Вёлерит: состав и генезис¶

Вёлерит — редкий минерал класса силикатов, относящийся к группе титаносиликатов и близкий по структуре к минералам семейства ловозерита–мозаидрита. Впервые описан по образцам из щелочного массива Ловозеро (Кольский полуостров, Россия), где встречается в виде мелких зёрен и выделений в ультраагпаитовых пегматитах. Название дано по фамилии исследователя, изучавшего минералогию щелочных комплексов. Минерал утверждён Комиссией по новым минералам Международной минералогической ассоциации; точная дата и авторы утверждения в разных источниках приводятся не всегда согласованно.

¶Состав

Химическая формула вёлерита отвечает натрий-кальциевому титаносиликату с дополнительными анионами и переменным содержанием воды. Упрощённо состав выражают как Na, Ca, Ti, Si, O, H с примесями Nb, Zr, Fe, Mn и редкоземельных элементов.

Изоморфизм проявляется в замещении титана ниобием и цирконием, а натрия — кальцием и, частично, редкоземельными элементами. Именно переменный состав примесей затрудняет точную стехиометрию и делает диагностику по одной формуле ненадёжной.

¶Кристаллическая структура

Структура вёлерита — каркасная, построенная из титаносиликатных тетраэдров и октаэдров, объединённых в смешанный каркас с крупными полостями. В полостях располагаются катионы натрия и кальция, а также молекулы воды и гидроксильные группы. Такая архитектура типична для группы ловозерита, к которой минерал относят по структурному признаку. Сингония — низшая (триклинная или моноклинная в зависимости от трактовки), что связано с упорядочением катионов и воды.

¶Генезис

Вёлерит образуется в ультраагпаитовых щелочных пегматитах — остаточных расплавах и растворах, обогащённых натрием, титаном и редкими элементами. Основные факторы генезиса:

• высокая агпаитность среды (отношение щелочей к кремнезёму и алюминию);
• низкая активность воды на ранних стадиях и её рост на поздних;
• накопление Ti, Nb, Zr и REE в остаточном расплаве.

Минерал кристаллизуется на позднемагматической и постмагматической стадиях, нередко в ассоциации с эвдиалитом, ловозеритом, мурманитом, астрофиллитом и полевыми шпатами. Гидротермальная переработка приводит к частичной гидратации и замещению, поэтому многие зёрна неоднородны по составу.

¶Диагностика и свойства

Вёлерит — минерал с низкой твёрдостью (порядка 4–5 по шкале Мооса), светлой окраской от бесцветной до жёлто-бурой, стеклянным или слегка жирным блеском. В шлифах бесцветен или слабо окрашен, двупреломление низкое. Диагностика опирается на комплекс методов: электронно-зондовый микроанализ, рентгеновская дифрактометрия, инфракрасная спектроскопия (для оценки воды и OH-групп). Из-за близости к другим титаносиликатам надёжное определение возможно только по совокупности данных.

¶Распространение

Помимо Ловозера, близкие титаносиликаты группы известны в ряде других щелочных массивов мира, однако именно вёлерит остаётся редким и локальным. Находки приурочены к пегматитовым телам в нефелиновых сиенитах. Промышленного значения минерал не имеет; его ценность научная — как индикатор условий кристаллизации агпаитовых систем и как объект для изучения изоморфизма титана, ниобия и редких земель.