Betekhtin

– 4

Сингония кубическая; гексатетраэдрический в. с. Пр. гр. P43n(Td). a0 = 8,90–8,921. Кристаллическая структура. Изоструктурен содалиту, но каркас сильно раздвинут. Различные по составу катион анионные кла стеры упорядочены, так что локальная симметрия понижена, но в реаль ных кристаллах чередуются области (домены) с различной ориентацией, так что средняя пространственная симметрия такая же, как у содалита. Встречается в кристаллах додекаэдрического или октаэдрического обли ка, но чаще в виде оплавленных и округленных зерен.

Цвет ярко синий, небесно голубой, зеленовато синий, реже желтый и красный. Блеск стеклянный, жирный в изломе. N = 1,495–1,504.

Твердость 5,5. Спайность по {110} средняя. Уд. вес 2,4–2,5. П. п. тр. растрескивается, сплавляется в зеленовато голубое стекло.

На территории России гаюин был обнаружен в лазуритовом Мало Быстринском месторождении (на р. Слюдянке, Южное Прибайкалье) в зонах замещения пегматита в контакте с доломитом. Встречен в лавах на Монте Сомма (Везувий) в ассоциации с нефелином и лейцитом, в Аль банских горах (Италия) и во многих других местах.

ЛАЗУРИТ — Na6Ca2[AlSiO4]6(SO4)1,4S0,6. Название дано по ярко си ней окраске минерала. Синонимы: ляпис лазурь, ультрамарин (искусст

венный). Может содержать серу отчасти в форме сульфитных [SO3]2 и полисульфидных [Sx]2 ионов, где x = 2, 3 и 4, а также в виде H2S. Именно с полисульфидными ионами связана наиболее интенсивная, густо синяя до фиолетовой окраска.

Химический состав лазурита из Мало Быстринского месторождения (в %): Na2O — 16,8, CaO — 8,7, Al2О3 — 27,2, SiO2 — 31,8, SO3 — 11,8, S — 0,34, Cl — 0,25 и немного Н2О, SrO, MgO, K2O, Fe2O3 и СО2.

Сингония кубическая; гексатетраэдрический в. с. Пр. гр. P43n(T4d). a0 = 9,05–9,10. У некоторых богатых сульфидной и полисульфидной се рой разностей, сингония ромбическая, моноклинная и триклинная. Кри8 сталлическая структура подобна структуре содалита, катион анионные кластеры упорядочены в низкосимметричных разностях. Кристаллы крайне редки, представлены ромбододекаэдрами. Обычно встречается в сплошных плотных массах.

Цвет лазурита густой лазурево синий до фиолетового, иногда розо вый, голубой или зеленовато синий, зеленый. Блеск стеклянный. N око ло 1,50 (колеблется).

Твердость 5,5. Хрупок. Спайность по {110} несовершенная. Уд. вес 2,38–2,42.

Диагностические признаки. Для лазурита прежде всего характерен его интенсивный ярко синий или голубой цвет как в массе, так и в тон ких шлифах. Похож на синий содалит, но парагенетические соотноше ния совсем иные: первый — с щелочными силикатами, второй — с каль цитом, доломитом. От содалита отличается и по выделению H2S при разложении кислотами.

КАНКРИНИТ — Na6Ca2[Al6Si6O24] (CO3,SO4) · 2H2O. Назван в честь Е. Ф. Канкрина, российского министра финансов (XIX в.). Судя по дан

ным химических анализов, существует непрерывный ряд между канк ринитом, содержащим в качестве дополнительного аниона группу СО3, и вишневитом (сульфат доминантным канкринитом), содержащим до полнительный анион SO4. Обнаружен также гидроксиканкринит

Na8[Al6Si6O24](OH)2 · 2H2O.

Химический состав непостоянный (в %): SiO2 — 33,7–34,7, Al2О3 — 29,0–29,4, Na2O — 15,6–18,9, CaO — 1,2–4,2, К2О — 1,4–5,1 (повышается по мере падения суммы Na2O + CaO), CO2 — 0,3–6,3, SO3 — 4,6–6,2 (в сульфат канкринитах), Н2О — 3,9–7,6.

ты. Обычно наблюдается в сплошных массах, иногда в виде каемок вок руг нефелина как продукт его изменения.

Цвет канкринита белый, желтый, серый с желтоватым или зеленова тым оттенком, иногда красновато розовый (от микроскопических чешу ек Fe2O3), вишневит — серый, светло голубой или синевато голубой, си ний (бывают и бесцветные разности). Блеск на плоскостях спайности стеклянный с перламутровым отблеском, в изломе не по спайности — жирный. Для карбонат канкринита: Nm = 1,515–1,524 и Np = 1,491–1,502. Для вишневита Nm = 1,489–1,530 и Np = 1,488–1,535. –

Твердость 5–5,5. Хрупок. Спайность по призме {1010} ясная или со вершенная. Уд. вес 2,42–2,48.

Диагностические признаки. Канкринит, как правило, встречается

внефелиновых породах. От нефелина, за счет которого он образуется, отличается наличием спайности. Вишневит легко узнается по синевато голубой окраске и спайности.

П.п. тр. плавится с трудом в пузыристое стекло. При накаливании,

впротивоположность нефелину, становится мутным, очевидно, вслед

ствие освобождения CO2. В HCl растворяется с шипением. Студенистый кремнезем начинает осаждаться лишь при кипячении и выпаривании.

Происхождение и месторождения. Образуется в постмагматиче скую стадию при воздействии углекислых или сернокислых растворов на ранее выкристаллизовавшиеся массы нефелина. В свою очередь сам

нередко претерпевает изменения, переходя в слюды, цеолиты, карбона ты и др.

Взоне выветривания разрушается подобно нефелину. Первоначаль но в виде мучнистых корок образуются цеолиты, позднее — галлуазит.

ВИльменских и Вишневых горах карбонат канкринит и голубой виш невит встречаются в нефелиновых пегматитах, часто в ассоциации с сода литом, кальцитом, цеолитами, гиббситом, остатками нефелина, уцелевше го от замещения, и другими минералами. В Тункинских горах (Прибайкалье) канкринит встречается среди гранита вместе с цирконом, кальцитом и маг нетитом. В щелочных пегматитах Даху Унурского массива (нагорье Сан гилен, Тува) канкринит образует кристаллы до метра. Канкринит и гидро ксиканкринит отмечены в Хибинском и Ловозерском массивах (Кольский полуостров) в качестве породообразующих минералов некоторых разно видностей фельдшпатоидных сиенитов. Канкринитовые сиениты развиты

вАрбарастахском комплексном ультраосновно щелочном карбонатитовом массиве (Алданский щит). За рубежом известен в генетической связи глав ным образом с нефелиновыми сиенитами.

7. Группа гельвина

Здесь рассматривается каркасные бериллосиликаты группы гельвина. В отличие от фельдшпатоидов, к которым относятся все представители группы содалита, минералы гельвиновой группы, будучи бериллосилика тами, характеризуются недосыщением ионов кислорода валентным уси лием со стороны тетраэдрических катионов (Be2+), что компенсирует бо лее высокий заряд внекаркасных катионов, которыми служат переходные металлы и цинк — носители интенсивной окраски. Положение минералов этой группы среди фельдшпатоидов несколько условно, основанием для такого шага служит их структурное подобие минералам группы содалита. Между тремя крайними членами группы гельвина существует неограни ченный изоморфизм, поэтому отнесение к одному из трех минеральных видов происходит по преобладающему в катионной позиции металлу.

ГЕЛЬВИН — Mn8[BeSiO4]6S2. Назван по цвету, от греч. гелиос — солнце. ДАНАЛИТ — Fe8[BeSiO4]6S2. Назван в честь минералога из США

Дж. Д. Дэна (Dana), (1813—1895).

ГЕНТГЕЛЬВИН — Zn8[BeSiO4]6S2. По сходству с гельвином и в честь первооткрывателя минерала А. Гента (1820—1893).

Сингония кубическая; гексатетраэдрический в. с. Кристаллическая структура аналогична структуре содалита. Встречается в виде тетраэд рических кристаллов или шарообразных масс.

Цвет желтый, медово желтый, янтарный, оранжевый до желто и крас но коричневого, реже зеленый (гельвин), вишнево красный, красно бу рый, желтовато бурый, серый, (даналит), зеленый, голубовато зеленый, желто зеленый, реже красный, розовый до сиреневого (гентгельвин).

Черта белая. Полупрозрачный. Блеск стеклянный сильный, смолистый до восковидного. N = 1,728–1,749 (гельвин); 1,734–1,750 (гентгельвин) и 1,737–1,771 (даналит).

Твердость 6–6,5. Излом неровный, раковистый. Спайность заметная по {111}. Уд. вес 3,20–3,45 (гельвин), 3,27–3,52 (даналит) и 3,55–3,70 (гент гельвин).

Диагностические признаки. Очень похож на гранат. Отличается на личием серы, легко устанавливаемой с помощью реакции на серную пе чень или с As2O3 в H2SO4 при кипячении порошка (гельвин покрывается ярким канареечно желтым налетом As2S3).

П. п. тр., вспучиваясь, плавится в желтовато бурое непрозрачное стек ло. С бурой дает реакцию на Mn. Растворяется в HCl с выделением H2S; при выпаривании образует студенистый осадок кремнезема.

Происхождение и месторождения. Гельвин встречается в пегмати товых жилах в ассоциации с кварцем, альбитом и амазонитом в Ильмен ских горах (Ю. Урал) и в Западных Кейвах (Кольский полуостров). Гель вин и гентгельвин встречены в щелочно гранитных литиевых пегматитах массива Коргере Даба (Тува). На месторождении Люппико в Питкярант ском районе (Северное Приладожье) гельвин и даналит отмечены в грей зенезированных везувиан диопсид магнетит хлорит флюоритовых скар нах с другими минералами бериллия и сульфидами. Даналит с альбитом, мусковитом, пиритом и касситеритом встречается в оловоносных квар цевых жилах Нового Дурулгуя (Читинская обл.).

В Украине гельвин имеется в бериллиеносных метасоматитах Перги (Житомирская обл.). В Норвегии встречался в авгитовых сиенитах в рай оне Лангезундфиорда. В США известен в некоторых слюдяных копях близ Амелия Курт (Вирджиния), а в значительных массах — в контактовых зонах риолитов и гранитов с известняками в ассоциации с магнетитом и флюоритом в Сиерра и Сокорро (штат Нью Мексико).

Практическое значение. В случае существенных скоплений может иметь промышленное значение как руда на бериллий.

8. Группа цеолитов

Сюда относят обширную группу минералов, представляющих собой по существу водные алюмосиликаты, главным образом Са и Na, отчасти Ba, Sr, K и крайне редко Mg и Mn. Судя по списку элементов, эта группа в химическом отношении имеет прямое отношение к рассмотренным выше безводным алюмосиликатам. К цеолитам можно относить и рас смотренный выше анальцим.

Несмотря на то что общее число элементов, участвующих в этих соеди нениях, невелико, мы имеем весьма значительное количество минеральных видов, отличающихся друг от друга не столько по содержанию воды, сколь ко по соотношениям катионов между собой, часто не укладывающимся

в простые химические формулы. Общая химическая формула может быть выражена таким образом: АтХрО2р · nН2О, где Х = Si, Al. Каких либо опреде ленных соотношений между содержанием щелочей и кремнезема в различ ных минералах не наблюдается.

Многое еще не совсем ясно в наших представлениях о разных типах анионных радикалов, характеризующих минералы рассматриваемой груп пы. Тем не менее цеолиты обладают целым рядом общих совершенно свое образных свойств, и не вызывает никакого сомнения то, что они состав ляют особую группу или семейство. Рентгенометрические исследования показывают, что кристаллические структуры их состоят из каркасов алю мокремнекислородных тетраэдров, отличающихся от других типов кар касных структур тем, что полости в них представлены более широкими «каналами». Такая более открытая кристаллическая жесткая основа со держит в себе слабо связанные с ней молекулы воды. При осторожном нагревании вода может быть постепенно удалена без разрушения крис таллической структуры в целом. Замечательно, что удаленная этим пу тем вода вслед за тем снова может быть поглощена до прежних пределов или заменена молекулами других веществ (сероводорода, этилового спир та, аммиака и пр.), причем кристаллическая среда сохраняет однородность; соответственно меняются лишь оптические свойства. Отсюда естествен но, что содержание воды в цеолитах является переменной величиной и зависит от внешних условий (температуры и упругости паров воды в ок ружающей среде). Так называемая цеолитная вода именно тем и отлича ется от кристаллизационной, что при нагревании она выделяется не скач ками при каких либо определенных температурах, а постепенно.

Другой характерной особенностью, ярко выраженной у большинства цеолитов, является та легкость, с какой происходит обмен между катиона ми, уравновешивающими отрицательный заряд каркаса кристаллической решетки, и катионами в окружающем водном растворе. Те или иные кати оны раствора способны вытеснять катионы, располагающиеся в «пустотах» среди каркаса цеолитов, без нарушения их структуры. Это свойство исполь зуется в практике, главным образом при применении искусственно изго товляемых цеолитов в качестве пермутита для смягчения жестких вод.

В противоположность более «закрытым» каркасным структурам по левых шпатов, в которых каждая «пустая» ячейка занята катионами, в структурах цеолитов свободные пространства использованы не полнос тью. При сопоставлении данных химических анализов в соответствии со структурами выясняется, что, помимо обычно наблюдаемого в полевых шпатах типа замены катионов с сохранением общего заряда, числа ионов и объема (например, NaSi–CaAl или KSi–BaAl), в цеолитах существует другой тип замены: Са–Na2, Ba–K2, NaCa2–Na3Ca.

Как видим, в этих случаях общий заряд заменяемых катионов одина ков с зарядом заменяющих примерно равновеликих катионов, однако

число ионов различно. Очевидно, кристаллические структуры цеолитов имеют какой то «запас» пространства для такого рода подстановок.

Минералы группы цеолитов по сравнению с безводными алюмосили катами характеризуются меньшей твердостью, меньшим удельным весом, меньшими показателями преломления и более легкой разлагаемостью кислотами. Большинство их вспучивается перед паяльной трубкой, чем и обусловлено их название: от греч. цео — вскипать.

Много общего мы находим и в условиях их образования. При эндоген ных процессах они возникают в условиях низких давлений в самые по следние низкотемпературные стадии гидротермальных процессов, встре чаясь в ассоциации большей частью с кальцитом, халцедоном, кварцем, гиббситом и другими минералами. Они встречаются, как правило, в гидротермально измененных магматических породах, часто в пузырис тых эффузивах (мандельштейнах), особенно в базальтах (при подвод ных извержениях), затем в пегматитах, где образуется в числе после дних минералов, либо в пустотах, либо метасоматическим путем за счет ранее выделившихся минералов (полевых шпатов, нефелина и др.); в ряде гидротермальных рудных месторождений и в некоторых современных от ложениях горячих источников.

В экзогенных условиях цеолиты имеют также широкие области рас пространения. Имеются указания, например, на образование цеолитов в почвах. Как новообразования цеолиты встречаются в осадочных породах молодого возраста.

Цеолиты, как природные, так и их синтетические аналоги, находят широкое применение в промышленности, особенно в химической, в ка честве материала поверхностей для нанесения катализаторов, в роли сор бентов, ионообменников и молекулярных сит для разделения нефтепро дуктов на фракции, в вакуумных насосах и пр.

ШАБАЗИТ Ca — (Са,K2,Na2,Sr)[Al2Si4O8] · 6H2O. Название происхо дит от слова хабазиос, которым назывался какой то камень, воспетый гре ческим поэтом Орфеем. Синоним: хабазит. Обнаружены различные эк земпляры с преобладанием каждого из перечисленных в катионной позиции элементов, в связи с чем выделены еще три минеральных вида, отличающихся соответствующими суффиксами.

Химический состав непостоянный даже для образцов из одного и того же месторождения. Чаще всего отвечает написанной химической форму ле. В небольших количествах содержится также Ba и Sr.

Сингония тригональная. Облик кристаллов ромбоэдрический, близ кий к кубическому (рис. 363). Двойники прорастания часты, нередко с выступающими на гребнях трехгранными углами. Чаще встречается в виде кристаллических друз, корочек, секреций и плотных агрегатов.

Цвет шабазита белый с красноватым или буроватым оттенком. Блеск стеклянный. Ng = 1,480–1,490 и Nm = 1,478–1,485.

Твердость 4–5. Хрупкий. Спайность по ромбоэдру ясная. Уд. вес 2,08–2,16.

Диагностические признаки. Для шабазита характер ны ромбоэдрические кристаллы и спайность по ромбо эдру, углы между гранями которого близки к прямым.

Рис. 363. Крис По этим признакам он отличается почти от всех других талл шабазита цеолитов. Кальцит обладает меньшей твердостью и лег

ко отличим по отношению к HCl.

П. п. тр. вспучивается и с трудом плавится в пузыристую просвечива ющую эмаль. В HCl разлагается с выделением иловатого кремнезема.

Происхождение и месторождения. Чаще всего встречается во мно гих странах в виде отдельных кристаллов и корок с кальцитом в соста ве миндалин в округлых пустотах пузыристых базальтов, фонолитов и других эффузивных пород, нередко в ассоциации с филлипситом KCa[Al3Si5O16] · ~8H2O, кальцитом и другими минералами. Известен в составе гидротермально переработанных туфов основного состава в басс. р. Нижняя Тунгуска (Эвенкия, Красноярский край), в пегматитах Хибинс кого щелочного массива (Кольский полуостров). Обильные выделения шабазита со стильбитом и кальцитом наблюдаются в пустотах среди желе зорудных скарнов Соколово Сарбайского месторождения (Северо Запад ный Казахстан). В Исландии был встречен в ископаемых раковинах мол люсков. В обилии образуется при устье некоторых горячих источников.

НАТРОЛИТ — Na2[Al2Si3O10] · 2H2O. Название «натролит» дано Клапротом, в переводе оно означае — натровый камень.

Химический состав. Na2O — 16,3 %, Al2О3 — 26,8 %, SiO2 — 47,4 %, Н2О — 9,5 %. Изредка присутствуют Fe2O3, а также К2О.

Сингония ромбическая; пирамидальный в. с. L22P. Пр. гр. Fdd2(C192v). a0 = 18,3; b0 = 18,6; с0 = 6,57. Кристаллическая структура. Основным струк турным элементом является группа [Al2Si3О10], состоящая из кольца четы рех тетраэдров состава [Al2Si2O8] с добавочным тетраэдром SiO4 или чере дующимся с ним AlО4 (рис. 364). Эти группы располагаются в виде беспрерывных цепочек вдоль оси с и связываются друг с другом с помо щью свободных вершин тетраэдров (Si,Al)O4. В целом четыре таких цепоч ки располагаются вокруг винтовой оси (на рис. 364 не показана лишь це почка над плоскостью чертежа). Молекулы Н2О образуют зигзагообразную цепочку, параллельную оси с, вокруг каждой двойной винтовой оси. Ионы Na1+ окружены четырьмя ионами О2– и двумя молекулами Н2О. Подобно другим цеолитам, в натролите ионы Na могут заменяться из окружающих растворов другими катионами. Облик кристаллов обычно столбчатый. Кри сталлы простые, образованы гранями призмы {110}, иногда пинакоидов {010}, {100} и дипирамиды {111} (рис. 365). Двойники по (110), также по (100). Агрегаты. Часто встречается в радиально лучистых агрегатах или в виде кристаллических корок, а также плотный в форме сферолитов и во локнистых масс, иногда скрытокристаллический — халцедоновидный.

Рис. 365. Кристаллы натролита

ных по форме и условиям нахождения цеолитов. Для точных определений приходится прибегать к измерению оптических констант, рентгенометрии или химическому анализу.

П. п. тр. легко плавится, не вспучиваясь, в прозрачное стекло. Вода при нагревании до 300 °С почти полностью удаляется, а по охлаждении вновь поглощается. В HCl растворяется с выделением студенистого кремнезема.

Месторождения. Часто встречается в миндалинах и жеодах эффузив ных изверженных пород (базальта). Как продукт гидротермального измене ния нефелина, а также в радиально лучистых агрегатах известен в пегмати тах нефелиновых сиенитов в Вишневых и Ильменских горах. Очень широко распространен в поздних гидротермальных жилах и в ядрах щелочных пег матитов в нефелиновых сиенитах Хибинского и Ловозерского массивов, где встречается с альбитом, калишпатом, эвдиалитом, апатитом и анальцимом.

СКОЛЕЦИТ — Ca[Al2Si3O10] · 3H2O. От греч. сколекс — червь. Назван по свойству червеобразно искривляться перед паяльной трубкой.

Химический состав (в %): CaO — 14,3, Al2О3 — 26,0, SiO2 — 45,9, Н2О — 13,8. Сингония моноклинная; диэдрический безосный в. с. Р. Пр. гр. Cc(С4s). a0 = 5,67; b0 = 6,54; c0 = 18,44. Псевдотетрагональный. Кристаллическая

структура близка к структуре натролита, с заменой двух атомов натрия одним кальция. Облик кристаллов столбчатый, с развитием граней {110},

{111}, а также {010}. По виду кристаллов не отличим от натролита. Двойни ки по (100) со штриховкой на гранях {010}. Агрегаты игольчатые, радиаль но лучистые. Наблюдается также в волокнистых сферолитовых массах.

Цвет. Бесцветный или белый. Блеск стеклянный, у волокнистых масс — шелковистый. Ng = 1,519, Nm = 1,518 и Np = 1,512.

Твердость 5–5,5. Хрупкий. Спайность по {110} средняя. Уд. вес 2,2–2,4. Диагностические признаки. Без данных химических анализов и по ведения п. п. тр. не отличим от натролита, с которым нередко образует тесные срастания, иногда в пределах одного кристаллического индивида. П. п. тр. вспучивается, червеобразно искривляется (отличие от натро лита). Плавится в пузыристое стекло. В HCl разлагается с образованием

студенистого кремнезема.

Месторождения. В России был встречен в качестве позднего минера ла в щелочных пегматитах Вишневых гор (Урал). Широко распространен в пузыристых лавах базальта в виде миндалин и жеод, в басс. Нижней Тунгус ки (Эвенкия, Красноярский край) в Исландии и в Колорадо (США). Круп ные кристаллы были встречены в Пуна, на юго восток от Бомбея (Индия).

ГЕЙЛАНДИТ8Ca — (Ca,Sr,K2,Na2)[Al2Si6O16] · 5H2O. Химический состав. CaO — 9,2 %, Al2О3 — 16,8 %, SiO2 — 59,2 %, Н2О — 14,8 %. Обыч но присутствует Na2O, К2О — до 3,5 %, часто SrO (иногда до 6,3 %), и BaO — до 2,5 %. Выделяются более редкие крайние члены твердых растворов этой группы: гейландит K и гейландит Sr.

Сингония моноклинная: моноклинно призматический в. с. Кристаллическая структура обладает элементами слоистой структуры. Облик кристаллов изометриче ский или таблитчатый (рис. 366); обычно они встречаются поодиночке. Господствующие формы: {010}, {001}, {100} и {101}. Агрегаты.

Рис. 366. Кристаллы гейландита Нередко наблюдается в листоватых массах с параллельным срастанием пластинок, в лу

чисто листоватых агрегатах в виде секреций в пустотах. Цвет. Бесцвет ный или белый, желтый, кирпично красный (благодаря микроскопиче ским включениям Fe2O3). Блеск стеклянный, на плоскостях спайности перламутровый. Ng = 1,505, Nm = 1,499 и Np = 1,498.

Твердость 3,5–4. Хрупкий. Спайность по {010} совершенная. Уд. вес 2,18–2,22.

Диагностические признаки. От других цеолитов отличается по харак терному пластинчатому облику кристаллов, совершенной спайности, обусловливающей перламутровый отлив, и пластинчато зернистым аг регатам.

П.п. тр. расщепляется, вспучивается и сплавляется в белую эмаль.

ВHCl легко разлагается с выделением студенистого кремнезема.