Нефелин , также называемый нефелитом (от др.-греч. νεφέλη ( nephélē) «облако»), является породообразующим минералом из группы фельдшпатоидов — недосыщенным кремнеземом алюмосиликатом , Na3KAl4Si4O16 , который встречается в интрузивных и вулканических породах с низким содержанием кремнезема , а также в связанных с ними пегматитах . Он используется в стекольной и керамической промышленности и других отраслях промышленности, а также исследовался как руда алюминия .
Кристаллы нефелина редки и принадлежат к гексагональной системе, обычно имеющей форму короткой шестигранной призмы, оканчивающейся базальной плоскостью . [5] Кристаллы кажутся более симметрийными, чем они есть на самом деле, [6] но несимметричные травленые фигуры, искусственно созданные на гранях призмы, указывают на то, что кристаллы являются гемиморфными и тетратоэдрическими, единственным элементом симметрии является полярная гексагональная ось. [7] Нефелин встречается в компактных зернистых агрегатах и может быть белым, желтым, серым, зеленым или красноватым. Его твердость по шкале Мооса составляет от 5,5 до 6, а его удельный вес 2,60–2,65. Он часто полупрозрачен с жирным блеском . [5]
Низкий показатель преломления и слабое двойное лучепреломление в нефелине почти такие же, как и в кварце ; но поскольку знак двойного лучепреломления отрицательный в нефелине, а положительный в кварце, эти два минерала легко различить под микроскопом . [5] Важной определяющей характеристикой нефелина является легкость, с которой он разлагается соляной кислотой , с разделением студенистого кремнезема (который может быть легко окрашен красящими веществами) и кубиков соли . [8] По этой причине прозрачный кристалл нефелина становится мутным при погружении в кислоту . [5]
Минерал склонен к превращению в цеолиты (особенно натролит ), содалит , каолин или плотный мусковит . [8] [9]
Алюмосиликатный остов нефелина имеет довольно открытую структуру из взаимосвязанных шестичленных колец. Это напоминает структуру тридимита , в которой алюминий заменяет каждый второй атом кремния. Эта структура производит один почти гексагональный интерстициальный участок и три нерегулярных интерстициальных участка на элементарную ячейку. В идеальном нефелине гексагональные участки заняты ионами калия , а нерегулярные участки — более мелкими ионами натрия, что дает атомное соотношение натрия к калию 3:1. Это соответствует идеальному весовому проценту K2O 8,1 %. Диапазон составов, наблюдаемых в природном нефелине, составляет от 3% до 12% K2O . [ 10] Также могут присутствовать небольшие количества кальция. [9]
При повышенной температуре нефелин образует полный ряд твердых растворов с кальсилитом , KAlSiO 4 . При температурах ниже примерно 1000 °C (1830 °F) существует широкий интервал смешивания между нефелином и кальсилитом, аналогичный интервалу смешивания между микроклином и альбитом . Состав, попадающий в этот интервал, будет испытывать распад по мере охлаждения, где нефелин и кальсилит разделяются на отдельные микроскопические слои (ламели). [5]
Нефелинит — породообразующий минерал, встречающийся в магматических породах с низким содержанием кремния . К ним относятся нефелиновый сиенит , фоидит и фонолит . Он часто встречается вместе с лейцитом , содалитом, калиевыми полевыми шпатами и богатым натрием плагиоклазом , амфиболами или пироксенами , но почти никогда не встречается в сочетании с кварцем . [9] Известные выходы нефелинсодержащих пород находятся на Кольском полуострове ; в Норвегии и Южной Африке; и в Литчфилде, штат Мэн ; Магнитной бухте, Арканзас ; и Бимервилле, штат Нью-Джерси , в Соединенных Штатах. Сиениты, обнаруженные около Банкрофта, Онтарио, содержат большие залежи высокочистого нефелина. [11]
Элеолит (название, данное М. Х. Клапротом в 1809 году, образовано от греческих слов «масло» [ἔλαιον] и «камень» [λίθος]; немецкое : Fettstein ) [8] представляет собой массивную форму полупрозрачного нефелина с более темным цветом и жирным блеском. [12]
Из-за высокого содержания глинозема нефелин без железа ценится за использование в стекольном производстве вместо полевого шпата. Большая часть нефелина, используемого для этой цели, поступает из Онтарио . Нефелин, получаемый как побочный продукт при добыче апатита на Кольском полуострове, нашел применение в керамике, кожевенной, резиновой, текстильной, деревообрабатывающей и нефтяной промышленности. [11] Его можно использовать в качестве наполнителя в красках, пластмассах, поролоне [9] и сорбенте. [13] Нефелин месторождения Кия-Шалтыр (Кемеровская область, Россия) также используется в качестве сырья для производства алюминия. [14]