Википедия

Чвилеваит

Чвилеваи́т, точнее чвилёваи́т (англ. Chvilevaite, от имени собственного) — редкий гидротермальный полиметаллический минерал из класса сложных сульфидов, образующий микроскопические зёрна в родственных минералах, по составу представляет собой редкое сочетание щелочного (литофильного) и халькофильных металлов — ферро-сульфид натрия, цинка и меди с расчётной формулой Na(Cu,Fe,Zn)2S4, первоначально опубликованной и подтверждённой как Na(Cu,Fe,Zn)2S2.[3][2]

Чвилеваит
Формула Na(Cu,Fe,Zn)2S4[1] или Na(Cu,Fe,Zn)2S2[2][3]:204
Примесь кальций, марганец, мышьяк, селен
Статус IMA утверждённый минерал[вд][5]
Физические свойства
Цвет бронзовый в свежих сколах, постепенно чернеющий до сажистого[4]
Блеск металлический
Прозрачность непрозрачный[4]
Твёрдость 3
Спайность совершенная по {0001}[1]
Излом минерал хрупкий
Плотность 3,94 (расчётная)[1] г/см³
Кристаллографические свойства
Сингония тригональная

Новый минерал был установлен в 1985-1986 годах и назван в честь Татьяны Чвилёвой,[6] ведущего сотрудника Института минералогии, геохимии и кристаллохимии редких элементов, минералога кабинета минераграфии.[7]:115

История открытия и название

править

Первоначально новый минерал примерного состава Na(Cu,Fe,Zn)2S2[2] был обнаружен в качестве очень мелких зёрен включения в архивных образцах сфалерита из свинцово-цинкового месторождения Акатуй (Александрово-Заводский район Забайкальского края), полученных лабораторией микроскопии ИМГРЭ из фондов Минералогического музея АН СССР.[8]:90 Мономинеральные зёрна будущего чвилеваита имели размеры от 0,01 до 0,5 мм, но как правило, далеко не достигали максимальной величины, встречаясь преимущественно в самых мелких разностях (от 0,01 до 0,05 мм).[3]:204 Поэтому установление нового минерального вида происходило, в основном, тонкими аппаратными методами, по результатам микроскопических и рентгенометрических исследований.[8]:91

Новый минерал был утверждён 22 июня 1987 г. Комиссией по новым минералам и названиям минералов IMA Международной минералогической ассоциации (протокол № 5). Он получил название в честь, авторитетного минералога и минерографа Татьяны Чвилёвой, в научном портфеле которой на тот момент уже было четыре новых открытых минеральных вида.[6] Типовой материал и эталонные образцы минерала хранятся в московском минералогическом музее имени Ферсмана.[9]:946

Свойства

править
  Внешние изображения
  Чвилеваит (музей им. Ферсмана)

Чвилеваит — ярко выраженный гидротермальный метасоматический минерал из класса сложных сульфидов. Он относится к числу необычных по химизму редких минералов, сочетающих в своём составе литофильные (Na) и халькофильные (Cu, Fe, Zn) элементы. Кроме собственно чвилеваита, к числу таких минералов относится также джерфишерит K6(Cu,Fe,Ni)23S26Cl и мурунскит K2Cu3FeS3.[10]:174 Кроме того, вплоть до 2020-х годов чвилеваит представлял собой единственную находку сульфидного минерала с содержанием натрия в рудных месторождениях. Два других из перечисленных в этом ряду — минералы калийные.[11]:13

Цвет минерала на свежих сколах — бронзовый (похож на борнит), подобно многим рудным сульфидам, быстро окисляется и тускнеет до сажистого чёрного оттенка, блеск металлический, на воздухе быстро окисляется и покрывается побежалостью. В отражённом свете чвилеваит — оранжевый, со временем также темнеет и модулирует в сторону розово-фиолетового или пурпурного. Плеохроизм отчётливый, от бледно-оранжевого до тёмно-серого с сиреневым оттенком. Минерал сильно анизотропен, эффект отчётливый, в пределах от чёрного до белого.[4] Твёрдость невысокая, не более 3; спайность совершенная по {0001}, минерал хрупкий.[1]

Чвилеваит образует таблитчатые, призматические кристаллы, отдельные зёрна не превышают 0,5 мм. Форма выделений довольно разнообразная: пластинчатая, призматическая, неправильная и изометричная, однако преобладают пластинчатые чешуйчатые выделения с хорошей спайностью.[8]:90 Учитывая постоянно встречающиеся колебания в содержании всех элементов в составе минерала, в 1988 году общая формула чвилеваита была представлена в пропорциональном виде, как (Na2,00Ca0,03)2,03(Cu2,56FeO,88Zn0,43As0,03Mn0,005)3,90S4,06. Идеализированная формула имела вид Na(Cu,Fe,Zn)2S2), а незначительные количества мышьяка и марганца были отнесены к числу примесей.[8]:91

Рентгенометрические исследования кристаллической решётки чвилеваита показали, что новый минерал имеет тригональную сингонию и не является структурным аналогом единственного на тот момент известного минерала с родственным составом, тетрагонального мурунскита К2Cu3FeS4. Результаты исследований показали, что симметрия, параметры элементарной ячейки чвилеваита, а также зафиксированные из патерсоновской функции межатомные расстояния близки к вюрциту, атомы (Cu, Fe, Zn) совместно занимают тетраэдрические пустоты в гексагональной плотнейшей упаковке (подобно вюрциту) из атомов серы: атом Na может располагаться в одной из 2 октаэдрических пустот в элементарной ячейке. Атомы меди, железа и цинка совместно занимают половину тетраэдрических пустот, но в отличие от вюрцита, в чвилеваите заполняются тетраэдрические пустоты разной ориентации, имеющие общие рёбра и образующие плотные тетраэдрические слои. Атомы натрия занимают половину октаэдрических пустот послойно, что приводит к проявлению металлического блеска кристаллов. В структуре вдоль оси с происходит чередование плотных слоев из (Cu, Fe, Zn)-тетраэдров с более рыхлыми слоями из NaS6-октаэдров, что вполне объясняет совершенную спайность по (0001).[8]:91-92

Очень близким кристаллическим строением, хотя и несхожими пространственными группами характеризуется целое семейство чвилеваитоподобных синтетических сульфидов и селенидов: Na(CuFe)S2, Li(CuFe)S2, Li(CuFe)Se2 и других. Показательно, что замена слоёв атомов натрия или лития на слои из более крупных по размерам ионов калия, цезия или таллия автоматически приводит к переходу от структурного типа тригонального чвилеваита к структурному типу тетрагонального буковита. Подобным же строением кристаллов, в частности, отличается мурунскит, встречающийся на горе Коашва в пегматитах того же типа, что и установленный в Хибинах в 2007 году новый минерал орикит. Впрочем, подробное ренгенографическое изучение и моделирование порошкограммы найденного орикита показало, что этот минерал и чвилеваит, скорее всего, не являются прямыми структурными аналогами.[12]:115

Генезис и месторождения

править
  Внешние изображения
  Чвилеваит (четыре фотографии)

Чвилеваит Акатуйского месторождения был впервые найден в виде свободных зёрен и сростков в дроблёных пробах сфалерита, содержащих небольшое количество галенита, пирита, кварца, карбонатов, а также единичные зерна буланжерита, ковеллина, халько­зина и арсенопирита. Этот минерал чаще всего встречается в тесных срастаниях с ковеллином, в массе которого фиксируются реликты галенита, причём, ковеллин нередко замещает чвилеваит и галенит с образованием сложных мирмекитовых прорастаний. Чвилеваит наблюдается также в срастании с халькозином, изредка с арсенопиритом, сфалеритом, кварцем и органическим веществом.[3] Таким образом, типичные для чвилеваита ассоциации — минералы гидротермальных жил: сфалерит, ковеллин, халькозин, галенит, пирит, буланжерит, арсенопирит, карбонаты и кварц.[4]

Типовое для чвилеваита свинцово-цинковое Акатуйское рудное поле более чем показательно для его генезиса. Основные рудные минералы: галенит, сфалерит, пирит, арсенопирит, буланжерит и пирротин. До глубины 40–80 метров руды сильно окислены и представлены смесью лимонита, церуссита, смитсонита и остатков неразложившегося галенита с кварцем. Сульфид-содержащие минералы, такие как пирит и чвилеваит, в значительных количествах присутствуют в отвалах и хвостохранилищах.[13]

Кроме Акатуйского месторождения, чвилеваит был установлен по всему миру на сходных по условиям сульфидных свинцово-цинковых месторождениях, в частности, в Венгрии, на территории Чили и в рудниках Сент-Илер, Квебек. Однако редко где размеры выделений этого минерала хотя бы немного превышают установленные сразу 0,5 мм.

Примечания

править
  1. ↑ 1 2 3 4 Chvilevaite (A valid IMA mineral species: Na(Cu,Fe,Zn)2S4): информация о минерале чвилеваит в базе Mindat.  (англ.)
  2. ↑ 1 2 3 Chvilevaite в базе Mineralienatlas  (англ.)
  3. ↑ 1 2 3 4 Качаловская В.М., Осипов Б.С., Назаренко Н.Г., Кукоев В.А., Мазманян В.О., Егоров И.Н., Каплунник Л.Н. Чвилеваит — новый сульфид щелочного металла состава Na(Cu,Fe,Zn)2S2. — Москва: Записки Российского минералогического общества, том 117, № 2, 1988 г. — с. 204-207.
  4. ↑ 1 2 3 4 John W. Anthony, Richard A. Bideaux, Kenneth W. Bladh, Monte C. Nichols (Hrsg.): Handbook of Mineralogy, Mineralogical Society of America. 2001. — Chvilevaite: страница в Handbook of mineralogy.  (англ.)
  5. ↑ International Mineralogical Association - Commission on new minerals, nomenclature and classification The IMA List of Minerals (February 2013) (англ.) — 2013.
  6. ↑ 1 2 Минералы, названные в честь сотрудников Института минералогии, геохимии и кристаллохимии редких элементов (ИМГРЭ): чвилеваит, 2023 г.
  7. ↑ Официальный сайт Института минералогии, геохимии и кристаллохимии редких элементов, IMGRE.ru; сотрудники института, труженики тыла, ветераны труда.
  8. ↑ 1 2 3 4 5 Каплуник Л. Н., Петрова И. В., Победимская Е. А., Качаловская В. М., Осипов Б. С. (1990) Кристаллическая структура природного щелочно-сульфидного чвилеваита Na(Cu,Fe,Zn)2S2. Представлено академиком В. А. Жариковым 22 апреля 1988 г. — Москва: Доклады Академии Наук СССР: том 310: стр. 90-93.
  9. ↑ Jambor, John L., Vanko, David A. (1989) New mineral names. American Mineralogist, 74 (7-8) p.946-951
  10. ↑ Пущаровский Д. Ю. Минералогическая кристаллография. — Москва: Министерство природных ресурсов и экологии РФ, Геокарт, Геос, 2020 г. — 599 с.
  11. ↑ Добровольская М. Г. Сульфиды щелочных металлов в природе. История изучения, география, ассоциации, изоморфизм, условия образования. — Москва: 2018 г. — 159 с.
  12. ↑ Пеков И. В. Орикит из хибинского щелочного массива (Кольский полуостров) и его структурные особенности. — Москва, Новые данные о минералах, Вып. 45, 2010 г. — стр.113-120
  13. ↑ Анциферов Д. В. Выделение из кислых шахтных отходов и культивирование сульфатредуцирующих бактерий, перспективных для образования сульфидов металлов. Диссертация. Томский государственный университет. Москва: 2018 г.

Литература

править
  • Качаловская В. М., Осипов Б. С., Назаренко Н. Г., Кукоев В. А., Мазманян А. О., Егоров И. Н., Каплуник Л. Н. (1988) Чвилеваит — новый сульфид щелочного металла состава Na(Cu,Fe,Zn)2S2. Записки Всесоюзного Минералогического Общества: том 117, вып. 2, стр. 204-207.
  • Jambor, John L., Vanko, David A. (1989) New mineral names. American Mineralogist, 74 (7-8) p.946-951
  • Каплуник Л. Н., Петрова И. В., Победимская Е. А., Качаловская В. М., Осипов Б. С. (1990) Кристаллическая структура природного щелочно-сульфидного чвилеваита Na(Cu,Fe,Zn)2S2. Доклады Академии Наук СССР: том 310: стр.90-93.
  • Каплуник Л. Н., Петрова И. В., Победимская Е. А., Качаловская В. М., Осипов Б. С. (1990) Кристаллическая структура природного щелочного сульфида чвилеваита Na(Cu,Fe,Zn)2S2. Советская Физика — Доклады: том 35: стр. 6-8.

См. также

править

Ссылки

править
  • Chvilevaite (A valid IMA mineral species: Na(Cu,Fe,Zn)2S4): информация о минерале чвилеваит в базе Mindat.  (англ.)
  • Chvilevaite: страница в Handbook of mineralogy.  (англ.)
  • Чвилеваит: страница в Геовикипедии.
  • Чвилеваит в базе webmineral.ru: минералы и месторождения России
  • Чвилеваит: на сайте catalogmineralov.ru
  • Chvilevaite в базе Mineralienatlas  (англ.)
  • Чвилеваит (Chvilevaite): информационная карточка минерала в базе ИЭМ РАН
  • Чвилеваит: Всероссийский научно-исследовательский геологический институт им. А.П. Карпинского
  • Чвилеваит: Минералогический Музей им. А.Е. Ферсмана Российской Академии Наук.
Источник — https://ru.wikipedia.org/w/index.php?title=Чвилеваит&oldid=139067165