Известен эвдиалит с конца XVII в. как «красный листоватый гранат» из Гренландии. В качестве самостоятельного минерала описан в 1819 г. Штромейером. Название от греческого "эи" — хорошо, "диалитос" — разлагаемый, по легкой разлагаемости минерала в кислотах.
Английское название минерала Eudialyte
Синонимы: Эвколит — eucolite (Шерер, 1847); мезодиалит — mesodialyte (Костылева, 1929); «саамская (лопарская) кровь», лопарит (Ферсман, 1940). Эвколит был выделен (Шерер, 1847) как самостоятельный минерал. Название от греческого "эвколос" —достаточно, так как при малом содержании SiO2 достаточно насыщен FeO. Тождественность с эвдиалитом доказана в 1857 г. Моллером и окончательно подтверждена при расшифровке структуры. Однако название эвколит прочно вошло в литературу для обозначения оптически отрицательных эвдиалитов, содержащих повышенные количества Са, Fe, Mn, Nb, TR. Под названием мезодиалит выделялся изотропный эвдиалит. Барсановит, описанный как новый минерал, соответствует эвдиалиту с ярко выраженным пьезоэффектом. Для измененных (гидратированных) разностей его предложены названия гидроэвдиалит, оксиэвдиалит, водно-калиевый эвдиалит.
Эвдиалит, эгирин, сфен в нефелиновом сиените. Хибины.
Химически минерал сложного состава, содержащий переменные количества дополнительных катионов и анионов (до А5Х10, X—О, ОН, Сl) в полостях, образованных кольцевыми элементами структуры. Структурные особенности эвдиалита исключают возможность выразить его состав единой формулой. Формула с учетом возможных дополнительных катионов и анионов;
Na12Ca6Zr3Fe32+[Si3O9]2[Si9O24(OH)3]2+4Na+K+2Cl
Na12Ca6Zr3Fe32+[Si3O9]2[Si9O24(OH)3]2+3Na + К + Si + 2Сl + (ОН)
Na12Ca6Zr3Fe32+[Si3O9]2[Si9O24(OH)3]2+ 2Na + К + 2Si + 2Cl + 2(ОН)
Теоретический состав Э. без учета дополнительных катионов и анионов: Na2O — 13, 33, СаО— 12,06, FeO — 7,73, SiO2 — 51,69, ZrO2 — 13, 25,Н2О — 1,94. Характерен изоморфизм изовалентный (между Na, К и Н3O (?); между Са, Sr, Fe2+ и Mn; Zr и Ti) и гетеровалентный (между Na и Ва; Са и TR; Zr, Nb и Та; между Fe3+ и Mg; Si и А1; О и ОН-). По составу выделяются железистые, марганцевые, редкоземельные, редкоземельно-железистые и редкоземельно-марганцевые разности эвдиалита.
Отношение Zr : Hf в эвдиалитах довольно постоянное и равно 41—72 для Хибинских эвдиалитов, 42—70 для ловозерских, 75 для эвдиалита из Гренландии. Более высокие отношения Zr : Hf характерны для эвдиалита с Турьего мыса на Кольском п-ове (72—83) и особенно для эвдиалита из Норвегии (122,6); широкие вариации отношения Zr : Hf установлены для эвдиалитов Средне-Татарского массива (58—144). Высокое содержание (Nb, Та)2О5 отмечено в эвдиалитах из норвежских массивов нефелиновых сиенитов (2,35—3,52%) и из других щелочных массивов: Хибинского (до 3,68%) и Ловозерского (до 1,86%) на Кольском п-ове, Дара-Пиоз в Северном Таджикистане (до 3,35%), Средне-Татарского на Енисейском кряже (до 2,45%), Илимаусакского в Гренландии (до 1,57%). При наличии в составе его Nb и Та обычно преобладает Nb. Отношение Nb/Ta в ловозерских эвдиалитах около 9, в хибинских 9,2—54,8, в гренландских 10,1—10,4. Аномально высокое содержание Та (Та2O5— 1,61% при Nb2O6 — 1,43%), установлено в эвдиалите из альбититов горы Ньюорпахк.
Наиболее высокое содержание TR2O3 (до 10,2%) характерно для эвдиалитов щелочных массивов. В измененном «эвколите»с о-ва Мадагаскар установлено 22,5% TR2O3 . Содержание и состав группы редкоземельных элементов типоморфны для эвдиалитов из пород различных типов. Состав группы редкоземельных элементов в эвдиалитах из нефелиновых сиенитов существенно цериевый, но с повышенным (по сравнению с сосуществующими TR-минералами) содержанием тяжелых редкоземельных элементов и Y. Эвдиалит из нефелиновых сиенитов Томтора (Северная Якутия) отличается необычно высоким содержанием лантана. Эвдиалиты из щелочных сиенитов и щелочных гранитов еще в большей степени обогащены тяжелыми редко-земельными элементами и особенно Y .
В большинстве эвдиалитов присутствует Сl (до 2,37%); содержание F незначительное (до 0,32%). В эвдиалитах массива
Илимаусак найден Li и Rb, в минерале из Ковдора (Кольский п-ов): Li, Rb, Cs. В Ковдорских эвдиалитах цезий может преобладать над рубидием. В камне с Турьего мыса (Кольский п-ов) определено Sc, в ловозерских эвдиалитах — V, Cr, Ni, Cu. Содержание тория в эвдиалитах обычно очень низкое. Высокое содержание тория (0,44—0,50% ThO2) отмечено для эвдиалита из массива Дара-Пиоз, В эвдиалите из массива Илимаусак установлен U; в двух образцах минерала из Гренландии обнаружена слабая α-активность.
Кристаллографическая характеристика
Сингония. Триганальная.
Класс симметрии. Дитригонально - скаленоэдрический D3d — 3m (L33L23РС). Отношение осей, с/а—2,107.Эвдиалит в породе. Хибины
Кристаллическая структура
Структура эвдиалита, отличающаяся большой сложностью, расшифрована Джузепетти с соавторами на материале из Науякасика (Гренландия) (состав, по данным рентгенохимического анализа: Na2O — 13,6, К2O— 0,5, СаО — 11,0, MnO — 0,4, FeO — 6,4, Fe2O3 — 0,5, TR2O3 — 1,3, SiO2 — 49,1, ZrO2 — 14,0, Nb2O5 — 1,1, H2O — 1,1, Cl — 1,2%) и независимо от них Голышевым с соавторами (1971) на материале из Хибинского массива.
Особенностью структуры является одновременное присутствие в ней Si — О-колец двух типов: тройных [Si3O9] (как в катаплеите) и девятичленных [Si9O27] (обнаружены пока только в эвдиалите). В последних диортогруппы [Si2O7] чередуются с одиночными SiO4-тэтраэдрами, развернутыми внутрь колец; валентность внутренних атомов О в тетраэдрах не насыщена, их место, вероятно, занято ОН-группами — [Si9O24(OH)3].
Вдоль периода с (~30 А) выделяются 12 разделенных атомами О этажей, распадающихся на три слюдоподобных пакета. В каждом пакете «сердечник» из Zr(+Nа)O6-октаэдров прикрыт снизу и сверху тройными [Si3O9] и девя-терными [Si9O27] кольцами, чередующимися вдоль осей третьего порядка. Между пакетами располагаются СаО6-октаэдры, связанные ребрами в шестерные кольца, которые прикрыты сверху и снизу тройными кольцами [Si3O9], а по периферии граничат с кольцами [Si9O27]. Кольца СаO6-октаэдров размещаются по узлам гексагональной сетки, объединяясь через Fe2+ -полиэдры необычной квадратной конфигурации в сплошную ажурную сетку. Ионы Na+ размещаются в интерстициях катионного и анионного слоев структуры. Шесть атомов Na располагаются в Zr-«середечниках» и шесть — в кремне-кислородных кольцах, т-e. Na занимает иное положение, чем Са. Расположение атомов в структуре отвечает центросимметричному закону (R3m), но атомы Na значительно смещены, что обусловливает снижение симметрии до R3m и проявление в некоторых камнях пьезоэффекта. Вдоль тройных осей в структуре имеются полости разных размеров и конфигураций, в которых размещаются дополнительные катионы и анионы, способные к ионообменным замещениям. Этим структура его напоминает структуру фельдшпатоидов или цеолитов.
Согласно Голышеву с соавторами, в полость внутри шестерного кольца из СаO6-октаэдров может войти достаточно крупный катион К+ , а в полости, окруженные тремя атомами Na из Zr-«сердечника» и тремя атомами Na из кремнекислородного кольца,— два крупных атома Сl. В центр девятерных кремнекислородных колец могут войти два дополнительные атома Si; при этом 3 (ОН) внутренних тетраэдров заменяются на О, свободная вершина тетраэдров достраивается ОН-группой, радикал [Si9O24(OH)3]15- преобразуется в [Si1oO27(OH)]15- . Однако Джузепетти с соавторами предполагали вхождение в центр девятерного кремнекислородного кольца не Si, а дополнительного четвертого атома Zr. Размеры этих полостей допускают вхождение вместо Si (или Zr) также Сl. Дополнительные атомы Na могут статистически рас¬пределяться в пустотах меньшего размера. Всего в пустоты каркаса (в расчете на ромбоэдрическую ячейку) может войти 4Na + К и 2Сl или 3Na + К + Si и 2Сl + (ОН) или 2Na + К + + 2Si и 2Сl + 2(ОН).
Форма нахождения в природе
Облик кристаллов. Кристаллы таблитчатые по (0001), ромбоэдрические, призматические. При равномерном развитии положительных и отрицательных ромбоэдров приобретают гексагональный облик.
Двойники не известны.
Агрегаты. Кристаллы (обычно мелкие, редко более 2—3 см), кристаллические агрегаты, зернистые массы.
Физические свойства
Оптические
Цвет обычно розовый, малиновый, кроваво-красный, реже встречаются желтые, желто-коричневые или бурые разности, иногда белые, лиловые, фиолетовые, зеленые. Окраска обусловлена, главным образом, соотношением Mn3+ и Fe3+.
Черта. Белая, светло-серая.
Блеск стеклянный
Отлив полужирный
Прозрачность В мелких осколках прозрачен; кристаллы обычно замутнены продуктами изменения или включениями минералообразующей среды.
Спайность по (0001) совершенная (не всегда). Отмечалась несовершенная спайность по (1120), по (1010) или по (1014).
Излом мелкораковистый, неровный.
Химические свойства
Легко растворяется в разбавленных НСl, H2SO4, уксусной и щавелевой кислотах с выделением осадка кремнезема; pH суспензии в воде 9,35—9,45.
Прочие свойства
Люминесценция в ультрафиолетовых и в катодных лучах отсутствует или очень слабая. Слабо электромагнитен.
Поведение при нагревании. При нагревании до 400° эвдиалита из Гренландии его двупреломление уменьшается, но при охлаждении восстанавливается или даже увеличивается. При нагревании эвдиалита наблюдалось изменение оптического знака.
Искусственное получение минерала
Эвдиалитсинтезирован из смеси 6SiO2 + ZrO2 + 6Na2CO3 + CaCO3 + FeCl2 + 4H2O c Na2SiF6 или K2SiF6 в интервале температур 450— 550° при давлении паров воды 85—700 кГс/см2. Образование происходило только в сильнощелочной среде (при избытке Na2CO3), в парах воды, при значительном преобладании Na над Аl, в присутствии Са и Сl (в менее щелочной среде и при меньшем избытке Na по отношению к Аl кристаллизуется циркон); в присутствии F кристаллизация идет быстрее (получены изотропные или слабо анизотропные гексагональные пластинки эвдиалита с n= 1,592).
Диагностические признаки
Эвдиалит часто принимают за гранат. Отличается от него по форме кристаллов, меньшей твердостью, хрупкостью, более низкими показателями преломления, легкой разлагаемостью в кислотах.
Типоморфный акцессорный минерал щелочных пород и пегматитов. Встречается также в связанных с щелочными породами фенитах, ортоклазитах и альбититах. Значительные скопления образует только в агпаитовых нефелиновых сиенитах. Обычно ассоциируется с K-Na-полевым шпатом, нефелином, эгирином, арфведсонитом, энигматитом, лампрофиллитом, астрофиллитом, ринкитом и другими более редкими минералами щелочного комплекса. Эвдиалит приурочен к нефелиновым сиенитам.
Изменение минерала
В низкотемпературную гидротермальную стадию замещается катаплеитом, ловозеритом, реже цирконом. Описаны случаи замещения эвдиалита эльпидитом, власовитом, велеритом, нептунитом, монацитом. Отмечено замещение малиново- бурого эвдиалита медово-желтым, обогащенным иногда TR, Mn или Nb и Та. В ходе постмагматических процессов (возможно и при гипергенезе) происходит окисление Mn2+, Fe2+ и гидратация эвдиалита с образованием гидроэвдиалита, густоокрашенного оксиэвдиалита и водно-калиевого эвдиалита. В полиминеральных псевдоморфозах по эвдиалиту из пегматитов массива Илимаусак обнаружены катаплеит, эгирин, нептунит, монацит, бритолит, шизолит, белая и бурая слюдка, анальцим, натролит и флюорит, циркон, эльпидит, нарсарсукит, эгирин и цеолиты. В пегматитах Лангезундфиорда (Норвегия) встречаются псевдоморфозы по эвдиалиту, сложенные бурой слюдкой, хлоритом, эгирином и флюоритом; в пегматитах массивных уртитов гор Юкспор и Кукисвумчорр (Хибинский массив) — псевдоморфозы вадеита, эгирина, лепидомелана, натролита и джерфишерита; в эгирин-рибекитовых щелочных гранитах (так называемых, фазибитикитах, содержащих до 20% кварца) вблизи деревни Амфазибитика (Мадагаскар) — псевдоморфозы кварца и циркона в ассоциации с пирохлором и галенитом. При гипергенном изменении эвдиалита образуется цирфесит, цирсити калиевый цирсит, представляющие, по-видимому, смеси недостаточно исследованных окислов и гидроокислов Zr, Fe, Si и TR. Группа редких земель при этом существенно обедняется тяжелыми элементами и Се; вынос Се объясняется переходом его в более подвижный в растворах Се4+ .
Месторождения
В меланократовых агпаитовых нефелиновых сиенитах широко распространен в Ловозерском массиве на Кольском п-ове и массиве Илимаусак в Юго-Западной Гренландии. В Ловозерском массиве постоянно присутствует в породах дифференцированного комплекса, луявритах и залегающих во всех этих породах пегматитах; в жильных разностях эвдиалитовых луявритов и эвдиалититах содержание эвдиалита до 70—90%; ассоциируется с мурманитом, ломоносовитом, лампрофиллитом, рамзаитом, лопаритом. В массиве Илимаусак до 12% эвдиалита содержится в науяитах, до 14% — в луявритах и до 20—40% — в какортокитах; характерна ассоциация эвдиалита с ринкитом, энигматитом, астрофиллитом, содалитом, нептунитом, эпистолитом, полилитионитом, стенструпином, науяказитом, рамзаитом, шизолитом. В обоих массивах широко распространен эвдиалит, обогащенный щелочами и хлором. В сходных породах он обнаружен на о-ве Рума в архипелаге Лос (Гвинея), в Уосо (шт, Висконсин, США), в районе Пиландсберга (Трансвааль, ЮАР), в Каргоур-Ибрагим на юго-западном побережье Ливии, в луявритовых дайках Кокшаровского массива (Южное Приморье). В двух обломках агпаитового меланократового сиенита в ассоциации с ортоклазом, нефелином, эгирином, канкринитом, волластонитом, апатитом, титанитом и пирротином эвдиалит обнаружен на склоне конуса действующего карбонатитового вулкана Олдойнио-Ленгаи в Танзании. В нефелиновых сиенитах нормального ряда и в пегматитах он встречается в ассоциации с энигматитом, астрофиллитом, ринкитом, титанитом, апатитом, ильменитом, бритолитом, ловенитом, розенбушитом. Широко распространен в хибинитах, фойяитах и пойкилитовых нефелиновых сиенитах (рисчорритах) Хибинского массива нефелиновых сиенитов, в фойяитах и содалитовых пойкилитовых нефелиновых сиенитах Ловозерского массива на Кольскомполуострове, в фойяитах и содалитовых фойяитах массива Илимаусак (Гренландия), в фойяитах района Пиландсберга (Трансвааль), в нефелиновых сиенитах о-ва Нуси-Комба (Мадагаскар), Памп-Стейшн- Хилс, шт. Техас (США) , о-ва Рума в архипелаге Лос (Гвинея), о-вов Лангезундфиорда (Норвегия), Бу-Агра в горах Высокий Атлас (Марокко), массива БезаЕонэ (Мадагаскар), в Кийском и в Средне-Татарском массивах (Красноярский край), массиве Томтор (Северная Якутия), на Земле Королевы Мод (Антарктида), в греннаитах района Норра-Кер (Южная Швеция). Эвдиалит установлен также в альбитизированных нефелиновых сиенитах (типа мариуполита) Берикульского массива и массива Дедова гора (Кузнецкий Алатау), в альбитизированных нефелиновых сиенитах массива Бурпала (Северное Прибайкалье), в альбитизированных зонах массивов Ыллымах и Гольца Стрелка (Центральный Алдан). В жильных и изверженных фациях нефелиновых сиенитов эвдиалит встречается в фонолитах Джебель-Феззана (Ливия), о-ва Рум (Гвинея), Апача, шт. Техас (США); в тингуаитах Каргоур-Ибрагим (Ливия), Кокшарского массива (Южное Приморье), в жильных эгириновых нефелиновых сиенитах массивов Одихинга и Оегинча на северной окраине Сибирской платформы. В нефелин-сиенитовых пегматитах эвдиалит встречается также в Коргередабинском массиве, нагорье Сангилен (Юго-Восточная Тува), на Турьем мысу (Кольский п-ов), в Магнет-Коув, шт. Арканзас (США), Биапоу- Маунтинс, шт. Монтана (США), в экзоконтактах Дугдинского массива в верховьях Енисея. В ассоциации с лампрофиллитом, мурманитом, рамзаитом и апатитом эвдиалит установлен в эгирин-арфведсонит-полевошпатовых пегматитах, секущих дунитовое ядро Кондерского массива (Алдан); в ассоциации с ринкитом и велеритом—в пегматитах Бий-Хемского массива; с эгирином, велеритом и цирконом — в пегматитах, залегающих в габбро-сиените хребта Кадыр-Таг (Восточный Саян); с бритолитом, цирконом, меланитом и флюоритом — в пегматитах Есильского массива (Северный Казахстан); с меланоцеритом, лейкофаном, кальциевым сейдозеритом и литиевым биотитом — в альбитизированных пегматитах и альбититах массива Бурпала. При взаимодействии нефелин-сиенитовой магмы с контрастными по составу породами возникают еще более специфические ассоциации. Так, в Инаглинском массиве (Центральный Алдан, Якутия) в пегматитах, залегающих в дунитах, эвдиалит ассоциируется с лейкосфенитом, рамзаитом, батиситом, иннэлитом и торитом. В Милер-Маунтинс, шт. Техас (США) и Отеро, шт. Нью-Мексико (США), где нефелин-сиенитовые и нефелин-анальцим-сиенитовые порфиры прорывают известняки, эвдиалит ассоциируется с цеолитами и кальциевыми контактово-метасоматическими минералами.
В породах мельтейгит-уртитового ряда и связанных с ними пегматитах эвдиалит встречается в Хибинском и Ловозерском массивах, в жильных малиньитах и ийолитах Турьего мыса, в ийолит- уртитах на Енисейском кряже. В изверженных аналогах уртитов, не-фелиновых базальтах района Хобарт (Тасмания), эвдиалит ассоциируется с оливином, эгирин-авгитом, нефелином, содалитом, апатитом, магнетитом и перовскитом. В пространственной связи с ультраосновными щелочными породами находится эвдиалит карбонатитов Ковдора (Кольский п-ов). В щелочных сиенитах без нефелина эвдиалит встречается в Таласском хребет (Средняя Азия), в эгирин-диопсидовых сиенитах в Тулинской интрузии Маймеча-Котуйского комплекса (Якутия), в пуласкитах массива Илимаусак (Гренландия), в сиенитах Понтик-Каунти, Квебек (Канада), Кипава-Лейк (Квебек) и Сил-Лэйк (Лабрадор, Канада), Дун- Кельдык-Сая (Восточный Памир); в ассоциации с альбитом, пектолитом, апатитом и клиноцоизитом в эгириновом сиените о-ва Иваки (Япония). В ассоциации с кварцем эвдиалит находится в некоторых кварцевых сиенитах и щелочных гранитах; в ассоциации с эльпидитом, эпидидимитом и нептунитом — в эгирин-полевошпатовых пегматитах с кварцем, контактирующих с ксенолитами песчаников среди авгитовых сиенитов Нарсарсука (Гренландия); в ассоциации с альбитом, титанитом, торитом и титаномагнетитом —- в эгирин-полевошпатовых пегматитах с кварцем, генетически связанных с кварц-содержащими пуласкитами в Сыннырском массиве (Северное Прибайкалье), хотя в нефелиновых сиенитах этого массива эвдиалит не обнаружен. В массиве Дара-Пиоз (Северный Таджикистан) в пегматитах среди кварцевых сиенитов эвдиалит встречается в кварц-полевошпатовых блоковых зонах в ассоциации с титанитом, бетафитом, ридмерджнеритом, стиллуэллитом, эканитом, торитом, полилитионитом, шизолитом, нептунитом, апатитом и флюоритом.
Распространен в высокотемпературных контактово-метасоматических образованиях: фенитах и твейтозитах экзоконтактового ореола Ловозерского массива (в ассоциации с лампрофиллитом, нептунитом, рамзаитом, пектолитом, мурманитом, ринкитом), в фенитизированных песчаниках Турьего мыса — с нарсарсукитом, в альбит-эгириновых с канкринитом прожилках в фенитах Ковдорского массива. В замещенных пектолитом и эгирином гранат-волластонитовых и диопсид-волластонитовых скарнах на контакте кварцевых сиенитов с известняками ассоциируется с титанитом и нептунитом, месторождение Барнавей, Ирландия. Известен в апофиллитовых жилах горы Юкспор (Хибинский массив) с натролитом.
Практическое применение
Богатые эвдиалитом щелочные породы являются сырьем для получения циркония.
Физические методы исследования
Дифференциальный термический анализ. На кривой ДТА имеется широкий эндотермический прогиб при 50—160° (удаление низкотемпературной воды) и экзотермический подъем при 820—960° (разрушение минерала).
Главные линии на рентгенограммах:
Старинные методы. Под паяльной трубкой легко сплавляется в зеленое стекло.
Кристаллооптические свойства в тонких препаратах (шлифах)
В шлифах прозрачен, бесцветен или слегка окрашен в розовые желтоватые или коричневые тона. Сильный плеохроизм в красных, малиновых, желтых, бурых, лиловых или фиолетовых тонах характерен только для оксиэвдиалитов. No > Ne или Ne> No; иногда меняется в разных участках одного и того же зерна.
Одноосный, иногда аномально двуосный (2V до 15°); оптически (+) или (—), иногда почти изотропный («мезодиалит»); оптический знак часто меняется в пределах одного зерна. Предположенная ранее зависимость оптического знака от состава не подтвердилась. Показатели преломления (no = 1,567—1,652, ne = 1,572—1,640) зависят главным образом от содержания Fe, Mn, TR и степени гидратированности минерала. Двупреломление до 0,012, реже до 0,020. Часто отмечается концентрическая зональность и секториальное распределение участков с различным двупреломлением (структуры «песочных часов»), нередко зоны отличаются по оптическому знаку. Наблюдается аномальная дисперсия двупреломления, чаще всего у почти изотропных разностей («мезодиалитов»), у интенсивно окрашенных буро-фиолетовых марганцовистых «эвколитов» и у лиловых оксиэвдиалитов; с ней связано появление аномальных желто-коричневых и сизо-фиолетовых цветов интерференции. У аномально двуосных эвдиалитов сильная дисперсия оптических осей, r v.
