Минерал нефелин Группа фельдшпатоидов
К этой группе относятся минералы, являющиеся заместителями полевых шпатов при образовании изверженных горных пород, недосыщенных SiO2. К ним относятся: нефелин, лейцит, канкринит, содалит, лазурит, нозеан, гаюин. В этой группе мы также рассмотрим поллуцит и анальцим, весьма близкие к лейциту.
Нефелин — Na3K[AlSiO4]4. Название минерала происходит от греч. нефеле — облако (при разложении в сильных кислотах образует облако-видный кремнезем).
Химический состав: SiO2 — 41,48—46,41%; Аl2O3— 31,07— 33,99%; Na2O — 15,67—17,25%; К2O — 3,66—6,57%; остальное приходится на Fe2O3, Cl, F и Н2O; примеси Са и Be.
Сингония — гексагональная, вид симметрии — гексагонально-пирамидальный — С6 — 6 (Le).
Структурная ячейка содержит 2 единицы; а0 = 10,01, с0 = 8,41; а0 : с0 = 1 : 0,840. Пространственная группа — C66 — P63.
Кристаллическая структура нефелина выводится из структуры тридимита, в которой половина ионов Si4+ замещена Al3+.
В структуре нефелина по сравнению с тридимитом наблюдается значительное искажение тетраэдров, которое является результатом внедрен ионов Na. Ионы Na+располагаются в пустотах каркаса из тетраэдров и осу-ществляют полную нейтрализацию отрицательных зарядов O2-, возникающих вследствие замены части ионов Si4+ на Аl3+. Неполная стехиометрииность замены Si4+ на Аl3+, вероятно, объясняет избыток SiО2 в нефелине, обычно устанавливаемый анализами.
Агрегаты и габитус. Нефелин обычно образует зернистые и массивные агрегаты. Кристаллы его встречаются сравнительно редко. Они мелкие и имеют призматический короткостолбчатый облик (рис. ). Главными формами являются призма {1010} и пинакоид {0001}, к которым иногда присоединяются пирамида{1011} и призма {1120}. Фигуры травления на кристаллах нефелина свидетельствуют о том, что простые по внешнему виду формы кристаллов этого минерала в действительности представляют собой двойниковые сростки.
Физические свойства
Нефелин бесцветный, но часто имеет серовато-белый или серый цвет с желтоватым, буроватым, красноватым и зеленоватым оттенками. Непрозрачные окрашенные разности крупнозернистого нефелина с жирным блеском выделяют под названием елеолита. Блеск на плоскостях кристаллов стеклянный, на изломе жирный. Спайность отсутствует. Излом раковистый или неровный. Твердость — 5—6. Хрупкий. Плотность — 2,6. Оптические свойства: одноосный, отрицательный; nm = 1,532—1,547, nр = 1,529—1,542, nm — nр = 0,003—0,005.
Диагностические признаки нефелина — сероватая окраска и жирный блеск. Главные линии на рентгенограммах: 3,001; 2,338; 1,553. В кислотах растворяется, выделяя SiО2 в виде облаковидного геля. П. п. т. плавится, окрашивая пламя в желтый цвет.
Искусственное получение. В лабораторных условиях нефелин получен кристаллизацией расплава нефелинового состава при длительном нагревании при температуре 900—1000° С.
Образование и месторождения. Нефелин образуется магматическим путем и входит в состав многих щелочных пород. В богатых щелочами, но бедных SiО2 магмах нефелин играет такую же роль, как и полевые шпаты в обычных магмах. Нефелин щелочных пород чаще всего находится в ассоциации с другими фельдшпатидами (лейцит, содалит, нозеан, канкринит). С первичным кварцем нефелин никогда не встречается, потому что он реагирует с кремнекислотой и в зависимости от количества SiО2 дает или альбит, или нефелин и альбит, или альбит и кварц:
Na[ AlSiО4] + 2SiО2 = Na[AlSi3О8]
2Na[AlSiO4] + 2SiO2 = Na[AlSiO4] + Na[ AlSi3O8]
2Na[AlSiO4] +5SiO2 = 2Na[AlSi3O8] 2SiO2.
Месторождения нефелина имеются в районе Хибин, а также в Ильменских и Вишневых горах на Урале и в Приазовском районе Украинской кристаллической полосы.
Разрушение. Нефелин нередко замещается цеолитами, канкри-нитом и содалитом. На земной поверхности он легко выветривается и переходит в каолинит, карбонаты, сульфаты и другие кислородные образования.
Практическое значение. Нефелин используется как руда на алюминий, для получения соды, в стекольной промышленности. В фарфоровой промышленности он служит заменителем полевых шпатов.