Вишневит минерал

Назван по месту находки в Вишневых горах на Южном Урале.

Английское название минерала Вишневит - Vishnevite.

Синонимы: Лосит - losite (Лакруа, 1911); сульфатный канкринит - sulphatic cancrinite; гидронозеан - hydronosean; сульфатный натриевый канкринит - sulphatic Na-cancrinite.

Содержание

• Химический состав
• Разновидности
• Кристаллографическая характеристика
• Форма нахождения в природе
• Физические свойства
• Диагностические признаки
• Происхождение минерала
• Месторождения
• Физические методы исследования
• Кристаллооптические свойства в тонких препаратах (шлифах)

 

Формула

Na₈[Al₆Si₆O₂₄](SO₄) • 2Н₂O

Химический состав

Является крайним членом изоморфного ряда канкринит-вишневит, представляющего серию твердых растворов, образованных замещением добавочных анионов СO3^2- на SO₄^2- в полостях алюмосиликатного каркаса решетки. Идеальная формула вишневитового конечного члена Na₈Al₆Si6O₂₄SO₄ • 2Н₂O.

Предлагалось подразделять минералы изоморфного ряда по величине отношения SO₃/(SO₃ + СO₂) на вишневит (>70%), сульфат-канкриниг (10-70%) и канкринит (до 10%) или по содержанию канкринитового конечного члена (Deer et al., 1963) - на вишневит (0-20% канкринитовой составляющей), карбонатный вишневит (20-50%), сульфатный канкринит (50-80%) и канкринит (80-100%).

Детальное исследование канкринит-вишневитовых твердых растворов проведено Хассаном и Грунди. Для вишневита в отличие от канкринита характерно более низкое содержание Са и в большинстве случаев - высокое содержание К. Идеализированная формула высококалиевого вишневита (Na, K)₈(Al₆Si₆O₂₄)(SO₄) • 3 Н₂O, где отношение Na : К ~ 1,5.

Карбонат-вишневит и гидроксил-вишневит, описанные из пегматитов Ловозерского щелочного массива, доизучены и утверждены КНМиНМ ММА как новые минералы группы канкринита - канкрисилит и гидрокси- канкринит.

Общая формула вишневита (Na, Са, K)_6-8[Al₆Si₆O₂₄](SO₄, СО₃, Cl)_2-4 • n H₂O.

 

Разновидности

Высококалиевый вишневит (К-вишневит) — superpotassian vishnevite (K-vishnevite), отличается высоким содержанием К. 

Кристаллическая структура К-вишневита (образец из Сыннырского щелочного массива, Северном Прибайкалье) характеризуется канкринитовым каркасом из упорядоченно расположенных SiO4- и AlO₄-тетраэдров. В центрах каналов шестиугольного сечения на осях 3 размещаются атомы Na(l), вокруг  которых, аналогично структуре синтетического Ge-канкринита, расположены молекулы Н₂O. Однако в отличие от Ge-канкринита статистически заполненные позиции молекул Н₂O в К-вишневите расщепляются на две - Н₂O(1) и Н₂O(2), С близкими координатами, но с разной степенью заселения. В полостях каркаса локализованы SO₄-тетраэдры, щелочные катионы и молекулы Н₂O.  Единая в структуре канкринита позиция Na(2) в К-вишневите расщепляется на две с упорядоченным распределением К и Na.

Твердость 5-6. В шлифах наблюдаются  гнездообразные выделения розетковидных и радиально-лучистых агрегатов шестоватых зерен. Спайность совершенная, совпадает с удлинением зерен. Погасание прямое. Удлинение (-). Найден в щелочных массивах калиевого ряда. В Сыннырском массиве встречен в сынныритах (ультракалиевых породах) в виде снежно-белых выделений размером до 1 мм и зерен неправильной формы (0,1-0,5 мм), включенных в агрегат кальсилита и калиевого полевого шпата.

В Мурунском массиве (Алдан) ярко-голубой вишневит развит в дайковых лейцит-порфирах по псевдолейцитовым вкрапленникам. По данным частичного микрозондового анализа, К > Na.

 

Кристаллографическая характеристика

Сингония Гексогональная С₆⁶- P6₃

 

Кристаллическая структура

 

Структура (расшифрована на образце из Вишневых гор из Британского музея естественной истории) имеет большое сходство со структурой канкринита. Алюмосиликатный каркас очень близок канкринитовому как по размеру, так и по относительному положению атомов, также характеризуется полным упорядочением Si и Аl. Подчеркивается, однако, что в вишневите Аl занимает позиции Т(1) и Si - позиции Т(2), тогда как в канкрините, наоборот, в позиции Т(1) находится Si, в позиции Т(2) - Аl. В связи с этим предполагается возможность нарушения простой последовательности чередования слоев АВАВ... слоем С. В канкринитовых полостях находятся ионы Na⁺ и молекулы Н₂O. Главное отличие от канкринита - заселение больших каналов группами SO4^2-. Расположение групп SO₄^2- очень сходно с положением групп СO3^2- в канкрините и влияет на положение внутриканальных катионов, от которых, в свою очередь, зависит положение анионных групп. Большое среднее расстояние катион-O (2,614 А против 2,550 А в канкрините) связано с большим содержанием в вишневите К и меньшим содержанием Са.

Форма нахождения в природе

 

Облик кристаллов. Кристаллы призматические до таблитчатых.

Агрегаты. Неправильные зернистые выделения (до 1-2 см в поперечнике), редко кристаллы.
 

Вишневит физические свойства

Оптические

• Цвет голубой, ярко-голубой, светло-сиреневый, оранжевый, желтый, розовый, белый, иногда темно-серый, почти черный, а также бесцветный. Темная окраска вишневита из Ловозера (Кольский полуостров), исчезающая после прокаливания, связывается с органическим веществом.
• Блеск стеклянный до перламутрового.
• Прозрачность. Полупрозрачен. В осколках просвечивает.

Механические

• Твердость 5.
• Плотность 2,32-2,43.
• Спайность по (1010) совершенная, по (0001) несовершенная.
• Излом неровный.
• Хрупкий.

Прочие свойства

ИК-спектр близок таковому канкринита в области колебаний Si(Al)O₄- тетраэдров; наблюдаются четкие полосы 429, 453, 493, 565 , 626, 682, 720, 1000, 1040, 1158 см^-1. Полоса при 1110 см^-1 отражает наличие SO₄^2--групп, слабые полосы при 1440 и 1520 см^-1 связаны с СO3^2--группами. Имеются также широкая полоса поглощения в области 3000-3800 см^-1 и полоса деформационных колебаний Н₂O при 1640 см^-1. Кроме того, наблюдаются следы полос, характерных для Н₂O в канкрините, - 3543 и 3593 см^-1.

В результате исследования спектров комбинационного рассеяния света установлена частота всех КР-активных колебаний анионов SO₄ и СO3^2- в структуре. Предложено использовать линии КР полносимметричных колебаний SO₄^2- -групп для диагностики минералов ряда вишневит-канкринит. Проведено сравнительное изучение спектров ИК-отражения вишневита и канкринита. Голубая окраска имеет радиационное происхождение и связывается, по данным ЭПР, с дырочным центром SO₄^- или электронным центром SO₃^- .

В оптическом спектре наблюдается широкая полоса поглощения с максимумом -600 нм, определяющая голубую или синюю окраску образцов и связанная прямой зависимостью с концентрацией центров SO₃^-. В спектре фотолюминесценции молекулярного иона S2^- наблюдается максимум при 14860 см^-1 (или 673 нм).

Не люминесцирует.

Поведение при нагревании. На ДТА уральского вишневита термические эффекты отсутствуют. Определены содержание Н₂O и СO₂ и характер их выделения в газообразных продуктах разложения вишневита, по данным титриметрического анализа: к 400° выделяются 80% всей массы Н₂O, к 700° выделение Н₂O завершается. В процессе нагревания наблюдалось уменьшение а₀ (до 700°) и с₀ (до 400°), приближающихся к таковым у канкринита и далее не изменяющихся до 1100°, т.е. пока сохраняется структура вишневита. Продукты разложения - нефелин, нозеан и незначительное количество геленита.

На термограмме образца из щелочных пород Алайского хребта имеется ряд слабо выраженных эндотермических эффектов, наиболее отчетливых в области 650 (разложение вишневита) и 1400° (плавление). В интервале от 20 до 650-700° кривая имеет корытообразную форму, обусловленную постепенным выделением Н₂O (до 200° - 1%, 200-400° - 1%, 400-700° - около 2%). При 650-700° образуется смесь нозеана (~60%), гаюина (5%), нефелина (5%), лейцита (10%), тридимита (5%) и обезвоженных квасцов (15%). Бледно-голубой вишневит обесцвечивается при 250°, голубой - при 500°.

Диагностические признаки

Сходные минералы. Нозеан, нефелин, содалит.

Сопутствующие минералы.   Нозеан, нефелин, содалит, ортоклаз и меланит.

Минерал нозеана отличается по дебаеграмме, от нефелина - меньшим двупреломлением и лучшей спайностью. В отличие от карбонат-канкринита имеет обычно синюю окраску, большие размеры элементарной ячейки, низкие показатели преломления и очень низкое двупреломление (иногда изотропный). В шлифах сходен с анальцимом.

Происхождение и нахождение

Редкий. Известен в щелочных породах и пегматитах, главным образом как вторичный по нефелину (и содалиту). Первичный очень редок.

Изменение минерала

Неустойчив. Замещается кальцитом и цеолитами. При интенсивном изменении разрушается с образованием кальцита, корунда, мусковита и гроссуляра, иногда нацело замещается псевдомезолитом.

 

Месторождения

В Ловозерском массиве на горе Аллуайв является породообразующим в одной из разновидностей пойкилитовых сфен-эвдиалитовых сиенитов. Слагает изометричные пойкилитовые вростки в микроклине (до 0,5 см), частично замещает нефелин и содалит. В пегматитах и гидротермалитах не встречается, близ контакта с ними часто обесцвечивается.

Развит в нефелиновых сиенитах щелочных массивов Алайского хребта (Урусай, Зардалек, Чекинда) в Средней Азии вместе с содалитом, гаюином, канкринитом и в пегматитах - с микроклином, содалитом, турмалином. Образуется в гидротермальных условиях за счет нефелина и содалита, иногда (массив Чекинда) отлагается в промежутках между зернами других минералов, ассоциируя с биотитом, флюоритом и канкринит-либенеритовыми псевдоморфозами по нефелину. На Урусае обнаружен также во флюоритовой жиле, залегающей среди мраморизованных известняков, в ассоциации с микроклином, кальцитом, доломитом.
В миаскитовых пегматитах Вишневых и Ильменских гор на Южном Урале развит по нефелину в виде сплошных агрегатов и жилок голубого цвета, встречается значительно реже канкринита.

В Вишневых горах в Курочкином логе в некоторых пегматитах известны вишневит (серый) и сульфатный канкринит (желтый). Они развиты по нефелину и обычно находятся в разных частях пегматита в различных парагенезисах: вишневит — в цеолитизированных участках, сульфатный канкринит - в альбитизированных.

Отмечался в канкринитовых пегматитах в Дахунурском массиве (Тува).

Известен также в ийолитах и мельтейгитах щелочной провинции Иивара, Куусамо (Финляндия). В Лох-Боролан, Ассинт (Шотландия), наблюдался в пегматитах, приуроченных к бороланитам (нефелиновый сиенит с массивной структурой), в ассоциации с ортоклазом и меланитом.

Физические методы исследования

Старинные методы. Под паяльной трубкой

Кристаллооптические свойства в тонких препаратах (шлифах)

Бесцветный. Погасание прямое. Удлинение относительно спайности (-). Одноосный (-). Иногда аномально двуосный. 2V от -5 до -10°. n_o = 1,489-1,502, n_e = 1,488-1,495; n_o-n_e = 0,0007 (почти изотропный) - 0,007.