Для прослеживания изменения состава в центральной части кристалла по зонам был сделан микрозондовый анализ по прямой линии перпендикулярно удлинению. В таблицах 3, 4 приведены данные анализа, из которых следует что цвет меняется вследствие присутствия железа и титана в виде небольших изоморфных примесей железа до 1 мас. %.
Таблица 3. Состав кианита по зонам(мас. %)
№ точки анализа | SiO2 | TiO2 | Al 2O3 | Cr2O3 | FeO | Сумма |
1 | 39,247 | - | 59,298 | 0,344 | 1,017 | 99,970 |
2 | 38,168 | - | 61,771 | 0,095 | 0,901 | 100,936 |
3 | 36,869 | - | 61,861 | 0,253 | 0,733 | 99,971 |
4 | 39,239 | 0,217 | 59,355 | 0,344 | 0,811 | 100,007 |
5 | 35,674 | - | 63,127 | 0,164 | 0,696 | 99,735 |
6 | 36,520 | 0,184 | 62,866 | 0,197 | 0,675 | 100,443 |
7 | 37,479 | - | 61,564 | 0,188 | 0,750 | 99,980 |
8 | 37,724 | 0,166 | 60,910 | 0,169 | 0,688 | 99,657 |
9 | 42,033 | 0,225 | 56,342 | 0,243 | 0,716 | 100,041 |
10 | 38,331 | - | 60,677 | 0,236 | 0,679 | 100,019 |
11 | 37,280 | 0,148 | 61,675 | 0,246 | 0,704 | 100,022 |
12 | 40,508 | - | 58,094 | 0,308 | 1,048 | 100,031 |
13 | 38,353 | 0,154 | 60,199 | 0,168 | 1,036 | 99,998 |
14 | 39,392 | 0,206 | 58,757 | 0,299 | 0,980 | 99,831 |
15 | 37,319 | - | 61,376 | 0,375 | 1,151 | 100,330 |
Таблица 4. Эмпирические формулы кианита по зонам
123456789101112131415 | Al1.90Fe0.03Cr 0.01Si0.06O5Al1.95Fe0.02Si1.02O5Al1.98Fe0.02Cr 0.01Si1.0O5Al1.89Fe0.02Cr 0.01Si1.06O5Al2.02Fe0.02Si0.97O5Al2Fe0.02Si0.98O5Al1.96Fe0.02Si1.02O5Al1.95Fe0.02Si1.02O5Al1.79Fe0.02Cr 0.01Ti0.01Si1.13O5Al1.93Fe0.02Cr 0.01Si1.04O5Al1.97Fe0.02Cr 0.01Si1.01O5Al1.85Fe0.02Cr 0.01Si1.10O5Al1.92Fe0.02Si1.04O5Al1.88Fe0.02Cr 0.01Si1.07O5Al1.96Fe0.03Cr 0.01Si1.01O5 |
Состав рутила (мас.%)
TiO2 | FeO | V2O5 | сумма | |
Рутил | 97,249 | 0,926 | 1,574 | 99,954 |
Эмпирическая формула рутила
Ti1.98Fe0.01V0.01O2
По зонам кианита варьирут лишь изоморфные примеси Ti3+ , Cr3+ , Fe3+ (<1 мас.%), содержание которых не сказывается на качестве коммерческого типа кианита, а только меняется цвет. В более темных зонах (зеленовато-синих) содержание этих примесей больше, чем в центральной светло-серой зоне.
По анализу включения в кианите определен кремнезем, сумма низкая, это, предположительно, опал.
Образец 7
Рис. 18. Сросток расщепленных кристаллов кианита с включениями турмалина
Сросток расщепленных кристаллов кианита серого цвета, цвет обусловлен мелкими включениями (1 мм) черного дравита. Размер обломка кианита – 2Ч1,2 см. Также трещинки заполнены кварцем, размером до 0,4 мм, изометричной, округлой, немного вытянутой формы. Турмалин наблюдается в виде мелких иголочек черного цвета (размером 0,05Ч0,3 мм). На поверхности сростка наблюдается мусковит желтовато-белого цвета.
Кианит имеет индукционные поверхности с мусковитом и турмалином.
Из расчетов по микрозондовому анализу были определены включения в кианите кварца и дравита, а также кианит с изоморфной примесью FeO 15,3 мас.%.
Таблица 5. Состав кианита и минеральных включений (мас.%)
№ | SiO2 | TiO2 | Al 2O3 | Cr2O3 | FeO | MnO | MgO | CaO | NA2O | сумма |
1 | 35,914 | 0,156 | 64,406 | 0,186 | 0,964 | 0,070 | - | - | - | 101,696 |
2 | 102,164 | 0,201 | - | 0,163 | - | 0,068 | - | - | - | 102,595 |
3 | 30,054 | - | 55,061 | - | 14,554 | - | - | - | - | 99,669 |
4 | 38,270 | - | 33,858 | 0,104 | 4,651 | - | 8,967 | - | 2,952 | 100,302 |
Таблица 6. Эмпирические формулы кианита и минеральных включений
1234 | Al2,03Fe0.02Si0.96O5 Si1,0O2Al1,91Fe0.04Si0.89O5Na0.8Mg1.92Fe0.54Al5.4Si5.98(BO3) 3O18OH4 | кианиткварцкианитдравит |
Образец 8
Рис. 19. Сросток кристаллов кианита
Сросток кристаллов темно-серого цвета до черного, размер 1,5Ч0.6 см. Есть включения кварца, изометричные, светло-серого цвета, размером 0,05-0,1 мм. Черный цвет кристалла обусловлен большим количеством включений титаномагнетита. На темном фоне светлые полосы, которые заполнены этими же включениями, но в меньшем количестве. В светлых частях кристалла под бинокуляром наблюдаются включения слюды. Кианит является реликтовым, так как наблюдаются «следы» текстуры предшествующей породы, предположительно сланца.
Таблица 7. Состав титаномагнетита и кианита (мас.%)
№ | SiO2 | TiO2 | Al 2O3 | Cr2O3 | FeO | сумма |
1 | - | 11,775 | 0,201 | 0,135 | 90,128 | 102,239 |
2 | 36,811 | - | 63,696 | - | 1,401 | 101,908 |
Таблица 8
Эмпирические формулы включений в кианите и самого кианита:
№ | Химический состав в кристалле кианита | Наименование |
12 | Fe(Fe1.67Ti00.32Al0.01)O4Al2Fe0.03Si0.98O5 | ТитаномагнетитКианит |
Образец 9
Рис. 20. Полированная пластинка зонального кристалла кианита с единичными включениями
Зональный, светло – голубого цвета по краям, внутри безцветный, размер 1,5Ч0.5 см. Включения черные, очень мелкие, единичные. Кристалл практически чистый. Наблюдается отложение лимонита по трещинам. Присутствуют единичные тонкие вростки красного рутила (0,05 мм). Присутствуют очень мелкие газово-жидкие включения, диагностика которых затруднена.
Образец 10
Рис. 21. Полированная пластинка зонально-секториального кристалла кианита
Кристалл светло-голубого цвета (2,4Ч0.7 см), на индивиде сохранилась одна грань. Секториальность определяется различием цвета, в центре кристалла расположен светлый «стержень» (светло-голубой). В кристалле наблюдаются включения красного рутила – тонкопризматического (0,05мм), а также темные мелкие включения. Включения расположены ориентированно, в виде полос – текстура унаследованная от предшествующей породы.
Образец 11
а
б
Рис. 22 Сросток расщепленных кристаллов кианита (а - фото образца, б фото полированной пластинки)
Расщепленные кристаллы, размером по удлинению около 2 см, серовато-желтого цвета. Наблюдаются включения темно-красного рутила ( < 0,5 мм), просвечивающего, с алмазным блеском. В кристалле, между блоками расщепления имеются скопления белой слюды - мусковита.
Образец 12
Рис. 23. Двойник зонального кристалла кианита
Полированная пластинка, параллельная (100)
Двойник кристалла кианита (2,7Ч1 см), голубого цвета, имеются включения мусковита. В кристалле наблюдается отдельность по (001). Встречаются рутил в виде темно-красных просвечивающих коротко-призматических кристалликов с сильным алмазным блеском, а также есть более крупные кристаллы рутила (размером до 0,1 мм), на которых отчетливо видны грани тетрагональной призмы и конечные грани дипирамиды, встречаются двойниковые сростки. Среди красных включений рутила встречаются черные включения магнетита и ильменита. Единичные зерна рутила в виде крестообразных двойниковых срастаний. Присутствуют включения апатита.
Также в кристалле наблюдается секториальность, которая проявляется в цвете: голубой-светло-голубой – голубой. Отложение лимонита по трещинам. Включения в кианите расположены хаотично.
Таблица 9. Состав рутила и кианита(мас.%)
SiO2 | TiO2 | Al 2O3 | Cr2O3 | FeO | сумма | |
рутил | - | 99,583 | - | 0,256 | 0,775 | 100,615 |
кианит | 39,898 | - | 59,258 | 0,177 | 0,636 | 99,970 |
Эмпирическая формула кианита:
Al1.5Fe0.01Si0.9O5
Эмпирическая формула рутила в кианите:
Ti0.99 Fe0.01O2
7.1 Гониометрия и вычерчивание кристалла кианита
Кристаллы столбчатые, зачастую уплощенные (досковидные), вытянутые по оси с. Главные формы - пинакоиды (100), (010) и (110) (рис. 25-2,3.). Сростки кристаллов чрезвычайно часты, двойниковой плоскостью служит обычно (100), а двойниковой осью - перпендикуляр к ней. Дистеновые двойники можно определить по наличию входящих углов, встречаются пересечения индивидов под углами, близкими к 60° (Минералы…1972), кроме того, наблюдаются расщепленные кристаллы кианита.
В кристаллографическом отношении некоторые кристаллы кианита имеют ровные блестящие грани и пригодны для гониометрических измерений.
Исследования геометрических свойств кристаллов борисовского кианита проведено В. В. Доливо-Добровольским, который измерил всего около 200 кристаллов.
Мною был вычерчен монокристалл кианита с головкой. Кристалл прозрачный, светло-голубого цвета, размером 4Ч1 мм.
На столике Федорова были измерены углы между гранями, затем вычислены координаты граней (Табл. 10), построена стереографическая проекция (рис. 24) и по полученным данным был вычерчен кристалл кианита в программе Shape 7.1.(рис. 25-1)
Таблица 10
Грань | Символ грани | φ | ρ |
cbamMqvoz | 0010101001101-100110-11-111-122 | 73°51'0°00'73°44'39°23'122°25'13°53'163°55'-46°51'36° | 11°35'90°00'90°00'90°00'90°00'39°23'35°24'39°30'-14° |