Оливины

Оливины — (Mg, Fe)2. Распространенные на Украине минералы. Образуют непрерывный изоморфный ряд форстерит (Fo) — фаялит (Fa) (Mg2 — Fe2 соответственно), для промежуточных членов которого существуют специальные названия (в % Fa): форстерит — 0…10; хризолит (оливин) — 10… 30; гиалосидерит — 30…50; гортонолит — 50…70; феррогортонолит — 70…90; фаялит — 90…100.

А. Б. Фомин рассчитал средний химический состав оливинов из мафит-ультрамафитовых комплексов УЩ. Железистость этой группы минералов из ультрамафитов гипербазитового комплекса составляет 5,6…13,9 % (среднее 8,35), габбро-перидотитового, ко-матиитового и габбро-норит-гипербазитового — 8,1…23,5 (среднее 12,88, 19,24 и 16,28 соответственно), габбро-верлитового — 23,5… 28,4 (среднее 24,47), габбро-анортозитового — 33,0…54,4 (среднее 43,08), щелочно-ультрамафитового — от 21,3 до 65,7 %. По данным И. Л. Личака и др., высокожелезистый оливин характерен для мелкоовоидного рапакиви, в обычных рапакиви он представлен гор-тонолитом и феррогортонолитом. В черниговском карбонатитовом комплексе состав оливинов колеблется: в оливинитах и глиммеритах — от Fo71Fa29 до FoFa; в бефорситах; в фоскоритах — от FoelFa39 до FotiFa5s; во всех породах — от Fo78Fa22 до FouFa5e.

Оливины из ультрамафитов УЩ разделяются на три группы: 1) форстериты и хризолиты с  = 5,6…13,9 и несколько повышенным содержанием Ni и Со; 2) хризолиты (в меньшей степени форстериты) с  = 8,1…28,4 и также повышенным содержанием Ni и Со (кроме оливинов из габбро-верлитового комплекса); 3) гиалосидериты — гортонолиты с  = 43,1…52,7, пониженным содержанием Ni, Со и Сг, но с повышенным — Ті и Sc. Оливины из щелочно-ультрамафитового комплекса УЩ имеют переменный состав (от хризолита до железистого гортонолита как при переходе от одной породы к другой, так и в пределах одной породы). Для них характерно низкое содержание Ni, Со, Сг и повышенное Мп, а иногда и Zn (до 0,1 %).

Средние параметры элементарной ячейки оливинов из ультра-мафитовых комплексов УЩ: гипербазитового — а = 0,47567, b = 1,02071, с = 0,59826; габбро-перидотитового — а = 0,47616, b = 1,02255, с = 0,59923; габбро-норит-гипербазитового — а = 0,47620, = 1,02374, с = 0,59944; коматиитового — а = 0,47615, b = 1,02418, с = 0,59988; габбро-верлитового — а = 0,47718, = 1,02630, с = 0,60060; габбро-анортозитового — а = 0,47768, Ъ = 1,02910, с = 0,60175; щелочно-гипербазитового — а = 0,4795, Ь = 1,0358, с = 0,6036. Установлена функциональная зависимость между составом и параметрами элементарной ячейки, позволяющая определять железистость оливина или содержание фаялитового минала с высокой точностью. Габитус оливинов черниговского комплекса (данные В. М. Крочука) пинакоидальный и призматически-пинакоидальный, облик таблитчатый и пластинчатый. Все кристаллы уплощены по оси  и слегка вытянуты по, габитусная форма на кристаллах, иногда к ней присоединяется ромбическая призма. Распределены грани неравномерно, наблюдается округленность кристаллов и неполногранность форм. Для оливинов из различных пород характерны одинаковые простые формы. Различие состоит лишь в распределении форм по поясам.

Оливины из геосинклинальных и платформенных ультрамафитовых комплексов УЩ различаются по внутрикристаллическому распределению Mg и Fe в структуре. Коэффициент распределения Ко колеблется от 1 до 1,53, т. е. Fe и Mg могут быть неравномерно распределены по октаэдрическим позициям. В оливинах из геосинклинальных комплексов Ко близко к 1,3, у платформенных — к 1, у оливинов из габбро-анортозитов Коростенского плутона — 1,53. По типоморфным признакам оливинов на УЩ можно выделять геосинклинальные и платформенные мафит-ультрамафитовые комплексы и оценивать перспективы их рудоносности.

Форстерит встречается в кальцифирах УЩ (Ушомирский блок, район г. Белая Церковь, Негребовское и другие месторождения доломитовых мраморов бассейна р. Тетерев), в районе Володарских магнитных аномалий, Среднем Побужье (пгт Завалье и Роз-дольская магнитная аномалия), Петровском графитоносном районе, Приазовье (участок Куксунгур,  карбонатные толщи Мариупольского месторождения, бассейны рек Берда и Малый Нальчик). Содержание форстерита в этих породах колеблется от 0 до 40 %. Обычно он представлен овально-округлыми, полигональными или коротко-призматическими зернами размером 0,2…0,8 мм. Более крупные (до 2…3 мм) зерна отличаются аллотриоморфной формой и содержат включения флогопита и карбоната. Химический состав форстерита из кальцифиров и мраморов Приазовья и Побужья (в %): Si02 — 40,14…42,06; ТЮ2 — 0,01…0,06; А1203 — 0,10…0,99; Fe203 -0,01…0,64; FeO — 0,01…6,80; МпО- 0,02…1,09; MgO — 50,28… 54,82; СаО — 0,14…0,98; Na20 — 0,06…0,16; K20 — 0,03…0,12; H20 -0,02…0,13; п. п. п.- 0,29…1,08; 2 — 99,95…100,25. Наличие А1203, СаО, Na20, К20 и Н20+ обусловлено, вероятно, посторонними примесями. Железистость форстерита из мраморов и кальцифиров Приазовья, бассейна р. Тетерев не превышает 2 %, из кальцифиров Побужья и Северного Криворожья — 8…9 %. Форстерит бесцветный, желтоватый или зеленоватый; блеск у него стеклянный, сильный; tig = 1,670… 1,690, пр = 1,637… 1,660; 2V = 82… 88°; р = 3,19…3,30. Для форстерита из Северного Криворожья Л. Д. Юрьевым и Д. Д. Бойко определена микротвердость — 95,9…101,5 МПа.

Хризолит — главный породообразующий минерал оливинитов, перидотитов и оливипого габбро Октябрьского массива; в породах черниговского карбонатитового комплекса хризолит отмечен в оливинитах. Оливины из ультрамафитов габбро-перидотитового комплекса Росинско-Тикичского района и Среднего Побужья характеризуются сходными химическим составом и оптическими константами. Наиболее магнезиальный оливин наблюдается в дунитах (= 8…13), более железистый — в перидотитах ( = 10…14) и оливиновых пироксенитах (до 20). Средний состав оливина из ультрамафитов Росинско-Тикичского района отвечает хризолиту с  = 13,5, Среднего Побужья — с  = 12,7.

В зоне сочленения Донбасса с Приазовским районом УЩ хризолит встречен в оливинитах, перидотитах, шонкинитах, биотитовых камптонитах, изредка в трахидолеритах, мончикитах и камптонитах. Хризолит в породах габбро-перидотитового комплекса образует округлые, реже изометричные зерна размером 0,2…3 мм. В пироксенитах оливин наблюдается в виде пойкилитовых вростков в орто-пироксене. В оливине содержатся включения мелких округлых кристаллов хромшиинелидов и сульфидов. Химический состав хризолита из Приазовья  (в %): Si02 — 37,62…39,80; ТЮ2 — 0,00…0,30; А1203 — 0,00…1,50; Fe203 — 0,00…2,21; FeO — 12,26…15-37; МпО — 0,21…0,50; MgO — 43,79…44,92; СаО — 0,00…0,53; Na20 -0,00…0,08; К20 — 0,00…0,14; Р205 — 0,00…0,04; Н20 — 0,00… 0,04; п. п. п.- 0,00…0,06; 2 — 99,93…100,23. Оливин из ультра-мафитовых пород Среднего Побужья характеризуется п8 = 1,690… 1,705, пр = 1,653…1,670; 2 У от +80 до ±90°, Приазовья = 1,699…1,705, пр = 1,662…1,670, 2 V = 82…87°. Параметры элементарной ячейки: а = 0,4748…0,4758; Ъ = 1,0185…1,0191; с = 0,5984…0,5990.

Гиалосидерит встречен в ультрабазитах Приазовья и (по данным С. Г. Кривдика) в флогопитовых оливинитах, включенных в бефорси-товом карбонатите. Его химический состав (в %): Si04 — 34,41… 35,66; Ti02 — 0,05…0,10; А1203 — 0,21…0,36; Fe2Os — 0,56…1,64; FeO — 30,82…39,14; МпО — 2,02…3,08; MgO — 21,80…28,75; СаО -0,07…0,14; Na20 — 0,04; K20 — 0,04…0,08; P205 — 0,04…0,12; H2O-0,00…0,12; п. п. n.-0,02…0,34; 2 -99,68-100,45. p = 3,40… 3,49; nR = 1,734…1,781, np = 1,692…1,743; a = 0,4775…0,4781, b = 1,0271…1,0312, с = 0,6016…0,6025.

Гортонолит чрезвычайно редок, обнаружен в щелочных сиенитах Октябрьского массива, где почти всегда замещен агрегатом из красно-бурого хлорита, амфибола и рудного минерала в виде включений в пироксене и роговой обманке. С. Г. Кривдик описал  гортонолит из фоскорита (залегающего среди бефорситовых карбо-натитов), слюдяного перидотита (включение в бефорситовом карбонатите), оливинит-мейтельгита и из мейтельгита. Его химический состав (в %): Si02 — 32,45…33,92; ТЮ2 — 0,05…0,12; А1203 -0,12…0,22; Fe203 — 0,45…1,91; FeO — 41,76…49,27; МпО — 1,18… 3,70; MgO — 13,12…19,76; СаО — 0,00…0,47; Na20 — 0,04…0,20; K20 — 0,00…0,14; P205 — 0,01…0,02; H20 — 0,01…0,24; п. n. n.-0,9…0,24; 2 — 99,69…100,36. p = 3,93…4,17; ng = 1,774…1,787, np = 1,732…1,744; 2V = — (65…84)°; a = 0,4790…0,4797, b = 1,0348… 1,0360, с = 0,6033…0,6056. Гортонолит встречается в виде мелких кристаллов и неправильных лапчатых или скелетных зерен, образующих субграфические или симплектитовые срастания с кальцитом, доломитом или магнетитом.

Фаялит наблюдается в метаморфогенных породах Мариупольского рудного поля, ультрабазитах и сиенитах Южно-Кальчикского и Октябрьского массивов. По данным И. Л. Личака и др. он содержится в гранитах рапакиви. В гранат-пироксеновых сланцах Хощевато-Завальевского района фаялит ассоциирует с гиперстеном, салитом и гранатом. Содержание его в породе составляет 10…15 %.Ю.В. Кононов описал фаялит из габбро-монцонита Корсунь-Новомиргородского плутона. Этот минерал широко распространен в железисто-силикатных сланцах Мариупольского железорудного месторождения. Содержит 90…92 % Fa. Размеры зерен от 0,2 до1 мм. В пироксен-оливиновой породе (до 50…65 % фаялита) образует зерна неправильной формы (до1 ммв поперечнике). В более крупных зернах наблюдаются реликты гиперстена, ферросалита, а также включения магнетита, апатита и рудных минералов. Характерен янтарно-желтый цвет; раковистый излом и стеклянный до алмазного блеск; микротвердость 530 МПа; р = 4,22…4,37; ng = 1,858… 1,868, пт = 1,848…1,855, пр = 1,808…1,823; обладает сильной дисперсией оптических осей F = (52…70)°.

Как акцессорный минерал фаялит содержится в сиенитах Южно-Кальчикского, Кальчикского и Октябрьского массивов. В. И. Ганоцкий и Л. И. Куцевол указывают на наличие у фаялита хорошей спайности по (010).

Фенакит — Ве2. Очень редкий минерал на Украине. В качестве акцессорного наблюдается на альбитизированных и грейзе-низированных участках пегматитов Каменномогильского гранитного массива и в камерных пегматитах Волыни. Фенакит отличается чистотой состава и характерным отношением BeSi =21, незначительным количеством примесей. Фенакит из Приазовья образует зерна неправильной формы, реже хорошо ограненные кристаллы короткопризматического габитуса размером до0,8 ммпо главной оси и0,5 ммв поперечнике. В пегматитах Волыни установлены два морфологических типа кристаллов: 1- в огранке принимают участие только грани ромбоэдров; II — комбинации хорошо развитых ромбоэдров и слабо развитых гексагональных призм. Фенакит бесцветен или слабо окрашен в желтый цвет; имеет стеклянный блеск, раковистый излом; р = 2,9323…2,9444  и р = 2,96; микротвердость 16 700 МПа для призмы и 10 570.. .13 580 МПа для ромбоэдра  ng = 1,670, пр = 1,654; а = 1,2428; с = 0,8219. Фенакит обычно ассоциирует с морионом, дымчатым и серым кварцем, альбитом, слюдой и флюоритом.

Виллемит — Zn2. Очень редкий минерал на Украине. Обнаружен в кварц-полевошпатовых и полевошпатовых метасоматитах докембрийского гранита. Бериллийсодержащий виллемит (до 0,53 % ВеО) установлен в зоне катаклаза докембрийского фундамента. В кварц-полевошпатовых метасоматитах виллемит образует топкие прослои бледно-желтой окраски, сложенные агрегатом продолговатых кристаллов размером до0,3 мм, реже более крупными шестоватой формы и амебовидными зернами. Замещает калиевый полевой шпат, ассоциирует с циртолитом, ганитом, гентгельвином, цирконом, фенакитом. По мнению Е. Я. Марченко, особенности состава виллемита можно использовать при определении генетического типа минерализации. Виллемит из приразломных метасоматитов содержит большое количество газово-жидких включений. Интенсивность декринитации у виллемита в 15 раз выше, чем у кварца из метасоматитов, и в 6…8 раз, чем у кварца из пегматитных выделений в метасоматитах, что может использоваться при минералогическом картировании метасоматитов.