Остановимся прежде всего на минералогических данных. Пироксены представляют собой минерал и с хорошо выраженной спайностью по плоскостям, проходящим под углом 93° друг к другу. Их состав может быть представлен общей формулой R+2SiO3 с частичным замещением в некоторых случаях R+2SiO3 на Al2O3 или Fe2O3. Пироксены относятся к двум различным сингониям — ромбической и моноклинной. Рентгенографически изучены представители обеих сингоний. Примером моноклинного пироксена может служить диопсид, CaMg(SiO3)2. К нему близок моноклинный пироксен авгит, содержащий в дополнение к приведенной формуле еще Al2O3 и Fe2O3. Энстатит, MgSiO3,— типичный ромбический пироксен.
Амфиболы сходны по составу с пироксенами. Химические формулы некоторых из них идентичны формулам пироксенов, а именно (Fe,Mg)SiO3. С другой стороны, химический анализ позволяет выявить в амфиболах небольшие количества воды, вплоть до 2,2%, а рентгенографическое исследование показывает, что группы (ОН) являются существенными составляющими структуры амфиболов. Группа (ОН)- может быть частично замещена F-. Идеальная формула тремолита, которая обычно дается как CaMg3(SiO3)4, в действительности должна иметь вид Ca2Mg5Si8O22(OH)2. Роговая обманка содержит дополнительно Al2O3 и Fe2O3 и представляет собой аналог пироксена авгита. Антофиллит, ромбический амфибол, имеет состав (Fe, Mg)7Si8O22(OH)2.
Характерное различие между пироксенами и амфиболами заключается в спайности этих минералов. Угол между трещинками спайности в пироксенах составляет 93°, а в амфиболах 56°. На фиг. 156 показан характер спайности обоих минералов. Ниже приведены основные члены двух групп, которые сравниваются между собой.
Общий обзор групп пироксенов и амфиболов
Довольно трудно представить формулы амфиболов (в меньшей степени это относится к пироксенам) таким образом, чтобы отразить природу и степень изоморфного замещения, которое тем не менее может быть легко осмыслено с учетом реальной структуры. Как видно из вышеприведенных формул, элементы с различной валентностью помещаются в одной скобке. Подобные замещения в действительности могут иметь место в кристалле, однако они не исчерпывают всех возможностей, удовлетворяющих основному требованию баланса во всей структуре положительных и отрицательных валентностей. Степень замещения ограничена. С целью иллюстрации приведем формулу амфиболов, содержащих натрий, по Берману и Ларсену (Berman, Larsen, 1931):
Кремнекислородные цепочки в ппроксенах и амфиболах. Главное различие между структурами пироксенов и амфиболов заключается в том, что в основе первых лежат отдельные цепочки из связанных между собой тетраэдрических групп, в то время как вторые основываются на сдвоенных цепочках (лентах) из тетраэдров. Эти два типа цепочек уже были описаны выше, однако для удобства они вновь показаны здесь с целью иллюстрации их формы в различных аспектах. Это поможет в дальнейшем при интерпретации изображений различных структур. На фиг. 157, а, г даны уже ранее приводившиеся изображения цепочек в пироксенах и амфиболах при луче зрения со стороны свободных вершин связанных тетраэдров. Эти цепочки бесконечны в направлении справа налево. На фиг. 157, б показаны тетраэдрические цепочки в структуре пироксенов, если смотреть на них в направлении удлинения. На фиг. 157, д дан аналогичный аспект лент в амфиболах. На фиг. 157, в приведено изображение цепочек, если смотреть на них под прямым углом к направлению их вытянутости, параллельно основаниям тетраэдров. В этом аспекте цепи в структурах пироксенов и амфиболов выглядят одинаково.
