Цеолиты

Цеолиты — большая группа близких по составу и свойствам минералов, водные алюмосиликаты кальция и натрия из подкласса каркасных силикатов.
Кристаллическая структура цеолитов образована тетраэдрическими группами SiO₂ и ALO₄, объединенными общими вершинами в трехмерный каркас, пронизанный полостями и каналами. В последних находятся молекулы воды и катионы металлов. Решетка из (Si,Al)O₄ тетраэдров имеет весьма большие полости и каналы, молекулы Н₂O с ней связаны слабо, поэтому цеолиты легко отдают свою кристаллизационную воду и обладают способностью к обратимому катионному обмену — без разрушения кристаллической решетки.
Макроскопически (по габитусу) выделяют: волокнистые цеолиты — натролит, мезолит, томсонит, сколецит, ломонтит, гоннардит, эдингтонит, морденит, эрионит, жисмондин, феррьерит и др.(волокнистые цеолиты обычно тесно ассоциируют друг с другом, иногда их агрегаты состоят из двух-трёх различных минералов группы в тесном срастании); листоватые цеолиты, (или пластинчатые) — стильбит, гейландит, брюстерит и др.; изометрические цеолиты — шабазит, филлипсит, гармотом, фоязит, гмелинит, дакиардит и др. На основе кристаллической структуры цеолитов возможна дальнейшая их систематизация.
Способны отдавать и вновь поглощать воду в зависимости от температуры и влажности. Другим важным свойством цеолитов является способность к ионному обмену, они способны селективно выделять и вновь впитывать различные вещества, а также обменивать катионы.
Наиболее распространённые представители группы цеолитов:

Происхождение и месторождения

По происхождению цеолиты - гидротермальные, экзогенные, реже метаморфические минералы. Встречаются в миндалиных вулканических пород, в песчаниках, аркозах и граувакках; в трещинах и пустотах гнейсов и кристаллических сланцев.
Распространены довольно широко главным образом в низкотемпературных гидротермальных жилах, а также в миндалинах и трещинах эффузивных пород, где образуются как продукт поствулканических процессов и находятся в ассоциации с кальцитом, кварцем, селадонитом, халцедоном (агатом). При образовании цеолитов есть некоторая последовательность, заключающаяся в том, что сначала выделяются цеолиты, бедные водой и богатые кремнеземом, а потом — цеолиты, богатые водой и бедные кремнеземом. В нефелиновых породах в последние стадии гидротермального процесса наблюдается превращение нефелина в цеолиты, в частности в натролит (т. наз. "шпреуштейн".) При экзогенных процессах цеолиты возникают за счет изменения ряда алюмосиликатов. Образование цеолитов иногда имеет место в почвах.
Скопления цеолитов связаны главным образом с вулканическими породами. Месторождения незначительны по объёму но многочисленны и известны во всем мире. Наиболее известные из них находятся в Забайкалье (Кличка, окрестности Усть-Кяхты), на Кавказе, в Восточной Сибири, в массиве Кара-даг в Крыму, в Закарпатье, на Волыни. Гармотом развит в рудных свинцово-цинковых жилах Гарца и Шотландии. Значительные по количеству первоклассных коллекционных образцов м-ния открыты и разрабатываются в Индии.

Разрушение

На земной поверхности неустойчивы. Более сложные цеолиты, содержащие вместе Са, Na, а также К, переходят в цеолиты чисто натриевые или чисто кальциевые и в конце концов превращаются в хлориты, пренит и монтмориллонит. Этому процессу способствует возможность катионного обмена. Иногда замещаются каолином.

Применение

Получаются искусственно в больших количествах.
В промышленности применяют исключительно искусственно синтезированные цеолиты (пермутиты), они находят широкое применение в водоочистительных приборах, как адсорбенты, ионообменники, молекулярные сита.

Фотографии цеолитов

Сколецит, Индия

Стильбит на апофиллите

Стильбит Казахстан

Литература

Гвахария Г. В. Цеолиты Грузии. \\ Ин-т геологии и минералогии АН Груз. ССР. Моногр. №3. Тб. , 1952.
Еремеев П.В. О цеолитах Восточной Сибири. - Горный журнал, т. 3, вып. 1-3, 1898
Зайцев А.Н., Меньшиков Ю.П., Яковенчук В.Н. Бариевые цеолиты Хибинского щелочного массива // Записки ВМО. 1992. № 2. С. 54-61.
Иванюк Г.Ю., Пахомовский Я.А., Базай А.В., Яковенчук В.Н., Меньшиков Ю.П., Горяинов П.М Цеолиты из гидротермальных жил в породах полосчатой железорудной формации Кольского полуострова). - Зап. РМО, 2005, 134, № 2, с. 67-74.
Мельникова В.Л. Цеолиты некоторых железорудных месторождений Тургая. - Изв. АН КазССР. Сер. геол., 1975, №3, 61-68.
Степанов В.И., Матросова Т.И. Об экспрессной диагностике цеолитов и сопутствующих минералов. – В сб. «Методы диагностики и количественные определения содержаний цеолитов в горных породах». Мат. Всесоюзного семинара, Новосибирск, 22-24 мая 1984 г. Н., 1985, с. 126-129.
Sukheswala R. N. , Avasia R. K. , Gangopadhyay M. Zeolites and associated secondary minerals in the Deccan Traps of Western India. - Miner. Mag. 1974, 39, № 306, 658-671.
Пеков И.В. "Цеолиты щелочных массивов",М,Экост, 2004 г
Tschernich, R. (1992) Zeolites of the world. Geoscience Press Inc., Phoenix, AZ, USA, 563 pp. [freely downloadable: http://www.mindat.org/books/Zeolites-of-the-World-Updated.pdf]
Coombs, D.S., A. Alberti, T. Armbruster, G. Artioli, C. Colella, E. Galli, J.D. Grice, F. Liebau, J.A. Mandarino, H. Minato, E.H. Nickel, E. Passaglia, D.R. Peacor, S. Quartieri, R. Rinaldi, M. Ross, R.A. Sheppard, E. Tillmans & G. Vezzalini (1997) Recommended nomenclature for zeolite minerals: Report of the Subcommittee on Zeolites of the International Mineralogical Association, Commission on New Minerals and Mineral Names.

Ссылки

geo.web.ru/druza/