Оливин — минерал группы силикатов¶

Оливин — название группы минералов, представляющих собой твёрдые растворы ортосиликатов магния и железа (Mg,Fe)₂[SiO₄], а также их природные разновидности и синтетические аналоги. Оливин является одним из самых распространённых минералов верхней мантии Земли и одним из основных породообразующих компонентов ультраосновных магматических пород. Кристаллизуется в ромбической сингонии, твёрдость по шкале Мооса составляет 6,5—7,0, удельный вес — 3,27—4,37 г/см³ в зависимости от соотношения магния и железа.

¶Состав и разновидности

Химическая формула оливина выражается общей формулой (Mg,Fe)₂SiO₄. В кристаллической структуре ионы Mg²⁺ и Fe²⁺ взаимозамещаемы, образуя непрерывный ряд твёрдых растворов между двумя крайними членами:

Природный оливин обычно занимает промежуточное положение в этом ряду. По преобладанию магния или железа различают магнистый оливин (обычно форстеритовое разнообразие) и железистый оливин. Дополнительно в составе присутствуют примеси Mn, Ni, Cr, Ca, Al. Характерной примесью является никель, придающий оливину зелёную окраску.

¶Кристаллическая структура

Структура оливина относится к островным силикатам (несоросиликатам): в ней изолированные тетраэдры [SiO₄]⁴⁻ связаны между собой через ионы Mg и Fe. Каждый катион окружён шестью атомами кислорода, образуя октаэдры. Такая структура обуславливает относительно высокую твёрдость минерала и отсутствие идеальной спайкости — оливин раскалывается неровно, по неправильным поверхностям.

¶Внешний вид

Оливин кристаллизуется в ромбической сингонии, образуя призматические и таблитчатые кристаллы, но чаще встречается в виде зернистых агрегатов. Цвет варьирует от светло-зелёного и оливково-зелёного до тёмно-зелёного и бурого; железистые разновидности бывают чёрными. Блеск стеклянный, на свежих сколах — жирноватый. Излом раковистый или неровный. Прозрачность — от прозрачного до полупрозрачного.

¶Распространение

Оливин — породообразующий минерал перидотитов, дунитов, пикритов и базальтов, составляющих основную массу верхней мантии Земли. В земной коре оливин встречается в магматических породах ультраосновного и основного состава, а также в метаморфических породах — например, в оливиновых мраморах и эклогитах.

Крупнейшие месторождения оливина (как поделочного и ювелирного сырья) расположены на Урале (Россия), в Норвегии, на Мадагаскаре, в Бразилии, США (Сан-Карлос, Аризона) и на острове Зебюгед (Дания). На Урале оливин добывается из ультраосновных интрузий, где он ассоциирует с хромитом, титаномагнетитом и платиносодержащими минералами.

¶Метеоритное вещество

Оливин играет важную роль в составе метеоритов. В хондритах — наиболее распространённом классе каменных метеоритов — оливин и пироксен являются главными минеральными фазами крапчатых хондр. В составе ахондритов оливин присутствует в базальтовых и пироксеновых разностях.

Особый интерес представляют включения оливина в метеоритах, содержащие кристаллы с необычной химической структурой. В 2014 году в метеорите из Сахары был обнаружен минерал, названный панчеритом — оливин с аномальным содержанием натрия и кальция, предположительно образовавшийся в условиях сверхвысоких давлений при столкновении небесных тел.

¶Применение

¶Поделочный камень

Прозрачные кристаллы оливина зелёной окраски используются в ювелирном деле. Разновидность с высоким содержанием железа, известная как перидот, является ценным поделочным и ювелирным камнем. Крупные вставки перидота встречаются в ювелирных изделиях Древнего Египта; месторождение на острове Зебюгед в Красном море разрабатывалось ещё в Древнем Египте.

¶Промышленное применение

Оливиновые пески и дуниты используются в металлургии как флюсы при выплавке чугуна и в производстве огнеупорных изделий. Дунитовые огнеупоры обладают высокой стойкостью при повышенных температурах. Оливин применяется также в стекольном производстве и как абразивный материал.

¶Научное значение

Оливин является индикатором условий формирования мантийных пород. По соотношению Mg и Fe в оливине геохимики рассчитывают магматические индексы (например, Mg#), позволяющие оценить степень фракционной кристаллизации базальтовых магм. Включение оливина в базальтах и кимберлитах служит индикатором глубины и температуры образования магмы.

¶Интересные факты

Оливин является одним из немногих минералов, обнаруженных на поверхности Марса. Спектрометрические данные, полученные орбитальными аппаратами Mars Express и Mars Reconnaissance Orbiter, указывают на наличие оливина в кратере Нили-Фосаэ и других районах марсианской поверхности, что свидетельствует о вулканическом происхождении соответствующих пород.

В 2007 году группа исследователей из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе предложила гипотезу о том, что оливин в мантии Земли может поглощать углекислый газ при взаимодействии с водой, формируя карбонаты. Эта реакция изучается как потенциальный механизм естественного секвестра углерода.

¶Примечания

Источники:

• Ферсман А. Е. «Избранные труды», т. 3 — минералогия
• Геологический словарь, т. 2 — М.: Недра, 1978
• Deer W. A., Howie R. A., Zussman J. Rock-forming Minerals — London, 1992
• Минералогический журнал — Киев, various issues