Пироксены

Пироксены (от греч. pýr - огонь и xénos - чужой; назван в 1796 французским учёным Р. Ж. Аюи, предположившим чуждое вулканической лаве происхождение П.), группа важнейших Mg и Fe-содержащих породообразующих минералов подкласса цепочечных силикатов. Общая структурная формула R₂²⁺ [Si₂O₆], где R = Ca²⁺, Mg²⁺, Fe²⁺, Na⁺ и Li⁺ обычно в паре с AI³⁺ или Fe³⁺, а также примесь Мп⁴⁺, Сг³⁺, Ti⁴⁺, V⁴⁺ и др. Кристаллохимический тип структуры - бесконечные цепочки из кремнекислородных тетраэдров (SiO₄)^4-, соединённых через два общих атома кислорода, вытянутые по оси с кристаллов. Элементарное звено цепочки - анионная группа [Si₂O₆]^4-. Цепочки соединяются в непрерывную трёхмерную структуру расположенными зигзагообразно на разных уровнях парами ионов R²⁺ (например, Mg - Mg, Mg - Ca) или R⁺ - R³⁺(Na⁺ - Fe³⁺, Li⁺ - AI³⁺), находящихся в окружении шести атомов кислорода. Распределение катионов по этим двум октаэдрическим положениям определяется с помощью мёссбауэровских, оптических и инфракрасных спектров. Структурный мотив обусловливает призматический, игольчатый габитус кристаллов П., а также хорошую спайность по призме под углами 87-93?. Выделяются две подгруппы П.: ромбические и моноклинные, причём структуры ромбических П. приближённо могут рассматриваться как сдвойникованные в масштабе элементарной ячейки моноклинные структуры. В ромбических П. преобладают катионы Mg²⁺ и Fe²⁺, изоморфно замещающие друг друга (ряд энстатита - гиперстена - ферросилита). Ряд моноклинных П. по преобладающим катионам разделяется на две подгруппы: щёлочноземельные П. с Ca²⁺, Mg²⁺ и Fe²⁺ (диопсид - геденбергит) и щелочные П. с Na⁺ - Fe³⁺, Na⁺ - AI³⁺ или Li⁺ - AI³⁺ (эгирин, жадеит, сподумен). В кремнекислородных тетраэдрах Si⁴⁺ может замещаться AI³⁺ с образованием анионного звена цепочек типа [AIO4]^5-. В этих случаях в группу R⁺ могут входить одновременно двух- и трёхвалентные катионы (AI³⁺, Fe³⁺ и др.), образуя авгит, в который в виде твёрдого раствора входят частицы щелочных П. (например, эгирин-авгит).

Твёрдость П. по минералогической шкале колеблется в пределах 5-6,5; плотность 3100-3600 кг/м³. Др. физические свойства (цвет, прозрачность и др.) также варьируют для отдельных минеральных видов и разновидностей П.

Ромбические и моноклинные П. слагают мономинеральные ультраосновные горные породы (пироксениты), входят в состав др. ультраосновных горных пород (перидотитов, гарцбургитов и др.). Моноклинные П. более широко распространены. Диопсид - геденбергиты - обычные минералы контактово-метасоматических скарнов; авгиты встречаются во многих типах магматических горных пород (базальтах, андезитах, габбро, диоритах и др.); эгирин - обычный минерал щелочных сиенитов, жадеит характерен для некоторых типов метаморфических горных пород, сподумен встречается только в литиевых пегматитах. Моноклинные П. (авгиты) являются гл. минералами лунных базальтов.

П. под воздействием гидротермальных растворов переходят в серпентин, роговую обманку (уралит), хлориты, эпидот и др. (см. Зеленокаменные породы). При поверхностном выветривании П. переходят в монтмориллонит и др.
Сподумен - ценная руда для извлечения Li, его прозрачные разновидности применяются как драгоценные камни; жадеит - поделочный камень.
Лит.: Брэгг У. Л., Кларингбулл Г. Ф., Кристаллическая структура минералов, пер. с англ., М., 1967; Костов И., Минералогия, пер. с англ., М., 1971.
Г. П. Барсанов.