Минералы группы ловозерита являются эндемиками агпаитовых пород и их пегматитов. Большинство из десяти минеральных видов, объединяемых в эту группу (тригональные - ловозерит, тисиналит, казаковит, цирсиналит, комбит, таунендит; ромбические - имандрит, коашвит; и моноклинные - капустинит, литвинскит), не относятся к числу широко распространенных, лишь собственно ловозерит известен в больших количествах, будучи породообразующим минералом ловозеритовых луявритов Ловозерского массива, где он и был открыт (Герасимовский, 1940).
Структурный тип ловозерита, к которому помимо минералов относится еще целый ряд достаточно хорошо изученных синтетических соединений, уникален. В основе этих структур (кроме петарасита, относимого к этой группе условно) лежит каркас, образованный "креслообразными" шестичленными кольцами из кремнекислородных тетраэдров и связывающими их изолированными М-октаэдрами. Это разорванный каркас - из четырех анионных вершин каждого Si-тетраэдра только три участвуют в его образовании (две поделены между соседними тетраэдрами, третья образует мостик Si-O-М), а четвертая остается свободной. Именно в эти позиции в "висячих" вершинах тетраэдров в первую очередь входят ОН-группы. Особенностью минералов группы ловозерита является широкий изоморфизм в М-позициях: наблюдается практически непрерывное поле твердых растворов между Zr-, Ti- и Fe-доминантными членами.
Безводные высоконатриевые члены группы ловозерита - цирсиналит и казаковит на воздухе нестабильны и быстро гидролизуются с образованием гомоосевых псевдоморфоз ловозерита и тисиналита соответственно. Этот процесс в атмосфере повышенной влажности может пройти до конца за несколько недель (Хомяков и др., 1978). Si-тетраэдры в структуре ловозеритового типа имеют "висячие" вершины, и это облегчает изменение геометрии кремнекислородного кольца с взаимным разворотом тетраэдров в нём, что позволяет минералам данной группы трансформироваться друг в друга без разрушения каркаса при потере даже очень значительной части крупных катионов. Тригональная симметрия кольца при этом как правило сохраняется, а симметрия всей кристаллической постройки может значительно меняться, обычно в сторону понижения. Такой переход с сохранением основного структурного мотива у ловозеритоподобных минералов можно рассматривать как интересный случай природного ионного обмена.
Минералы группы ловозерита - прекрасный пример силикатов, которые могут зарождаться гетерогенным путем только в высокотемпературных ультранатриевых обстановках, т.к. их каркас способен образовываться лишь при условии полной насыщенности цеолитных полостей атомами Na. Об этом же говорят и данные по синтетическим ловозеритоподобным соединениям (Симонов и др., 1967; Отрощенко и др., 1973; Заякина и др., 1980; Сафронов и др., 1980; Илюшин и др., 1983). Вместе с тем, эти фазы в силу охарактеризованных выше структурных особенностей легко "приспосабливаются" к понижающимся щелочности и температуре, теряя часть Na, меняя конфигурацию каркаса и осуществляя протонирование "висячих" вершин Si-тетраэдров. Такая устойчивость в широком диапазоне условий делает соединения с ловозеритоподобными структурами очень перспективными микропористыми материалами. Помимо цеолитных свойств, члены группы ловозерита обладают ионной проводимостью, а фазы с высокой степенью замещения О на ОН представляют интерес и как потенциальные протонные проводники (Илюшин, Демьянец, 1986).
Литература
- Пеков И.В. Генетическая минералогия и кристаллохимия редких элементов в высокощелочных постмагматических системах // Автореф. дисс. на соискание учёной степени доктора г.м.н. М, 2005.
- Pekov, I. V., Krivovichev, S. V., Zolotarev, A. A., Yakovenchuk, V. N., Armbruster, T. & Pakhomovsky, Y. A. (2009): Crystal chemistry and nomenclature of the lovozerite group. European Journal of Mineralogy 21, 1061-1071.
Ссылки
Статья
Обсуждение