Формы нахождения минералов

МОРФОЛОГИЯ И ОНТОГЕНИЯ МИНЕРАЛЬНЫХ АГРЕГАТОВ

 Псевдоморфозы

          Псевдоморфоза (ложный кристалл) - это кристалл, зерно, или агрегат минерала, замещенного без изменения его формы другим минералом или смесью минералов. Отсюда и название - фальшивая (псевдо) форма (морфа). У этих образований часто сохраняются многие мельчайшие детали поверхности или внутреннего строения первоначальных кристаллов и агрегатов. Это если говорить об отдельных кристаллах. Вообще же наиболее распространённый в природе случай псевдоморфного замещения - это рост т.наз. метакристаллов за счёт замещения окружающих их минералов, происходящий в тонкой плёнке окружающего их капиллярного раствора. Известны также случаи замещения кристаллов минерала-включения минералом -"хозяином".

          По псевдоморфозам можно судить о химических реакциях минералообразования, так как одновременно можно по сохранившейся внешней форме диагностировать и исходный минерал (зерно), и, по составу и характеру агрегата - конечный продукт преобразования. Например, кристаллы пирита и в особенности марказита в поверхностных условиях замещаются лимонитом - плотной коричневой землистой массой, смесью различных гидроокислов Fe³⁺ . Кристаллы калиевого полевого шпата замещаются порошковатой массой каолина или плотным агрегатом слюдистых минералов. Зеленовато-синие кристаллы вивианита в окислительных условиях при частичном окислении превращаются в тёмно-зелёный b-керченит (с Fe²⁺ и Fe³⁺ ) с сохранением своей первоначальной формы,  затем, - в  а-керченит (с преобладанием Fe³⁺ ), а полностью окисленный продукт его изменения ( без Fe²⁺ ) - минерал окси-керченит.  Еще один способ образования псевдоморфоз - полиморфные превращения веществ при изменении температуры и давления, они называются параморфозы.
        В 1790 г. российский академик Э.Г.Лаксман обнаружил в долине реки Вилюй в Якутии три новых минерала: гроссуляр, вилюит и ахтарандит. Ахтарандит  (= ахтарагдит) - минералогическая загадка трех веков, полиминеральная псевдоморфоза по неизвестному минералу (вероятно, что по вадалиту или какому-либо другому гидрогранату). Эта загадочная псевдоморфоза имеет форму многогранников тригонтритетраэдрического облика. Многогранники ахтарагдита состоят из гидрогроссуляра, гибшита (до катоита), магнезиального хлорита, антигорита, карбоната, с примесью пирита, реликтами близкого авгиту пироксена и малоизменёнными гроссуляром и вилюитом (Алферова М.С, 2010). По мнению Е. Галускина, загадочный ахтарандит - это губчатая псевдоморфоза гибшита по вадалитоподобной фазе (Galuskin E.; Galuskina I., 2003).
        Другой удивительный пример минеральных псевдоморфоз - глендонит. Глендонитом называют псевдоморфозы кальцита по кристаллам икаита, известные также под местным названием "беломорская рогулька". Срастания икаита "беломорские рогульки" находят в зоне размыва голоценовых глинистых отложений северного берега Белого моря у дер.Оленица, обычно среди россыпей известково-глинистых шаровидных конкреций, часто срастающихся или нарастающих на глендоните.

          Параморфоза - частный случай псевдоморфозы - замещение путем перестройки кристаллической структуры без изменения химического состава (например, параморфоза кианита по андалузиту или параморфоза  α-кварца по  β-кварцу ).  Так, параморфозы  α-кварца по  β-кварцу образуются при t^° превращения 575^°С  при 10*5 Па, или 100 кПа. Лейцит, кристаллизующийся при высоких температурах в виде кристаллов кубической сингонии, ниже температуры 605°С переходит в тетрагональную модификацию, образующую тонко сдвойникованные параморфозы по кристаллам кубической сингонии.

          Процесс псевдоморфного замещения минералов может происходить как цепь последовательных химических реакций. Лимонит (смесь гидроксидов Fe³⁺ ) по кальциту (карбонат кальция): промежуточной стадией обычно бывает замещение кальцита сидеритом по схеме:  CaCO₃ → FeCO₃ → лимонит, гидроокислы Fe.

          Бывают также пустотелые псевдоморфозы - отпечатки в горной массе кристаллов растворившихся минералов, место которых осталось незанятым. В свою очередь это место (полость в форме отрицательного кристалла)  впоследствии может быть заполнено  совсем  другим минералом или смесью минералов ( "реплика", "псевдоморфоза по дырке").   Термин "псевдоморфоза облекания"  относим к кристаллам, всесторонне обросшим корочкой из другого минерала с сохранением первоначальных  кристаллографических очертаний; при этом  сам центральный  "законсервированный"  кристалл может в одних случаях оставаться неизменным (см. кальцит на фото ниже),  в других - быть замещенным  тем же минералом ( апофиллит на том  же фото), а может быть впоследствии растворён. В последнем случае от него остаётся полость в форме отрицательного кристалла (см. фото "кварц по флюориту").

          Распространены кроме того псевдоморфозы по ископаемому дереву, раковинам древних моллюсков, кораллам и прочим органическим остаткам ( "биоморфоза", см.  фото на стр. "Fossils" ).  В осадочных породах органические остатки могут не только в буквальном смысле замещаться минеральным веществом, но и играть роль активной затравки,  на (вокруг) которой происходит концентрация и избирательное оcаждение некоторых минералов. Так, широко распространены пиритовые биоморфозы в юрских глинах центральной России, пиритизированные раковины моллюсков, в частности аммониты, ростры белемнитов и др., а в подстилающих их известняках каменноугольного возраста  характерно замещение ископаемых кораллов, мшанок, раковин  моллюсков, игл морских ежей и др. минералами группы кремнезёма,  чаще всего кремнем. При более широком толковании термина к боиморфозам можно условно относить также многие конкреции, формирующиеся вокруг биогенного образования, которое создаёт вокруг себя геохимическую среду,  способствующую осаждению тех или иных минералов.

Кварц по флюориту. Частичное псевдоморфное замещение поверхности с последующим обрастанием замещённых участков кристаллами кварца. Сам флюорит впоследствии был растворён, оставив после себя  центральные полости в форме отрицательного куба. Образец 9 см. Кадамджай, Киргизия. Фото © В.Слётов

Кальцит по глаубериту, покрытый поверхностной плёнкой малахита. Из отложений древнего озера в Verde Valley, Аризона, США. Фото © В.Слётов

Псевдоморфоза лимонита и халцедона по агрегату кристаллов цеолита (натролит?), обросшая агатом, внутри агатовой жеоды. Моктесума, Сонора, Мексика

Псевдоморфоза лимонита по группе сросшихся конкреций пирита. 20 см. Южная Англия. Hunterian Museum & Art Gallery collections. Фтото © The Hunterian Museum and Art Gallery, University of  Glasgow, 2015

Псевдоморфоза корунда по кристаллу шпинели. Pein Pyit, близ Могок, Мьянма (бывш. Бирма). Фото В.Левицкий, Тусон-шоу-2010