А.Н. КАРНОЖИЦКИЙ.
Евгение-Максимилиановские минеральные копи и некоторые другие новые или мало исследованные месторождения минералов в области Среднего Урала

ГЛАВА V

Общие заключения

Многочисленность и разнохарактерность фактов и соотношений, приводимых в настоящей работе, требует сопоставления и совместного их рассмотрения. Однако, работа, имеющая целью дать подробное описание условий залегания и происхождения минералов, притом в месторождениях совершенно различных, а также подробное исследование кристаллографических свойств этих минералов, в настоящее время еще не может представлять тесно связанного в своих частях целого. Мы едва начали изучать вопрос о соотношении между кристаллографическими свойствами и химическим составом минералов, - еще менее можем знать мы о соотношении между кристаллографией минерала и геологическими условиями его залегания и происхождения. Если есть еще, однако, некоторая возможность приурочить кристаллографический тип минерала к геологическому типу его месторождения, зато мы должны пока вовсе отказаться от задачи проследить связь последнего типа с типом кристаллической структуры и с характером кристаллогеометрических и кристаллофизических нарушений, столь обычных и столь типичных для большинства минералов.

Итак, вопрос о строении и кристаллографических нарушениях описанных здесь минералов мы должны рассмотреть отдельно, посему и разбиваем главу на две части, из коих в одной рассмотрим петрографические, парагенетические и общие кристаллографические отношения описываемых здесь минералов и месторождений, другую посвятим вопросу о структуре тех же минералов и об ее нарушениях.

О петрографических, парагенетических и кристаллографических отношениях минералов изученных месторождений.

В настоящей работе указано и описано до 25 различных месторождений.

При этом из минералов наичаще указываются эпидот и гранат. Первый встречается, по крайней мере, в 15 месторождениях, второй – в 10.

Берилл констатирован в 3-х из описанных здесь месторождений, топаз – в 2-х, черный турмалин – в 3-х, цветной – в одном, титанит – в 3-х, корунд и аксинит – в одном, клинохлор – в одном и т.д.

Изучая каждую копь в отдельности, приходим к заключению, что описываемые месторождения, иногда составляющие вполне естественные группы, иногда резко различаются между собой, во-первых, своим минералогическим характером, во-вторых, петрографическим составом несущих и сопровождающих минералы пород, в-третьих, самым характером процессов метаморфизации, обусловивших образование столь разнообразных минералов в массе породы данного месторождения и, наконец, большей или меньшей интенсивностью действия этих процессов.

Таким образом, Евгение-Максимилиановские копи решительно ничего общего не имеют с большинством Мурзинских месторождений. Для первых типичнейшими являются гранат, эпидот и титанит, для вторых – берилл, топаз, турмалин и дымчатый хрусталь. Для первых образование минералов вызвано было метаморфизацией роговообманкового гнейса, для вторых – метаморфизацией пегматита.

Сравнивая теперь всю совокупность характеристических черт каждого данного месторождения, приходим к заключению, что отмеченное выше резкое различие в минералогическом характере описанных месторождений обусловлено, во-первых, различием в петрографическом составе пород, метаморфизация которых вызвала возникновение типичных для каждого месторождения минералов.

Таким образом породы Евгение-Максимилиановских копей не имеют ничего общего с Мурзинскими породами: здесь имеем продукты метаморфизации роговообманкового гнейса, там пегматитовый гранит.

Во-вторых, различие в минералогическом характере месторождения может быть обусловлено еще самим характером метаморфизации местной породы: в одних случаях, например, для Евгение-Максимилиановских копей, Мостовского месторождения эпидота и т.д. имеем, по-видимому, повсеместную метаморфизацию первоначального роговообманкового гнейса, в других, как для Мурзинских копей, Бызовской, Липовской эпидотовой копи и т.д., имеем метаморфизм пегматитовых, полевошпатовых и кварцевых жил вблизи места соприкосновения последних с породами, в которых жилы проходят, каковы граниты, гранито-гнейсы и проч.

В-третьих, наконец, большая или меньшая интенсивность метаморфизации, связанная, конечно, с орографическими и климатологическими условиями, может, помимо указанных причин, играть существенную роль в вопросе о минералогическом характере данного месторождения.

Последняя причина влияет, главным образом, в смысле большего или меньшего разнообразия минеральных видов изучаемого месторождения.

Сравнивая, например, Евгение-Максимилиановские копи с некоторыми южно-уральскими, каковы Николае-Максимилиановская, Ахматовская, Прасковье-Евгеньевская и проч., которые вообще во всех отношениях стоят гораздо ближе к Евгение-Максимилиановским, чем Мурзинские, приходим к заключению, что различие в минералогическом характере сравниваемых копей, нет сомнения, вызвано, прежде всего и более всего, различием в петрографическом характере месторождений. Так, в области Евгение-Максимилиановских копей имеем продукты метаморфизации роговообманкового гнейса, минеральные же копи Назямских и Шишимских гор лежат среди метаморфических сланцев, подчиненных диориту. Однако большее разнообразие метаморфических процессов и большая интенсивность этих процессов в области южноуральских копей усилили упоминаемое различие в минералогическом характере сравниваемых копей, повлияв существенным образом на разнообразие встречаемых там минеральных видов и разновидностей.

Для примера, сравним петрографически и минералогически Евгение-Максимилиановские копи, например, с Ахматовской копью.

На горе Медвежке (гранато-эпидотовая копь) встречаем следующие породы:

А) серый гранит,

В) эпидозит с гранатовой массой,

С) амфиболитовая порода и

D ) роговообманковый гнейс.

В Ахматовской копи наблюдаются:

А) жила авгитовой породы, близкой к диабазу,

В) гранатовая порода,

С) хлоритовый и талькохлоритовый сланец со змеевиком,

D ) эпидозит,

Е) роговообмановый сланец,

F ) диоритовый сланец и

G ) диоритовый порфир.

Меньшее разнообразие пород Евгение-Максимилиановских копей как бы обуславливает и меньшее разнообразие местных минералов, каковы:

1) гранат,

2) эпидот и пушкинит,

3) титанит,

4) аксинит,

5) горный хрусталь,

6) клинохлор,

7) известковый шпат,

8) бурый железняк по серному колчедану,

9) проблематический дистень,

10) роговая обманка и

11) микроклин.

Гораздо большее разнообразие имеем для ахматовских минералов, к числу которых относятся:

1) перовскит,

2) магнитный железняк,

3) горный хрусталь,

4) диопсид,

5) гранат,

6) циркон,

7) везувиан,

8) эпидот обыкновенный и букландит; также псевдоморфозы по апатиту,

9) багратионит,

10) ? хондродит,

11) сфен,

12) хлорит,

13) клинохлор в отдельных кристаллах и псевдоморфозы по везувиану,

14) апатит и

15) известковый шпат.

Наконец, в связи с перечисленными факторами, обусловившими упомянутое различие в минералогическом характере месторождений, находятся и относительные количества добываемых там минералов.

Таким образом, кварц отнюдь не представляющий редкости для Евгение-Максимилиановских копей, встречается (хорошо образованные кристаллы) лишь изредка в южно-уральских месторождениях.

Итак, минералогический характер месторождения, геометрический тип его минералов, химический состав их, а по всей вероятности, и физические их особенности, нет сомнения, вполне определяются петрографическим составом пород месторождения, характером их выветривания и метаморфизации и, наконец, степенью интенсивности, с которой действовали метаморфические процессы.

И обратно, не будет слишком смелым предположить, что, изучив во всех деталях всю совокупность добываемых в данной копи минералов, их геометрические особенности, химический состав и физическое строение, мы в состоянии будем сделать некоторые наведение о петрографическом характере месторождения и о существе вызвавших минералообразование процессов метаморфизации.

Вспомним, как типичны минералы некоторых месторождений.

Всякий сумеет, например, отличить эренфридерсдорфские кристаллы апатита от кристаллов того же минерала из других месторождений. В такой же мере типичны и кристаллы турмалина с о-ва Эльбы и из Алабашки. Одинаковое происхождение розовых турмалинов деревень Шайтанки и Сарапульской вызвало совершенное кристаллографическое их сходство.

И вот, невольно рождается вопрос.

Подобно тому, как у геологов некоторые наиболее типичные и распространенные раковины служат руководящими объектами для ближайшего определения возраста тех или других отложений, не могут ли некоторые наиболее типичные и распространенные минералы, раз в точности изучен их кристаллографический, химический и физический тип, служит к точному определению петрографического типа месторождения, характера метаморфических процессов и, наконец, даже к приблизительному определению местности, откуда минерал происходит? Не может ли, например, кристаллографический характер эпидота, столь распространенного для большинства месторождений минералов, дать нам более или менее точные указания на петрографический характер местности, на происхождение минерала и даже на его местонахождение?

С первого взгляда, вопрос представляется нерешимым. По-видимому, уже самые ничтожные влияния способны вызвать резкие различия кристаллографического типа данного минерала, даже в одном и том же месторождении. Мы видели, например, что мелкие кристаллы пушкинита из Большой Евгение-Максимилиановской копи, образовавшиеся, вероятно, на счет перекристаллизации первоначально образовавшихся крупных, представляют уже иной кристаллографический габитус, иное разнообразие форм…

Сравнивая, например, в этом отношении эпидоты различных одиннадцати месторождений из числа четырнадцати Евгение-Максимилиановских, приходим к заключению, что все эти эпидоты представляют достаточно заметные различия.

Наблюдаем, во-первых, различие, если не в характере их окраски, то, по крайней мере, в ее интенсивности; на горе Дурман и на горе Еловой встречены пушкиниты, на горе Медвежке и в других пунктах имеем более светло окрашенный эпидот. Есть различие и в кристаллографическом габитусе; на горе Пуп и на Медвежке (копь серовато-желтого граната) наблюдаем мелкие кристаллы с плоскостями пирамид довольно сложных параметров с многочисленными вицинальными плоскостями, тогда как большинство крупных кристаллов Евгение-Максимилиановског эпидота представляют простейшие формы, каковы пинакоиды и основная пирамида +Р, причем вицинальные плоскости развиты весьма слабо. Есть ли теперь, спрашивается, мельчайшая возможность указать черты, характерные для эпидота данных месторождений?

Однако, сопоставляя всю совокупность изученных признаков Евгение-Максимилиановского эпидота, приходим к выводам более положительным.

Это правда, что мелкие кристаллы нашего эпидота, представляющие и большее разнообразие форм, и иной тип образования, для большинства месторождений видимо отличаются от крупных кристаллов.

Но эти мелкие кристаллы, более чистые и совершенные, естественнее всего рассматривать как результат перекристаллизации крупных, как результат вторичного процесса, как бы не находящегося в связи с первоначальными условиями и процессами образования местного эпидота.

Для нашей цели важнее крупные кристаллы. Их следует считать особенно характерными для наших месторождений.

И вот, минуя крупные кристаллы эпидота с горы Пуп, как возникшие в совершенно особых условиях метаморфизации доломита (не наблюдаемого для прочих из сравниваемых месторождений), приходим к заключению, что крупные кристаллы эпидота из Евгение-Максимилиановских копей представляют полное кристаллогеометрическое сходство между собою.

Так, крупные кристаллы пушкинита из Большой Евгение-Максимилиановской копи и с горы Дурман неотличимы одни от других.

Равным образом, крупные кристаллы эпидота из копи серовато-желтого граната на горе Медвежке неотличимы от таковых из гранато-эпидотовой копи того же увала и от таковых же из эпидотовой копи западного увала Медвежки, находящегося в расстоянии около полутора верст от первой и т.д.

Наконец, упоминаемые выше пушкиниты от упомянутых эпидотов отличаются лишь большей интенсивностью окраски и более сильным плеохроизмом.

Заметим, что даже крупные эпидоты с горы Пуп по окраске своей весьма близко стоят к эпидотам прочих месторождений.

Итак, типичные для Евгение-Максимилиановских копей эпидоты представляют следующие общие свойства.

Кристаллы окрашены в зеленовато-бурый цвет различной интенсивности, большей частью, не отличаются особенной прозрачностью, почти всегда оказываются весьма хрупкими, ограничены ровными и блестящими плоскостями весьма простых параметров, каковы плоскости пинакоидов и основной пирамиды {111} +Р, не представляют особенно сильного развития вицинальных плоскостей, не дают радиальных или веерообразных сростков и т.д.

Кристаллы эти приурочены к породам, представляющим собой продукт повсеместной метаморфизации первоначального роговообманкового гнейса, и, следовательно, типичны для метаморфических пород тождественного происхождения. Замечательно, что в окрестностях деревни Мостовой мною встречены были точь-в-точь такие же кристаллы крупного эпидота в области развития пород, совершенно аналогичных наблюдаемым в Евгение-Максимилиановских копях, хотя первое месторождение и находится не менее чем в 40 км расстояния от деревни Палкиной. Те же породы, тот де характер метаморфизации, - тот же тип кристаллов, одинаковый и в кристаллогеометрическом и в кристаллофизическом отношении.

Если обратимся теперь к кристаллам эпидота, условия происхождения которых совершенно иные, например, к кристаллам эпидота из Маюровского железного рудника, возникшим под влиянием метаморфизации, в месте контакта совершенно различных пород, то придем к необходимости признать для этих кристаллов уже иной геометрический и физический тип.

Здесь найдем уже другие кристаллографические формы, иное отношение между формами господствующими и формами подчиненными. Кристаллы богаты вицинальными плоскостями, сильно исштрихованы, образуют часто веерообразные сростки, окрашены иначе, а именно, в темно-серый травяно-зеленый цвет, далеко не отличаются хрупкостью, которая так характерна для кристаллов Евгение-Максимилиановского эпидота.

В такой же мере отличаются от тех и других кристаллы эпидота из кварцевой жилы на горе Липовой, зеленоватые кристаллы эпидота из Бызовской шахты и т.п.

Наконец, желтые кристаллы эпидота из тальковой ломки близ города Сысерти ничего общего не имеют с кристаллами того же минерала из поименованных месторождений, почему и заслуживают быть отнесенными к особой разновидности эпидота.

Итак, есть некоторое основание надеяться, что с течением времени мы, опираясь на точное определение всей суммы кристаллологических признаков данных кристаллов некоторого минерала, научимся с большей или меньшей точностью определять условия, при которых кристаллы эти образовались, и даже иногда указывать местонахождение минерала.

Что кристаллы определенного типа могут образовываться лишь при строго определенных условиях петрографического состава и метаморфизации пород данной местности, на это указывают нам еще кристаллы ростерита с горы Новой Мокруши, представляющие поразительное сходство, и геометрическое, и физическое с кристаллами ростерита о-ва Эльбы, возникшими, по-видимому, при тех же условиях, что и Ново-Мокрушинское.

Ради полноты нашей сводки петрографических результатов, резюмируем здесь еще раз сказанное о процессах метаморфизации в районе Евгение-Максимилиановских копей.

Полагаю, что в этой области развития метаморфических пород не играла роли метаморфизация в месте контакта нескольких различных, разновременно образовавшихся горных пород.

Здесь имеем, скорее всего, повсеместную метаморфизацию одной первоначальной породы. Такой первоначальной породой местности был, по всей вероятности, роговообманковый гнейс.

Во время метаморфизации этого гнейса, вновь образовавшиеся метаморфические породы и происшедшее через перекристаллизацию и псевдоморфизацию минеральные продукты распределялись в вертикальном направлении как бы послойно, по величине удельного веса так, что легчайшие породы, как, например, новообразовавшийся гранит, занимали верхние горизонты, а более тяжелые, как эпидозит и амфиболит, - нижние горизонты, если только тому не препятствовали парагенетическое средство минералов и варьирующий порядок в распределении новообразующихся метаморфических поясов.

Только при таком допущении возможно объяснить себе повсеместное нахождение светло-серого местного «гранита» на поверхности Евгение-Максимилиановских увалов, локализирующегося в виде маломощного метаморфического пояса, как бы параллельно поверхности почвенного слоя. (По склонам увалов этот пояс, в силку весьма понятных, чисто механических условий размыва и сноса пород, имеет несколько меньшую мощность, чем на вершинах увалов, где и образует т.н. «палатки». Там, где серый «гранит» смыт, на дневную поверхность выступают обнажившиеся эпидозит с гранатом или амфиболитовая порода.

Ниже этого пояса повсеместно располагается также не весьма мощный, но удивительно постоянный пояс эпидозита, а еще ниже его идут породы, близкие к амфиболитам.

Так как и гранит, и амфиболит, и эпидозит могут иметь самое разнообразное происхождение, на которое наименование породы не дает указаний, было бы, как мне кажется, вполне рациональным к названию каждой такой породы присоединять еще наименование первоначальной, из которой данная порода произошла, например, Евгение-Максимилиановский гранит обозначать, как «гранит из роговообманкового гнейса» и т.п.

В области Мурзинских копей мы не имеем подобного распределения поясов, так как там метаморфизация носила совершенно другой характер: минералы образовались вблизи места соприкосновения совершенно различных пород, различающихся и петрографическим составом, и условиями происхождения, и временем образования.

О строении минералов описанных месторождений и о нарушениях этого строения.

В этом параграфе приводится сводка наблюдений над оптическими аномалиями изученных минералов, каковы гранат, ростерит, берилл и турмалин.

Вопрос об оптической аномалии минерала есть, в сущности, вопрос о симметрии его современного строения, поскольку только вопрос о происхождении оптических аномалий не может считаться решенным. Однако, я отнюдь не имею в виду решать здесь этот вопрос. Да и вряд ли в ближайшем будущем он получит свое беспристрастное разрешение.

Просматривая литературу этого сложного вопроса, невольно удивляешься тому, что различные авторы, придерживающиеся различных, исключающих одна другую теорий, однако, одни и те же факты и явления рассматриваются, как убедительнейшим образом говорящие в пользу их теории. Вот почему я позволяю себе лишь высказаться в пользу параморфизационной теории оптических аномалий, принимающей полиморфизм оптически-аномального тела и параморфизацию его тотчас по образовании кристалла.

Вероятность подобной параморфизации подкрепляется рядом соображений физико-химического характера, а также некоторыми фактами, давно уже известными в литературе.

Простое математическое соображение показывает, что в случае параморфизации кристалл должен распасться на элементарные индивиды низшей симметрии по направлениям строго определенным, тесно связанным с имевшимися у кристалла первоначально элементами симметрии, и, следовательно, не находящиеся в непосредственном соотношении с плоскостями ограничения.

Однако, возникающие в момент параморфизации, т.н. «параморфизационные» натяжения, действующие параллельно и перпендикулярно поверхности слоя, нарушают в большей или меньшей степени, оптическое строение параморфизовавшегося кристалла, умножают число элементарных неделимых, часто соответственно имеющимся плоскостям слоистости и изменяют интенсивность двойного преломления и положение плоскости оптических осей в различных точках кристалла.

Таким образом, оптическая аномалия кристаллов является как бы результатом взаимодействия двух сил, двух влияний: одно из них есть влияние «параморфизационных направлений», другое – влияние «плоскостей слоистости», связанное с возникновением «параморфизационных натяжений». Если действие последних ничтожно, имеем наименьшее нарушение структуры параморфизовавшегося кристалла, как это наблюдается, например, у борацита. Если «параморфизационные натяжения» весьма интенсивны, как например, у граната, то имеем сильнейшие нарушения оптической структуры, и влияние «плоскостей слоистости» господствует.

Изоморфная подмесь, понижающая, как известно, степень симметрии тела, тем самым ускоряет образование вторичной модификации и, таким образом, способствует параморфизации вещества и возникновению оптически аномального кристалла. Вот почему большинство слоистых кристаллов, для которых сильно развита способность изоморфных замещений, почти всегда оказывается оптически аномальными.

Влияние изоморфных подмесей на оптическую структуру весьма удачно объясняет Р. Браунс.

Он замечает, что изоморфная подмесь должна изменять величину удельного объема вещества для каждого данного слоя, вследствие чего легко могут возникнуть внутренние «натяжения», нарушающие первоначально нормальные первоначально нормальные свойства кристалла и изменяющие свою интенсивности для различных слоев даже одного и того же кристалла.

К сожалению, эта превосходная теория не объясняет некоторых замечательных правильностей в распределении оптически аномальных полей, в ориентировке их направлений погасания, постоянства их интерференционной окраски и проч., иногда, в высшей степени, сближающих вещества типа граната с веществами типа борацита; не объясняет также с достаточной удовлетворенностью оптической аномалии некоторых веществ, для которых изоморфные подмеси не могут играть существенной роли.

Наконец, теория Маляра вполне совпадает с «параморфизационной теорией», по крайней мере, в смысле определения истинной сущности наблюдаемых явлений; она не дает, однако, никакого объяснения самому возникновению оптически аномального кристалла; не объясняет также столь распространенного для большинства оптически аномальных веществ «влияния элементов слоистости» на оптическую структуру псевдосимметрических кристаллов.

Результаты наших наблюдений над оптическими аномалиями описанных в этой работе минералов возможно резюмировать в следующих положениях.

1) Все исследованные оптически минералы оказываются оптически аномальными. Сюда относятся гранаты из 8-ми месторождений, бериллы – из 3-х, ростерит – из одного и турмалин – из одного. Таким образом, ни одно из исследованных в этом отношении 13-ти месторождений не представляет оптически нормальных кристаллов граната, берилла, ростерита и турмалина. Подобное постоянство оптического строения скорее говорит в пользу внутренней закономерности явления, чем в пользу случайности его.

2) В числе изученных кристаллов граната были гуще и светлее окрашенные. При этом светлее окрашенные гранаты представляют оптическую аномалию, вообще более резко выраженную. Говорю лишь об описанных месторождениях, ни чуть не настаивая на общности замеченного явления. Однако, Дельтер показал нечто подобное для кристаллов аппетита; а именно гуще окрашенные апатиты вообще оказываются оптически аномальными, светлее же окрашенные и бесцветные оптически нормальными. (Некоторое исключение представляют, по моим наблюдениям, кристаллы апатита с горы Благодати, оказавшиеся оптически нормальными, несмотря на значительную интенсивность синевато-зеленой окраски). А так как большая интенсивность окраски указывает обыкновенно лишь на большее содержание некоторой изоморфной подмеси, подобные явления, очевидно, объясняются господствующим влиянием изоморфной подмеси на оптическую структуру кристаллов.

3) Даже наиболее чистые и прозрачные кристаллы изученного граната представляют оптическую аномалию, например, кристаллы серовато-желтого граната из гранатовой копи горы Медвежки, прозрачные кристаллы гессонита с горы Пуп и т.д.; мало того, такие кристаллы представляют даже более отчетливо выраженную аномалию, более сильное двойное лучепреломление, иногда большее постоянство оптических свойств, чем кристаллы, явно нарушенного строения, мало чистые и мало прозрачные. Даже наиболее совершенные в кристаллографическом отношении, наиболее чистые и прозрачные кристаллы берилла обнаруживают аномальное оптическое отношение. А эти факты опять-таки гораздо более говорят в пользу принятия, действительно, низшей симметрии для граната и берилла, чем в пользу принятия случайности описываемых оптических явлений.

4) Все кристаллы описываемого граната представляют отчетливо выраженное влияние плоскостей слоистости на оптическую структуру. Известно, что это «влияние плоскостей слоистости», сопровождающееся колебаниями интенсивности двойного преломления и измерениями в положении плоскости оптических осей, как в различных точках одного и того же слоя, так и в различных слоях одного и того же сектора, считается характерным признаком отличия кристаллов граната от кристаллов борацита, принадлежащего к совершенно иному типу образования оптически аномального тела и представляющего вещество несомненно низшей симметрии строения.

Однако, выше мы видели, что оптическое строение препаратов гроссуляра из Бызовской шахта неотличимо от оптического строения таким же образом ориентированных препаратов борацита.

Один и тот же минерал, но из разных месторождений, а потому несколько различного химического состава, на одних кристаллах представляет оптически-аномальную структуру одного типа, характерную вообще для квасцов и граната, на других – структуру совершенно другого типа, характерную для борацита. Таким образом, гранат, по крайней мере в некоторых своих разностях, гораздо ближе стоит к борациту, чем как это думают некоторые авторы.

А потому для объяснения оптического отношения граната проще всего было бы предположить многообразный полиморфизм гранатового вещества. Например, возможно было бы допустить, что кристаллы химически чистого граната, содержащие полуторный окисель R 1/2 O 3, являются полиморфными, а содержащие окисель R 2/2 O 3 – изотропными, вследствие чего изоморфные смешения обоих разностей образуют «оптически аномальные» кристаллы, причем двупреломляющие слои, отвечающие изоморфной смеси чередуются с изотропными слоями, отвечающими химически чистой разности, содержащей один лишь окисель R 2 O 3.

Это примерное предположение как бы подтверждается приводимым выше наблюдением, по которому оптическая аномалия для темнее окрашенных разностей граната выражена, вообще, слабее, чем для светлее окрашенных, и как бы обратно пропорциональна интенсивности окраски гранатового вещества (говорю лишь про кристаллы изученных мною месторождений).

Кристаллы ростерита представляют относительно весьма большую правильность в распределении секторов, отвечающих призматическим плоскостям, а также правильность и равномерность их погасания, несмотря на чрезвычайно отчетливо выраженную слоистость этих секторов; угол оптических осей в области периферической зоны для всех секторов варьирует в весьма ничтожных пределах.

Равным образом, весьма замечательная правильность и равномерность в погасании двупреломляющих слоев берилла с Мокруши и из Мурзинки.

Все эти факты указывают как бы на постоянство двуосного характера для определенных слоев кристалла или для всей его массы и, по нашему мнению, говорит в пользу параморфизационной теории.

5) Большинство гранатов, описанных в этой работе, в периферической части своих препаратов представляют quasi -двойниковый пластинки, распределяющиеся обыкновенно перпендикулярно к соответствующим тому или другому сектору сторонам препарата. Однако, в некоторых случаях, например, в случае чистых и прозрачных кристаллов серовато-желтого граната с горы Медвежки, большинство таких пластинок, иногда с довольно отчетливыми контурами, идет под косым углом к соответствующим углам к соответствующим сторонам препарата, - обстоятельство, указывающее на закономерное распределение этих quasi -двойниковых пластинок по известному кристаллографически возможому направлению, а именно по плоскостям ромбического додекаэдра совершенно подобно тому, как это замечается для несомненно двуосных кристаллов лейцита.

Равным образом для секторов, отвечающих центральному полю изученных препаратов, следовательно, в области слоев, параллельных плоскости препарата, - и не только у граната, но и у берилла, у ростерита, у турмалина, - наблюдаются многочисленные quasi -двойниковые пластинки, распределяющиеся параллельно всем или известным сторонам центрального поля. Иногда эти пластинки представляют весьма резко обозначенные контуры, например, у серовато-желтого граната с горы Медвежки, у ростерита и проч.

Наконец, в области периферических секторов, у турмалина, у диоптаза и отчасти у ростерита наблюдаются, правда в весьма мало ясной форме, подобные же зачаточные двойниковые пластинки, идущие перпендикулярно или под косым углом к соответствующим сторонам препарата.

Наблюдаемые образования, которые условно мы обозначили, как quasi -двойниковые пластинки, позволяют нам теснее сблизить оптически аномальные вещества типа граната с оптически аномальными веществами типа лейцита и борацита, и вместе с тем, объясняет возникновение этих пластинок параморфизационным давлением элементарных двуосных индивидов одних на другие. Подобное наведение тем более позволительно, что до сих пор еще не показана возможность путем давления получить двупреломляющие двойниковые пластинки в среде вещества, заведомо изотропного и заведомо неспособного давать полиморфные видоизменения.

6) По сколько только позволили мне наблюдения препаратов в обыкновенном свете, возможно заключать, что упоминаемые двуосные quasi -двойниковые пластинки в изученных случаях не представляли химического (цветового) обособления среди прочей массы кристалла.

7) В виду сказанного об оптической аномалии берилла с Мурзинской площади, а также (ранее мною изученного) бурила из Ильменских гор, я делаю вывод, что оптическая аномалия берилла вызвана или параморфизацией вещества непосредственно или, что всего вероятнее, параморфизацией вещества под благоприятствующим к тому влиянием изоморфной подмеси. Последнее воззрение совершенно не согласно с воззрением Р. Браунса, который приписывает оптическую аномалию берилла влиянию механического давления во время кристаллообразования.

8) Изучая препараты гессонита с горы Пуп, с горы Селянки и с горы Медвежки, мы заметили два типа химической (цветовой) индивидуализации гранатового вещества, связанной, конечно, с большим или меньшим содержанием изоморфной подмеси в местах упомянутой индивидуализации.

Вещество более густо окрашенное или чередуется послойно с веществом светлее окрашенным, или образует в массе последнего характерные включения, иногда неправильной формы, но чаще полигональные. Первый тип индивидуализации обусловлен разновременным отложением слоев, различных в химическом отношении, второй вызван как бы одновременным, физическим скучиванием неделимых, т.е. скучиванием неделимых, представляющих различные физические свойства (окраска, связанная, конечно, с химическим составом вещества).

Но любопытнее всего, что химическая (цветовая) индивидуализация вещества сопровождается их оптической индивидуализацией.

Я имел терпение просмотреть каждый сектор (в различных слоях его) периферической части на многочисленных препаратах гессонита и пришел к убеждению, что темнее окрашенное вещество, принадлежит ли оно слоям кристалла, образует ли полигональные включения, во всех случаях и на всех изученных препаратах (по 0), представляет иное расположение осей оптической эластичности относительно плоскостей слоистости (0) кристалла, чем для вещества более светлой окраски.

А именно, для первого ось меньшей оптической эластичности располагается перпендикулярно к соответствующему ребру препарата, для второго эта ось идет параллельно тому же ребру.

Отсюда я заключаю, что между веществом гуще и светлее окрашенным существует оптическое различие, именно в смысле различной ориентировке осей оптической эластичности относительно плоскостей ограничения кристалла.

Нет сомнения, что приводимое оптическое различие само по себе весьма ничтожно.

Однако, оно как бы усиливается указанным выше и наблюдаемым, в общем, для всех кристаллов изученного граната различием светлее и темнее окрашенного гранатового вещества, в смысле большей или меньшей интенсивности двойного лучепреломления, а именно: для светлее окрашенного гранатового вещества оптическая аномалия выражена более резко, чем для вещества интенсивнее окрашенного.

Итак, вообще, можно принять, что оптическая индивидуализация химически индивидуализировавшегося гранатового вещества выражается не только различной ориентировкой осей оптической эластичности относительно плоскостей ограничения кристалла, но и различной интенсивностью аномального двойного лучепреломления.

А это наблюдение, видимо, говорит в пользу полиморфизма гранатового вещества и подтверждает параморфическое происхождение оптической аномалии кристаллов граната.

Я должен, однако, оговориться, что различная ориентировка осей оптической эластичности у различно окрашенного гранатового вещества довольно легко объясняется и приводимой выше теорией Браунса.

Несколько труднее, полагаю, объяснить, с помощью той же теории, различную интенсивность двойного преломления у гранатового вещества с различной интенсивностью окрашенного, и еще труднее – возникновение столь характерных для структуры граната quasi -двойниковых пластинок, ибо сомневаюсь, чтобы в массе заведомо изотропного и не полиморфного тела возможно было бы давлением вызвать образование даже таких, как бы зародышевых, двойниковых пластинок, которые наблюдаем чуть не в каждом кристалле описываемого гессонита.

Равным образом у кристаллов граната из Маюровского месторождения замечаем подобное же отношение гуще и светлее окрашенных слоев, в смысле ориентировки осей оптической эластичности.

Только здесь в противность тому, что наблюдалось мною для кристаллов гессонита, для гуще окрашенных слоев ось меньшей оптической эластичности располагается параллельно соответствующей стороне препарата, для светлее окрашенных слоев – перпендикулярно.

Различие в этом отношении Евгение-Максимилиановского гессонита и Маюровского граната, по всей вероятности, вызвано более или менее резким различием их химического состава, особенно, если вспомнить при каких различных условиях оба граната образовались.

На основании всего наблюдавшегося мною на кристаллах граната описанных месторождений, прихожу к заключению, что полиморфизм гранатового вещества, в его оптически аномальных кристаллах, отнюдь не является невероятным, и что оптическую аномалию граната, без особых натяжек, возможно объяснять параморфическим происхождением его quasi -двойниковых неделимых.

К тому же заключению прихожу и относительно берилла, ростерита и турмалина.

9) Изучая различные кристаллы одного и того же минерала с одной и той же щетки или из одного и того же месторождения, я констатировал совершенно одинаковое их отношение к поляризованному свету, почему и позволяю себе сомневаться, чтобы на одной и той же щетке или в одной и той же яме могли бы образоваться на ряду с кристаллами оптически нормальными, и кристаллы оптически аномальные или вообще кристаллы, резко различающиеся между собою в отношении оптической структуры, как это принимают, однако, некоторые авторы.

К высказанному заключению я пришел еще ранее, например, изучая различные кристаллы апатита из Эренфридерсдорфа или турмана из деревни Сарапульской.

10) На некоторых кристаллах граната и ростерита наблюдался, правда в весьма слабой степени, аномальный плеохроизм, констатированный мною несколько лет тому назад, впервые для турмалина и затем для апатита из Эренфридерсдорфа.

Обращаясь теперь к кристаллографическим нарушениям, замечу, что большинство минералов описываемых месторождений не представляли собой материала, особенно пригодного для изучения природы вицинальных плоскостей.

На некоторых кристаллах мокрушинского и мурзинского берилла, а также на некоторых кристаллах эпидота, удалось мне констатировать углы строго нормальные и весьма близкие к нормальным; однако, во много раз преобладающее число углов представляет аномальные величины, причем углы вицинальных плоскостей достигают 37 м и более у эпидота и свыше 2 гр. у берилла.

Перехожу теперь к не менее интересному вопросу Тератологии кристаллов, именно, к вопросу о штриховатости плоскостей и о связи этой штриховатости со слоистостью.

Изучая кристаллы берилла с Ильменских гор, я заметил (1889), что плоскости базиса у них исштрихованы параллельно комбинационному ребру базиса с плоскостями основной пирамиды, причем штрихи эти изолируются в шести секторах; а исследуя внутренне строение продольных препаратов, я наблюдал, что в верхней части кристалл сложен исключительно слоями, параллельными плоскостям основной пирамиды, при отсутствии слоистости, параллельной базису.

Отсюда я вывел заключение, что штрихи, наблюдаемые на поверхности базиса, представляют собой выдающиеся выступы или выходы, как бы слепо оканчивающихся на поверхности базиса слоев, параллельных плоскостям пирамиды при отсутствии слоистости по базису. Такая штриховатость, очевидно, лишь на половину связана со слоистостью.

Равным образом на кристалле сарапульского турмалина я видал вертикально исштрихованную плоскость тригональной призмы, по которой слои, по-видимому, не отлагались, но отложились на соседней плоскости призма 2-го рода (см. рис. 3 цитированной выше работы; R и P 2).

Все это – штриховатость первого типа, лишь на половину связанная со слоистостью и демонстративное изображение ее имеется на рис. 5 (табл. III настоящей работы). Внизу – изображение плоскости, вверху – изображение разреза кристалла в направлении, перпендикулярном к направлению штриховатости.

Оговариваюсь, что слоистости, параллельной таким именно штрихованным плоскостям, мне не удавалось заметить, быть может, благодаря несовершенству инструментов или не совершенному изготовлению препаратов, почему вопрос о действительном существовании такой штриховатости и оставляю пока нерешенным.

На кристаллах турмалина с о-ва Эльбы наблюдается иной тип штриховатости. Плоскости призм исштрихованы вертикально; однако, слоистости, параллельной этим плоскостям не наблюдается, в чем я отчасти и сомневаюсь; слоистость идет здесь по плоскостям ромбоэдрическим и, кажется, базиса; следовательно, слепые выходы слоев кристалла здесь ни коим образом не могли идти параллельно вертикальной оси кристалла.

Итак, штриховатость второго типа (если только и она не является фикцией при существующих методах исследования) отнюдь не связана с слоистостью кристалла по тем или другим плоскостям.

Схематическое изображение ее помещено на рис. 6 (табл. III ; внизу – изображение плоскости, вверху – изображение разреза, параллельного направлению штриховатости).

Наконец, на кристаллах граната из Маюровской копи и граната из Верхоловской, а равно на кристаллах дымчатого кварца из Старцевой ямы, наблюдал я штриховатость третьего типа, тесно связанную со слоистостью по смежным плоскостям, ребро которых параллельно направлению штриховатости, почему последняя и вызвана как бы «колебательным образованием ребра».

Таким образом, у граната штриховатость трапецоэдрических плоскостей тесно связана со слоистостью по плоскостям 0 и 202, у кварца призматическая штриховатость – с слоистостью по плоскостям призматическим и ромбоэдрическим, как все это возможно видеть на схематическом рисунке 4 (табл. III ; разрез проходит перпендикулярно направлению штриховатости). Особый тип штриховатости, вызванной колебательным образованием ребра двух плоскостей (слоистости), смежных с исштрихованной и лежащих с нею в одной зоне, возможно относить к гемизональному типу.

Все три типа описанной штриховатости позволительно пока что обозначить особыми наименованиями.

Штриховатость третьего типа, как тесно связанную с зонарным строением кристалла, назовем синзональной.

Штриховатость первого типа, лишь на половину связанную с слоистостью, назовем гемизональной.

Наконец, штриховатость второго типа, вовсе не связанную с слоистостью, назовем экзональной.

Все три описанные типа штриховатости отношу к поверхностной или вицинальной, которую следует резко отличать от двойниковой, наблюдаемой, например, на плоскостях OR у Бызовского корунда.

Такая двойниковая штриховатость отличается тем, что различные системы штрихов редко обособляются, но обыкновенно пересекают одна другую.

Во избежание каких бы то ни было недоразумений, считаю нужным еще раз оговориться, что вопрос о действительном существовании предположенных трех типов вицинальной штриховатости я оставляю совершенно открытым. Я полагаю необходимым поставить этот вопрос лишь как богатую тему для ученой работы отнюдь не настаивая на рациональности предлагаемой временной классификации штриховатости или на действительном существовании гемизонального и экзонального ее типа, так как в настоящее время, не имею возможности лично вершить поставленный вопрос за отсутствием подходящего кристаллографического материала, тонко изготовленных препаратов и точнейших методов исследования.

Весьма и весьма вероятно, что гемизональной штриховатости не существует. Менее вероятно, но все-таки весьма вероятно, что и экзональная штриховатость является фикцией ибо вообще весьма трудно представить себе плоскость кристалла, параллельно которой не происходило отложения слоев вещества.

Если у ново-мокрушинского турмалина, параллельно плоскостям призматическим, происходило отложение слоя вещества, чуть заметной толщины, то почему же не допустить, что у эльбского турмалина существует всегда подобный же слой вещества, но еще меньшей толщины, а потому почти недоступный для наблюдения?..

В самом деле, на рисунках поперечных разрезов эльбского турмалина, приложенных к недавней работе Giovanni D ' Achiardi : Le tourmaline del granite elbano , parte seconda , Pisa , 1896, возможно видеть, что у одних кристаллов призматическая слоистость существует, у других – как бы отсутствует.

Невероятность экзональной штриховатости вытекает еще из следующего соображения.

Известно, что почти у всех турмалинов имеется весьма характерная вертикальная штриховатость призматических плоскостей. Отсюда возможно допускать, что у всех турмалинов штриховатость эта имеет одинаковую причину. Если, однако, у новомокрушинского турмалина штриховатость (синзональная) и может быть объяснена колебательным образованием ребра призматических плоскостей, зато у эльбского турмалина подобное объяснение не приложимо для экзональной штриховатости тех же плоскостей.

Итак, предположение о действительном существовании экзональной штриховатости приводит к противоречивому допущению о двойственности причины одного и того же по внешности явления.

Весьма любопытным было бы совместно с вопросом о трех типах вицинальной штриховатости решить и другой важный вопрос – вопрос о том, существуют ли действительно на кристаллах плоскости, параллельно которым не происходило отложение слоев вещества?

Если бы удалось показать, что подобных плоскостей вовсе не существует, что, следовательно, гемизональная и экзональная штриховатость является фикцией, то этим самым упразднялась бы предложенная мной формула «о влиянии плоскостей слоистости» на оптическую структуру кристаллов, которою я думал заменить на основании некоторых наблюдений и соображений, формулу проф. Клокэ и Клейна «о влиянии плоскостей ограничения» на оптическое строение оптически аномальных кристаллов.

Предположение о действительно существовании упоминаемых плоскостей, по которым отсутствует слоистость, сделано мною на основании следующих наблюдений.

Исследование под микроскопом плеохроизма у некоторых тонких тщательно отшлифованных, продольных препаратов эльбского турмалина показывает, что обыкновенный луч, в средней части кристалла, окрашивается в густой темно-фиолетовый, почти черный цвет, тогда как у сохранившегося конца кристалла он принимает относительно весьма светлую окраску. Если бы действительно существовала для этих кристаллов призматическая слоистость, то возможно было бы заметить (при одной николи) в средней части препарата тончайшую светлую каемку, окружающую густо окрашенное ядро, чего мне на моих препаратах до сих пор никогда наблюдать не удавалось.

Исследование физического скучивания, например, у кристаллов черного турмалина из Зонненберга показывает, что здесь гуще окрашенное вещество, отлагавшееся по плоскостям призмы второго рода, на некоторых плоскостях тригональной призмы (где выделилось светлее окрашенное вещество) вовсе не отлагалось (см.рис. 5 таблицы, приложенной к работе моей: О природе и происхождении вицинальных плоскостей кристаллов).

Наконец, на некоторых кристаллах эльбского турмалина я наблюдал слабую штриховатость призматических плоскостей, параллельную комбинационному ребру призмы и ромбоэдра + R и как бы указывающую на исключительное отложение слоев параллельно плоскостям последней формы.

Проф. Клейн, по-видимому, согласен признать действительное существование плоскостей, по которым слоистость отсутствует, ибо соглашается вместе со мною, что его формула «о влиянии плоскостей ограничения» не обнимает всего, что связано с представлением об этом «влиянии». При этом, однако, он добавляет, что и формула «о влиянии плоскостей слоистости» страдает тем же недостатком, почему и предполагает новую, более общую, по его мнению, формулу «о влиянии элементов кристаллического строения».

Мне весьма приятно, что мои замечания побудили почтенного берлинского профессора признать некоторую несостоятельность его старой формулировки и перейти к новой. К сожалению, новая формулировка проф. Клейна представляется мне еще менее определенной, чем принятая им ранее формулировка проф. Клокэ.

Было бы странным предполагать, что г. Клейн под «элементами кристаллического строения» разумеет плоскости кристалла, как отвечающие «плоскостям слоистости», так и не совпадающие с ними, тем более странным, что «влияние плоскостей», по которым слоистость не имела места для минералов типа граната является само по себе весьма сомнительным.

Если же под «элементами кристаллического строения» проф. Клейн разумеет параллелоэдры и стереоэдры Е.С. Федорова, то для меня остается совершенно непонятным, каким образом думает уважаемый профессор связать это вполне определенное представление Е.С. Федорова с весьма неопределенным представлением о сущности распадения большинства оптически аномальных кристаллов на части, строго соответственно имеющимся для кристалла плоскостям слоистости.

Вот почему я полагаю наиболее удобным впредь до будущих исследований удержать для себя формулу «о влиянии элементов слоистости» на оптическую структуру оптически аномальных кристаллов.

В заключение резюмируем вкратце главнейшие результаты настоящей работы:

1) Минералы Евгение-Максимилиановских копей образовались как результат повсеместной метаморфизации первоначального роговообманкового гнейса.

2) Поверхностное распределение серого гранита в области Евгение-Максимилиановских копей возможно объяснять участием тяжести в метаморфических процессах.

3) Большинство минералов Евгение-Максимилиановских месторождений приурочено к более или менее обильным выделением эпидозита и эпидота.

4) Минералогический характер месторождения обусловлен петрографическим составом местных пород, характером и интенсивностью их метаморфизации.

5) Кристаллы изученного граната, берилла и других минералов представляют в массе своей иногда правильное распределение quasi -двойниковых пластинок низшей симметрии, позволяющее сделать предположение о полиморфизме этих минералов.

6) В кристаллах граната описанных месторождений наблюдается химическая и оптическая индивидуализация гуще и светлее окрашенного вещества, также говорящая в пользу полиморфизма граната.

7) Возможно различать впредь до будущих исследований три типа вицинальной штриховатости кристаллов: синзональную, гемизональную и экзональную.

Апрель 1896 года.

Объяснение рисунков

Табл. I . Ксилографическое изображение Ивано-Редикорцевской копи на горе Пуп.

Табл. II . Разрез задней стены гранато-эпидотовой выработки на горе Медвежке.

Табл. III . Рис. 1. Срединный препарат по 0 из слоистого кристалла гессонита с горы Пуп. Распределение окраски в обыкновенном свете. Гуще окрашенные слои обозначены точками.

Рис. 2. Тот же препарат в параллельно поляризованном свете. NN – плоскости николей, MM ' – положение оси наименьшей оптической эластичности гипсовой пластинки. Распределение поляризационной окраски; окрашенные в синий цвет места обозначены точками.

Рис. 3. Срединный препарат по 0Р из кристалла ростерита. Разделение на секторы и распределение поляризационной окраски; места, окрашенные в синий цвет, обозначены точками.

Рис. 4. Схематическое изображение синзональной штриховатости. Внизу – изображение плоскости, вверху – изображение разреза (кристалла), перпендикулярного направлению штриховатости.

Рис. 5. Схематическое изображение гемизональной штриховатости.

Рис. 6. Схематическое изображение экзональной штриховатости. Вверху изображение разреза, параллельного направлению штриховатости.