3. Группа лейцита

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

Лейцит - K[AlSi₂O₆], или К₂O•Al₂O₃•4SiO₂. Название происходит от греческого слова "лейкос" - светлый. Является породообразующим минералом в некоторых богатых щелочами и относительно бедных кремнеземом эффузивных породах (лейцитовых базальтах, фонолитах, трахитах и др.).

Химический состав. К₂O 21,5%, Аl₂O₃ 23,5%, SiO₂ 55,0%. В виде примесей присутствуют в незначительных количествах Na₂O, СаО, Н₂O.

Рис. 357. Кристалл лейцита

Сингония. Обладает диморфизмом. При температуре выше 620° устойчива кубическая модификация, ниже этой температуры лейцит претерпевает полиморфное превращение в тетрагональную модификацию.Рис. 357. Кристалл леицита. Облик кристаллов чрезвычайно характерен: наблюдается в виде хорошо образованных со всех сторон полиэдрических кристаллов - тетрагон-триоктаэдров (рис. 357). Характерные 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 Nр = 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 НСl растворяется с выделением порошковатого кремнезема.

Происхождение. Лейцит является типичным высокотемпературным магматическим минералом, образующимся при затвердевании лав, богатых щелочами (главным образом К₂O) и бедных SiO₂. Поэтому совместно с кварцем он не наблюдается. Обычно с ним ассоциируют щелочные пироксены (эгирин или эгирин-авгит), нефелин и др. В виде отдельных кристаллов встречается также в вулканических выбросах-пеплах и туфах.

Под воздействием позднейших процессов нередко наблюдаются явления химических превращений. Известны псевдоморфозы ортоклаза и серицита (калиевой слюды) по кристаллам лейцита. Иногда они замещаются также нефелином и альбитом, и притом в различных количественных соотношениях. Такие псевдоморфозы носят название псевдолейцита или эпилейцита. 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.

Практическое значение. В некоторых странах, например в Италии, лейцитовые породы разрабатываются как минеральное сырье для получения калиевых продуктов и металлического алюминия. Следует иметь в виду, что лейцит по сравнению с ортоклазом содержит меньше SiO₂ и больше Аl₂O₃.

Месторождения. В СССР лейцитсодержащие эффузивные породы известны на территории Армении. В значительных количествах в виде крупных и мелких кристаллов лейцит содержится в лавах на Монте-Сомма (Везувий). Эпилейцитовые эффузивные породы у нас были встречены в Туркестане, на р. Ишим, в Восточной Сибири и в других местах.

Анальцим - Na[AlSi₂O₆]•H₂O, или Na₂O•Al₂O₈•4SiO₂•2H₂O. "Анальцис" по-гречески - бессильный. Название было дано за его свойство лишь слабо электризоваться при трении.

Химический состав (в%): Na₂O 14,07; Аl₂O₃ 23,29; SiO₂ 54,47, Н₂O 8,17. Установлена также разновидность, богатая К₂O (,о 5,5%). В небольших количествах иногда содержатся СаО и MgO.

Сингония кубическая. Кристаллизуется точно в таких же формах, как и лейцит (см. рис. 357). Реже встречаются кубические кристаллы, притупленные на углах гранями тетрагон-триоктаэдра (рис. 358). Наблюдается также в зернистых агрегатах, в виде друз кристаллов в пустотах, кристаллических корочек и жеод.

Рис. 358. Кристалл анальцима

Цвет. Бесцветный, белый с сероватым, красноватым или зеленоватым оттенком, иногда мясо-красный (благодаря пигментации окисью железа). Блеск стеклянный.

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

Диагностические признаки. От похожею на него лейцита отличается прежде всего по составу, более низкой твердости, более низкому показателю преломления и по поведению п. п. тр.

П. п. тр., в отличие от лейцита, легко сплавляется в прозрачное стекло. При нагревании легко выделяет воду и мутнеет (у лейцита этого не наблюдается). В НСl 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 процессов. Часто образование его происходит при температуре, по всей вероятности, ниже 100°.

В редких случаях образуется, повидимому, как первичный минерал при кристаллизации магмы, богатой Na и Н₂O, находившейся под большим давлением В так называемых тешенитах (аиальцимовых диабазах) он, являясь единственным алюмосиликатом натрия, кристаллизуется самым последним в промежутках между ранее выделившимися силикатами. Таковы, например, тешениты Кавказа. Крупные прозрачные кристаллы находятся в вулканических туфах на Циклоповых островах близ Катаньи (Сицилия).

В пегматитах щелочных пород, богатых натрием (нефелиновых сиенитов), он наблюдается в числе последних гидротермальных минералов, замещая большей частью нефелин. Обнаруживается в пегматитах Ильменских гор и в других местах.

В виде новообразований анальцим возникает иногда и при экзогенных процессах. Его находят, например, в почвах, образовавшихся на месте лейцитовых пород, изредка в осадочных породах.

Поллуцит - Cs[AlSi₂O₆] (теоретически); также Cs₄NaAl₅Si₁₁O₃₂•l,3H₂O. Последняя формула относится к наиболее богатой цезием из установленных пока в природе разностей поллуцита. Синоним: поллукс. Еще совсем недавно поллуцит представлял собой минералогическую редкость. В настоящее время известны промышленные скопления этого минерала, единственного пока по богатству цезием.

Химический состав не постоянен. Содержание Cs₂O достигает 30-32%. Установлен интересный случай изоморфного смешения поллуцита с анальцимом. На основании ряда имеющихся химических анализов был сделан вывод, что конечный член этого изоморфного ряда (чистый поллуцит, пока не встреченный в природе) должен иметь следующую формулу: Cs[AlSi₂O₆], т. е. должен являться аналогом лейцита.

Следовательно, изоморфные смеси образуются между безводным и водным силикатами: Cs[AlSi₂O₆]- Na[AlSi₂O₆]•Н₂O. В незначительных количествах присутствуют также Rb₂O, К₂O и Тl₂O.

Сингония кубическая; гексаоктаэдрический в. с. Кристаллическая структура аналогична структуре анальцима. Облик кристаллов. Ясно образованные кристаллы встречаются в пустотах, но вообще редки. Представляют комбинацию {100} и {210). Достигают 2 см в поперечнике. Чаще наблюдается в виде жилок или сплошных масс.

Цвет. Бесцветный, прозрачный. Блеск типичный стеклянный. N = 1,524-1,506.

Твердость 6,5. Спайность практически отсутствует. Излом раковистый, 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 и розового цвета.

П. п. тр. тонкие осколки закругляются по краям; плавится в белую эмаль, причем пламя окрашивается в красновато-желтый цвет. При накаливании становится мутным (теряет воду). В НСl при нагревании растворяется с трудом с выделением порошковатого кремнезема; раствор с хлористой платиной дает обильный осадок двойной хлористой соли цезия и платины.

Происхождение. Как гидротермальный минерал встречается в миаролитовых пустотах в граните и пегматитах. Парагенетически связан с литиевыми силикатами (петалитом, лепидолитом), литиевыми фосфатами (амблигонитом), кварцем и другими минералами.

В сплошных массах поллуцита наблюдаются многочисленные тончайшие белые прожилки каолиноподобных продуктов его разрушения.

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

Месторождения. Первоначально поллуцит был установлен в пустотах среди гранитов на о. Эльба (Италия). В значительных скоплениях он был обнаружен в районе лепидолитовых месторождений Карибиб (Юго-Западная Африка). Описан также в месторождениях Варутрёск (Швеция), Геброн (США) и других местах.