5. Группа содалита
Минералы группы содалита, кристаллизующиеся в кубической сингонии, по своему составу близки к минералам группы нефелина, но, в отличие от них, содержат в качестве дополнительных анионов Cl1-, S2-, [SO4]2-. В соответствии с этим в число катионов входят дополнительные катионы Na1+ и Са2+.
Содалит - Na8[AlSiO4]6Сl2, или 3Na2O•ЗАl2O3•6SiO2•2NaCl. Название обусловлено содержанием в минерале натрия (сода); "литоc" по-гречески - камень. Как и другие минералы группы, за исключением лазурита, встречается в изверженных породах, богатых натрием и бедных кремнеземом.
Химический состав (в%): Na2O 25,5, Аl2O3 31,7, SiO2 37,1, Сl 7,3. В небольших количествах устанавливается также К2O.
Рис. 360. Кристаллическая решетка содалита в проекции на грань куба вдоль с. Ионы Сl
1- (крупные шары) располагаются в вершинах квадрата на высоте 0 и в середине на высоте 1/2 с = 4,435 V. Малые шары - ионы Na
1+ (цифры при них указывают на относительную их высоту). В каркасе из тетраэдров алюмокислородные группы АlO
4 показаны значком Аl. Для наглядности те вершины тетраэдров, которые должны быть связаны с выше- и нижерасположенными ячейками, показаны обломанными
Силгония кубическая; гексаоктаэдрический в. с. Кристаллическая структура простая кубическая (рис. 360). Ионы Сl располагаются в углах и центрах куба, будучи окружены тетраэдрической группировкой ионов натрия. Облик кристаллов ромбо-додекаэдрический (рис. 361). Образованы гранями {110} и {100). Крайне редко наблюдаются другие формы. Двойники нередки по (111), т. е. двойниковой осью служит тройная ось. Агрегаты. Встречается также в зернистых массах.
Рис. 361. Кристалл содалита
Цвет. Бесцветный или серый с желтоватым или синеватым оттенком, реже синий. Блеск стеклянный, в изломе жирный. N = 1,483-1,490.
Твердость 5,5-6. Спайность по (110) средняя. Излом неровный. Уд. вес 2,13-2,29.
Диагностические признаки. От щелочных силикатов других групп отличается оптической изотропией. Однако от нозеана и гаюина отличить без химической реакции очень трудно. От темноокрашенного флюорита отличается по легкой разлагаемости кислотами.
П. п. тр. сплавляется, вспучиваясь, в бесцветное стекло. В закрытой трубке прозрачные разности мутнеют. Растворяется в НСl, при выпаривании выделяет студенистый кремнезем. Если воздействовать на минерал HNO3 и затем раствор медленно выпарить на предметном стекле, то образуются кристаллики NaCl. Можно проверить также с AgNO3 наличие хлора.
Происхождение и Месторождения. Содалит является первичным минералом изверженных щелочных пород, по преимуществу эффузивных. Изредка встречается и в интрузивных породах, например в содалитовых сиенитах Зеравшана (Таджикская ССР), в мариупольских щелочных породах и пр. Обычно ассоциирует с нефелином, канкринитом, эвдиалитом и другими минералами. Иногда замещает нефелин и другие алюмосиликаты щелочей.
В Ильменских горах он наблюдался в нефелиновых пегматитах в виде небольших скоплений и прожилков синего цвета в ассоциации с канкринитом, иногда в виде включений в анальциме.
В зоне окисления, как и все другие богатые щелочами минералы, постепенно разлагается.
Нозеан - Na8[AlSiO4]6 [SO4]. Сингония кубическая. По свойствам чрезвычайно 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 эффузивных, например в щелочных лавах Канарских островов, островов Зеленого мыса, Минусинском районе, в Альбанских горах (Италия) и других местах.
Гаюин - Na6Ca [AlSiO4]6 [SO4]. В небольших количествах присутствует иногда также К2O.
Сингония кубическая. Встречается в кристаллах додекаэдрического или октаэдрического облика, но чаще в виде оплавленных и округленных зерен.
Цвет яркосиний, небесно-голубой, зеленовато-синий, реже желтый и красный. Блеск стеклянный, жирный в изломе. N= 1,495-1,504 - наибольший среди минералов рассматриваемой группы.
Твердость 5,5. Спайность по {110} средняя. Уд. вес 2,4-2,5. П. п. тр. растрескивается, сплавляется в зеленовато-голубое стекло.
Встречен в лавах на Монте-Сомма (Везувий) в ассоциации с нефелином и лейцитом, в Альбанских горах (Италия) и во многих других местах. Как редкий случай, гаюин был обнаружен в лазуритовом Мало-Быстринском месторождении (на р. Слюдянке, Южное Прибайкалье) в зонах замещения пегматита в контакте с доломитом.
Гельвин - Mn8[BeSiO4]6S2. ВеО 13,6%. Содержит также FeO (до 15%). Сингония кубическая. Тексатетраэдрический в. с. Встречается в виде тетраэдрических кристаллов или шарообразных масс.
Цвет желтый, желто-бурый, красно-бурый, реже зеленый. Полупрозрачный. Блеск стеклянный, смолистый. N = 1,746.
Твердость 6-6,5. Излом неровный, раковистый. Спайность заметная по {111}. Уд. вес 3,16-3,36.
Диагностические признаки. Очень похож на гранат. Отличается наличием серы, легко устанавливаемой с помощью реакции на серную печень или с As2O3 в H2SO4 при кипячении порошка (гельвин покрывается ярким канареечно-желтым налетом As2S3).
П. п. тр., вспучиваясь, плавится в желтовато-бурое непрозрачное стекло. С бурой дает реакцию на Мn. Растворяется в НСl с выделением H2S; при выпаривании образует студенистый осадок кремнезема.
Практическое значение. В случае существенных скоплений может иметь промышленное значение как руда на бериллий.
Происхождение и Месторождения. Встречается в пегматитовых жилах в ассоциации с кварцем, альбитом, амазонитом. В Норвегии встречался в авгитовых сиенитах в районе 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).
Лазурит - Na8[AlSiO4]6[SO4], Формула точно не установлена. Содержит СаО до нескольких процентов. Название дано по яркосиней окраске минерала. Синонимы: ляпис-лазурь, ультрамарин (искусственный).
Химический состав лазурита из Мало-Быстринского месторождения (в %): Na2O 16,8, СаО 8,7, Аl2O, 27,2, SiO2 31,8, SO3 11,8, S 0,34, Cl 0,25 и немного H2O, SrO, MgO, К2O, Fe2O3 и СO2.
Сингония кубическая. Обычно встречается в сплошных, плотных массах. Кристаллическая структура аналогична структуре содалита.
Цвет лазурита густой лазурево-синий, фиолетовый, иногда голубой или зеленовато-синий. Блеск стеклянный. N около 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 яркосиний или голубой цвет как в массе, так и в тонких шлифах. Похож на синий содалит, но парагенетические соотношения совсем иные: первый - с щелочными силикатами, второй - с кальцитом, доломитом.
П. п. тр., вспучиваясь, легко сплавляется в белое стекло. После прокаливания до тёмнокрасного каления иногда усиливает свою окраску. В HCl разлагается, выделяет H2S (чувствуется по запаху) и после выпаривания оставляет студенистый кремнезем.
Происхождение. Редко встречающиеся месторождения приурочены к контактам щелочных изверженных пород (сиенитов, гранитов и их пегматитов) с карбонатными породами. В ассоциации с ним, кроме кальцита, нередко наблюдаются пирит в виде мелких зернышек, хорошо видимых на полированных образцах, а также глауколит и другие минералы, за исключением кварца. Изредка обнаруживается в щелочных лавах (Везувий).
Практическое значение. Как красивый поделочный камень лазурит привлекал к себе внимание издавна. Об этом камне мы находим упоминания у писателей древних веков различных стран. В Греции и Римской империи лазурит пользовался особой славой как сырье для приготовления прочной и красивой краски. Широко известны старинные изделия из него в виде чаш, шкатулок, колец, статуэток, амулетов и множества безделушек. В XVII в. лазуритовый камень употреблялся для отделки драгоценностей, украшения мебели и каминов. В виде тонкого облицовочного материала он шел на инкрустации в сочетании с золотом, бронзой и другими металлами. Особенно ценились разности василькового цвета с крапинками пирита. Мы встречаем этот камень в Ленинграде в колоннах Исаакиевского собора, на стенах в оимнем дворце, в Эрмитаже в вазах, столах и пр.
Месторождения. Стариннейшим месторождением, пользовавшимся большой славой и описанным в свое время еще Марко Поло (1271), является Бадашханское месторождение в Афганистане, где массы лазурита разных оттенков (от индигового до голубого) образовались метасоматическим путем в известняках. Геологически оно детально не изучено. Другое знаменитое месторождение - Мало-Быстринское находится в Южном Прибайкалье на р. Слюдянке, где лазурит образовался метасоматическим путем в результате реакций между пегматитом и доломитовыми породами. Первые находки лазурита в этом районе были сделаны в 1784 г. (по указанию местных крестьян).