Ортобораты магния, их химический состав и классификация

На месторождениях магнезиально-скарновой формации ортобораты представлены котоитом Mg3[BO3]2, сингалитом Mg2Al2[BO3]2O2, варвикитом (Mg, Fe2+)2 (Fe1-x AlxT0,5Mg0,5x]2[BO3]2О2, ранее рассмотренными минералами серии людвигита — вонсенита, серии флюоборита — ночерита и рассматриваемыми позднее минералами серии гулсита — пайгеита и норденшильдитом.

Из рассматриваемых ортоборатов магния только котоит слагает промышленно-крупные концентрации. Первые находки котоита описаны на месторождениях Холь-Тон в КНДР и Бейца-Бихор в Румынии, а в СССР на уч. Моральном в хр. Тас-Хаяхтах Н.Н. Перцевым. Во всех случаях котоит обнаружен в карбонатном обрамлении скарнов гипабиссальной фации, В настоящее время котоитсодержащие мраморы и кальцифиры известны в большинстве рудных залежей хр. Тас-Хаяхтах (уч. Ага, Лю-Лю, Маг и др.; по руч. Докучан, Кид, Известковому и др.), Селенняхского кряжа (Лесное, Озерное, Идеал, Ваданей, Молодежное, Аранас и др.), в хр. Джугджур, в Средней Азии. В Забайкалье он установлен на Коротковском месторождении и на Северном участке Кличкинского рудного поля. За рубежом новые проявления котоита обнаружены в Японии. В США на гор Ямбо, шт. Вашингтон, в месторождении Крестмор в Калифорнии (обр. № 124127, Смитсониевский институт, г. Вашингтон) и в мраморах контактового ореола горы Брукс на Аляске. В Афганистане котоит обнаружен на месторождении Гбаргей М.А. Богомоловым, а в КНДР — на месторождении Тальчон Ким Мин Себом (устное сообщение). Находки варвикита единичны, а сингалит еще более редок.

Котоитовые мраморы и редко котоитовые породы являются типоморфными боратами гипабиссальных месторождений малых и наименьших глубин; абиссофобность котоита подтверждена экспериментально. Варвикит установлен как в абиссальных, так и гипабиссальных проявлениях, а сингалит — только в абиссальных, но не исключены его находки и в условиях меньших глубин.

Котоит. Минерал принадлежит к ромбической сингонии с пространственной группой Pnmn — D2h имеет структуру, слагаемую из плоских треугольников(ВO3-)3 и октаэдров MgO6. Структурным аналогом котоита является джимбоит Mn3(BO3)2; разностей промежуточных составов неизвестно. Структура котоита и джимбоита подобна структуре форстерита. Параметры элементарной ячейки котоита, содержащей две формульных единицы, определены для котоита из Холь-Тона и Нейчи и составляют; a0 = 5,385, b0 = 8,400 и c0 = 4,487А. Сопоставление величин межплоскостных расстояний рентгенограмм котоита и джимбоита и изменения их физических свойств проведено с позиций возможности существования единой изоморфной серии.

На всех изученных автором советских и зарубежных проявлениях в мраморах котоит образует ветвящиеся сростки кристаллов — объемные дендриты, в которых срастающиеся кристаллы имеют одинаковую ориентацию, что сохраняется и в синтезированных образцах. Этим обусловлено одновременное угасание групп зерен котоита в шлифах, отмеченное еще Т. Ватанабе. Спайность совершенная по [110], угол между двумя направлениями спайности равен 65 . Двойникование в плоскости; для мономинеральных агрегатов котоита из скарновых зон хр. Тас-Хаяхтах характерно полисинтетическое двойникование с пересечением двойниковых полос под углом 82° в сечениях, параллельных плоскости оптических осей. В иных сечениях двойниковые плоскости подобны таковым у клиногумита, но котоит имеет прямое угасание; +2V = 20—21°.

Сингенетичными котоиту являются суанит, алюминий- и титансодержащий магнезиолюдвигит и редко варвикит.

Сингалит изоструктурен с оливином и хризобериллом, ромбической сингонии и принадлежит к пространственной группе D2р16 -Pmcn. Элементарная ячейка минерала с о-ва Цейлон имеет параметры: а0 = 9,878, b0 = 5,675, c0 = 4,328А и содержит две формульные единицы MgAl2B2O8. Алюминий, магний и изоморфное с ними железо в структуре минерала находятся в октаэдрах, а бор — в несколько искаженных тетраэдрах.

Минерал редкий; известны хорошо образованные призматические кристаллы с концевыми гранями и базальными пинакоидами в Магоке, Бирма, но чаще встречаются каймы сингалита, замещающего шпинель. Химические анализы указывают на ограниченный изоморфизм магния и двухвалентного железа: (Mg0,95Fe2+ 0,05) 2Al2B2O8, отраженный и в изменении физических свойств.

Варвикит изоструктурен с куспидином, минерал ромбической сингонии и принадлежит к пространственной группе D% -Pnam. Элементарная ячейка имеет параметры а0 = 9,20, b0 = 9,45, c0 = 3,01 А при содержании четырех формульных единиц. В отличие от сингалита бор в структуре находится в плоских треугольниках [BO3]3-. Общая формула варвикита (Mg,Fe2+)2 (Mg0,5хTi0,5хFe1-хAl1-х)2 (BO3)2O2 для разностей из KНДP и Якутии представляется как

соответственно, обнаруживая те же изо- и гетеровалентные типы изоморфизма, что и минералы серии людвигита — вонсенита.