Флогопит

Название минерала флогопит происходит от греческого слова флогопос —«огнеподобный» (имеется в виду цвет минерала)

Синонимы: магнезиальная слюда

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)

 

Формула

KMg₃[Si₃AlO₁₀] [F, ОН] или К₂O • 6MgO • Аl₂O₃ • 6SiO_a • 2Н₂O

Химический состав

Химический состав (в %): К₂O от 7.0 до 10.3, MgO от 21.4 до 29.4. Аl₂O₃ ОТ 10.8 до 17 (согласно формуле должно быть 12.2), SiO₂ от 38.7 до 45.0 (согласно формуле должно быть 43.2), Н₂O от 0.3 до 5.4, F до 6. Из примесей чаще всего присутствуют FeO до 9%, ВаО до 2.5% (бариофлогопит), Na₂O до 2%, а также Fe₂O₃, иногда MnO, СаО, Cr₂O₃, NiO и др. Разновидность с содержанием MnO до 18% названа манганфлогопитом (не содержит фтора). Богатая титаном разновидность названа титанфлогопитом. TiO₂ очевидно замещает группу Mg[OH]₂, так как сумма ОН + F в молекулярном исчислении вдвое меньше, чем полагается для слюд по химической формуле. Состав флогопита иногда осложняется большим количеством газовых включений (H₂, CO, CO₂).

 

Кристаллографическая характеристика

 

Сингония. Моноклинная.

Класс симметрии. Призматический — 2/m.

Отношение осей. 0,577 : 1 : 1,112; β =100°12'.

 

Кристаллическая структура

 

Главные формы:

Кристаллическая структура слюд, как уже указывалось, характеризуется тем, что в слоях кремнекислородных тетраэдров участвуют алюмокислородные тетраэдры (в отношении Al : Si = 1 : 3). Вследствие этого между трехслойными пакетами, имеющими формулу Mg₃[Si₃AlO₁₀][F, OН] возникает остаточный отрицательный заряд, который и компенсируется одновалентным катионом К¹⁺. В отличие от других слюд, в флогопите внутри слоистых пакетов между двумя алюмокремнекислородными слоями во всех местах шестерной координации рас¬полагаются ионы Mg. Как и во всех слюдах лежащие один над другим слоистые пакеты несколько смещаются друг относительно друга, чем и обусловливается общая моноклинная сингония кристаллов. Детальные исследования показали, что флогопиты принадлежат к типу однослойных 4-слюд

Форма нахождения в природе

 

Облик кристаллов таблитчатый (псевдогексагональный), короткопризматический, иногда усеченнопирамидальный. Кристаллы часто грубо образованы с явно выраженной параллельной штриховкой на боковых гранях. По формам неотличимы от кристаллов биотита.

Двойники часты. Вообще двойники слюд могут быть образованы по различным законам. Чаще всего встречаются такие, в которых двойниковой плоскостью является плоскость, перпендикулярная к (001) и проходящая по ребру (110) : (001). Обычно индивиды срастаются по плоскостям, перпендикулярным к (001), так что плоскости спайности без перерыва переходят из одного индивида в другой. Это так называемый слюдяной закон двойникования. По этому же закону образуются и тройники (к двум индивидам прирастает третий). Часто в подобных тройниках индивиды прорастают друг друга. В них они часто имеют перистое строение относительно двойниковых швов, обусловленное тем, что перпендикулярно ребру (110) : (001) располагаются прямолинейные тонкие складки или грубо выраженные штрихи. Другой закон носит название хлоритового; в этом случае двойниковой плоскостью является (001).

Агрегаты Плотные, листовато-пластинчатые, чешуйчатые.

Физические свойства

Оптические

• Цвет флогопита светлый, желтовато-бурый или красновато-бурый, реже бесцветный, серебристый, иногда с зеленоватым оттенком; в толстых пластинах темнобурый.
• Черта белая.
• Блеск  стеклянный, на плоскостях спайности перламутровый с золотистым или медным отливом. Часто наблюдается явление астеризма, выражающееся в том, что при рассматривании пластины на пламя искусственного источника света обнаруживается светлая шестилучевая звезда.
• Прозрачность. Прозрачный, просвечивающий.

 

Механические

 

• Твердость 2—3.
• Плотность 2.70—2.85.
• Спайность весьма совершенная по {001}; несовершенная спайность проявляется по {110} и (010}, являющимся плоскостями скольжения. Эти плоскости отчетливо обнаруживаются в так называемой фигуре удара, которая получается для всех слюд на плоскости спайности (001), если на нее поставить притупленную иглу и резко ударить по ней молотком. В результате образуются расходящиеся от точки удара системы трех пересекающихся линий наподобие шестилучевой звезды. Два луча почти точно параллельны ребрам призмы {110}, а третья, наиболее длинная линия параллельна плоскости симметрии. Если же на толстую пластинку, положенную на что-либо мягкое, надавить не иглой, а шариком или округленным концом цилиндрической палочки, то образуется фигура давления, т. е. шестилучевая звезда с направлениями лучей, перпендикулярными к ребрам. Эти направления по сравнению с фигурой удара повернуты на 30°. Обе фигуры характерны для всех слюдообразных минералов.
• Тонкие листы обладают упругостью.

Химические свойства

В кислотах разлагается, особенно в серной кислоте.

Прочие свойства

Обладает очень высоким удельным омическим сопротивлением и свойствами электрического изолятора.

Искусственное получение минерала

Искусственно получается при кристаллизации фторсодержащего силикатного расплава, отвечающего составу флогопита, при добавлении к нему CaF₂ (Д. П. Григорьев). Таким путем удавалось получать кристаллы до 1 см в поперечнике.

Диагностические признаки

Сходные минералы. Мусковит, парагонит, биотит.

Сопутствующие минералы. Кальцит, доломит, серпентин, апатит, диопсид, везувиан и др.

Светлые разности флогопита по внешним признакам практически неотличимы от мусковита, но оптические константы различны: флогопит, как и все другие магниево-железистые темные слюды, оптически почти одноосен, тогда как мусковит явно двуосен и обладает большим углом оптических осей. От биотита отличается более светлой окраской.

Происхождение и нахождение

Довольно часто встречается в контактово-метасоматических образованиях ив пегматитовых жилах, секущих доломитизированные известняки или другие бедные кремнеземом и железом магнезиальные породы (например, серпентиниты). Типичными спутниками флогопита являются диопсид, форстерит, шпинель, доломит, кальцит, полевые шпаты, скаполиты и др.

Распространен также в метаморфических породах (кристаллических сланцах), обычно в ассоциации с относительно бедными железом минералами. Без измерения оптических констант его легко принять за мусковит.

Изменение минерала

При наложении позднейших процессов флогопит иногда подвергается замещению хлоритами, иногда он превращается в тальк. В условиях интенсивного химического выветривания происходит гидратизация, в некоторых случаях с появлением бурых пятен гидроокислов железа, и в конечном счете превращение в глинистый продукт.

 

Месторождения

Слюдянские месторождения флогопита находятся у озера Байкал, близ ст. Слюдянка, Забайкальской ж. д. В генетической связи с гранитными интрузиями здесь среди сложного комплекса кристаллических сланцев, гнейсов и мраморов образовались многочисленные секущие пегматитовые жилы и метасоматические образования. Флогопитсодержащие минеральные тела обычно подчинены пироксено-амфиболовым гнейсам и встречаются нередко группами. Строение таких жил довольно сложное. В боковых породах (независимо от их состава) развиваются диопсид-флогопитовые образования. Крупнокристаллический флогопит, как правило, ассоциирует с диопсидом, скаполитами, кальцитом, апатитом и другими минералами. Кристаллы часто имеют боченковидные формы, нередко с острым окончанием, размерами иногда до 1.5 м в длину. Соответственно окраске различают следующие сорта кристаллов флогопита: 1) бесретный или с желтоватым оттенком, 2) серебристо-белый, главным образом среди известняков, 3) янтарный среди аплитовидных гнейсов, 4) вишневый или янтарно-красный, 5) темнокоричневый, иногда с золотистым отливом, 6) темно-зеленый и 7) почти черный среди пироксено-роговообманковых и биотитовых гнейсов. При выветривании железистые флогопиты светлеют и окрашиваются в голубой цвет. Часто среди кристаллов флогопита наблюдаются включения кальцита, скаполита и диопсида, а под микроскопом устанавливается также рутил в виде тончайших иголок (сагенит) и др. Аналогичные флогопитовые месторождения распространены в Алданском районе Восточной Сибири.

Примерно в таких же условиях находятся месторождения флогопита в провинции Онтарио (Канада) в виде жил и неправильной формы гнезд. Флогопит встречается в ассоциации с кальцитом, диопсидом и апатитом в самых различных количественных соотношениях. Кристаллы флогопита достигают 2 м в диаметре. Янтарная окраска флогопита является наиболее обычной. Того же типа месторождения известны на Мадагаскаре, Цейлоне, в Индии, Корее и др.

Флогопит - типичный минерал кимберлитов (Якутия), хотя многие исследователи считают его более поздним, метасоматическим. Известны фенокристалы флогопита в некоторых лавах (Восточный Кимберли Австралия)

Флогопитовые слюдиты, образовавшиеся при внедрении гранитных пегматитов в гипербазиты, известны в Изумрудных копях (Свердловская область Россия). Жилообразные слюдиты установлены в талько-карбонатных породах при воздействии на гипербазитовый массив гранитов (Кузнецкий Алатау)

 

 

Практическое применение

Флогопит  используется в промышленности так же, как и мусковит, но для некоторых целей он предпочтительнее мусковита. Его используют в электрокоммутаторах, так как  он изнашиватеся с  такой же скоростью как и медные сегменты. Он обладает большой теплостойкостью и может выдерживать температуры до 1000^оC. Для промышленного использования в лабораториях получают крупные кристаллы флогопита, в котором все ионы OH замещены  F, но природный материал менее дорогостоящий. Главные поставщики природного флогопита Канада и Мадагаскар.

 

Физические методы исследования

Старинные методы. Под паяльной трубкой плавится с большим трудом (температура плавления 1330°).

Кристаллооптические свойства в тонких препаратах (шлифах)

Оптические константы изменчивы и находятся, повидимому, в зависимости главным образом от состава. Оптически почти одноосный, отрицательный, иногда положительный. 2V очень мал (отличие от мусковита). Ng = Nm  = 1.565—1.606, Np = 1.535—1.562; Ng — Np = 0.030—0.040. Плоскость оптических осей NgNp параллельна (010), т. е. плоскости симметрии. Такие слюды называются слюдами II рода в отличие от тех слюд, где эти плоскости перпендикулярны.