Флогопи́т, редко флогони́т (от греч.φλογερός — огнеподобный, по оранжевому цвету) — минерал подкласса слоистых силикатов, по составу магнезиальная маложелезистая слюда, крайний член изоморфного ряда биотит — флогопит с идеальной формулой KMg3[AlSi3O10]•(F,OH)2.
Происхождение флогопита может быть магматическим, метаморфическим или метасоматическим, это одна из распространённых в природе слюд. Самый крупный найденный кристалл флогопита извлекли из шахты Лейси, провинция Онтарио, Канада, его размеры составили 10 × 4,3 × 4,3 метра, а вес около 330 тонн.
Состав биотитов можно представить слагающимся из двух молекул, встречающихся отдельно в виде минералов: флогопит – KMg3[ОН]2[Si3AlO10) и лепидомелан – KFe3[ОН]2[Si3AlO10] (аннит, по Уинчеллу)...[1]:189
...флогопиты вообще отличаются от биотита и лепидомелана по их низкому преломлению и по менее густой окраске. Лепидомелан отличается большим преломлением и более густой окраской и свойствен преимущественно кислым и промежуточным породам.:ibid.195
...в области флогопитов увеличение <содержания> фтора несколько понижает светопреломление <...>, что согласуется с данными других исследователей.[2]:16
— Игорь Островский, Валерий Петров, «Материалы по связи оптики и химического состава магнезиально-железистых слюд», 1940
В отличие от других слюд, в флогопите внутри слоистых пакетов между двумя алюмо-кремнекислородными слоями во всех местах шестерной координации располагаются ионы Mg.[3]:588
Цвет флогопита светлый желтовато-бурый или красновато-бурый, реже бесцветный, серебристый, иногда с зеленоватым оттенком; в толстых пластинах темно-бурый.:ibid.588
Наши <карпатские> флогопиты по соотношению К и Ва относятся <...> к хрупким слюдам. От анандита они отличаются чрезвычайно низкой железистостью, то есть находятся в начале ряда: высокобариевый флогопит — анандит. Поскольку конечный член ряда по железистости имеет собственное название, то логично иметь своё название и начальному члену ряда...[4]:113
— Игорь Щербаков, «Петрология украинского щита», 2005
Перейдем теперь к биотитам — группе минералов, составляющих около 4% всей массы минералов земной коры, т. е. очень распространённых. Состав биотитов можно представить слагающимся из двух молекул, встречающихся отдельно в виде минералов: флогопит – KMg3[ОН]2[Si3AlO10) и лепидомелан – KFe3[ОН]2[Si3AlO10] (аннит, по Уинчеллу), причем Аl2O3 может в широких пределах замещаться Fe2O3 (почти до 20%), Mn2O3 и, вероятно, Ti2O3; FeO и MgO замещаются MnО (до 21% вместе с 2 до 14% с лишком) и Аl2O3, (так что количество атомов Аl всегда больше, чем атомов К), К2O – окисью Na (до 6% с лишком), ОН – фтором (до 5,5%), очень редко MgO на СаО.[1]:189
У флогопитов цвет обычно бледнее, чем у биотитов; оранжевый цвет, по-видимому, связывается большей частью с примесью титана в форме ТiO2, может быть Ti2O3. Иногда может быть почти бесцветным.:ibid.195
...соответствия между составом биотитов и их оптическими свойствами мы ещё далеко не знаем и поэтому различать под микроскопом внутригрупповые разновидности тёмных слюд мы не в состоянии. Можно только сказать, что флогопиты вообще отличаются от биотита и лепидомелана по их низкому преломлению и по менее густой окраске. Лепидомелан отличается большим преломлением и более густой окраской и свойствен преимущественно кислым и промежуточным породам.[1]:195
Рассматривая магнезиально-железистые слюды как изоморфные смеси флогопита, лепидомелана и оксилепидомелана, мы заведомо упрощаем и схематизируем природные явления. Обзор диаграммы показывает, что три компонента недостаточно удовлетворяют распределению точек Al2O3. Далее, если учесть фтор, то, повидимому, можно предположить самостоятельное существование безводной и богатой фтором магнезиальной слюды, с одной стороны, и бесфтористой и богатой водой, с другой. Однако расшифровка этих взаимоотношений сложна и требует значительно бо́льшего количества материала, чем мы имели в нашем распоряжении.[2]:15
— Игорь Островский, Валерий Петров, «Материалы по связи оптики и химического состава магнезиально-железистых слюд», 1940
Три эмпирических формулы слюд:
флогопита 24SiO2 • 5Al2O3 • 25MgO • 4К2O • 8Н2O
лепидомелана 24SiO2 • 6Аl2O3 • 16FeO • 4К2O • 8Н2O
оксилепидомелана 24SiO2 • 5Аl2O3 • 12Fe2O3 • 4К2O • 8Н2O
были пересчитаны на формулы, соответствующие данным силикатным структурам, т. е. содержащие в своем кремнекислородном остове типичные для слюд «кремнекислородные листы» (AlSi3O10), являющиеся производными элементарной группы Si2O5.:ibid.15
— Игорь Островский, Валерий Петров, «Материалы по связи оптики и химического состава магнезиально-железистых слюд», 1940
Рассматривая магнезиально-железистые слюды как смеси трех компонентов: флогопита, лепидомелана и оксилепидомелана, мы можем по оптическим константам смеси подойти к суждению об относительном участии этих трех компонентов. Вариационная диаграмма химического состава и оптика магнезиально-железистых слюд позволяет говорить об аддитивности оптических свойств флогопита, лепидомелана и оксилепидомелана.:ibid.26
— Игорь Островский, Валерий Петров, «Материалы по связи оптики и химического состава магнезиально-железистых слюд», 1940
Решение задачи нахождения химизма некоторой слюды по ее оптике может быть выражено в двоякой форме: в весовых процентах отдельных окислов, как это обычно принято для химических анализов, или в процентах флогопита, лепидомелана и оксилепидомелана. <...>
Возникает вопрос, какова цена «анализа», полученного подобным путем. Наиболее существенным источником ошибок является та условность и схематизация, которые мы допустили, заключив наш фактический материал в жесткие рамки трех независимых компонентов, тем более, что один из них, именно оксилепидомелан, гипотетичен в полном смысле слова.:ibid.27
— Игорь Островский, Валерий Петров, «Материалы по связи оптики и химического состава магнезиально-железистых слюд», 1940
Треугольная диаграмма позволяет выразить состав слюды цифрами содержания флогопита и лепидомелана (оксилепидомелан дополнит сумму до 100%) и таким образом обозначить тип слюды двузначным номером. <...> Это сделано, с одной стороны, для сохранения общей последовательности, а с другой, в виду того, что именно весовые соотношения показали линейную зависимость Np и FeO.
Практически различия весовых и молекулярных соотношений будут, впрочем, незначительны, особенно для ряда флогопит—лепидомелан.[2]:29
— Игорь Островский, Валерий Петров, «Материалы по связи оптики и химического состава магнезиально-железистых слюд», 1940
В отличие от других слюд, в флогопите внутри слоистых пакетов между двумя алюмо-кремнекислородными слоями во всех местах шестерной координации располагаются ионы Mg. Облик кристаллов таблитчатый (псевдогексагональный), короткопризматический, иногда усеченно-пирамидальный. 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 двойниковая ось лежит в плоскости срастания (001) и притом перпендикулярно оси с и ребру (001)...[3]:588
Цвет флогопита светлый желтовато-бурый или красновато-бурый, реже бесцветный, серебристый, иногда с зеленоватым оттенком; в толстых пластинах темно-бурый. Блеск стеклянный, на плоскостях спайности перламутровый. <...>
Твердость 2–3. Тонкие листы обладают упругостью.[3]:588
Если же на толстую пластинку <флогопита>, 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.:ibid.588-589
Светлые разности флогопита по внешним признакам практически не отличимы от мусковита, но оптические константы различны: флогопит, как и 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.:ibid.589
Довольно часто встречается в контактово-метасоматических образованиях и в пегматитовых жилах, секущих доломитизированные известняки или другие бедные кремнезёмом и железом магнезиальные породы (например, серпентиниты). Типичными спутниками флогопита являются диопсид, форстерит, шпинель, доломит, кальцит, полевые шпаты, скаполиты и др. Известны месторождения в карбонатитах (Ковдор, Кольский полуостров), где попадаются крупные зональные кристаллы переменной железистости, ассоциирующиеся с кальцитом, форстеритом, диопсидом, магнетитом и мелилитом. <...>
Распространен также в метаморфических породах (кристаллических сланцах), обычно в ассоциации с относительно бедными железом минералами. В прозрачных шлифах без измерения оптических констант его легко принять за мусковит.:ibid.589
Крупнокристаллический флогопит, как правило, ассоциирует с диопсидом, скаполитами, кальцитом, апатитом и другими минералами. Кристаллы часто имеют бочонковидные формы, нередко с острым окончанием, размерами иногда до 1,5 м в длину.
Соответственно окраске различают следующие сорта кристаллов флогопита: 1) бесцветный или с желтоватым оттенком; 2) серебристо-белый, главным образом среди известняков; 3) янтарный — среди аплитовидных гнейсов; 4) вишневый или янтарно-красный; 5) темно-коричневый, иногда с золотистым отливом; 6) темно-зеленый и 7) почти чёрный — среди пироксено-роговообманковых и биотитовых гнейсов. При выветривании железистые флогопиты светлеют и окрашиваются в голубой цвет.:ibid.590
Мусковит легко узнается по своим внешним признакам: светлой окраске, перламутровому или серебристому блеску, весьма совершенной спайности и легкой расщепляемости на тонкие прозрачные упругие листочки. От флогопита отличается по оптическим константам, главным образом по углу оптических осей (у флогопита он очень мал).:ibid.593
— Анатолий Сазонов, «Петрография магматических пород», 2014
Аспидолит, натровый аналог флогопита, [NaMg3(Si3Al)O10(OH)2], чрезвычайно редкий минеральный вид, входящий в группу слюд. Впервые он был обнаружен в метаморфизованных эвапоритовых отложениях Алжира.[6]:83
— Андрей Барков, Александр Никифоров, «Аспидолит (натровый аналог флогопита) — новое проявление...», 2014
Низкие содержания примеси Na во флогопите, как и особая редкость аспидолита в природе, могут быть следствием того, что составы расплавов, требуемые для кристаллизации последнего, весьма редки, и аспидолит склонен выветриваться с формированием вермикулита. В связи с этим, возможность сохранения аспидолита эндогенного происхождения обеспечивается лишь в средах с дефицитом водной фазы.:ibid.83-84
— Андрей Барков, Александр Никифоров, «Аспидолит (натровый аналог флогопита) — новое проявление...», 2014
...на пост-кумулусной стадии, при формировании ультрамафитов, в интерстициальном расплаве довольно высокой степени магнезиальности присутствует «свободный» K, что обуславливает обычную (нормальную) кристаллизацию флогопита. В противоположность, «свободного» Na в таких расплавах, как правило, уже нет. Закономерным следствием этого является вероятность формирования аспидолита лишь за счёт замещения ранее сформированного плагиоклаза, обогащённого альбитовым компонентом, выступающего «первичным концентратором» Na.:ibid.87
— Андрей Барков, Александр Никифоров, «Аспидолит (натровый аналог флогопита) — новое проявление...», 2014
Все без исключения железо-магниевые силикаты характеризуются низкой железистостью и высокими содержаниями хрома. Флогопиты в качестве изоморфной примеси постоянно содержат натрий до 2 мас. % Na2O. Встречаются высоконатровые флогопиты (>5 мас. % Na2O), которые можно классифицировать как аспидолиты.[7]:84
— Евгений Пушкарев, Вадим Каменецкий и др., «Онтогения рудных хромшпинелидов...», 2015
Копи на речке Слюдянке разрабатывались еще до первой мировой войны, изучены и описаны несколькими геологами и действуют в настоящее время. На них добывают флогопит — бурую слюду. Более крупные, также старинные, копи в бассейне р. Мамы на Байкальском нагорье доставляют мусковит.[8]
...флогопитовые месторождения распространены в Алданском районе Восточной Сибири.
Примерно в таких же условиях находятся месторождения 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 достигают 2 м в диаметре. Янтарная окраска наиболее обычна.[3]:590
Наиболее важное практическое свойство мусковита, так же как и флогопита, заключается в его высоких электроизоляционных качествах. В промышленности слюда применяется в виде листовой слюды, слюдяного порошка и различных слюдяных фабрикатов.[3]:595
Вермикулиты расматривались вначале как продукты изменения главным образом биотита и флогопита. Считали, что они близки к слюдам и что их химический состав колеблется в значительных пределах. До появления работ Грюнера, Хендрикса и Джефферсона по исследованию структуры вермикулитов было неизвестно, является ли вермикулит самостоятельным минералом.[9]:49
Из многочисленных природных слюд наибольшее промышленное значение имеют мусковит, флогопит, а также литиевые слюды: лепидолит и циннвальдит. Их добыча идет полным ходом, тем не менее во многих странах слюду (белый флогопит) получают и синтетически. Более того, исследования, цель которых ― разработка и усовершенствование синтеза слюд, ― продолжаются почти повсеместно. В чем преимущества синтетической слюды? В отличие от естественной в ней отсутствуют газовые включения и связанная, в виде гидроксила, вода. Синтетическая слюда, даже раскаленная докрасна, не выделяет газов, а это позволяет использовать ее в нагревающихся электровакуумных приборах. Она неплохо держит вакуум. К тому же она чище лучших природных слюд, имеет большую теплостойкость (до 1000°C против 600-700°C) и лучшие диэлектрические характеристики. Пластины из синтетической слюды прозрачны, однородны и легко сгибаются. Применение их повышает надежность электрических машин, уменьшает потери тока.[10]
Недалеко от Кандалакши, на юго-западе Мурманской области, разрабатывается месторождение самой ценной из слюд — мусковита. Другие минералы слюды — флогопит и вермикулит получают на обогатительной фабрике в Ковдоре.[12]
Оказывается, на заводах искусственных минералов можно не только дублировать природу, но и улучшать ее. Синтетическая слюда фторфлогопит по качеству превосходит природную, поскольку совсем не содержит воды. Вода, точнее ― гидроксильная группа в ней, полностью замещена фтором. Поэтому искусственная слюда не боится высоких температур, не выделяет газов и не вспучивается, как природная, в условиях высокого вакуума, а по изоляционным свойствам не уступает лучшим сортам слюды природной. Размеры готовых к техническому употреблению пластинок достигают 40-50 квадратных сантиметров.[13]
В природе известны три ряда высокобариевых слюд: алюмо-бариевые, титано-бариевые и марганцево-бариевые слюды. Собственные видовые названия имеют марганцево-бариевая слюда — киноситалит, и высокожелезистая алюмо-бариевая слюда — анандит. Наши флогопиты по соотношению К и Ва относятся, в сущности, к хрупким слюдам. От анандита они отличаются чрезвычайно низкой железистостью, то есть находятся в начале ряда: высокобариевый флогопит — анандит. Поскольку конечный член ряда по железистости имеет собственное название, то логично иметь своё название и начальному члену ряда изоморфной смесимости. Ещё в 1993 г. с таким предложением авторы обратились в комиссию по новым минералам Международного минералогического общества, но получили ничем не аргументированный отказ, подписанный её председателем Мандарино.[4]:113
— Игорь Щербаков, «Петрология украинского щита», 2005
Так называемый «натровый флогопит» обнаружен в хромитовом рудопроявлении офиолитового происхождения, Китай, а аспидолит в роговиковых образованиях Японии. Повышенные содержания Na (3,75 мас. % Na2O) отмечаются в образцах флогопита из карбонатного комплекса Италии.[6]:83
— Андрей Барков, Александр Никифоров, «Аспидолит (натровый аналог флогопита) — новое проявление...», 2014
В копях я собрал образцы кристаллических известняков с кристаллами зеленого минерала байкалита, темной слюды флогопита, которую там добывали, посетил также пади речек Похабихи и Талой в этом районе, видел старую копь, где добывали минерал главконит, проехал по поверхности длинной гривы между этими падями, представлявшей старый поток лавы базальта, некогда излившейся из трещины на склоне Хамар-дабана.[8]
↑ 12345Лодочников В. Н. Главнейшие породообразующие минералы. — Москва : Недра, 1974 г. — 248 с.
↑ 123И. А. Островский и В. П. Петров. Материалы по связи оптики и химического состава магнезиально-железистых слюд. Труды Института геологических наук. Под ред. Ф. Ю. Левинсона-Лессинга. — М.: Издательство Академии Наук СССР, Выпуск 36. Петрографическая серия (№11), 1940 г.
↑ 12И. Б. Щербаков. Петрология украинского щита. — Львов: ЗУКЦ, 2005 г. — 366 с.
↑Анатолий Сазонов. Петрография магматических пород. — Красноярск: СФУ, 2014 г. — 290 с.
↑ 12А. Ю. Барков, А. А. Никифоров. Аспидолит (натровый аналог флогопита) — новое проявление в Бураковском расслоённом ультрамафит-мафитовом комплексе, Карелия. — Воронеж: Вестник ВГУ. Серия: Геология. № 4, 2014 г.
↑Е. В. Пушкарев, В. С. Каменецкий и др.в. Онтогения рудных хромшпинелидов и состав включений как индикаторы пневматолито гидротермального образования платиноносных хромититов массива Кондер (Алданский щит). — Екатеринбург: Геология рудных месторождений, том 57, № 5, 2015 г.
↑ 12Обручев В.А., «Мои путешествия по Сибири». — М., Л.: Изд-во АН СССР, 1948 г.
↑Грим, Ральф Ерли. Минералогия глин (Перевод с англ. Б.Б.Звягина и др.). Под ред. и с предисл. В.А.Франк-Каменецкого. — Изд-во иностр. лит., 1959 г. — 452 с.
↑Д.Н.Финкельштейн, «Искусственные минералы». — М.: «Химия и жизнь», № 11, 1966 год
↑Теодор Молдавер, Иосиф Левин. Индий. — М.: «Химия и жизнь», № 10, 1968 г.
↑Борис Горзев. Волею большевиков (редакционная колонка). — М.: «Химия и жизнь», № 5, 1969 г.
↑А. М. Портнов, Алмазы на конвейере. ― М.: «Юный натуралист», №2, 1976 г.
Статья в Википедии
Медиафайлы на Викискладе
