Камень из пород ультраосновной зоны комплекса Стиллуотер (шт. Монтана, США) содержит избыточное количество Ar⁴⁰, которое связывается с накоплением его в ходе первичной кристаллизации.

 

 

Кристаллографическая характеристика

Сингония Ромбическая.

Форма нахождения бронзита в природе

Кристаллическая структура, характер полиморфизма, форма кристаллов и двойникование аналогичны таковым энстатита.

Агрегаты. Удлиненно- и короткопризматические кристаллы, зерна, зернистые массы, микролиты.

 

В индивидах бронзита часто наблюдаются пластинки моноклинных и ромбических пироксенов, параллельные (100) бронзита, которые рассматриваются как продукты распада твердого раствора. Как показали рентгеновские, электронномикроскопические и микрозондовые исследования, бронзит состава Mg_0,81Fe_0,16 Ca_0,03SiO₃ из комплекса Стиллуотер (шт. Монтана) содержит пластинки толщиной 0,5 мкм, сложенные авгитом с 24% СаО; на их долю приходится до 1,4% объема зерен. Пластинки клинопироксена (с 19,7% СаО) толщиной 3—10 мкм установлены в бронзите (FeO 10,6%, СаО 1,2%) из оливинового пироксенита плато Киби в Юго-Западной Японии. В лунных образцах и в метеоритах отмечаются пластинки распада, отвечающие по свойствам клинобронзиту. В минерале с Fs 20% из анортозитового массива Джугджурского хр. в качестве продукта распада твердого раствора установлены пластинки гиперстена с Fs 43%. В камне из сильно деформированного и частично метаморфизованного габбро Центральной Австралии отмечены пластинки диопсида, расположенные по (100) бронзита и кинк-полосы, сложенные клиноэнстатитом, возникшим при действии деформационных напряжений. В лунных KREEP-базальтах («Аполлон-14») на бронзите по плоскости (100) наблюдалось закономерное нарастание сдвойникованного магнезиального пижонита.
Мирмекитовые сростки бронзита с ильменитом встречаются в породах нижней зоны Скергардской интрузии (Восточная Гренландия) и в образце лунной брекчии («Аполлон-16»). Симплектитовые срастания бронзита и магнетита, окружающие или полностью замещающие зерна оливина, встречены в основных породах расслоенной интрузии Уотеранга в Австралии. Во многих кристаллах из габбро-норитового пегматита горы Ниттис в Мончетундре (Кольский полуостров) тонкие волосовидные трещинки заполнен/mineral/диопсиды сульфидами. Бронзит в пироп-бронзит-силлиманитовых кристаллических сланцах Станового хребта образует тонкие срастания с силлиманитом. В камне из лунной микробрекчии («Аполлон-14») наблюдались включения кристаллов рутила, ориентированные параллельно оси с.

Физические свойства

Оптические

• Цвет зеленоватый, желтоватый, коричневый.
• Черта сероватая, белая.
• Блеск металловидный.
• Отлив на плоскостях спайности бронзовый
• Прозрачность. Просвечивает или непрозрачный.

Механические

• Твердость 5,5. Хрупкий.
• Плотность от 3,294 до 3,42; значения плотности находятся в прямой зависимости от содержания Fe²⁺.
• Спайность по (110) ясная (угол 88°), по (010) и (100) несовершенная (отдельность).
• Излом неровный.

Химические свойства

В кислотах почти не растворяется. НСl не действует. Разложение бронзита в слабокислых НСl—КСl растворах в температурном интервале от 42 до 1° происходит инконгруэнтно, а скорость разложения изменяется по параболическому закону.

Искусственное получение минерала

Ромбические пироксены с железистостью, отвечающей бронзиту, синтезированы при температуре 800—850° и давлении 1000 кГ/см².

Диагностические признаки

Сходные минералы. Энстатит, гиперстен.

От более железистых ромбических пироксенов отличается более светлой окраской, в прозрачных шлифах — бесцветностью, розоватым оттенком окраски, очень слабым плеохроизмом; от магнезиальных (энстатитов) — розоватым оттенком окраски, слабым плеохроизмом; от тех и других — промежуточными значениями показателей преломления, оптическим знаком (+) и 2V около 90°. От моноклинных пироксенов — прямым погасанием, составом, параметрами элементарной ячейки.

Сопутствующие минералы.  Оливин, энстатит, диопсид, серпентин, хромит, магнетит и др.

Происхождение и нахождение

Бронзит кристаллизуется из ультраосновных —основных расплавов и характерен для пери­дотитов, норитов, габбро; кроме того, является основ­ным компонентом бронзититов, к которым иногда при­урочены месторождения хромита и платины. Породообразующий минерал основных изверженных пород, менее характерен для ультраосновных и кислых пород, еще менее — для метаморфических пород.

Изменение минерала

Наиболее широко проявилось замещение его серпентином с образованием гомоосевых псевдоморфоз — бастита (или шиллершпата). Баститизация развивается по схеме: протобастит (бронзит с иной оптической ориентировкой) диаклазит бастит. Подобные продукты, сохраняющие металловидный блеск, называются фестином (горы Фихтель, Германия), по Брайтхаупту (1823). Бронзит во включениях из кимберлитов Якутии подвергается замещению серпентином и кальцитом до образования сотовой (ящичной) структуры и баститовых псевдоморфоз. В габбро-норитах Панских высот на Кольском полуострове он амфиболизирован, особенно на контакте с плагиоклазом, в габбро-норитовом пегматите Мончетундры (Кольский полуостров) частично замещен актинолитом, тальком и хлоритом.

 

Месторождения

Особенно типичен бронзит для формаций дифференцированных, расслоенных интрузий габбро-норитового состава с подчиненными количествами пи роксенитов, перидотитов, дунитов, анортозитов. Классические интрузии этого типа — Бушвельд в ЮАР и Стиллуотер в шт. Монтана (США).  В подобной же геологической обстановке бронзит наблюдается в интрузии Дюфек в горах Пенсакола (Антарктида).
В России они известны в габбро-норитовых дифференцированных интрузиях Кольского полуострова: массивы Мончетундры, Гремяха-Вырмес, Панских высот, Аллареченского района и др. Широко распространен бронзит в норитах Урала, в габброидах и пироксенитах Северо-Востока России, норит-анортозитах и пироксенитах Джугджурского хребта. (Охотское побережье). За рубежом, кроме того, бронзит встречается в габбро-норитовых комплексах Центральной Финляндии, в массивах Карибу-Лейк и Мемесэйгамесинг- Лейк в Онтарио (Канада).
В породах трапповых формаций бронзиты играют подчиненную роль по сравнению с моноклинными пироксенами. На Сибирской платформе (Россия) он известен как в дифференцированных трапповых интрузиях Норильского региона (Норильская, Талнахская, Мантуровская, Имангдинская и другие интрузии), таки в недифференцированных долеритах. Широкое распространение имеет бронзит в долеритах трапповой формации Кару в ЮАР. К этому же типу относятся бронзиты диабазов Кольского полуострова] габбро-пикрита Скергарской интрузии в Гренландии, кварцевых долеритов Уин-Сил в Северной Англии, диабазовой дайки Восточного Коннектикута (США).
Бронзиты наряду с более магнезиальными энстатитами установлены в ультраосновных породах офиолитовых формаций разных стран; в перидотитах юго-восточной части Малого Кавказа (Азербайджан), гипербазитах Северо-Востока России, Урала; за рубежом — в серпентинизированных ультрабазитах Ирландии (массив Даврос), Швейцарии, Альп, Франции (Пиренеи, Центральный массив, Корсика) и Алжира, Японии, США (шт. Вашингтон и Северная Каролина), Новой Зеландии и других мест. Как второстепенный минерал бронзит встречается в пикритах Урала, в пикритобазальтах Гавайских островов, в пикритах Занага, Конго (Браззавиль).
Бронзит — постоянный породообразующий минерал эффузивных пород молодых андезито-базальтовых формаций. Он характеризуется повышенным, содержанием глинозема (алюмобронзит) и увеличением железистости в ряду пород от базальтов к андезитам и дацитам. Обычно бронзит в этих породах образует фенокристаллы. Бронзит постоянно присутствует в эффузивных образованиях гранодиорит-порфиродацитовой формации Центральной Камчатки и вулкана Авачи. Обнаружен в андезитах Флегрейских Полей,. Италия (в кернах глубоких скважин). Наиболее детально изучены фенокристаллы бронзита из андезитовых и базальтовых лав Японии. Мегакристаллы алюмобронзита встречаются в щелочных базальтах юго-восточной Австралии и бронзита в толейитовых лавах Гавайских островов. Близкими к бронзитам Гавайских островов яляются бронзиты океанических габбро из кернов глубоководных скважин.
Бронзит как второстепенный минерал часто встречается во включениях перидотитов и пироксенитов в щелочно-базальтовых и кимберлитовых вулканических диатремах. Обычно он обнаруживает реакционные взаимоотношения с другими минералами (оливин, плагиоклаз) и содержит повышенные количества глинозема. Примеры: бронзит из глубинных включений ультраосновных пород в базальтах Минусинской впадины; бронзит из ксенолита гарцбургита в нефелиновом базаните Рейнской области Германии; бронзит из включений шпинельсодержащих пироксенитов в щелочных базальтах острова Ики, плато Киби и других мест в Японии, а также в базальтовых породах Гавайских островов . В глубинных включениях ультраосновных пород в кимберлитах ромбические пироксены большей частью представлены энстатитом, но более железистые из них определяются как бронзиты. Таковы бронзиты (наиболее железистые энстатиты) из включений в кимберлитах Якутии, Россия и в кимберлитах ЮАР.
В кислых изверженных породах он встречается крайне редко; известен в двупироксеновых существенно гиперстеновых гранитах Жарминской зоны Восточного Казахстана.
В метаморфических образованиях он наиболее распространен в породах гранулитовой фации. Вместе с моноклинным пироксеном, шпинелью, иногда с оливином, флогопитом и роговой обманкой он обычен в метаморфизованных ультраосновных породах (ультраосновных гнейсах — гранулитах) и представлен высокоглиноземистой разностью — алюмобронзитом. В подобных ассоциациях распространен и в метаморфизованных гипербазитах Аллареченского района на Кольском остроове, Беломорья, в ультраосновных сланцах Анабарского массива, Алданского щита. За рубежом примерами метаморфических пород с бронзитом могут служить: ультраосновные гнейсы Шотландии; метаморфизованные ультраосновные породы Швеции, ультраосновные чарнокиты Индии; чарнокиты Алту-Алентежу в Португалии; метаморфизованные серпентиниты Нового Южного Уэльса в Австралии. В амфиболитах бронзит встречается реже, чем гиперстен или энстатит. Необычный бронзит с 12% Аl₂O₃ обнаружен в пироп-бронзит-силлиманитовых и кордиерит-гранат-бронзит-силлиманитовых кристаллических сланцах гранулитовой фации в Восточной Становике (восточная часть Станового хребта.).

Он является постоянным компонентом относительно небольшой группы каменных метеоритов — оливин-бронзитовых хондритов. В них он составляет 20—35% породы, содержит > 14 мол. % FeSiO₃. В лунных породах бронзит является наиболее обычным ромбическим пироксеном. В морских базальтах и в KREEP-базальтах он слагает центральные части зерен, окруженные зонами более железистого пижонита и высококальциевого пироксена. В образцах лунного грунта, доставленного «Луной- 20», преобладающий среди пироксенов бронзит отличается повышенным содержанием Cr и характеризуется наличием тонких пластинок авгита и клинобронзита. В лунных породах анортозито-норито-троктолитовой серии бронзит более магнезиален, чем в морских базальтах. Наиболее крупные кристаллы бронзита встречены в лунных образцах троктолитового гранулита и крупнозернистого ударно-метаморфизованного норита.

Практическое применение

Прозрачные кристаллы с качествами драгоценного камня известны в месторождениях Аризоны (США), Бразилии, Индии, Шри Ланки.

Физические методы исследования

Старинные методы. Под паяльной трубкой плавится с трудом.

Кристаллооптические свойства в тонких препаратах (шлифах)

В проходящем свете в шлифах бесцветный или очень слабо окрашен — розоватый, буроватый. Плеохроизм обычно почти назаметен, иногда слабо плеохроирует — от желтоватого, светло-розового или зеленого по Ng, до светло-зеленоватого, красно-бурого и фиолетового по Np. Двуосный, обычно (—), реже (+). Погасание прямое, редко косое (3—5°). Удлинение (+). Плоскость оптических осей (010). n_g = 1,673—1,715, n_m = 1,667—1,697, n_p = 1,661 — 1,692, n_g — n_p = 0,008—0,015. Зависимость значений показателей преломления от содержания железа выражена нечетко. 2V от (+) 80—85°до(—)73—87° (последние значения более типичны). Величине 2V = 90° приближенно отвечает содержание около 14% FeSiO₃, по Винчелу.
Дисперсия оптических осей отсутствует при 2V около 90°, слабая г > v при отрицательных значениях 2V. В шлифах наблюдаются тонкие пластин¬ки распада твердых растворов авгита, диопсида, гиперстена, клинобронзита.
Часто отмечаются тонкое полисинтетическое двойникование и деформационные структуры.