Чвилеваи́т, точнее чвилёваи́т (, 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.
Новый минерал был установлен в 1985-1986 годах и назван в честь Татьяны Чвилёвой,Минералы, названные в честь сотрудников Института минералогии, геохимии и кристаллохимии редких элементов (ИМГРЭ): чвилеваит , 2023 г. ведущего сотрудника Института минералогии, геохимии и кристаллохимии редких элементов, минералога кабинета минераграфии.Официальный сайт Института минералогии, геохимии и кристаллохимии редких элементов, IMGRE.ru ; сотрудники института, труженики тыла , ветераны труда.
История открытия и название Первоначально новый минерал примерного состава Na(Cu,Fe,Zn)2S2 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.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. 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). Поэтому установление нового минерального вида происходило, в основном, тонкими аппаратными методами, по результатам микроскопических и рентгенометрических исследований. Группа учёных, обнаруживших и установивших новый минерал, так описывала своё открытие:
Чвилеваит найден в виде свободных зерен и сростков в дроблёных пробах сфалерита, содержащих небольшое количество галенита, пирита, кварца, карбонатов, единичные зерна буланжерита, ковеллина, халькозина и арсенопирита. Новый минерал чаще всего встречается в тесном срастании с ковеллином, в массе которого фиксируются реликты галенита. Ковеллин замещает чвилеваит и галенит нередко с образованием сложных мирмекитовых прорастаний. Ковеллин и галенит, ассоциирующие с чвилеваитом, содержат повышенное количество натрия (%) – до 1,38 и 0,87 соответственно. Чвилеваит наблюдается также в срастании с халькозином, изредка с арсенопиритом, сфалеритом, кварцем и органическим веществом. Мономинеральные зерна нового щелочного сульфида имеют размеры 0,01-0,5 мм, как правило, 0,01-0,05 мм.
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. Типовой материал и эталонные образцы минерала хранятся в московском минералогическом музее имени Ферсмана.Jambor, John L., Vanko, David A. (1989) New mineral names. American Mineralogist, 74 (7-8) p.946 -951
Свойства
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.Пущаровский Д. Ю. Минералогическая кристаллография. — Москва: Министерство природных ресурсов и экологии РФ, Геокарт, Геос, 2020 г. — 599 с. 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.Добровольская М. Г. Сульфиды щелочных металлов в природе. История изучения, география, ассоциации, изоморфизм, условия образования. — Москва: 2018 г. — 159 с.
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. Твёрдость невысокая, не более 3; спайность совершенная по {0001}, минерал хрупкий.
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. 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.
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).
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.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
Генезис и месторождения
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. Таким образом, типичные для чвилеваита ассоциации — минералы гидротермальных жил: сфалерит, ковеллин, халькозин, галенит, пирит, буланжерит, арсенопирит, карбонаты и кварц.
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.Анциферов Д. В. Выделение из кислых шахтных отходов и культивирование сульфатредуцирующих бактерий, перспективных для образования сульфидов металлов. Диссертация. Томский государственный университет. Москва: 2018 г.
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
Литература 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
Волынскит Безсмертновит Калаверит Креннерит Сильванит Гессит Нагиагит Фробергит
Ссылки Chvilevaite (A valid IMA mineral species: Na(Cu,Fe,Zn)2S4): информация о минерале чвилеваит в базе Mindat. Chvilevaite: страница в Handbook of mineralogy. Чвилеваит: страница в Геовикипедии. Чвилеваит в базе webmineral.ru: минералы и месторождения России Чвилеваит: на сайте catalogmineralov.ru Chvilevaite в базе Mineralienatlas 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.
Категория:Минералы по алфавиту Категория:Минералы натрия Категория:Минералы железа Категория:Минералы цинка Категория:Минералы меди Категория:Сульфиды (минералы) Категория:Рудные минералы Категория:Кристаллы тригональной сингонии