Чвилеваит

Чвилеваит (|чвилеваи́т, чвилёваи́т) — редок хидротермален полиметален минерал од класата на комплексни сулфиди, формирајќи микроскопски зрна во сродни минерали, неговиот состав е ретка комбинација од алкални (кои комбинираат литофилни) и халкофилни метали - натриум феросулфид, цинк и бакар со пресметковна формула Na(Cu, Fe, Zn)<sub>2</sub>S<sub>4</sub>, првично објавен и потврден како Na(Cu, Fe, Zn)<sub>2</sub>S<sub>2.</sub>
Новиот минерал бил проучен, опишан и откриен во 1985-1986 година и именуван во чест на Татјана Чвилева, водечки вработен во Институтот за минералогија, геохемија и кристална хемија на ретки елементи, минералог во Кабинетот за минераграфија на Советскиот Сојуз.
1 Историја на откритието и име
Првично, нов минерал со приближен состав Na(Cu,Fe,Zn)<sub>2</sub>S<sub>2</sub> бил откриен како многу мали зрна на опфат во архивски примероци на сфалерит од наоѓалиштето олово-цинк Акатуј ( округ Александрово-Заводски на Забајкалскиот крај), добиен од лабораторијата за микроскопија на IMGRE од средствата на Минералошкиот музеј на Академијата на науките на СССР. Мономинералните зрна на идниот хвилеват имале големини од 0,01 до 0,5 мм, но, како по правило, не ја достигнале максималната големина, што се јавува главно во најмалите сорти (од 0,01 до 0,05) мм). Затоа, воспоставувањето на нов минерален вид кое се случило главно со суптилни инструментални методи, врз основа на резултатите од микроскопските и рендгенските испитувања.Групата научници кои го откриле и распознале новиот минерал го опишале своето откритие на следниов начин:
Чвилеваитот бил пронајден како слободни зрна и меѓурастоци во примероци од кршен сфалерит кои содржат мала количина на галенит, пирит, кварц, карбонати, единечни зрна булангерит, ковелит, халкоцит и арсенопирит. Новиот минерал најчесто се наоѓа во тесен меѓурасток со ковелит, во чија маса се евидентирани остатоци од галенит. Ковелитот ги заменува хвилеваитот и галенитот, често со формирање на сложени мирмекитни меѓурастоци. Ковелитот и галенитот поврзани со хвилеваитот содржат зголемена количина на натриум (%) - до 1,38 и 0,87, соодветно. Чвилеваитот се забележува и во меѓурасток со халкоцит, повремено со арсенопирит, сфалерит, кварц и органска материја. Мономинералните зрна на нов алкален сулфид имаат големини од 0,01-0,5 mm, обично 0,01-0,05 mm.
Новиот минерал бил одобрен на 22 јуни 1987 година од страна на Комисијата за нови минерали и имиња на минерали (КНМИМ) на Меѓународното минералошко здружение (ММЗ, Протокол бр. 5). Именуван е во чест на авторитетната минералогка и минералографка Татјана Чвилева, чие научно портфолио во тоа време веќе вклучувало четири новооткриени минерални видови. Материјалот за типизација и наведените примероци од минералот се чуваат во Московскиот минералошки музеј „Ферсман“.
2 Својства
Чвилеваитот е изразен хидротермален метасоматски минерал од класата на комплексни сулфиди. Тој е еден од ретките минерали со необична хемија, комбинирајќи литофилни (Na) и халкофилни (Cu, Fe, Zn) елементи во својот состав. Покрај самиот чвилеваит, ваквите минерали вклучуваат и џерфишерит K<sub>6</sub>(Cu,Fe,Ni)<sub>23</sub>S<sub>26</sub>Cl и мурунскит K<sub>2</sub>Cu<sub>3</sub>FeS<sub>3.</sub>Покрај тоа, до 2020-тите, хвилеваитот бил единственото наоѓалиште на сулфиден минерал со содржина на натриум во рудните наоѓалишта. Другите два наведени во оваа серија се калиумови минерали.
Бојата на минералот на свежи струготини е бронзена (слична на борнит), како и многу рудни сулфиди, брзо оксидира и бледнее до саѓеста црна нијанса, сјајот е метален, а во воздух брзо оксидира и потемнува. Во рефлектирана светлина, чвилеваитот е портокалов; со текот на времето, исто така, потемнува и модулира кон розово-виолетова или виолетова. Плеохроизмот е различен, од бледо портокалова до темно сива со јоргованова нијанса. Минералот е многу анизотропен, ефектот е различен, почнувајќи од црна до бела. Тврдоста е ниска, не повеќе од 3; расцепот е совршен по должината {0001}, минералот е кршлив.
Чвилеваитот формира плочести, призматични кристали; поединечните зрна не надминуваат 0,5 милиметри. Обликот на наслагите е доста разновиден: повеќе слоен, призматични, неправилни и изометриски, но преовладуваат слоеви со лушпести наслаги со добро расцепување. Земајќи ги предвид постојано појавененото бранување во содржината на сите елементи во минералот, во 1988 година општата формула на хвилеваит била претставена во пропорционална форма, како (Na<sub>2,00</sub>Ca<sub>0,03</sub>)<sub>2,03</sub>(Cu<sub>2,56</sub>Fe<sub>O,88</sub>Zn<sub>0,43</sub>As<sub>0,03</sub>Mn<sub>0,005</sub>)<sub>3,90</sub>S<sub>4,06</sub>. Идеализираната формула била Na(Cu,Fe,Zn)<sub>2</sub>S<sub>2</sub>, а мали количини на арсен и манган биле класифицирани како примеси.
Рентгенските испитувања на кристалната решетка на хвилеваитот покажале дека новиот минерал има тригонален кристален систем и не е структурен аналог на единствениот познат минерал со сличен состав во тоа време, тетрагоналниот мурунскит К<sub>2</sub>Cu<sub>3</sub>FeS<sub>4.</sub> Резултатите од истражувањето покажале дека симетријата, параметрите на единичните ќелии на хвилеваитот, како и меѓуатомските растојанија фиксирани од Патерсоновата функција, се блиски до вурцитот; атомите (Cu, Fe, Zn) заеднички ги зафаќаат тетраедарските празнини во шестоаголно тесно пакување (како вурцитот) од атоми на сулфур: атомот на Na може да се наоѓа во една од 2 октаедарски празнини во единичната ќелија. Атомите на бакар, железо и цинк заедно зафаќаат половина од тетраедарските празнини, но за разлика од вурцитот, кај хвилеваитот се исполнети тетраедарски празнини со различни ориентации, кои имаат заеднички рабови и формираат густи тетраедарски слоеви. Атомите на натриум зафаќаат половина од октаедарските празнини слој по слој, што доведува до појава на метален сјај во кристалите. Во структурата по должината на c-оската, густите слоеви на (Cu, Fe, Zn) тетраедри се менуваат со полабави слоеви на NaS6 октаедри, што целосно го објаснува совршеното расцепување по должината на (0001).
Многу слична кристална структура, иако различни просторни групи, го карактеризира целото семејство на синтетички сулфиди и селениди слични на ''хвилеваит'': Na(CuFe)S<sub>2</sub>, Li(CuFe)S<sub>2</sub>, Li(CuFe) Se<sub>2</sub> и други. Значајно е што замената на слоевите на атоми на натриум или литиум со слоеви од поголеми јони на калиум, цезиум или талиум автоматски води до премин од тригоналниот структурен тип на хвилеваит во четириаголниот структурен тип на буковит. Особено, мурунскит, пронајден на планината Коашва во пегматити од ист тип како и новиот минерал орикит откриен во планините Хибини во 2007 година, има слична кристална структура. Сепак, деталното испитување на Х-зраци и моделирање на прашкаст модел на пронајдениот орикит покажало дека овој минерал и хвилеваит најверојатно не се директни структурни аналози.
3 Формирање на минерали
Чвилеваитот од наоѓалиштето Акатуи за прв пат бил пронајден во форма на слободни зрна и меѓурастоци во кршени примероци од сфалерит кои содржат мали количини на галенит, пирит, кварц, карбонати, како и единечни зрна булангерит, ковелит, халкоцит и арсенопирит. Овој минерал најчесто се наоѓа во блиски меѓурастоци со ковелит, во чија маса се евидентирани остатоци од галенит, а ковелитот често ги заменува хвилеваитот и галенитот со формирање на сложени мирмекитски израстоци. Чвилеваитот се забележува и меѓурасточен со халкоцит, повремено со арсенопирит, сфалерит, кварц и органска материја. Така, типични асоцијации за хвилеваит се минералите на хидротермалните вени: сфалерит, ковелит, халкоцит, галенит, пирит, булангерит, арсенопирит, карбонати и кварц..
Оловно-цинковото рудно поле Акатуи, типично за хвилеваит, е повеќе од индикативно за неговата генеза. Главните рудни минерали се галенит, сфалерит, пирит, арсенопирит, булангерит и пиротит. До длабочина од 40-80 метри, рудите се високо оксидирани и се претставени со мешавина од лимонит, церусит, смитсонит и остатоци од неразграден галенит со кварц. Минерали што содржат сулфиди, како што се пирит и хвилеваит, се присутни во значителни количини во залихите и јаловината.
Покрај наоѓалиштето Акатуи, Чвилеваит е утврден низ целиот свет во сулфидни олово-цинкови наоѓалишта со слични услови, особено во Унгарија, Чиле и рудниците Сен-Илер, Квебек . Сепак, ретко кога големината на испуштањето на овој минерал дури и малку ја надминува веднаш утврдената 0,5 мм.
4 Книги
*''Kachalovskaya V.M., Osipov B.S., Nazarenko N.G., Kukoev V.A., Mazmanyan V.O., Egorov I.N., Kaplunnik L.N.'' Chvilevait — is a new alkali metal sulfide with the composition Na(Cu,Fe,Zn)<sub>2</sub>S<sub>2</sub>. — Moscow: Notes of the Russian Mineralogical Society, volume 117, No. 2, 1988. — p. 204-207. ''(in Russian)''*''Jambor, John L., Vanko, David A.'' (1989) New mineral names. American Mineralogist, 74 (7–8) -951
*''Kaplunnik, L.N., Petrova, I.V., Pobedimskaya, E.A., Kachalovskaya, V.M., Osipov, B.S.'' (1990) Crystal structure of the natural alkaline sulfide chvilevaite Na(Cu,Fe,Zn)<sub>2</sub>S<sub>2</sub>. Doklady Akademii Nauk SSSR: 310: 90–93. ''(in Russian)''*''Kaplunnik, L.N., Petrova, I.V., Pobedimskaya, E.A., Kachalovskaya, V.M., Osipov, B.S.'' (1990) Crystal structure of natural alkaline sulfide, chvilevaite, Na(Cu,Fe,Zn)<sub>2</sub>S<sub>2</sub>. Soviet Physics - Doklady: 35: 6–8. ''(in Russian)''