Нефелин , также называемый нефелитом (от древнегреческого νεφέλη (nephélē) «облако»), представляет собой породообразующий минерал из группы полевошпатоидов – ненасыщенный кремнеземом алюмосиликат Na 3 K Al 4 Si 4 O 16 , встречающийся в интрузивных и вулканические породы с низким содержанием кремнезема и в связанных с ними пегматитах . Он используется в производстве стекла и керамики и других отраслях промышленности и был исследован как алюминиевая руда .
Кристаллы нефелина редки и относятся к гексагональной системе, обычно имеющей вид короткой шестигранной призмы, оканчивающейся базальной плоскостью . [5] Кажется, что кристаллы обладают большей симметрией, чем они есть на самом деле, [6] но несимметричные выгравированные фигуры, искусственно созданные на гранях призмы, указывают на то, что кристаллы являются гемиморфными и тетратоэдрическими , причем единственным элементом симметрии является полярная шестиугольная ось. [7] Нефелин встречается в компактных, зернистых агрегатах и может быть белого, желтого, серого, зеленого или красноватого цвета. Его твердость по шкале Мооса составляет 5,5–6, удельный вес 2,60–2,65. Часто он полупрозрачный с жирным блеском . [5]
Низкий показатель преломления и слабое двойное лучепреломление у нефелина почти такие же, как у кварца ; но так как знак двойного лучепреломления у нефелина отрицательный, а у кварца положительный, то эти два минерала легко различить под микроскопом . [5] Важным определяющим свойством нефелина является легкость, с которой он разлагается соляной кислотой с отделением студенистого кремнезема (который легко окрашивается красящими веществами) и кубиков соли . [8] По этой причине прозрачный кристалл нефелина мутнеет при погружении в кислоту . [5]
Минерал склонен к преобразованию в цеолиты (особенно натролит ), содалит , каолин или компактный мусковит . [8] [9]
Алюмосиликатный остов нефелина имеет довольно открытую структуру из переплетенных шестичленных колец. Это напоминает структуру тридимита , где алюминий заменяет все остальные атомы кремния. Эта структура образует одно межузельное место почти шестиугольной формы и три междоузельных узла неправильной формы на элементарную ячейку. В идеальном нефелине гексагональные позиции заняты ионами калия , а неправильные — более мелкими ионами натрия, в результате чего атомное соотношение натрия к калию составляет 3:1. Это соответствует идеальному весовому проценту K 2 O 8,1%. Диапазон составов природного нефелина составляет от 3% до 12% K 2 O. [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 разрыв смешиваемости между нефелином и кальсилитом, аналогичный разрыву смешиваемости между микроклином и альбитом . Состав, попадающий в этот зазор, при охлаждении будет испытывать распад , при котором нефелин и кальсилит разделяются на отдельные микроскопические слои (ламели). [5]