Гаюин минерал

Назван Бруун-Ниргаардом в 1807 г. в честь французского кристаллографа и минералога Р.Ж. Гаюи (1743-1822).

Английское название минерала Гаюин - Hatiyne

Синонимы: Гаюинит - hauynite (Dana, 1868); латиалит - latialite (Gismondi, 1803); берцелин - berzeline (Necker, 1831); лазиалит - lazialite (Dana, 1892); наполит - napolite (Brooke, 1823); сапфирин - sapphirine (Nose, 1809); мариалит - marialite (Ryllo, 1850); деодатит - deodatite (Zappe, 1817); айюин - ajuin (Weyberg, 1929; Clark, 1993)

Содержание

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

 

Формула

Na_4,5Ca₂K[Al₆Si₆O₂₄](SO₄)_1,5(ОН)_0,5

Химический состав

Состав гаюина промежуточный между составом нозеана Na₈Al₆Si₆O₂₄ • SO₄ и гипотетического конечного члена Ca₄Al₆Si₆O₂₄• SO₄, но с дополнительными группами S04^2- по сравнению с полным пределом из двух групп на элементарную ячейку. Электростатический баланс достигается замещением 2Na⁺ Са2⁺. Наблюдаются колебания в содержании Аl₂O₃ и SiO₂ и небольшое замещение Аl на Fe³⁺. Существенно колеблется содержание Na₂O и СаО. Содержание К₂O меняется от сотых долей процента до 8,47%; SO₃ - от 8,71 до 14,10%. Сульфат-ион частично замещается хлором. Все природные образцы имеют весьма непостоянный состав (даже для одного месторождения).

Спектральным анализом установлены Ва, Be, Mn, Pb, Sr, Мо, Cu (образец из района Лаахерского оз.)

 

Разновидности

Гидрогаюин - hydrohaiiyne - гаюин с повышенным содержанием Н₂O⁺¹¹⁰ - 4,18%; а⁰ = 9,16 А. Цвет бледнозеленый, иногда почти белый. Плотность. 2,440. Хрупкий. Спайность по ромбододекаэдру средняя до совершенной. n=1,493 - 1,501. По данным термовесового и ИК-спектрографического анализов, в нем присутствуют три типа воды: Н₂O⁺¹¹⁰, (Н₃O)⁺ и (ОН)^-.

Химическая формула Na_2,28K_0,34(H3O)_0,54Ca_0,74Mg_0,01Al_3,00Si_2,99Fe_0,01O₁₂ • (SO4)_0,76(OH)₂₄.

Найден в пегматоидных обособлениях в нефелиновых сиенитах массива Чекинды (Кыргызстан) в ассоциации с микроклином в виде кристаллов, небольших друз и сплошных зернистых масс, расположенных в интерстициях полевого шпата. Предполагается, что его образование происходило из позднемагматических отщиплений и гидротермальных растворов, обогащенных сульфат-ионом.

Гаюин_ss — hatiyne_ss - название дано минералу гаюин-лазуритовой серии, обнаруженному в ксенолитах мантийных шпинелевых дунитов на о-ве Ла Палма (Канарские острова). Зерна, скелетные кристаллы размером до 0,05 мм.  Цвет бледно-голубой. На римановском спектре фиксируются пики, близкие к пикам как гаюина, так и лазурита (см^-1).

Присутствует в пустотках в тончайших (< 0,1 мм) прожилках фонолитового стекла; выполняет интерстиции в стекловатых обособлениях вместе с Cr-диопсидом, оливином, паргаситовой роговой обманкой, хромитом, иногда с FeS- глобулями, наблюдается в виде вторичных включений в оливиновых порфирокластах и мелких (0,05 мм) скелетных кристаллах, окаймленных стеклом.

Предполагается, что гаюин_ss образовался в окислительных условиях из расплава сосуществующего с ним фонолитового стекла при быстром падении давления во время подъема ксенолитов к поверхности.

Кристаллографическая характеристика

Сингония Кубическая.

Класс симметрии. Гексатетраэдрический — 43

 

Кристаллическая структура

 

Главные формы:  преобладает d(110), реже наблюдаются а(100) и мелкие (111), (211), (311), (210), (331).

Основу структуры составляет Si,Al-Kapкac (1:1) содалитового типа, в полостях которого, подобно нозеану, расположены кластеры двух типов (отличие - в процентном содержании): 75% [Na₃CaSO₄]³⁺ и 25% [К₂Са(ОН)]³⁺. Обладает доменной структурой, так же как и нозеан; в пределах каждого домена оба кластера расположены упорядоченно (Р23), суммарная картина соответствует некой усредненной структуре. Модуляции позиции атомов О в каркасе незначительны и носят случайный характер.

Гаюин и нозеан образуют ограниченные твердые растворы. Структура образца с повышенным содержанием калия в целом соответствует описанной выше, небольшие отличия касаются степени упорядочения отдельных катионов (К, Са и Na) и связанных с этим модуляций атомов кислорода. Предполагается, что при содержании калия более одного атома на ячейку модуляция не реализуется.

 

Форма нахождения в природе

 

Облик кристаллов. Додекаэдрические или псевдооктаэдрические. Кристаллы обычно мелкие с округлыми гранями, часто вытянуты по тройной оси.

Двойники обычно по (111) простые, прорастания и полисинтетические.

Содержит однофазовые (стекловатые до 0,5-1 мкм) и двухфазовые (стекло + газ, до 10-15 мкм) включения, расположенные в центральной части фенокристаллов, а также многочисленные включения газов и жидкости, часто закономерно ориентированные.

Агрегаты. Обычно оплавленные и округлые зерна, реже кристаллы до 3 см.

Физические свойства

Оптические

• Цвет очень различный, часто неоднородный, обычно голубой, синий, бесцветный, белый, серый, желтый, зеленовато-синий, бледно-зеленый, спаржево-зеленый, иногда темно-синий до почти черного; интенсивность окраски увеличивается при повышении содержания S. Часто окраска по зонам.
• Черта белая, голубоватая.
• Блеск стеклянный, иногда жирный.
• Прозрачность. Прозрачный или лишь просвечивает.

Механические

• Твердость 5,5-6.
• Плотность 2,4—2,5.
• Спайность по (110) отчетливая.
• Излом от плоскораковистого до неровного.

Химические свойства

Легко разлагается НСl с выделением студенистого SiO₂, иногда при этом выделяется H₂S.

Прочие свойства

В ультрафиолетовых лучах в большинстве образцов из провинции Лациум (Италия) наблюдается фиолетово-розовая флюоресценция, от сильной до слабой. Образцы из района Лаахерского озера флюоресцируют голубым, из базальтовых лав Нидермендиг - ярко-оранжевым (по Либишу).

Поведение при нагревании. Температура плавления 1450° по Брёну, 1210-1225° по Дёльтеру. При нагревании обычно обесцвечивается.

Искусственное получение

Кристаллы гаюина, преимущественно ромбические додекаэдры, а также кубические, получены Морозевичем при сплавлении смеси, отвечающей составу гаюина, кремнекислого железа, кремнекислого кальция и калия, сернистого кальция и перекиси марганца. Сплав 8 сут находился при температуре темно-красного каления.

Диагностические признаки

Сходные минералы. Нозеан, содалит, лазурит.

Сопутствующие минералы. Санидин, нефелин, авгит, везувиан и др.

От сходных содалита и лазурита отличается положительной реакцией на SO₃ и отрицательной - на Сl и S; от нозеана трудно отличим: имеет лишь несколько большие показатель преломления и плотности, а также параметр элементарной ячейки.

Происхождение и нахождение

Породообразующий минерал изверженных пород, бедных кремнеземом. Обычно встречается в фонолитах и родственных им недосыщенных кремнеземом лавах, в выбросах вулканов, реже в плутонических породах и мраморах.

Изменение минерала

Очень легко изменяется, при этом буреет и переходит главным образом в анальцим, а также в натролит с небольшим количеством кальцита, в другие цеолиты и каолиноподобные продукты. Натролит образует псевдоморфозы по гаюину.

Месторождения

В вулканических полях Западной Италии входит в состав лейцитовых фонолитов совместно с санидином или анортоклазом, нефелином, эгирин-авгитом, апатитом, титаномагнетитом. Кристаллы белого гаюина найдены в обломках вулканической брекчии в “пеперино” в ассоциации с геденбергитом, клинопироксеном, лейцитом, латиумитом, калиофилитом, гранатом (гроссуляр-андрадитом), мелилитом в Альбанских горах (Италия), отмечается в выбросах Везувия, в ридените Монте-Велтуре близ Неаполя.

Содержится в вулканических породах (нефелинитах, тефритах, фонолитах) и лапиллях в районе Лаахерского озера и других местах Германии: Нидермендиге (Рейнланд-Пфальц), в Черенберге.

В фонолитах в Восточном Эйфеле (район Лаахерского озера) описаны две генерации гаюина: 1 представлена крупными бесцветными до молочно-белых фенокристаллами, 2 - голубыми микрофенокристаллами и микролитами основной массы. Крупные фенокристаллы, как правило, однородны по составу и немного отличаются от голубого гаюина лишь по К₂O, FeO и Al₂O₃ Иногда голубой гаюин развивается по периферии крупных кристаллов бесцветного, реже - плагиоклаза.

Анизотропный гаюин, сосуществующий с изотропным, установлен в фонолитах в мезозойском щелочном вулканическом и субвулканическом комплексе Нианг-нианг в пров. Цзянсу (Китай).

Известны гаюины в Богемском массиве (Чехия). Входит в состав лухитов в Лухове (Чехия). Присутствует (4%) в мажёрите (фоидсодержащем габбро) в Марёже, Мон-Дор (Франция) (Лакруа, 1917). Отмечается в вулканических породах в районе Арукас на острове Гран-Канария.

Гаюиновые фонолиты встречаются в подвижной зоне “линии Камеруна” в Африке. В Джебель-Тургеджид в Марокко описан гаюиновый анкаратрит. Гаюиновые тефриты известны в Айоцдзорском, Арташском и Азат-Вединском вулканических полях Армении. Санидин-гаюиновые фонолиты установлены на банке Горриндж в центральной части Атлантического океана.

Фенокристы содержатся в основной стекловатой массе таититов на о-ве Таити (Тихий океан). Присутствует (21%) в основной мелилитовой массе и окайте в Холмах Ока (шт. Квебек, Канада), входит в состав нефелин- гаюинового альнёита вместе с мелилитом, флогопитом и апатитом в районе Виннет (шт. Монтана, США).

В вулканической формации Пилиглиано (Италия) встречаются класты гаюиновых сиенитов.

В нефелиновых псевдолейцитовых сиенитах Южно-Сакунского массива (Алданский щит, Россия) входит в состав псевдолейцитовых агрегатов (около 10%) вместе с калиевым полевым шпатом и нефелином. Отмечается замещение гаюина и нефелина симплектитовым агрегатом нефелина и калиевого полевого шпата.

Встречается в гаюин-полевошпатовых обособлениях в нефелиновых сиенитах в Зардалекском массиве (Кыргызстан).

Известен в мраморах на месторождениях Сары-Санг (Афганистан) и Эдвардс (шт. Нью-Йорк, США). В последнем наблюдается в виде крупных (до 2 м) зернистых обособлений в рудной зоне в ассоциации с кальцитом, актинолитом, диопсидом, пиритом и цирконом. Предполагается, что образовался в процессе метаморфизма при температуре около 500°.

 

Практическое применение

Прекрасные, прозрачные, синие обломки кристаллов из вулканической породы месторождения Эйфель (Германия) используются ювелирами как ограночный материал.

Физические методы исследования

Старинные методы. Под паяльной трубкой плавится с растрескиванием и образует зеленовато-синее стекло.

Кристаллооптические свойства в тонких препаратах (шлифах)

В шлифах бесцветный или голубой. N = 1,4915 - 1,508, часто колеблется в пределах одного зерна, с увеличением содержания Са возрастает. Для ярко-синего кристалла с Везувия: для Li-света - 1,4975, для Na-света - 1,5003, для Тl-света - 1,5025. Иногда анизотропный.