Цоизит

Синонимы: Зауальпит — saualpite (Цоиз, до 1805 г.), иллюдерит — illuderite (Леонхард, 1806), унионит — unionite (Силимен, 1849), кальциевый эпидот — lime-epidote (Дана, 1862), ортоцоизит—orthozoisite (Нич, Винклер, 1965).

Группа

Впервые цоизит был найден в 1905 г. в Австрии в Зау-Альпах, с этим связано другое название цоизита — саальфит (или заальпит). Цоизит, содержащий примесь ионов Fe3+, изоморфно замещающих ионы Аl3+, имеет характерный фисташково-зеленый цвет. Зеленые цоизитовые породы используют иногда как декоративный материал. Их добывают в США (штаты Южная Дакота, Массачусетс, Вайоминг). В 1954 г. в Танзании были обнаружены красивые цоизитовые породы с включениями роговой обманки и красного корунда — аниолиты, которые являются эффектным декоративным материалом. Там же отмечаются прозрачные зеленые, светло-коричневые и бесцветные кристаллы. Красивые образцы цоизита добывают в районе Телемарк на юге Норвегии.

Происхождение названия

Минерал назван по фамилии первооткрыва­теля барона фон Цойза, в коллекции которого впервые был обнаружен (Вернер, 1805).

Английское название минерала Цоизит Zoisite.

Цоизит Урал Слюдрудник.
Цоизит Урал Слюдрудник.

Содержание

 

Формула Цоизита

Ca2Al3[SiO4][Si2O7]O(OH)
 

Химический состав

Химический теоретический состав: СаО — 24,69, Аl2O3 — 33,66, SiO2 — 39,68, Н2O — 1,97; Fe3+ замещает Аl (до 10% Fe2O3), Mn 2+ — Са (до 0,47% MnO), Mg — А1 (редко более 1% MgO). Довольно часто содержит К, Na, Ti, иногда — Cr. В акцессорном цоизите из пород Уруштенского интрузивного комплекса на Кавказе установлено 2,50% SrO и 0,39% ВаО; в цоизите из кварц-мусковитовых жил того же района наряду со SrO обнаружено 0,07% TR2O3; в цоизите из Танзании содержится 0,20% V2O3.

Разновидности

По оптическим свойствам:
 
α-цоизит — a-zoisite (Термье, 1898) и  β-цоизит — P-zoisite (Термье, 1898). Параметры элементарной ячейки α и  β -цоизита идентичны.
Синононим β -цоизита: псевдоцоизит — pseudozoisite (Трёгер, 1952).

По цвету:
 
Тулит — thulite (Брук, 1823) — розовый марганецсодержащий цоизит. Синононим Манганцоизит — manganzoisite (Шабынин, 1934).
 
Xромцоизит (хромовый цоизит) — chromzoisite (Вайншенк, 1896) — зеленый хромсодержащий цоизит.
 
Танзанит — tanzanite — синий цоизит ювелирного качества с необычно сильным плеохроизмом, проявляющимся макроскопически. По Ng желтый, по Nm синий, по Np красный; в отраженном свете желтоватый, зеленый, бурый, синий, бесцветный, аметистоподобный. В результате нагревания становится сапфирово-синим. Окраска предположительно обусловлена присутствием V (содержит 0,20% V2O3); ng =1,7015, nm =1,6943, np =1,6925; 2V =+53°; r>v. Образцы минерала получены из Танзании (месторождения и геология их не известны).

 

Кристаллографическая характеристика

Сингония. Ромбическая.

Класс симметрии. Ромбо-бипирамидальныи D2h—mmm (3L23PC). Отношение осей. 2,879 : 1 : 1,791.

Кристаллическая структура

Структурно цоизит весьма близок к эпидоту. Как и для последнего, для него характерны колонки АlO6-октаэдров, параллельные оси b, но колонки построены по-иному.
 Основу структуры составляют расположенные вдоль оси b колонки из АlO6-октаэдров двух типов, связанных общими ребрами: Аl I, II-октаэдры имеют три общих ребра с соседними октаэдрами, в свободных их вершинах расположены группы ОН; АlI, II-октаэдры связаны лишь двумя общими ребрами; AlI, II может ограниченно замещаться Fe 3+ (до 5% Fe2O3). Колонки октаэдров связаны между собой одиночными SiO4 -тетраэдрами и диортогруппами Si2O7. Атомы Са располагаются в семи вершинниках, занимающих в структуре два разных положения.

Форма нахождения в природе

 

Облик кристаллов. Кристаллы обычно призматические, удлиненные по оси b. Для граней, параллельных оси b, характерна горизонтальная штриховка, для граней о (111) и v (211) — штриховка, параллельная ребру между ними. Кристаллы с головками очень редки.

Двойники.  У цоизита из Дактауна и из Карелии под микроскопом наблюдались полисинтетические двойники по (310) (в установке Вайншенка) с плоскостью срастания (101). Описаны параллельные сростки цоизита и клиноцоизита, цоизита и эпидота.

Агрегаты. Характерны агрегаты, преимущественно зернистые, шестоватые, пластинчато-шестоватые и волокнистые (частью радиально-лучистые); наблюдаются кристаллы.

Цоизит кристаллы в породе Урал
Цоизит кристаллы в породе Урал

Физические свойства

Оптические

Цвет серовато-белый, серый, зеленовато-серый, яблочно-зеленый (у хромсодержащего), розовый (у тулита — марганецсодержащего), желто-бурый, синий (у танзанита). Кривая поглощения света у розового цоизита (тулита) из габбро Первоуральского месторождения имеет четко выраженный максимум при 510 ммк, что указывает на содержание Mn3+.

  • Черта белая.
  • Блеск стеклянный.
  • Отлив на плоскостях спайности перламутровый.
  • Прозрачность. Прозрачен до полупросвечивающего.

Механические

  • Твердость 6—6,5. Хрупок.
  • Плотность 3,25—3,37.
  • Спайность по (100) весьма совершенная, по (001) несовершенная. Отдельность по (010).
  • Излом неровный до неясно раковистого.

Химические свойства

В кислотах не растворяется.

 

Диагностические признаки

Сходные минералы. Тремолит.

От эпидота в шлифах отличается оптическим знаком (+), более слабым двупреломлением и отсутствием окраски, от клиноцоизита — прямым погасанием, от везувиана — оптическим знаком, несколько более низкими показателями преломления, наличием спайности.

Сопутствующие минералы. Амфибол, гроссуляр, везуви­ан, эпидот, дистен, ортоклаз, кварц и др.

Происхождение и нахождение

Кристаллические агрегаты в породе Урал
Кристаллические агрегаты в породе Урал

Цоизит образуется в процессе замеще­ния богатых кальцием минералов в гидротермальных условиях, а также при контактовом метаморфизме (в известково-силикатных породах) вместе е рудными ми­нералами (пирротин, халькопирит). 

Представляет продукт изменения граната (Северо-Западный Кавказ, Даховский массив).
В пегматитах, подвергшихся воздействию гидротермальных растворов, цоизит наблюдается как продукт изменения полевых шпатов, реже скаполита (Карелия  — Хитаостров, оз. Печное, Лампи-Варака; США: Стоун-Маунтин, шт. Джорджия; Райт Куэри, шт. Мэриленд; Уэлти, шт. Виргиния).
Входит в состав некоторых скарнов; местами слагает мономинеральную доизитовую породу — цоизитит. В скарнах вблизи гранитного массива Рила, Болгария, вместе с розовым клиноцоизитом встречен тулит.
Известен в метаморфизованных сульфидных рудах с халькопиритом, пирротином и др. (Гумешевское месторождение, Свердловская обл.). На Урале отмечен также в Сугурском медном месторождении с хлоритом и в месторождениях Тагильской группы.
Встречен как новообразование в песчаных и алевритовых мезозойских породах Верхоянья в виде мелких кристалликов, а также корочек и оторочек вокруг зерен терригенных цоизита и эпидота, а также в песчаноалевритовых породах угленосной толщи восточного склона Урала в районе р. Миасс в виде мелких кристалликов. Известны псевдоморфозы цоизита по везувиану.

Изменение минерала

Отмечено замещение цоизита пренитом и слюдой с образованием псевдоморфоз. В зоне гипергенеза как продукты изменения цоизита отмечены гиббсит, каолинит, кварц и кальцит.

Месторождения

Гора Юрма (Урал), Алтай, Забай­калье (Россия); в горах Зауальпе (Каринтия) (Авст­рия); Гефрес в горах Фихтель; Берггизхюбель, Шварценберг, Брейтенбрунн, Обервизенталь в Рудных горах (Германия).

Практическое применение

Не имеет. Некоторые прозрачные разности могут употребляться как драгоценные камни.

В качестве декоративного камня используется и разновидность цоизита розового цвета — тулит (найден в местечке Туль в Норвегии), окраска которого связана с присутствием ионов Mn3+. Встречается тулит в США (штаты Вашингтон, Северная Каролина), ЮАР, на западе Австралии. Тулит иногда используется и в ювелирном деле — из него делают кабошоны для вставок в кольца, броши и т. д. В этом случае он внешне похож на родонит.
Но по-настоящему ювелирным камнем стали считать цоизит с 1967 г., когда в Танзании были найдены красивые прозрачные кристаллы сапфирово-синего, фиолетового, зеленовато-голубого цвета. Эту разновидность цоизита ювелирная компания «Тиффани и К°» (США) назвала танзанитом. При искусственном освещении камни приобретают аметистово-фиолетовый цвет. Синяя окраска новой разновидности связана с присутствием ванадия, а зеленовато-голубая — с наличием ванадия и хрома. При нагревании до температуры 400—500° С голубая окраска сгущается. Танзаниту свойствен очень сильный плеохроизм: от синего к фиолетовому до зеленого (или коричневого).
Кристаллы танзанита встречаются в прожилках в гнейсах. Масса самых крупных из них достигала 122,7 и 220 кар. Обработанный танзанит напоминает сапфир, от которого он легко отличается по физическим свойствам. Красиво окрашенные кристаллы танзанита сразу получили признание у широкого покупателя.

Физические методы исследования

Дифференциальный термический анализ

 

Главные линии на рентгенограммах: 

Старинные методы. Под паяльной трубкой плавится с образованием белой пузырчатой массы.

Кристаллооптические свойства в тонких препаратах (шлифах)

В проходящем свете в шлифах бесцветен; тулит плеохроирует: по Ng — желтый, светло-желтый, по Nm — ярко-розовый до почти бесцветного, по Np — светло-розовый до ярко-розового; зеленый хромовый цоизит по Nm— светло-оранжевый, по Np — голубовато-зеленый; танзанит плеохроирует в сапфирово-синих, розовых и бледно-зеленых тонах. Двуосный (+). Различают две разновидности цоизита с различной оптической ориентировкой, названные Термье α-цоизитом и β -цоизитом; иногда они наблюдаются в срастаниях (с взаимнопараллельными осями Ng=c): у α -цоизита плоскость оптических осей (100), Ng=c, Nm=a, Np=b, удлинение (—); у β -цоизита плоскость оптических осей (010), Ng=c, Nm=b, Np=a, удлинение (±). Причина различной оптической ориентировки не выяснена.
Предполагалось, что α-цоизиты безжелезистые, а β-цоизиты содержат более 5% Fe2O3, однако против этого говорит содержание 1,75% Fe2O3 в зеленом и бесцветном β-цоизите из Танзании. Высказанное Орловым предположение, что β-цоизит Термье является клиноцоизитом, было опровергнуто Секи, который установил, что порошкограммы и размеры элементарной ячейки α-цоизита и β-цоизита одинаковы. 
По показателям преломления α-цоизит и β-цоизит не отличимы: ng =1,698—1,725, nm =1,688—1,700, np =1,685—1,705; ng—np =0,007—0,022; 2V от 60 до 0° (β-цоизит) и от 0 до 70° (α-цоизит); у α-цоизитов очень сильная дисперсия, r<v; у β-цоизитов дисперсия менее сильная, r>v.
В некоторых разрезах наблюдаются характерные аномальные интерференционные окраски: синяя, серо-синяя и тусклая желтовато-бурая. При 2V =0° в красном свете в сечениях, перпендикулярных Ng, наблюдаются аномально синие интерференционные цвета, в синем свете - желтовато-серые.

Галлерея