Катаплеит

Хим. Для катаплеита характерно замещение 2Na на 1Са, которое вызывает снижение симметрии. Общая формула неизмененного катаплеита, по Борнеман-Старынкевич: (Na2-xCao, 5.x)ZrSi3O9·2H2O; крайние члены Na2ZrSi3O9·2H2O (x = 0) и CaZrSi3O9·2H2O (x = 2); валентность группы (Na2-xCa0,5x) постоянна. Теоретический состав крайних членов: для Na2ZrSi3О9·2H2О -Na2О - 15,46, SiO2 - 44,89, ZrOa ~ 30,67, НаО - 8,98; для Са2г81з09.2Н20-СаО - 14,18, SiO2 -45,57, ZrO2 — 31,14, H2O — 9,11. Рентгенохимически в катаплеитах определены Sr и Hf (до 0,65% НfO2). Отношение ZrO2/HfO2 = 52 — 57 в ловозерском катаплеите; 40 — 57 в катаплеитах Бурпалы (40 — в катаплеите, 47 — в натриевом катаплеите, 57 — в кальциевом катаплеите). В илимаусакском катаплеите содержится Nb2O5 — 2,74%, SnO2 — 0,22% и TR2O3 — 1,2% (нериево-иттриевого состава).

Структ. и морф. крист. Гексаг. с. D46h — Р63/ттс.a0 = 7,40, co = 10,07 ?; аo :cо = 1 : 1,361; Z = 2 [2]. Для структуры катаплеита характерны почти плоские сетки — слои из катионов с гексагональным узором из ZrO6-октаэдров, переложенных Na-девятивершинниками (Са изоморфно замещает Na). Каждый слой отстоит от идентичного на 5, т. е. примерно на половину периода с. Между слоями расположены тройные одноэтажные кольца [Si3O9], образующие вместе с разорванными колонками Zr-октаэдров каркас структуры. Две молекулы H2O статистически (на 2/3) занимают три возможных положения в решетке. Различия в величине параметров элементарной ячейки натриевого катаплеита, кальциевого катаплеита и гидрокатаплеита рассматриваются как проявление трехмерной политипии с целочисленными кратными периодами по различным направлениям элементарной ячейки (см. разновидности). Дигексагдипирамид. кл. D6h — 6/ттт(L66L27PC). а : с = 1 : 1,3628. В катаплеитах некоторых месторождений углы между призматическими гранями отклоняются от 60° на 5 — 6?; на такую же величину иногда отклоняется от 90° угол между базопинакоидом и призмой. В таких случаях катаплеит считается псевдогексагональным и относится к ромбической или моноклинной сингонии. Кристаллы таблитчатые по с(0001), часто с призмой m(1010), нередко с различными дипирамидальными формами; отдельные кристаллы чечевицеобразные. Двойники по (0001), (1010),_(1011), (3032), (3362); тройники и полисинтетические двойники по (1010) и (1011). Двойники обычны у катаплеита из месторождений Норвегии, наблюдались также у катаплеита из шт. Монтана (США).

Характ. выдел. Мелкозернистые, пластинчатые, радиально-лучистые и шеетоватые агрегаты, шарообразные сферолитовые выделения, кристаллы.

Физ. Сп. по (1010) весьма совершенная, по (1011) и (1012) несовершенная; отдельность по (0001). Микротвердость 474 — 525 кгс/мм2 (средняя 480 кгс/мм2) при нагрузке 100 гс. Люминесценция катаплеита (изучены два образца с горы Кукисвумчорр, Хибины) наблюдалась в ультрафиолетовых лучах с длиной волн 3500 — 2000 А, наибольшая яркость свечения — при 2400 и 2900 А. При максимуме излучения 3200 — 2800 А катаплеит обнаруживает светло-зеленое свечение. В ИК-спектре катаплеита имеются основная полоса поглощения в интервале 1100 — 900 см-1 (дублет 1030 и 957 см-1) и полоса поглощения в области 740 см-1. Около 1620 см-1 — сильная узкая полоса поглощения воды (по Рудницкой). Катаплеит не имеет полос поглощения в области 500 — 714 см-1, характерных для силикатов с шестерными кольцами кремнекислородных тетраэдров.

Микр. В шлифах бесцветный, иногда желтый и коричневато-желтый; плеохроизм слабый в желтых тонах. Обычны простые и полисинтетические двойники и тройники прорастания по (1010). Одноосный (+), иногда двуосный (+), редко (—). Пл. опт. осей (1010). Ng = с. 2V = 0 — 25°, иногда до 40 — 42° [18, 19]. ne = 1,590 — 1,628, no = 1,565 — 1,596; ne — no = 0,018 — 0,041. Дисперсия сильная, r > v. Показатели преломления выше у кальциевых и содержащих Fe, Ti, Nb катаплеитов. В образцах катаплеита из Нарсарсука (Гренландия) одноосные и двуосные участки наблюдались в пределах одного кристалла; у двуосного катаплеита: 2V = 25°25", ng = 1,627; пm = 1,592, np = 1,591. У катаплеита из Квебека (Канада): 2V = 0 — 40° (вычисл. 27°20"); ng = 1,627, пm = 1,592, nр = 1,590; катаплеит из шт. Монтана (США) одноосный или слабо двуосный (+), ng = 1,623, nт = 1,592, nр = 1,590.

 

Химическая формула: (Na2, Ca)Zr[Si3O9].·2H2O
Сингония: гексагональная
Удельный вес (г/см3): 2,60 - 2,79
Цвет: Бесцветный, белый, желтый, желтовато-розовый, желто-красный, красновато-коричневый, мясо-красный, розовато-бурый, бурый
Цвет черты: белая, бледно-желтая
Блеск: стеклянный
Спайность: весьма совершеная
Излом: раковистый, неровный
Твердость: 5 - 5,5 - 6
Хрупкость: Да
Дополнительно: легко плавится в белую эмаль. С бурой сплавляется в прозрачный перл. В закр. тр. выделяет воду. Легко разлагается кислотами.
Поведение при нагревании На кривой ДТА катаплеита имеется эндотермический прогиб в интервале 400 — 450° (выделение воды) и очень небольшой экзотермический подъем при 800°. Оптически двуосный катаплеит при нагревании становится одноосным, причем для разных образцов указывается различная температура перехода: 10 — 50, 110 — 140, 160 — 230°. Двойники при нагревании исчезают, а после охлаждения вновь появляются.

 

Минералы