Эгирин минерал

Синонимы: Эгирит — aegirite, частично эгирин-авгит — aegirine-augite, клинопироксен, натросидерит — natrosiderite.

Группа

Происхождение названия

Назван по имени мифологического исландского бога моря Эгира.

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)
• Купить

Формула

(Na, Ca)(Fe ³⁺, Mg, Fe ²⁺ )[Si₂O₆]

Химический состав

К эгирину отнесены пироксены с Na > 0,50 и Fe³⁺ > 0,50 на формулу. По Диру, для него характерно содержание Fe_0,7 ³⁺и выше на формульную единицу. Теоретический состав: Na₂O — 13,4, Fe₂O₃ — 34,6, SiO₂— 52,0. Na замещается на Са, Fe²⁺ , Mg, реже на К, Sr, TR; Fe ³⁺ — на Fe²⁺ , Mg, Mn, Al, Ti, V, Zr; Si — на Ti, Al, Zr, Nb, Та; часть О может замещаться ОН, F, Сl. Содержит (в %): MgO — до 5, СаО — до 11,7, FeO— до 11, Аl₂O₃ — до 6, TiO₂ — до 4, К₂O — до 1,25, Li₂O — до 0,11, Nb₂O₅—до 0,5, Та₂O₅— до 0,01. Высокое содержание Са в некоторых эгиринах обусловило выделение отдельными авторами «эгиринов, богатых кальцием». Повышенное содержание TiO₂ в эгирине предположительно объясняется существованием гипотетического «титан-эгиринового» минала. Известны эгирины с повышенным содержанием Sr, Zr и Nb. Содержание Sn в эгиринах достигает 500—1000 г/m . К редким примесям относится битумоид (до 0,0008%). В пределах Ловозерского интрузивного комплекса более натриевые эгирины содержатся в фойяитах и уртитах, а менее натриевые — в луявритах; эгирины, состав которых особенно близок к теоретическому, относятся к наиболее поздним генерациям. 

Разновидности:

Кристаллографическая характеристика

Сингония Моноклинная.

Класс. Призматический C_2h = 2/m (L₂РС).

Отношение осей. Как у авгита.

Кристаллическая структура

Структура минерала аналогична структуре диопсида и жадеита. По средним межатомным расстояниями углу между мостиковыми кислородами (O(3)— O(3)—O(3) = 174,2°) эгирин ближе к жадеиту, чем к диопсиду. Эгирин и жадеит содержат Na в М(2) и Fe ³⁺ в М(1). Это отражается на межплоскостных расстояниях, по которым эгирин четко отличается от эгирин-диопсида и эгирин- геденбергита.

Главные формы:

Форма нахождения в природе

Облик кристаллов. Облик кристаллов эгирина определяется главным образом развитием граней пояса призм. Наиболее обычны короткопризматические, длиннопризматические и тонкоигольчатые кристаллы. Реже встречаются таблитчатые по р (101) и сильно укороченные по оси с кристаллы. Копьевидные кристаллы с сильно развитыми гранями.

Двойники. Известны двойники роста по (100).

Включения в минерал.

Отмечено изменение облика кристаллов эгирина при переходе от ранних генераций к поздним: кристаллы поздних генераций, как правило, более вытянуты вдоль оси с . Мельчайшие игольчатые кристаллы эгирина образуют включения в нефелине, калиевом полевом шпате, содалите, эвдиалите, апатите. Предполагается, что их закономерное расположение в нефелине связано с распадом твердого раствора. В интрузивных породах Ловозеа и Кейв (Кольский п-ов) кристаллы эгирина иногда содержат пойкилитовые включения нефелина, содалита, апатита и др. Наблюдается в срастаниях с полевыми шпатами, титанитом, апатитом, нефелином, лампрофиллитом, мурманитом, ловозеритом, щелочным амфиболом, натролитом, чевкинитом. В кристаллах эгирина обнаруживаются включения ильменита, эвдиалита, лампрофиллита, арфведсонита, титанита, содалита, нефелина, полевого шпата, альбита, циркона, граната. Известны оболочки акмита на кристаллах собственно эгирина. Известен в псевдоморфозах по авгиту, эгирин-диопсиду — эгирин-геденбергиту, рибекиту; развивается также по арфведсониту, знигматиту, эпидоту, диопсид—геденбергиту, олигоклазу, микроклину, мелкозернистому альбиту.

Агрегаты. Кристаллы (от сотых долей миллиметра до 100 см) радиально-лучистые, сферолитовые, спутанно-волокнистые и перистые агрегаты, зерна неправильной формы.

Физические свойства эгирина

Оптические

• Цвет зеленый, черный, реже бурый (акмит) очень редко бесцветный, буровато-красный, красноватый и соломенно-желтый. Наиболее богатые щелочами эгирины обычно светло окрашены. Бурые тона связывают с Fe ³⁺, зеленые — с Fe²⁺. Высказаны предположения, что зеленый цвет может быть обязан V³⁺, а бурая и красновато-желтая окраски обусловлены примесями Zr, TR, Mn и Ti или Ti, Mn²⁺ и Mn³⁺. Спектры пропускания свидетельствуют о связи окраски и плеохроизма эгирина с Fe²⁺и Fe³⁺. Окраска некоторых эгиринов зональная или пятнистая.
• Черта белая, зеленая.
• Блеск стеклянный, полуметаллический.
• Отлив шелковистый.
• Прозрачность. Обычно непрозрачен или полупрозрачен, редко прозрачен.

Механические

Твердость  6 — 6,5. Микротвердость 713—824 кгс/мм² .

Плотность 3,38—3,72; снижается при вхождении в эгирин Аl и Mg.

Спайность совершенная по (110), отдельность по (100).

Излом неровный, занозистый.

Химические свойства

Слабо растворяется в кислотах. 

Прочие свойства

Слабо магнитен, электромагнитен. При прокаливании до 600—700° магнитность повышается.  Электромагнитная восприимчивость возрастает с увеличением содержания Fe ³⁺. В катодных лучах обнаруживает оранжево-красное свечение.

Поведение при нагревании. На термограмме эгирина из эгиринита Ловозерского массива фиксируются слабые эффекты: эндотермический при 105° (выделение низкотемпературной воды) и экзотермический при 600—700° (окисление железа и образование гематита); имеется также весьма слабый эндотермический эффект выше 900°. По данным других авторов, эгирин не дает термических эффектов при нагревании до 900°, т. е. до начала плавления. Коэффициент термического расширения α  эгирина из шт. Вайоминг (США) в интервале 24—800° по a₀= 0,727- 10^-5/°С. Нагревание эгирина при гематит-магнетитовом буфере с избытком Н₂O при давлении 2 кбар и температуре 870° приводит к его инконгруэнтному плавлению с образованием, помимо жидкости, гематита и магнетита; при том же давлении с кварц- фаялит-магнетитовым буфером эгирин при 880° дает магнетит + жидкость. Природный и синтезированный эгирин (состав близок к теоретическому) при 975—990° инконгруэнтно плавятся с образованием гематита. То же происходит при 850—1100° и давлении от 0 до 45 кбар в азоте.

Искусственное получение минерала.

Многократно был получен вместе с гематитом сплавлением составных частей. Синтезирован из расплава смеси SiO₂, Fe₂O₃, Na₂CO₃ •Н₂O и NaCl, из смеси кремнезема, окиси железа и раствора едкого натра при температуре 250—500°. В системе Na₂O—Аl₂O₃—Fe₂O₃—SiO₂  при 1350° образовалось стекло, из которого при длительном выдерживании его при 700—930° получен порошок эгирина. В системе эгирин — диопсид кристаллизовался при 750° и давлении водяных паров 1000 кПсм². Из кварца, окислов железа, карбонатов натрия, кальция и магния получено стекло, а из него после выдерживания при 800—1000° в течение 39 дней — эгирин. Эгирин, полученный воздействием натрово-хлоридно-карбонатных растворов на куммингтонитовые сланцы и магнетит-амфиболовые кварциты, устойчив в щелочных и близких к нейтральным растворах при температуре 300—700° и давлении 300—1500 атм. Экспериментально установлено, что образование эгирина в кварц-магнетит-куммингтонитовых сланцах зависит от парциального давления водорода. При воздействии на сланцы раствора 0,5N NaHCO₃ и 0,5N NaCl при pH 8,0—8,2 и Р_0бщ. 500 кГ/см² в течение 2,5 часов и нагревании до 600° с падением парциального давления водорода куммингтонит замещается щелочным амфиболом; при Р_H2< 20 кПсм^₂ амфибол замещается эгирином. При 400° граница между полем эгирина и полем щелочного амфибола проходит через Р_н2<5 кГ/см². При увеличении Р_Н2эгирин должен замещаться щелочным амфиболом, что было показано Островским. Синтезирован из гелей, содержащих составные части эгирина, в восстановительных условиях при 700° и давлении около 2 кбар. Чистый канареечно-желтый эгирин синтезирован из Fe(OH)₃ и аморфной SiO₂ после 3-часовой обработки сильнощелочным раствором, содержащим 100 г/л Na₂O при 280°. Синтезирован совместно с андрадитом, волластонитом, магнетитом, кальцитом из шихты состава 5СаСO₃ + 2Fe(OH)₃ + 3SiO₂ в водном растворе Na₂CO₃ при 500—900° и 400—800 атм. Получен в системе SiO₂—NaF—Fe₂O₃—Н₂O при 500° и давлении около 500 атм в щелочной среде. Как побочный продукт образуется при синтезе кварца благодаря воздействию щелочного раствора на стенки стального автоклава. В гидротермальных условиях синтезирован скандиевый аналог эгирина.

Диагностические признаки

Сходные минералы. Роговая обманка (амфибол).

Под микроскопом от фассаита, ферриавгита, омфацита, эгирин-диопсида и згирин-геденбергита (сходных с эгирином по цветам плеохроизма и схеме абсорбции) отличается отрицательным удлинением и отрицательным углом оптических осей. От роговой обманки — по обратной схеме абсорбции, сильной дисперсии r>v, по характеру изменения цветов плеохроизма. От турмалина — по осности, характеру спайности, более высокому двупреломлению, по минеральным ассоциациям.

Сопутствующие минералы. Санидин, плагиоклаз, нефе­лин, содалит и др.

Происхождение и нахождение

Породообразующий минерал извержен­ных горных пород как кислого, так и основного состава: базальтов, трахитов, андезитов и т. д.; встречается так­же в щелочных гранитах, нефелиновых сиенитах; рас­пространен повсеместно.

Изменение минерала.

При гидротермальных постмагматических процессах возможно образование по эгирину арфведсонита, биотита, хлорита, хлорофеита, селадонита, рибекита, гематита и щелочной роговой обманки. При натровом метасоматозе эгирин местами подвергся замещению альбитом. В зоне гипергенеза по нему образуются гизингерит, железные охры и глинистые минералы.

Месторождения

Является породообразующим минералом щелочных пород (кислотой среднего рядов), наблюдается в их пегматитах. Менее обычен в гидротермальных образованиях, связанных с теми же породами. Обнаружен в ксенолитах сланцев среди вулканических пород и в осадочных породах. Эгиринсодержащими являются некоторые граниты Кейв на Кольском полуострове, Чингизской зоны (Центральный Казахстан), западного склона Среднего Урала, Центрального Алдана, Приморья и КНДР, Кардывачского магматического узла (Северо-Западный Кавказ), Куинси в шт. Массачусетс (США), Кигом-Хилса в Нигерии. Как продукт метасоматоза эгирин наблюдается в гранитах Тайдутского массива (хребет Цаган-Хуртей) в Читинской область, в гранитоподобных породах с редкометальной минерализацией Собского поднятия (Полярный Урал). Является минералом некоторых альбититов, обычен в нефелиновых и эгириновых сиенитах (Ловозеро, Хибины на Кольском полуострове), в титанитовых ийолитах Хибин и Напака в Уганде, в пироксеновых эгиринитах и почти мономинеральных эгиринитах (Гремяха- Вырмес на Кольском полуострове), в луявритахи фойяитах в Ловозере на Кольском полуострове, в нефелиновых сиенитах (массив Сайбар, Восточный Саян), в сиенитах Дара-Пиозского и Матчинского массивов в Туркестанском хребте, на Земле Королевы Мод в Антарктиде, в Кокшаровском массиве Приморья, массиве Дитро в Румынии, Кангердлуарсуке в Гренландии, Альтер-Педросо в Португалии, Ассунт в ЮАР, Коган-Зан на Корейском полуострове, Ивагисима в Японии; встречается в канкринитовых мариуполитах Итапирапуа в Бразилии.
К эгиринсодержащим вулканическим породам относятся туффиты эгириновых трахитов Угерского района (Предкарпатье), вулканический туф в верховьях рек Збруч и Горынь (Ровенская область, Украина), плагиолипаритовые туфы украинской части Карпат, фонолиты Оверни во Франции, риолиты острова Оки и полуострова Ога (Япония), района Хаджерэль-Халлис (Судан), анальцимовые долериты района Немуро в Японии.
В безрудных и редкоземельных микроклиновых пегматитах, залегающих в щелочных гранитах и гранито-гнейсах, эгирин известен на Северо-Западе России. Обнаружен в кварц-полевошпатовых пегматитах, залегающих в корундово-биотитовых и пироксен-амфиболовых сиенитах; образует срастания с полевым шпатом и с чевкинитом. Широко развит в пегматитах нефелиновых сиенитов (часто представлен несколькими генерациями): Ловозерский и Хибинский массивы на Кольском полуострове, Сайжинский плутон на Витимском плоскогорье, Сыннырский массив в Северном Прибайкалье, Корог-Центр — в Гренландии, в ассоциации с редкими силикатами Ва и Ti — в Инаглинском массиве на Алданском щите в Южной Якутии; известен в щелочных пегматитах, секущих основные породы Кондерского массива Алданского щита.
В метаморфических железистых кварцитах в ассоциации с магнетитом, гематитом, амфиболом, доломитом наблюдается в районах КМА  и Кривого Рога (Украины). В породах железо-кремнистой вулканогенно-сланцевой формации Белозерского района Приднепровья (Украина) образовался за счет кварца и магнетита. В таконитах в ассоциации с магнетитом и мангансидеритом наблюдается в хребта Кайуна в шт. Миннесота (США). Отмечен в метаморфогенных марганцевых рудах Блек- Рока в Калахари (Ботсвана), в гранулитах Глен-Луи (Шотландия), в глаукофановых метаморфических сланцах Пенжинского пояса (Корякско-Камчатская область) и острова Хоккайдо (Япония), в глаукофановых сланцах острова Сикоку (Япония), в рибекитовых сланцах Граут-Крика в Новой Зеландии, в эгирин-ортоклазовых, эгирин-ортоклазово-пектолитовых, нефелин-полевошпатово-эгириновых жилах в фенитах Турьего полуострова (Мурманская область), в гидротермальных образованиях пегматитов горы Непха в Ловозерском массиве на Кольском полуострове.
В рудных зонах гидротермальных месторождений TR, Fe, Ва, Nb, F, связанных с щелочными сиенитами и граносиенитами, эгирин наблюдается с флюоритом, магнетитом, кварцем, хуанхитом, бастнезитом, баритом, эшинитом, торитом и др. В гидротермальных прожилках, секущих породы железорудной формации хребта Кайуна в шт. Миннесота (США), ассоциируется с кварцем, адуляром, родохрозитом.
Упоминается как минерал бентонитов Индии, образовавшихся при изменении вулканических пеплов и туфов. Аутигенный эгирин (акмит) в ассоциации с родуситом, пиритом и кальцитом найден в пустотах выщелачивания воднорастворимых минералов в алевролитовых мергелях Кумолинской мульды в Казахстане, в ассоциации с шортитом — в осадочных породах формации Грин-Ривер в штатах Колорадо, Вайоминг и Юта (США).

Практическое применение

Не имеет.

Физические методы исследования

Старинные методы. Под паяльной трубкой легко плавится.

Кристаллооптические свойства в тонких препаратах (шлифах)

В проходящем свете ярко-зеленый, зеленый, буровато-зеленый, бурый, розовый, бесцветный. У интенсивно окрашенных разностей сильный плеохраизм: по Ng - зеленый, буровато-зеленый, зеленовато-бурый, редко желтый, по Nm - зеленый, грязно-зеленый, желто-зеленый; по Np - синевато-зеленый, ярко-зеленый, зеленовато-синий. Ng<Nm<Np; редко Ng>Np. Известны неплеохроирующие светлоокрашенные разности. Бурые тона плеохроизма обычны у наиболее железистых эгиринов. При нагревании окраска и плеохроизм сохраняются, бурые тона усиливаются. Часто наблюдаются различно окрашенные зоны. Двуосный (—). Плоскость оптических осей (010).Nm = b, cNp = 0—16°, n_g = 1,840—1,760, n_m= 1,821—1,745, n_p = 1,776—1,726, n_g —n_p = 0,034—0,064; 2V = 50—85°. Дисперсия сильная, r > v. Показатели преломления увеличиваются с возрастанием содержания Na и Fe ³⁺. Примеси Аl и Mg уменьшают показатели преломления, двупреломление и плеохроизм эгирина, значения cNp и 2V см.
У синтетических пироксенов ряда эгирин—теденбергит—диопсид значения n_p возрастают от геденбергита к эгирину и от диопсида к эгирину. Под микроскопом в некоторых эгиринах наблюдаются включения титаномагнетита и лепидомелана.