Kónya Péter (szerk.): A Bakony-Balaton-felvidék vulkáni terület ásványai - TQS Monographs 1. (Miskolc - Budapest, 2015)
Kónya P. et al.: A Bakony-Balaton-felvidék vulkáni terület üregkitöltő zeolitjai
A Bakony-Balaton-felvidék vulkáni terület üregkitöltő zeolitjai 183 A pásztázó elektronmikroszkópos (SEM) vizsgálatokat a Miskolci Egyetem Ásvány- és Kőzettani Tanszékén JEOL JXA-8600 Superprobe készüléken 15 kV-os gyorsítófeszültséggel végeztük Zajzon Norbert segítségével. Az energiadiszperzív (EDS) elemzések a Miskolci Egyetem Fémtani Tanszékén EDAX 9900-as analitikai berendezéssel ellátott AMRAY 1830i típusú készüléken Kovács Árpád segítségével történtek (gyorsítófeszültség: 25 kV). A zeolitok hullámhosszdiszperzív (WDS) elemzései a Modenái Egyetem Földtudományi Tanszékén ARL-SEMQ négy WDS detektorral ellátott műszerén készültek 15 kV gyorsítófeszültséggel, 10 nA mintaárammal. Elektronsugár átmérője 25, illetve 9 pm. A mérésekhez a következő standardokat használtuk: Sr-anortit a Sr, An80 a Ca, albit (Amelia) a Na és Al, mikroklin (AB) а К és Si, olivin (P140) a Fe és Mg, paracelsián a Ba elemekre. A zeolitfajok kémiai összetételének meghatározását követően egyensúlyi hibát (E%) számoltunk a következő összefüggés szerint: E=[(AI(+Fe,+)-Althcor)/ AltheOr.]-100, ahol Althcor= (Na+K)+2(Ca+Mg+Ba+Sr). Az adott zeolitfaj kémiai összetétele E<10% esetén megbízható. Pozitív hiba a három vegyértékű, negatív a kicserélhető kationok többletét jelzi (Passaglia 1970). Mivel a módszer a Fe2+-t és Fe3+-t összvasként méri (FeOtotal), nem tudjuk pontosan a szerkezeten kívüli és a tetraéderes helyeken található vas mennyiségét, ezért a mintákban megjelenő kis vastartalmat nem vettük figyelembe a kémiai képlet számításánál. A phillipsit, nátrolit és gonnardit-Na esetében elegendő mintamennyiség állt rendelkezésre a zeolitok víztartalmának termoanalitikai módszerrel történő meghatározásához. Mivel a víztartalom mikroszondával nem mérhető, a kémiai elemzéseknél a zeolitok víztartalmát a termoanalitikai adatok alapján adtuk meg. A többi ásványfaj esetében a számított képlet víztartalmában kisebb-nagyobb eltérések mutatkoznak. Az infravörös spektroszkópiai felvételek Perkin-Elmer-1600 típusú Fourier-transzformációs Spektrofotométerrel, KBrpasztillákban, 400-4000 cm-1 tartományban készültek az MFGI Infravörös Spektroszkópiai Laboratóriumában. A nátrolit csoport ásványai A sztereomikroszkópban egyszerű tűknek látszó ásványok szerkezete bár többé-kevésbé hasonló, kémiai összetételük jelentősen eltérhet, akár egy adott tűn belül is. A vizsgálatok alapján a csoport ásványai közül a nátrolit, gonnardit és paranátrolit a leggyakoribb, a mezolit, szkolecit és thomsonit sokkal ritkábbak, kémiai összetételük homogénebb. A következőkben részletesebben a nátrolit, paranátrolit és gonnardit ásványfajokon végzett, a szerkezet-vegyi összetétel közötti kapcsolat felderítésére irányuló vizsgálatok eredményeit mutatjuk be (Kónya 2008, Kónya & Földvári 2008). A problémakör jobb megértésének érdekében, a legújabb adatok tárgyalása előtt szükségesnek tartottuk a csoport ásványain végzett hazai és nemzetközi kutatási eredmények, valamint az ásványok szerkezeti felépítésének rövid bemutatását. A fejezet második felében a sztereomikroszkópos, röntgendiffrakciós, termoanalitikai és infravörös vizsgálatok, valamint a mikroszondás kémiai elemzések eredményei szerepelnek. Kutatástörténet Hazai zeolitokon végzett kutatások eredményei Az uzsai és a gulácsi bazalt nátrolitásványairól Pécsi-Donáth (1962, 1965), Pécsiné Donáth (1963) termoanalitikai, infravörös spektroszkópiás és kémiai elemzések alapján kimutatta, hogy - összehasonlítva külföldi mintákkal - az uzsainak nagyobb a víz- és kalciumtartalma és kevesebb a Si-tartalma. A gulácsi nátrolit eltérő tulajdonságait Alberti & Vezzalini (1981) részleges (Si,Al)-rendezetlenséggel magyarázták és az ásványt részlegesen rendezetlen nátrolitnak nevezték. Alberti et al. (1982) részlegesen rendezetlen nátrolitot „tetranátroliton” mutattak ki. Alberti et al. (1995) a „tetranátrolitot” a Si/Al arány alapján (Si/Al < 1,5) gonnarditnak minősítették. Uzsai nátrolitokra vonatkozóan Krogh Andersen et al. (1990) eltérő (Si,Al)rendezetlenséget állapítottak meg. Alberti et al. (1995) szerint a Krogh Andersen et al. (1990) által vizsgált uzsai Na II minta az általuk összehasonlítottak közül a legrendezetlenebb nátrolit. VÁczi & Warren (2004) számítógépes cellaparamétervizsgálatai alapján az üregkitöltő nátrolitok szerkezete rendezett, míg a gonnarditoké rendezetlen. Nemzetközi kutatási eredmények A nátrolit tetragonális változatát Krogh Andersen et al. (1969) írták le először grönlandi mintákban. Chen & Chao (1980) a tetragonális nátrolitot „tetranátrolitnak” nevezték, melynek kémiai összetétele a nátrolitétól a szerkezeti vázba beépülő kevés K- és Ca-ion megjelenésében van. Szerintük a „tetranátrolit” a nátrolit (Si,Al)-rendezetlen módosulata és a nátrolit szerkezetébe beépülő Ca segíti elő a (Si, Al)-rendezetlenség kialakulását a kristályosodás során. A paranátrolitot először Chao (1980) említette, aki az ásványt a „tetranátrolit” dehidratációs termékének tekintette. Különbség a nátrolithoz viszonyítva, hogy a paranátrolit szerkezetébe képletegységre számolva kevés Ca-ion és eggyel több (három) vízmolekula épül be. A paranátrolit levegőn instabil. A paranátrolit kristályszerkezeti adatait először Pechar (1988) közölte. Baur (1991) újra elvégezte Pechar számításait, amiben számos hibát észlelt. Nawaz (1988) és később Tschernich (1992), valamint Alberti et al. (1995) is azt állították, hogy a gonnarditnak és a „tetranátrolitnak” azonos a szerkezete, és a két ásvány folyamatos összetételbeli sorozatot alkot. Nawaz (1988) szerint a
