Betekhtin

Твердость 5–6. Хрупкий. Спайность по {100} ясная и по {110} несо вершенная; часто проявляется ступенчато. Излом неровный. Уд. вес воз растает к мейниту от 2,61 до 2,75.

Диагностические признаки. Скаполиты от похожих на них полевых шпатов отличаются по явнотетрагональной форме кристаллов, по слабо выраженной спайности (по тетрагональной призме) и несколько мень шей твердости.

П. п. тр., выделяя летучие составные части, вспучиваются и затем пла вятся в белое пузыристое стекло. В HCl отчасти разлагаются — тем легче, чем больше содержат мейонитовой молекулы. При этом кремнезем выде ляется не в виде студня, а в виде иловатого осадка.

Происхождение и месторождения. Как продукты пневматолитовых

процессов скаполиты встречаются в пустотах вулканических пород в виде друз хорошо образованных бесцветных кристаллов. Мариалит изредка наблюдается в миароловых пегматитах совместно с турмалином, топазом, бериллом и апатитом, он образуется из флюидной фазы на последнем эта пе пегматитового процесса и выполняет пустоты. Мариалит и мейонит нередко наблюдаются в контактово метасоматических месторождени ях на границе интрузивов кислых и щелочных пород с известняками и доломитами. Ассоциируют с гранатами, пироксенами, иногда апатитом и др. Довольно часто наблюдаются явления замещения скаполитами дру гих минералов, особенно плагиоклазов. При этом подмечено, что, как пра вило, скаполиты имеют более основной состав, чем плагиоклазы (Na2O частично выносится). Иногда сопровождаются цеолитами.

Давно известны находки скаполитов во многих флогопитовых место рождениях по р. Слюдянке (Южное Прибайкалье). Обычно ассоциируют с диопсидом и кальцитом в составе кальцифиров. Иногда отдельные кри сталлы мейонита достигают 0,5 м длину. Цвет их обычно бледный соло менно желтый или грязно зеленый. Образовались они здесь метасома тическим путем при реакциях пегматитов с известняками. Здесь же были обнаружены в сплошных массах мариалиты, окрашенные в голубой, се ровато синий или синевато фиолетовый цвет.

Мейонит характерен для кварц двупироксеновых плагиосланцев Ал данского щита и других метаморфических пород преимущественно основ ного состава от зеленосланцевой до гранулитовой фаций метаморфизма. Розово фиолетовым непрозрачным мариалитом, под воздействием низ котемпературных гидротерм в условиях ретроградного метаморфизма, замещен плагиоклаз (андезин) в полосчатых амфиболитах, вмещающих пегматитовую жилу на Климовском участке месторождения керамического сырья близ пос. Чкаловский (Северная Карелия). Крупнокристалличес кие массы бледно розового мейонита слагают мощную жилу в зоне кон такта гранитогнейсов и мраморов на острове Пусунсаари близ Питкяран ты (Северное Приладожье).

Весьма значительное распространение скаполитов было обнаружено в скарновых магнетитовых месторождениях Приангарья, Южной Якутии и Кустанайской области (Казахстан). Здесь скаполиты принимают учас тие не только в составе метасоматически измененных вмещающих пород, но и в самих магнетитовых рудах. Кристаллы мариалита ювелирного ка чества известны в пегматитовом месторождении Кукурт на Восточном Памире (Таджикистан).

Скаполиты сравнительно легко подвергаются вторичным изменени ям, особенно при выветривании. В псевдоморфозах по скаполитам наблю дались хлориты, эпидот, пренит, цоизит, альбит, слюды и другие минера лы. В процессе выветривания за счет скаполитов образуются каолиновые глины.

3. Группа лейцита

Здесь, кроме лейцита и поллуцита, рассмотрим очень близкий к лей циту по ряду свойств анальцим, содержащий воду цеолитного характера.

ЛЕЙЦИТ — K[AlSi2O6] или К2О · Al2О3 · 4SiO2. Название происходит от греч. лейкос — светлый. Является породообразующим минералом в некоторых богатых щелочами и относительно бедных кремнеземом эф фузивных породах (лейцитовых базальтах, фергуситах, фонолитах, тра хитах и др.).

Химический состав. К2О — 21,5 %, Al2О8 — 23,5 %, SiO2 — 55,0 %. В ви де примесей присутствуют в незначительных количествах Na2O, CaO, Н2О.

Сингония. Обладает диморфизмом. При температу ре выше 620 °С устойчива кубическая модификация, ниже этой температуры лейцит претерпевает полиморф ное превращение в тетрагональную модификацию. Об8 лик кристаллов чрезвычайно характерен: наблюдается в виде хорошо образованных со всех сторон полиэдриче

Рис. 357. Крис ских кристаллов — тетрагон триоктаэдров (рис. 357). Ха

талл лейцита

рактерные формы: {211}, редко {110} и {100}. Поверхность граней матовая; иногда на них устанавливается двойниковая штриховка. Двойники по (100). Изредка наблюдается в виде зернистых агрегатов.

Цвет. Бесцветный, белый с сероватым или желтоватым оттенком; часто также пепельно серый. Блеск в изломе стеклянный, жирный. Ng = 1,509 и Np = 1,508.

Твердость 5–6. Хрупок. Спайность отсутствует. Излом раковистый. Уд. вес 2,45–2,50.

Диагностические признаки. Весьма характерны форма кристаллов и светлая окраска, а под микроскопом — оптические аномалии и низкий показатель преломления.

П. п. тр. не плавится. В HCl растворяется с выделением порошковато го кремнезема.

Происхождение и месторождения. Лейцит является типичным вы сокотемпературным магматическим минералом, образующимся при за твердении лав, богатых щелочами (главным образом К2О) и бедных SiO2. Поэтому совместно с кварцем он не наблюдается. Обычно с ним ассоции руют щелочные пироксены (эгирин или эгирин авгит), нефелин и др.

Ввиде отдельных кристаллов встречается также в вулканических выб росах — пеплах и туфах. Встречается и в интрузивных высококалиевых основных и ультраосновных породах.

Под воздействием позднейших процессов нередко наблюдаются явле ния химических превращений. Известны псевдоморфозы ортоклаза и сери цита (калиевой слюды) по кристаллам лейцита. Иногда они замещаются также нефелином и альбитом и притом в различных количественных соот ношениях. Такие псевдоморфозы носят название псевдолейцита, или эпи лейцита. Нередки случаи превращения лейцита в анальцим при реакциях с натрийсодержащими растворами. Этот процесс широко развивается также в почвах с переходом калия в раствор. В связи с этим становится понятным плодородие почв, образующихся на лейцитсодержащих породах.

ВРоссии лейцитсодержащие породы имеются в Маймеча Котуйской провинции (Красноярский край). Лейцит отмечен и в базальтах мыса Дежнева (Чукотка). Входит в состав богатых калием интрузивных оли вин пироксен полевошпатовых пород — фергуситов и шонкинитов, встре чающихся на Алдане (Восточная Сибирь).

Взначительных количествах в виде крупных и мелких кристаллов лейцит содержится в лавах на Монте Сомма (Везувий). Эпилейцитовые эффузивные породы были встречены в Казахстане на р. Ишим, в Арме нии и в других местах.

Практическое значение. В некоторых странах, например в Италии, лейцитовые породы разрабатываются как минеральное сырье для полу чения калиевых продуктов и металлического алюминия. Следует иметь

в виду, что лейцит по сравнению с ортоклазом содержит меньше SiO2 и больше Al2О3.

АНАЛЬЦИМ — Na[AlSi2O6] · Н2О или Na2O · Al2O3 · 4SiO2 · 2H2O. Анальцис по гречески — бессильный. Название было дано за его свойство лишь слабо электризоваться при трении.

Химический состав (в %): Na2O — 14,07, Al2О3 — 23,29, SiO2 — 54,47, Н2О — 8,17. Установлена также разновидность, богатая К2О (до 5,5 %).

Внебольших количествах иногда содержатся CaO и MgO.

Сингония кубическая; гексаоктаэдрический в. с. Пр. гр. Ia3d(O10h). a0 = 13,71. Кристаллизуется точно в таких же формах, как и лейцит (см. рис. 357). Реже встречаются кубические кристаллы, притупленные на углах гранями тетрагонтриоктаэдра (рис. 358). Наблюдается также в зер нистых агрегатах, в виде друз кристаллов в пустотах, кристаллических корочек и жеод.

Цвет. Бесцветный, белый с сероватым, краснова тым или зеленоватым оттенком, иногда мясо красный (благодаря пигментации окисью железа). Блеск стек лянный. N = 1,489–1,479.

Твердость 5–5,5. Хрупок. Спайность практически отсутствует, иногда заметна по {001}. Уд. вес 2,2–2,3.

Рис. 358. Кристалл Диагностические признаки. От похожего на него

анальцима

лейцита отличается прежде всего по составу, более низкой твердости, более низкому показателю преломления и по поведе нию п. п. тр.

П. п. тр., в отличие от лейцита, легко сплавляется в прозрачное стек ло. При нагревании легко выделяет воду и мутнеет (у лейцита этого не наблюдается). В HCl вполне разлагается с образованием в воде осадка иловатого кремнезема.

Происхождение и месторождения. Аналогично цеолитам анальцим обычно встречается как продукт низкотемпературной гидротермальной

деятельности, связанной с последними стадиями магматических процес сов. Часто образование его происходит при температуре, по всей вероят ности, ниже 100 °С.

Вредких случаях образуется, по видимому, как первичный минерал

при кристаллизации магмы, богатой Na и Н2О, находившейся под боль шим давлением. В так называемых тешенитах (анальцимовых габбро) он, являясь единственным алюмосиликатом натрия, кристаллизуется самым последним в промежутках между ранее выделившимися силикатами. Та ковы, например, тешениты Кавказа.

Впегматитах щелочных пород, богатых натрием (нефелиновых сие нитов), он наблюдается в числе последних гидротермальных минералов, замещая большей частью нефелин.

ВРоссии большой известностью пользуются крупные кристаллы анальцима из месторождений исландского шпата в басс. р. Нижняя Тун гуска (Эвенкия, Средняя Сибирь), где анальцим в ассоциации с кальци том и цеолитами расположены в пустотах и трещинах среди покровов основных пород (траппов). С базальтами связаны находки анальцима на Северном Тимане. Анальцим обнаруживается в щелочных пегматитах

Ильменских гор (Ю. Урал), Хибинского и Ловозерского массивов нефели новых сиенитов (Кольский полуостров).

Крупные прозрачные кристаллы находятся в вулканических туфах на Циклоповых островах близ Катаньи (Сицилия). В виде новообразований анальцим возникает иногда и при экзогенных процессах. Его находят, например, в почвах, образовавшихся на месте лейцитовых пород, изред ка в осадочных породах.

ПОЛЛУЦИТ — Cs[AlSi2O6]. Синоним: поллукс. В настоящее время известны промышленные скопления этого минерала, единственного пока по богатству цезием.

Химический состав непостоянен. Практически всегда содержит натрий

иводу в результате изоморфного смешения с анальцимом. Содержание

Cs2O достигает 30–32 %. Чистый поллуцит является аналогом лейцита. Следовательно, изоморфные смеси образуются между безводным

иводным силикатами: Cs[AlSi2O6]—Na[AlSi2O6] · H2O. В незначительных количествах присутствуют также Rb2O, K2O и Tl2O3.

Сингония кубическая; гексаоктаэдрический в. с. Пр. гр. Ia3d(O10h ). а0 = 13,69. Кристаллическая структура аналогична структуре анальци ма. Облик кристаллов. Ясно образованные кристаллы встречаются в пу стотах, но вообще редки. Представляют комбинацию {100} и {210}. Чаще наблюдается в виде жилок или сплошных масс.

Цвет. Бесцветный прозрачный, до белого и серого. Блеск типичный стеклянный. N = 1,524–1,506.

Твердость 6,5. Спайность практически отсутствует. Излом раковис тый. Уд. вес 2,86–2,90.

Диагностические признаки. Встречается в ассоциации с литиевыми минералами в виде стекловидных масс, похожих на кварц, от которого легко отличается по оптическим свойствам (в порошке под микроскопом изотропен). Цезий легко устанавливается спектральным анализом. Для поллуцита очень характерны также многочисленные тонкие прожилки вторичных минералов белого, серого, сиреневого и розового цвета.

П.п. тр. тонкие осколки закругляются по краям; плавится в белую эмаль, причем пламя окрашивается в красновато желтый цвет. При на каливании становится мутным (теряет воду). В HCl при нагревании раст воряется с трудом с выделением порошковатого кремнезема; раствор с хлористой платиной дает обильный осадок двойной хлористой соли це зия и платины.

Происхождение и месторождения. Как гидротермальный минерал встречается в миаролитовых пустотах в гранитных пегматитах. Параге нетически связан с литиевыми силикатами (петалитом, лепидолитом), литиевыми фосфатами (амблигонитом), кварцем и другими минерала ми. В сплошных массах поллуцита наблюдаются многочисленные тон чайшие белые прожилки каолиноподобных продуктов его разрушения.

Первоначально поллуцит был установлен в пустотах среди гранитов на о. Эльба (Италия). На территории России поллуцит присутствует с альбитом, лепидолитом, монтебразитом, эльбаитом и сподуменом в ред кометальных жилах Воронье Тундровского пегматитового поля (Кольский полуостров). Крупные выделения известны в литиевых пегматитах мес торождения Кара Адыр (Тува). Кроме того, поллуцит известен в пегма титах Малханского хребта в Забайкалье и в др. местах.

Крупнейшим месторождением поллуцитовых руд являются залега ющие в докембрийских гнейсах гранитные пегматиты Берник Лейк в Ма нитобе (Канада). В значительных скоплениях он был обнаружен в районе

лепидолитовых месторождений Карибиб (Юго Западная Африка). Опи сан также в месторождениях Варутреск (Швеция), Геброн (США) и дру гих местах.

Практическое значение. Поллуцит является важнейшим источником получения солей цезия, используемых для различных целей в лаборатор ной и аналитической практике. Очень важно применение цезия для све точувствительных автоматических электроаппаратов и для разрядных ламп. Благодаря цезиевым фотоэлементам была технически разрешена проблема передачи изображений на расстояние (телевидение) и пр.

4. Группа нефелина

Сюда относятся еще более бедные кремнеземом алюмосиликаты типа R[AlSiO4], где R = Li, Na, К. Кристаллизуются они в гексагональной син гонии. Na[AlSiO4] и К[Al5SiO4] при высоких температурах образуют непрерывный ряд твердых растворов. Здесь рассмотрим один нефелин.

НЕФЕЛИН — KNa3[AlSiO4]4, или, приближенно, — Na2O · Al2О3 · 2SiO2. Название происходит от греч. нефели — облако (при разложении в крепких кислотах дает облаковидный кремнезем). Нередко является породообразу ющим минералом в щелочных изверженных породах, богатых натрием.

Химический состав точно не отвечает формуле. SiO2 всегда содержит ся в некотором избытке (до 12 %), что связано с заменой некоторого ко личества ионов натрия на вакансии с сопряженным замещением алюми ния ионом кремния по схеме: ?Si4+→Na1+ Al3+. Содержание К2О молекулы также колеблется, так как нефелин образует ограниченный изоморфный ряд с кальсилитом K[AlSiO4]. Кроме того, устанавливаются примеси CaO (до 0,5–7 %), иногда Fe2O3, Cl и Н2О.

Сингония гексагональная; гексагонально пирамидальный в. с. L6. Пр. гр. Р63 (C66). a0 = 10,05; с0 = 8,38. Кристаллическая структура основана на алюмокремнекислородном каркасе, подобном каркасу тридимита, но слег ка деформированном. Дальнейшее понижение симметрии связано с упо рядоченным распределением катионов натрия и калия по пустотам каркаса. Алюминий и кремний также упорядочены, располагаясь в тет раэдрах через один. Две трети ионов алюминия в структуре расположе ны иначе, чем одна треть, что сказывается на технологическом процессе извлечения окиси алюминия из нефелина; одна треть Al труднее перехо дит в раствор. Замечательно также, что при разложении его в природных условиях две трети ионов алюминия образуют натролит, а одна треть — каолинит или гиббсит.

внешнему виду формы кристаллов нефелина в действительности неред ко представляют двойниковые сростки (с неправильными границами),

о чем свидетельствуют фигуры вытравле ния и штриховатость граней (см. рис. 359). Кристаллы встречаются редко, большей частью в пустотах среди пород. Агрегаты. Обычно распространен в виде неправиль ной формы вкрапленных в породу крис таллических зерен или в виде сплошных масс, часто очень крупнозернистых. Цвет.

Рис. 359. Кристаллы нефелина

Бесцветный, но чаще серовато белый, или серый с зеленоватым, желтоватым, буроватым, красноватым оттенком.

Непрозрачные светлоокрашенные крупнокристаллические или сплошные разности часто называют элеолитом. Блеск на плоскостях кристаллов стек лянный, в изломе жирный. Nm = 1,532–1,547 и Np = 1,529–1,542.

Твердость 5–6. Хрупок. Спайность практически отсутствует или на блюдается несовершенная спайность по {0001} и {1010}. Уд. вес 2,6.

Диагностические признаки. На глаз нефелин не всегда легко узнать.

Вщелочных, богатых натрием породах он характеризуется сероватой ок раской с теми или иными оттенками и типичным жирным блеском. На выветрелых поверхностях легко узнается по небольшим матовым плен кам или корочкам, образующимся в углублениях в виде продуктов хими ческого разрушения.

П.п. тр. плавится, иногда довольно легко, окрашивая пламя в желтый цвет. Кислотами разлагается.

Происхождение и месторождения. Нефелин распространен почти исключительно в магматических, бедных кремнеземом щелочных горных породах: нефелиновых сиенитах и их пегматитах, фонолитах и др. Среди них иногда встречаются шлиры, почти сплошь состоящие из нефелина.

Вболее богатых кремнеземом магматических дериватах он ассоциирует

с альбитом и содалитом, а при избытке SiO2, выражающемся в присут ствии свободного кремнезема (кварца, например), уже не встречается.

Вглубинных нефелиновых породах в парагенезисе с ним обычно можно встретить эгирин (щелочной пироксен), щелочные полевые шпаты (альбит, микроклин), иногда щелочную роговую обманку, нередко продукты гидро термального изменения нефелина — главным образом канкринит, содалит и цеолиты. Кроме того, характерно, особенно в пегматитах, присутствие мине ралов циркония и титана (циркон, эвдиалит, титанит, ильменит и др.).

При выветривании нефелин сравнительно легко разрушается и выще лачивается. Вначале он покрывается в виде пленок белыми остаточными продуктами химического разрушения, а в конце концов возникают ка вернозные полости на поверхности глыб нефелинсодержащих пород. Иногда, при воздействии вод, богатых карбонат ионами, нефелин замеща ется красновато коричневой массой, состоящей из канкринита, гиббсита

ицеолитов и называемой шпреуштейном.

Нефелиновые породы нередко слагают крупные массивы. На Южном Урале большой известностью пользуется массив гнейсовидных нефели новых сиенитов (миаскитов) в Ильменских горах, к миаскитовым пегма титам приурочены многочисленные копи различных редких минералов. В Вишневых горах также известны щелочные пегматитовые жилы, напри мер Курочкин лог, откуда происходят крупные выделения розового, мясо красного нефелина с канкринитом, альбитом, калишпатом, биотитом, эги рином и ильменитом. В Хибинах с нефелиновыми породами (уртитами и рисчорритами) связано крупное месторождение апатита. Крупные крис таллы нефелина присутствуют в богатых нефелином основных породах массива Кия Шалтырь в Кузнецком Алатау (Южная Сибирь).

Практическое значение. Сплошные нефелиновые массы и отходы обогатительных фабрик, состоящие (после извлечения апатита или дру гих полезных ископаемых) главным образом из нефелина, могут быть использованы в самых различных отраслях промышленности.

В небольших количествах нефелин используется в стекольном произ водстве без добавки щелочей для получения зеленых стекол. В керамиче ской промышленности может служить заменителем полевого шпата. Вслед ствие относительно легкой разлагаемости в кислотах нефелиновые отходы обогатительных фабрик могут быть использованы для получения из них глинозема (содержание Al2О3 колеблется в пределах 31–34 %) а также си ликагеля, соды, ультрамарина и других продуктов.

5. Группа содалита

Минералы группы содалита, кристаллизующиеся в кубической син гонии, по своему составу близки к минералам группы нефелина, но, в от личие от них, содержат в качестве дополнительных анионов Cl1–, S2–, [SO4]2–. В соответствии с этим в число катионов входят дополнительные катионы Na1+ и Ca2+.

СОДАЛИТ — Na8[AlSiO4]6Cl2 или 3Na2O · 3Al2O3 · 6SiO2 · 2NaCl. Назва ние обусловлено содержанием в минерале натрия (сода); литос по греч. — камень. Как и другие минералы группы, за исключением лазурита, встре чается в изверженных породах, богатых натрием и бедных кремнеземом.

Химический состав. Na2O — 25,5 %, Al2О3 — 31,7 %, SiO2 — 37,1, Cl— 7,3 %. В небольших количествах устанавливается также К2О и Ca2O. Со

держащая серу разновидность называется гакманитом.

– 4

Сингония кубическая; гексатетраэдрический в. с. Пр. гр. P43n(Td). a0 = 8,87. Кристаллическая структура типичная каркасная (рис. 360). Ионы Cl располагаются в вершинах и в центре куба, находясь в центре кубоктаэдрической полости алюмокремнекислородного каркаса с полным упорядочением кремния и алюминия в тетраэдрах. Будучи окружены тет раэдрической группировкой ионов натрия, они образуют кластеры [Na4Cl] 3+. Ионы натрия при этом расположены по два в шестерных кольцах карка

Рис. 360. Кристаллическая структура содалита в проекции на грань куба вдоль оси с. Ионы Cl1– (крупные шары) располагаются в вершинах квадрата на высоте 0 и в середи

относительную их высоту). В каркасе из тетраэдров алюмокислородные группы АlО4 показаны значком Al. Для наглядности те вершины тетраэдров, которые должны быть связаны с выше и нижерасположенными ячейками, показаны обломанными

скольких минут на свету полностью исчезает, сменяясь бледным зелено вато серым цветом. Блеск стеклянный, в изломе жирный. N = 1,483–1,490.

Твердость 5,5–6. Спайность по {110} ясная. Излом неровный. Уд. вес 2,13–2,29.

Диагностические признаки. От щелочных силикатов других групп отличается оптической изотропией. Однако от нозеана и гаюина отли чить без химической реакции очень трудно. От темноокрашенного флю орита отличается по легкой разлагаемости кислотами.

П. п. тр. сплавляется, вспучиваясь, в бесцветное стекло. В закрытой трубке прозрачные разности мутнеют. Растворяется в HCl, при выпари вании выделяет студенистый кремнезем. Если воздействовать на мине рал HNO3 и затем раствор медленно выпаривать на предметном стекле,