880

Бакакин В.В., Сереткин Ю.В.
Новая кристаллохимия цеолитов группы натролита

НОВАЯ КРИСТАЛЛОХИМИЯ ЦЕОЛИТОВ ГРУППЫ НАТРОЛИТА

NEW CRYSTAL CHEMISRTY OF THE NATROLITE GROUP ZEOLITES

В.В. Бакакин¹, Ю.В. Серёткин ²

V.V. Bakakin¹, Yu.V. Seryotkin ²

1 Institute of Geology and Mineralogy, Novosibirsk, Russia; yuvs@uiggm.nsc.ru

2 A.V. Nikolaev Institute of Inorganic Chemistry, Novosibirsk, Russia; bakakin@che.nsk.su

A new approach to the crystal chemistry of natrolite group zeolites is based on the separation of the real local components in a statistically averaged structure. Schematic formulas of natrolite group zeolites are proposed, including the potential positions of all extraframework atoms. The ten water-cationic configuration (extraframework structure units – ESU) are separated. Their combinations provide the decision of guestionable problems such as homological series, nonstoichiometry, and classification. The Si/Al ratio, presence of a hydronium or a hydroxyl ions are considered.

В структуре цеолитов выделяются две подсистемы: каркасная из [(T,T’)O₄]-тетраэдров и внекаркасная водно-катионная, для которой характерны сложная вариабельность состава, “расщепление” структурных позиций и их статистическое заполнение. Из-за трудностей в дискриминации и локализации водно-катионных позиций остаются нерешенными многие вопросы кристаллохимии и классификации цеолитов. Авторский подход к данной проблеме основан на выделении в статистически усредненной структуре реальных локальных компонентов – водно-катионных ассоциатов {ВКА} – и на их комбинаторике [1].

Для минералов группы натролита с гибким каркасом субцепочечного типа дана общая кристаллохимическая формула {С₂R₂A₂}[(Al,Si)₅O₁₀], где С – канальные позиции Na и Ca, R – кольцевые (опорные) позиции H₂O и K, А – дополнительные позиции H₂O. Реальные варианты ее наполнения зависят от состава ВКА и от Si/Al (новый диапазон 1.0 – 4.0). Выделены 10 разных локальных ВКА: натролитовый NAT – ; натролитовый высококремнистый NAT-hSi – ; гидроксил-натролитовый NAT-OH – {Na₂(H₂O)^R(ОН)^R}; оксоний-натролитовый NAT-Н – ; сколецитовый SCO – ; тетранатролитовый TET – ; паранатролитовые PAR – , PAR^‘ – , GON – и K – {K^R}. Установлены базовые наборы ВКА, предложено их использование в качестве дополнительной характеризации минеральных видов (См. Таблицу; в ней использованы нестандартные анализы из [2]).

Химические анализы следует пересчитывать на основе (Si,Al)₅, корректируя О₁₀-составляющую за счёт перевода части H₂O в Н₃О⁺ или в (ОН)^–. Выработанные алгоритмы корректного расчёта кристаллохимических формул как наборов ВКА (до 6 разных!) позволили, в частности, выделить новые таксоны – высококремнистые натролиты, а также претендующие на самостоятельный статус оксоний- и гидроксилсодержащие разности. С учетом химического состава, структуры [3] и свойств паранатролит однозначно выделен как самостоятельный вид с подразделением на три разновидности. Возражая авторам [4], гоннардит и тетранатролит достаточно уверенно можно различить по набору их ВКА.

Таблица. Основные природные цеолиты группы натролита

Table. Basic natural zeolites of the natrolite group

*Конечный член, модельная версия. ВКА (NAT–H) может присутствовать во всех видах.

Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ (грант 06-05-64542).

1. Бакакин В.В., Серёткин Ю.В. // Материалы XV Российского совещания по экспериментальной минералогии. Сыктывкар, Геопринт. 2005. С. 215–218.

2. Пеков И.В. и др. Цеолиты щелочных массивов. М.: Ассоциация “Экост”, 2004. 168 с.

3. Seryotkin Yu.V., Bakakin V.V., Belitsky I.A. // Eur. J. Mineral., 2004. V. 16. P. 545–550.

4. Artioli G., Galli E. // Amer. Mineral., 1999. V. 84. P. 1445–1450.