Материал: Betekhtin
Описательная часть
656
лепидолитовых месторождений
Карибиб
(ЮгоЗападная 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[AlSiO
4
], где R = Li, Na, К. Кристаллизуются они в гексагональной син
гонии. Na[AlSiO
4
] и К[Al5SiO
4
] при высоких температурах образуют
непрерывный ряд твердых растворов. Здесь рассмотрим один нефелин.
НЕФЕЛИН
— KNa
3
[AlSiO
4
]
4
, или, приближенно, — Na
2
O · Al
2
О
3
· 2SiO
2
.
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. SiO
2
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:
?
Si
4+
→
Na
1+
Al
3+
. Содержание К
2
О молекулы
также колеблется, так как нефелин образует ограниченный изоморфный
ряд с
кальсилитом
K[AlSiO
4
]. Кроме того, устанавливаются примеси CaO
(до 0,5–7 %), иногда Fe
2
O
3
, Cl и Н
2
О.
Сингония
гексагональная; гексагональнопирамидальный в. с.
L
6
. Пр.
гр.
Р
6
3
(
C
6
6
).
a
0
= 10,05;
с
0
= 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.
Облик кристаллов
призматический, короткостолбчатый (рис. 359)
или толстотаблитчатый. Главное развитие имеют призма {101
–
0} и пина
коид {0001}, а также грани пирамиды {101
–
1} и призмы {112
–
0}. Простые по
внешнему виду формы кристаллов нефелина в действительности неред
ко представляют двойниковые сростки (с неправильными границами),
Раздел V. Кислородные соли (оксисоли)
657
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.
Бесцветный, но чаще сероватобелый,
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.
В щелочных, 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.
В более богатых кремнеземом магматических дериватах он ассоциирует
с альбитом и содалитом, а при избытке SiO
2
, выражающемся в присут
ствии свободного кремнезема (кварца, например), уже не встречается.
В глубинных 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 карбонатионами, нефелин замеща
ется красноватокоричневой массой, состоящей из канкринита, гиббсита
и цеолитов и называемой шпреуштейном.
Рис. 359.
Кристаллы нефелина
Описательная часть
658
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
КияШалтырь
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 Al
2
О
3
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 Cl
1–
, S
2–
,
[SO
4
]
2–
. В соответствии с этим в число катионов входят дополнительные
катионы Na
1+
и Ca
2+
.
СОДАЛИТ
— Na
8
[AlSiO
4
]
6
Cl
2
или 3Na
2
O · 3Al
2
O
3
· 6SiO
2
· 2NaCl. Назва
ние обусловлено содержанием в минерале натрия (сода);
литос
погреч. —
камень. Как и другие минералы группы, за исключением лазурита, встре
чается в изверженных породах, богатых натрием и бедных кремнеземом.
Химический состав
. Na
2
O — 25,5 %, Al
2
О
3
— 31,7 %, SiO
2
— 37,1, Cl—
7,3 %. В небольших количествах устанавливается также К
2
О и Ca
2
O. Со
держащая серу разновидность называется гакманитом.
Сингония
кубическая; гексатетраэдрический в. с. Пр. гр.
P
4
–
3
n
(
T
4
d
).
a
0
= 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 [Na
4
Cl]
3+
. Ионы натрия при этом расположены по два в шестерных кольцах карка
Раздел V. Кислородные соли (оксисоли)
659
са.
Облик кристаллов
ромбододекаэдрический (рис.
361). Образованы гранями {110} и {100}. Крайне редко
наблюдаются другие формы. Двойники нередки по
(111), т. е. двойниковой осью служит тройная ось.
Аг8
регаты
. Встречается также в зернистых массах.
Цвет
. Бесцветный или серый с желтоватым или
синеватым оттенком, синий до фиолетового, зеленый,
розовый до малинового. Гакманит на свежем сколе
имеет яркорозовую окраску, которая в течение не
скольких минут на свету полностью исчезает, сменяясь бледным зелено
ватосерым 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 HNO
3
и затем раствор медленно выпаривать на предметном стекле,
Рис. 360.
Кристаллическая структура содалита в проекции на грань куба вдоль оси
с.
Ионы Cl
1–
(крупные шары) располагаются в вершинах квадрата на высоте 0
и в середи
не на высоте
1
/
2
с
= 4,435 A
°. Малые шары — ионы Na
1+
(цифры при них указывают на
относительную их высоту). В каркасе из тетраэдров алюмокислородные группы АlО
4
показаны значком Al. Для наглядности те вершины тетраэдров, которые должны быть
связаны с выше и нижерасположенными ячейками, показаны обломанными
Рис. 361.
Кристалл
содалита
Описательная часть
660
то образуются кристаллики NaCl. Можно проверить также с AgNO
3
на
личие хлора.
Происхождение и месторождения
. Содалит является первичным ми
нералом изверженных щелочных пород, по преимуществу эффузивных.
Первичномагматический содалит является частью содалитовых не
фелиновых сиенитов (тавитов), находящихся среди нефелиновых сие
нитов
Ловозерского
щелочного массива (Кольский полуостров). Как позд
ний минерал часто замещает нефелин и другие алюмосиликаты щелочей
в нефелиновых сиенитах, нередко присутствует в их пегматитах (
Хибин
ский
и
Ловозерский
массивы на Кольском полуострове). В
Ильменских
и
Вишневых
горах (Ю. Урал) он наблюдался в нефелиновых
пегматитах
в
виде небольших скоплений и прожилков синего цвета в ассоциации с
канкринитом, иногда в виде включений в анальциме.
Содалит известен также в массивах содалитовых сиенитах
Тутека
и
ДараиПиоза
в Алайском хребте и в долине р.
ТагобыСабах
в Туркес
танском хребте (Таджикистан), в щелочных породах (мариуполитах)
Ок
тябрьского
массива в Приазовье (Украина) и пр. Обычно ассоциирует с
нефелином, альбитом, канкринитом, эгирином, цирконом и другими ми
нералами. В зоне окисления, как и все другие богатые щелочами минера
лы, постепенно разлагается.
НОЗЕАН
— Na
8
[AlSiO
4
]
6
[SO
4
]
.
H
2
O. Назван в честь немецкого гео
лога К. Нозе (XIX в.). Вода имеет цеолитный характер и содержится
в переменных количествах.
Сингония
кубическая; гексаоктаэдрический в. с. Пр. гр.
P
4
–
3
n
(
T
4
d
).
a
0
= 9,07–9,11.
Кристаллическая структура
близка к содалитовой, но кар
кас существенно раздвинут изза вхождения сульфатионов, более круп
ных в сравнении с хлором. Упорядоченное распределение сульфатионов
и воды приводит к изменению симметрии структуры. По свойствам чрез
вычайно похож на содалит.
Цвет
серый с желтоватым, зеленоватым или голубым оттенком, реже
белый.
N
= 1,495.
Твердость
5,5.
Спайность
по (110) средняя.
Уд. вес
2,28–
2,40. Часто содержит включения посторонних минералов. Кристаллы
вследствие этого производят впечатление сильно разъеденных.
Встречается в щелочных изверженных породах, главным образом эф
фузивных, например, в щелочных лавах Канарских островов, островов Зе
леного мыса, в Минусинском районе (Хакассия), в Альбанских горах (Ита
лия) и других местах. Отмечен и в интрузивных породах — нозеановых
сиенитах (науяитах) щелочных массивов
Илимаусак
(Южная Гренландия)
и
Ловозерского
на Кольском полуострове. На
Турьем
мысе (Терский берег
Кольского полуострова) нозеан является главным породообразующим
минералом жильных щелочных пород (нозеанитов).
ГАЮИН
— Na
4,5
Ca
2
K[AlSiO
4
]
6
[SO
4
]
1,5
(OH)
0,5
. Назван в честь француз
ского кристаллографа Р. Ж. Гаюи (1752—1838). Изоморфная смесимость
с нозеаном — ограниченная.