Дымков Ю.М., Слётов В.А., Филиппов В.Н. К онтогении спиральнорасщепленных кубооктаэдрических блоккристаллов пирита из Курской магнитной аномалии
Статья опубликована в кн.: Новые данные о минералах. М.:"Экост",2004,вып.39.стр.117-122.

<< начало
Полированные срезы блоккристаллов пирита, протравленные концентрированной азотной кислотой, выявили резкую анизотропию
травления их субиндивидов (рис.7). Срезы, субпараллельные граням куба (или это срезы субиндивидов кубических граней ?), практически не травятся; срезы октаэдрических пирамид нарастания, особенно по ромбододекаэдру (вдоль ребер октаэдра), протравливатся интенсивно и показывают радиальнолучистое расщепление. Образующийся текстурный рисунок выглядит трехмерным, объемным. Разобраться в текстуре расщепленного блоккристалла помогает несколько необычный скол в плоскости куба. В квадратных контурах скола (2,5мм х 2,5мм) с довольно ровной поверхностью от точечного зародыша в центре в углы
квадрата идут четыре плавно расширяющихся радиально-лучистых пучка. Это - предположительно поперечный срез пластинчатых розеток на гранях октаэдра. Непонятно только, почему один угол квадратного контура срезан и слабо закруглен, но практически соответствует срезу пирамиды нарастания грани ромбододекаэдра. Остальные радиальные пучки упираются в прямые углы скола. В промежутках между пучками заметны признаки пластинчатого строения и ориентация пластинчатых субиндивидов параллельно радиальным пучкам.

***********************************************************************

ПОЯСНЕНИЕ К РИСУНКАМ :
______________________
Рис.7. Текстура друзовых корок расщепленных блоккристаллов кубооктаэдрического пирита-I на сидерите, выявленная по анизотропии травления различных срезов его кристаллов.
Микрофото аншлифа после травления азотной кислотой. Толщина корки ~5-6мм.
______________________
Рис.8. Кристалл пирита-II на поверхности щеток сидерита. СЭМ-снимок в рассеянных электронах. Напыление алюминием. Ребро
октаэдра ~0,07мм.
______________________
Рис.9. Кристаллы пирита-II, эпитаксически наросшие на грань октаэдра пирита-I, и зарастание граней куба в вершинах октаэдра и "присьпок".
СЭМ-снимок в рассеянных электронах. Напыление алюминием. Размер кристаллов в присыпках ~0,04мм.

Как показывают протравленные полированные срезы, скульптура кристаллов пирита отражает внутреннее строение (текстуру) блоккристаллов:
каждый субиндивид имеет на поверхности свою вершину и соответствующее огранение. Исключение представляют скопления блоккристаллов в участках, где формировалась вторая генерация пирита - пирит-II. Известные здесь две генерации пирита, одновременно могут рассматриваться и как <зарождения>, по определению Д.П.Григорьева(1949).

Пирит второй генерации (пирит II) осаждается в виде мелких октаэдров или кубооктаэдров (рис.8), эпитаксически наросших на грани октаэдра пирита I, и одновременно зарастает кубические грани на вершинах пластинчатых субиндивидов (рис.9). Происходит своего рода регенерация внешних субиндивидов блоккристаллов пирита I. Грани куба, венчающие вершины основных расщепленных блококтаэдров пирита-I, зарастают неполностью: появляется лишь новый слой, ограненный с боков гранями октаэдра (см. рис.9).

Кристаллы пирита-II не несут признаков расщепления . Это мелкие (сотые и десятые миллиметра в ребре) самостоятельные индивиды - октаэдры и кубооктаэдры- с гладкими блестящими гранями, эпитаксически наросшие на октаэдрические грани пирита-I. Возможно, зародышевые центры кубооктаэдрических криаллов пирита-II имели первоначально форму плоскогранного куба, без винтовых дислокаций, но в кубооктаэдрах пирита-II грань (100) вырождающаяся. На это указывает тот факт, что одновременно с образованием мелких самостоятельных кристаллов на октаэдрах пирита-I, головки пластинчатых субиндивидов, покрытые гранями куба, вырождаются и приобретают октаэдрический облик (рис.9).

Рассмотрим представления о генезисе охарактеризованных здесь расщепленных кристаллов пирита.

Прежде всего, спирально расщепленные блоккристаллы пирита не уникальны. Аналогичные кубооктаэдрические расщепленные кристаллы пирита обнаружены в коллекции О.П.Иванова на кристалле халькопирита из оловорудного месторождения Эге-Хия в Якутии и детально изучены кристаллографически, с применением гониометрии и СЭМ М.И.Новгородовой (1977). для нас представляет интерес ее указание об аналогичном спиральном расположении блочных субиндивидов на гранях октаэдра и противоположные направления закручивания спиралей. Вместе с тем автор статьи считает,что "...несмотря на то, что кристаллы пирита могут быть квалифицированы как расщепленные , форма и расположение блоков не подчиняется известной схеме Фронделя, установленной для их разновидностей, аксиально скрученных в направлениях тройных осей симметрии."(с. 100).

Используя онтогенический подход попробуем понять, каков мог быть зародыш кубооктаэдра ?. Как отмечалось выше, при возобновлении сульфидного минералообразования отчетливо проявилась тенденция смены кристаллографических форм {100}->{111} и, если допустить, что в кубооктадрических кристаллах зародышами были аксиально скрученные кубические кристаллы , охарактеризованные К.Фронделем (1936) и С.А.Бородиным (1961), то всё встанет на свои места. Структурная память о винтовой дислокации в кристаллах зародышевого кубического кристалла по кристаллографической оси третьего порядка - основная причина расщепления и образования розеток субиндивидов на гранях октаэдра. Направления их вращения целиком соответствуют данным К.Фронделя (Frondel,1936). Различные варианты аксиально скрученных кристаллов пирита приведены также в работах Ф. Бернауера (Вernauer,1929) А.С.Бородина (1961,1971), М.И.Новгородовой (1977) и в <Онтогении минералов> Д.П.Григорьева и А.Г.Жабина (1975).
В заключение отметим, что скрученные и расщепленные пириты, по данным С.А.Бородина (1971), служат индикатором низких температур и давлений минералообразования.

Выводы.

1.Изученные расщепленные кубооктаэдры пирита представляют собой блоккристаллы, октаэдрические пирамиды нарастания в которых характеризуются радиально-спиральным расщеплением.

2.Установлена резкая анизотропия структурного травления пирита, вскрывающая при воздействии концентрированной азотной кислотой
текстуру блоккристаллов. деформации или дефектность кристаллических решеток субиндивидов в скрученных блоккристаллах пирита зависят от принадлежгости их к пирамидам нарастаний <100> (не травятся) или к насыщенным дефектами - <111>(травятся), а также (в деталях) от принадлежности к пиритам I-ой или II-ой (бесдефектной) генерации.
Какую-то роль , возможно, играла кристаллографическая ориентация среза. Полированные срезы в плоскостях близких кубическим ~|| (100), повидимому, практически не протравливаются в то время, как иные, более дефектные субоктаэдрические плоскости ~||(111), протравливаются интенсивно. Предполагаемая причина закономерные деформации и дефектация кристаллической решетки пирита в процессе роста.

З .Скульпттурные элементы октаздрических граней определяются огранением внешних частей блоков - субиндивидов и эпитаксическим нарастанием плоскогранных кристаллов пирита поздних зарождений.

4.По своей природе, охарактеризованные блоккристаллы пирита октаэдрического и кубооктаэдрического габитусов представляют собой мономинеральные спиральнорасщепленные текстурно-гетерогенные индивиды, являющиеся промежуточной формой развития сферокристалла в виде шара, целиком покрытого квадратными гранями куба.

5.Предполагается, что образование блоккристаллов пирита связано с разрастанием их вокруг аксиальноскрученных кубических зародышей пирита при смене форм {100}->{111}.

6. Скрученные кубоиды -зародыши пирита появились лишь в начале сульфидного минералообразования. Более поздние генерации пирита, в том числе образующие автоэпитаксическое нарастание на гранях блоккристаллов характеризуются идеально гладкими блестящими гранями без следов расщепления и скручивания.

7.Рассмотренные здесь пириты из КМА - яркий пример одновременного совместного роста в одном кристалле пирамид нарастания дислокационно деформированных октаэдрических и практически бездефектных кубических граней.
Авторы признательны сотруднику Минералогического музея РАН им. А.Е.Ферсмана Генералову Михаилу Енгеньевичу за ценные критические замечания.

Литература

1)Бородин С.А.-О скрученных пиритах из Калангуя 1/Зап. Всесоюзн. Минерал.Общ.1961.Часть 90.Вып.5.С.578-585.
_______________
2)Бородин С.А.- Скрученные и мозаичные кристаллы пирита как
индикатор температуры образования гидротермальных месторождений// Геохимия гидротермального рудообразования.М.Наука.1971. с.91-104.
_______________
3)Годовиков А.А.-О кальците из карьера у деревни Амерово Московской области. // Труды минерал. муз.им.А.Е.Ферсмана, АН СССР.М.1961.Вып.12.С.177-181.
_______________
4)Григорьев Д.П.- Генерации и зарождения минералов II Минерал. Сб. Львовск. геол. об-ва.1949.N3.
_______________
5)Григорьев Д.П., Жабин А.Г. Онтогения минералов. Индивиды. М.,Наука,1975.339с.
_______________
6)Дымков Ю.М. -Механизм расщепления кристаллов кубической сингонии с образованием сферокристаллов (уранинит -> настуран). //Минералогический журнал.Киев.1984.N1.С.53-64.
_______________
7)Кантор Б.З.- Беседы о минералах. М.Изд."Астрель",1997.135с.
_______________
8)Нонгородова М.И.- Случай эпитаксического нарастания кристалла пирита на халькопирит// Зап.Всесоюзн.минерал.Об-ва.1977.Часть 106, вып.1.С.99-102.
_______________
9)Слётов В.А.- Рисуя минералы.// Среди минералов.Альманах-2001. Изд Минералогического музея РАН им.А.Е.Ферсмана.М.С.154-182.
_______________
10)Слётов В.А.,Макаренко В.С.,-Рисуя минералы.Изд."Минерал. альманах".М.2001.24 рис.
_______________
11)Слётов В.А,Макаренко В.С., -Рисуя минералы. Вьш.II.Онтогения минералов в рисунках.Изд."Минерал. Альманах",М.2002.32 рис.
_______________
12)Шубников А.В. -Об образовании сферолитов II Кристаллография, 1957.т.2,вып.3.С.424-427.
_______________
13)Шубников А.В. -О зародышевых формах сферолитов II Кристаллография,1957.т.2,вып.5.С.584-589.
_______________
14)Bernauer F.-"Gedrillte" Cristalle.Berlin."Gebr.Bontralger".1929.
_______________
15)Frondel C.-Twisted crustals of pyrite and smoky quartz.//Amer.Mus.Novitates,1936.N829.
_______________
16)Popoff B.-Spharolithenbau und strahlungs kristallisation//Latv.Farm.Zurn.Riga.1934.48s.

ФОТОГРАФИИ НЕ ВОШЕДШИЕ В ПУБЛИКАЦИЮ