Пироксены — семейство цепочечных силикатов¶

Пироксены — семейство породообразующих цепочечных силикатов с общей формулой ABZ₂O₆, где A — Ca, Na, Mg, Fe²⁺, а B — Mg, Fe²⁺, Al, Fe³⁺, Ti. Кристаллическая структура построена из одинарных цепочек кремнекислородных тетраэдров [SiO₃]ₙ, соединённых катионами. Пироксены — один из важнейших классов минералов магматических и метаморфических пород; наряду с полевыми шпатами и амфиболами они слагают значительную часть земной коры и верхней мантии.

¶Кристаллическая структура

Основу решётки образуют цепочки тетраэдров SiO₄, вытянутые вдоль оси c. Тетраэдры сочленяются через два общих атома кислорода, образуя ленту состава (SiO₃)ⁿ. Между цепочками располагаются катионы в двух позициях: M1 (октаэдрическая, обычно Mg, Fe, Al) и M2 (крупная, Ca, Na, Fe²⁺). Именно строение M2-позиции определяет моноклинную или ромбическую сингонию.

Спайность совершенная по призме {110} под углом около 87° — диагностический признак, отличающий пироксены от амфиболов (угол ~56°).

¶Классификация

По сингонии и составу выделяют группы:

• Ромбические пироксены (ортопироксены): энстатит Mg₂Si₂O₆, ферросилит Fe₂Si₂O₆, образующие изоморфный ряд; промежуточные члены — бронзит и гиперстен.
• Моноклинные пироксены (клинопироксены): диопсид — геденбергит (CaMgSi₂O₆ — CaFeSi₂O₆), авгит, омфацит, пижонит, сподумен LiAlSi₂O₆, жадеит NaAlSi₂O₆, эгирин NaFe³⁺Si₂O₆.

Твёрдость по Моосу 5–6, плотность 3,1–3,6 г/см³, блеск стеклянный, цвет от бесцветного и зелёного до чёрного.

¶Распространение и генезис

Пироксены кристаллизуются из магм основного и ультраосновного состава при высоких температурах (900–1200 °C). Авгит и гиперстен — типичные минералы базальтов, габбро, перидотитов. Жадеит и омфацит образуются в условиях высокого давления при метаморфизме — в эклогитах и глаукофановых сланцах. Эгирин характерен для щелочных гранитов и сиенитов.

Ортопироксены слагают верхнюю мантию; их состав используют для оценки температуры и глубины кристаллизации пород.

¶Значение и применение

• Породообразующая роль: пироксены — индикаторы состава и условий образования магматических и метаморфических комплексов, ключевые минералы петрологических исследований.
• Практическое использование: жадеит и нефрит (актинолит-тремолитовый агрегат) — поделочные камни; сподумен — важнейший источник лития; эгирин и авгит иногда служат рудой на титан и ванадий.
• Планетология: пироксены обнаружены в лунных базальтах, метеоритах и на поверхности Марса, что используется для реконструкции состава внеземного вещества.

¶Диагностика

Определяются по совершенной призматической спайности, углу между плоскостями спайности, оптическим свойствам (плеохроизм, угол 2V) и химическому анализу. Для точного разграничения с амфиболами применяют рентгеноструктурный и микрозондовый анализ.