Введение

Геденбергит, CaFeSi2O6, является железистым концом ряда пироксинов, обладающим моноклинной кристаллической системой. Минерал крайне редко встречается в чистом виде и обычно синтезируется в лабораторных условиях. Он был назван в 1819 году в честь М. А. Людвига Геденберга, впервые определившего геденбергит как минерал. Основной геологической средой для образования геденбергита являются контактно-метаморфические породы, богатые железом. Этот минерал уникален тем, что встречается в хондритах и скарнах (кальцит-силикатных метаморфических породах). Ввиду того, что он является членом семейства пироксинов, его роль в общих геологических процессах представляет значительный интерес.

Свойства

Геденбергит обладает рядом специфических свойств. Его твердость обычно находится в пределах от 5 до 6, имеет два направления спайности и раковистый излом. Окраска варьируется от черного до зеленовато-черного и темно-коричневого цветов, с смолистым блеском. Геденбергит является частью ряда изоморфного смешения пироксенa, состоящего из диопсида и аугита, и представляет собой богатый железом конечный член этого ряда. Одним из наиболее надежных признаков обнаружения геденбергита являются радиально-расходящиеся кристаллы в виде призм, относящиеся к моноклинной сингонии. Геденбергит преимущественно встречается в метаморфических породах.

Состав и структура

Пироксиновый квадрилатер легко отражает составы различных пироксинов, содержащихся в магматических породах, таких как диопсид, геденбергит, энстатит и ферросилит. Геденбергит почти никогда не встречается в изолированном виде. Из приведенных выше химических формул следует, что основные различия в составах связаны с содержанием кальция, магния и железа. Д. Х. Линдсли и Дж. Л. Муноз (1969) провели эксперимент, чтобы точно определить, какие комбинации температуры и давления приводят к образованию определенных минеральных ассоциаций. Согласно их эксперименту, при 1000 градусах и давлении менее двух килобар стабильным является состав, представляющий собой смесь геденбергита, оливина и кварца. При увеличении давления до двадцати килобар состав смещается в сторону клинопироксенов, содержащих незначительные количества геденбергита, если таковые присутствуют. При температуре 750 градусов Цельсия составы изменяются от геденбергита с оливином и кварцем к ферросилиту с повышенным содержанием геденбергита. Сопоставление результатов этих двух серий данных показывает, что стабильность геденбергита в большей степени зависит от температуры, чем от давления.

Влияние химического состава на эластичность

Пироксены играют важную роль в геологических процессах, происходящих в мантии и переходных зонах. Один кристалл был ориентирован вдоль оси C, а другой – перпендикулярно оси C. Упругость многогранника определяется катионом, занимающим центральную позицию. Кимура и Икеда (1995) также предполагают, что образование геденбергита могло быть следствием потребления CaO и SiO2 при разложении плагиоклазов на содалит и нефлин, а также обмена щелочного кальция до включения хондр в родительское тело.

Появление в скарах

Геденбергит встречается в скарнах. Скарн – это метаморфическая порода, образующаяся в результате химического изменения исходных минералов под воздействием гидротермальных процессов. Скарны формируются в результате масштабных химических реакций между соседними литологическими образованиями. Золотоносный скарный рудный район "Никелевая пластина" в округе Хедли на юге Британской Колумбии характеризуется наличием хеденбергитового пироксина.