Биотит

Химический состав очень непостоянный. Колебания в следующих процентах: SiO2 33,1—40,8; Аl2О3 12,2—18,8; FeO + Fe2O3 5,8—35,4; MgO 1,4—23,9; HaO 7,7—9,6; TiO2 0,32—3,84.

По Трегеру, в качестве примесей присутствуют: V2O5 0,03—0,2; Cr2O3 0,02—0,2; SrO до 0,01; BaO 0,1—3,0.

Биотит может быть до известной степени представлен как твердый раствор двух минералов: магнезиального — флогопита, состава H4K2Mg6Al2Si6O24 и железистого — аннита, состава Н4К2Fе6Аl2Si6O24.

При этом Аl2О3 может замещаться Fе2О3 (почти на 20%), FeO и MgO замещаются MnO (до 21 %), частью CaO (до 14%), K2O-Na2O (до 6%), H—F (до 5,5%).

Богатые железом биотиты называются лепидомеланами.

Образует шестиугольные таблички, чаще неправильной формы листочки с хорошо развитой плоскостью (001); листочки, параллельные (001), обычно лапчатые, без спайности, перпендикулярные к (001) и часто палочкообразные или с не вполне развитой плоскостью (001) и с длинными тонкими трещинами спайности по одному направлению.

Характерна окраска, обычно коричневая, разных оттенков и интенсивности, в зависимости от содержания Fe2O3 и TiO2. Биотиты проявляют интенсивный плеохроизм с изменением интенсивности окраски, но не цвета, например от светлокоричневой для колебаний, перпендикулярных к спайности (Np), до темнокоричневой или даже почти черной в направлении, параллельном спайности (Ng = Nm), Поэтому листочки, параллельные спайности, окрашены в темный цвет. Схема абсорбции для биотита: Ng = Nm > Np.
Присутствуют характерные плеохроичные оболочки (неправильно называемые плеохроичные «дворики»). Они имеют шарообразную форму с включением радиоактивного минерала внутри.

Плеохроичные оболочки наблюдаются чаще всего вокруг циркона, ортита, иногда также апатита, титанита, главным образом в горных породах палеозойского и более древнего возрастов. Иногда в оболочках наблюдается несколько зон различной интенсивности окраски, которые указывают на действие Em, RaA, Ra, в других проявляются признаки действия Th. Иногда наблюдается увеличение силы двойного лучепреломления, также и угла оптических осей. Te же изменения получились при действии на биотит в течение 4—9 месяцев лучей радия.

Угасание прямое. Интерференционная окраска при нормальной толщине шлифа очень высокая — второго, третьего и более высоких порядков. В разрезах, параллельных спайности, сила двойного лучепреломления понижается иногда до 0°; такие разрезы почти совершенно не действуют на поляризованный свет.

Имеет в своем составе летучие компоненты. При более или менее значительном давлении, при высокой температуре и малом давлении (например при излиянии лав) теряет эти компоненты, разрушается, делается черным, непрозрачным. Такого рода изменения биотита, часто только в краевой оболочке, называются опацитизацией; при этом часто кристаллы его сохраняются. Опацитизация происходит только при излиянии лавы или приближении ее к поверхности земли.

Биотит чрезвычайно широко распространен в магматических породах, от перидотитов до гранитов и ряда нефелиновых и лейцитовых пород, в пегматитах, также в метаморфических породах — гнейсах, слюдяных сланцах, филлитах, роговиках, карбонатных породах, амфиболитах и т. д.

Характерна генетическая связь биотита с оливином через амфиболы и пироксены в биотитсодержащих породах (магматических и метаморфических); он образуется последним из числа темноцветных минералов. Иногда встречается, как пластический минерал, в осадочных горных породах.

Наблюдаются параллельные срастания его с мусковитом, хлоритом, графитом, иногда с амфиболами, авгитами.

Нередко биотит механически деформирован: листочки его изогнуты, расщеплены, смяты, иногда распадаются на агрегаты мелких и мельчайших чешуек.

При преобразовании биотита из него выщелачивается часть К и Fe, увеличивается содержание Н; при этом биотит часто переходит в зеленый хлорит; переход происходит с постепенным изменением окраски и уменьшением силы двойного лучепреломления; иногда наблюдается резкий переход от биотита к хлориту. В биотитах, содержащих окись титана, наблюдается иногда переход окраски биотита в более светлую с выделением большого количества титанистого железняка в виде мелких зерен; иногда образуется и игольчатый рутил (сагенит); часто выделяется одновременно кальцит в смеси с кварцем и железорудными минералами, иногда вместо них также эпидот; при дальнейшем, ходе преобразования биотита он замещается смесью карбонатов или эпидота и кварца.

Биотит отличается от окрашенных щелочных слюд окраской, плеохроизмом, присутствием плеохроичных оболочек, малым углом оптических осей (до 0°), положением плоскости оптических осей; от темного литионита — отсутствием реакций на литий.

Биотит нередко гидратизируется, переходя в вермикулит; он теряет часть щелочей, приобретает золотистую окраску и почти металлический блеск. Одновременно, теряя упругость, делается гибким и неупругим. При нагревании вермикулита выше 100° он теряет воду и сильно вспучивается, причем 1 м3 его вместо 2500—3000 кг весит всего 60 кг; кристаллы его, нагретые до той же температуры, приобретают, расширяясь, червевидную форму.

Крупное месторождение вермикулита находится на Урале среди серпентинитов. В шлифе он теряет свои свойства, если при приготовлении шлифов слишком сильно нагревается канадский бальзам. Сила двойного лучепреломления меньше, чем у слюд; химический состав непостоянный, 2V очень мал, Nm = 1,545—1,581; Ng—Wp = 0,020—0,031. Окраска бурая, а плеохроизм от бесцветного (Np) до светлокоричневого (Ng).

Никельcодержащий вермикулит называется гриффититом. В нем Ng — буро-зеленый, Np — бледнозеленый; Ng = 1,573, Np = 1,485, Ng—Np = 0,087. Встречается редко.

Свойством распухать при нагревании обладает также куккеит, состава Li2Al6Si4O18 * 6Н2О (?), близкий к лепидолиту. Бесцветный; Ng = 1,597, Np = 1,576, Ng—Np = 0,021; 2V = 0—80°; оптически положительный. Встречается с турмалином по всем признакам как новообразованный продукт.

Кальциобиотит характеризуется большим содержанием CaO (до 14,3%). Он бурый до почти бесцветного; плоскость оптических осей (010); r < v; Ng и Nm — красно-бурые, Np — светложелтый или бесцветный. Встречается в силикатовой корке известковых вулканических выбросов.

Баритобиотит серебристо-белый, содержит до 5,1% BaO. Nm = 1,6053; Ng—Np = 0,0304; Ng = Nm — оба оливковозеленые, C = Np — желтовато-бурый; в шлифе бесцветный, почти одноосный, оптически отрицательный. В известняках Кайзерштуля (Германия).

Mанганофил, богатый марганцем; бронзово- и медно-красные пластинки и листочки, иногда буро-черные; острая отрицательная биссектриса перпендикулярна к (001); Nm = 1,582—1,636; Ng—Np = 0,014—0,043; 2V = 3°35'—33°30'; r>v. Встречается в контактовометаморфических известняках района шведских марганцевых месторождений, также в альноите.

Аномит отличается от биотита нормально симметричным положением плоскости оптических осей, перпендикулярной к плоскости симметрии (010).

В лавах Лаахерского озера, дацитах и других излившихся породах нередко присутствует красно-бурый обожженный биотит (рубеллан).