Специалисты Кольского научного центра РАН совершили знаменательное открытие, обнаружив и описав абсолютно новый минерал – Арзамасцевит. Это яркий пример успешного развития фундаментальной науки на Кольском полуострове!
Местонахождение и происхождение
Невероятная находка была сделана при изучении образца специфической породы – натролитизированного содалитового сиенита, сформировавшейся примерно 360–370 млн лет назад и позже измененной гидротермальными процессами. Образец был взят на горе Паргуайв, которая находится в юго-западном районе легендарного Ловозерского массива.
Честь великого геолога
Минерал получил свое имя – арзамасцевит – в честь выдающегося российского геолога Андрея Александровича Арзамасцева. Весомый вклад ученого в изучение петрологии щелочных массивов Кольского региона и Восточной Африки заложил крепкий фундамент для понимания сложнейшей геологической истории этих территорий.
Внешние признаки и свойства
Арзамасцевит представляет собой прозрачный и абсолютно бесцветный минерал, не проявляющий люминесценции под ультрафиолетовым излучением. Его кристаллы очень малы, в среднем всего 50–60 микрометров (тоньше человеческого волоса!), лишь некоторые отдельные достигают 180 микрометров. Они зачастую образуют маленькие скопления из нескольких сросшихся кристаллов, обладают стеклянным блеском и неровным изломом. Спайность (скол по плоскостям) у минерала отсутствует, плотность оценивается в 2,5 г/см³.
Химический состав и структура
Точный химический состав арзамасцевита установлен с помощью электронного микрозонда. Минерал преимущественно состоит из диоксида кремния (SiO₂ – ~37%), оксида алюминия (Al₂O₃ – ~26%), оксида калия (K₂O – ~29%), хлора (~3.5%) и воды (~3.7%). Его идеализированная формула записывается как K₆Al₅Si₆O₂₀(OH)₄Cl.
Относясь к группе цеолитов с их характерной пористой структурой из алюмо-кремниевых тетраэдров, связь которых осуществлена через атомы кислорода, арзамасцевит обладает уникальной особенностью нейтрального структурного блока внутри своих полостей. Ранее подобное строение в природных минералах находили исключительно редко!
Уникальность структуры и сравнительный анализ
Контраст с открытым ранее в Хибинском массиве минералом кальборситом разителен: кальборсит содержит в своих полостях отрицательно заряженный бор-содержащий комплекс. Для замещения его на нейтральную группу при сохранении электронейтральности всего кристалла должна произойти изоморфная замена атома кремния на алюминий в окружающем каркасе. Как раз это и приводит к уникальному для арзамасцевита соотношению кремний/алюминий 1:1 и повышению симметрии кристаллической структуры.
Убедительное подтверждение подобной замены дал не только химический анализ, но и спектроскопия комбинационного рассеяния: в спектре арзамасцевита ясно виден характерный пик при 785 см⁻¹ и напрочь отсутствует типичный сигнал бора около 750 см⁻¹.
Перспективы и важность открытия
Учёные считают, что арзамасцевит кристаллизовался в результате гидротермальной активности. Ключевым условием для образования этого минерала явилось одновременное поступление калия из разрушающегося полевого шпата и хлора из содалита. Такое специфическое сочетание реагентов в природе встречается нечасто, что вероятно и объясняет исключительную редкость нового минерала.
Открытие арзамасцевита носит важное значение для фундаментальной минералогии и кристаллохимии, впервые показало существование нейтральных структурных блоков, встроенных в цеолитную матрицу природного соединения. Это безусловно расширяет наши знания о возможных вариациях кристаллических структур.
Исследователи с огромным оптимизмом смотрят в будущее и планируют продолжать активные изыскания на территории Ловозерского и Хибинского массивов, где с большой вероятностью таятся другие неведомые пока науке природные соединения.
