В образцах из Мариинского (Малышевского) месторождения (Изумрудные копи Урала) диагностированы шабазит-Ca и шабазит-K, образующие чечевицеобразные двойники размером до 1–
2 мм на прените. Оба цеолита представлены необычными Cs-содержащими разновидностями: шабазит-Ca содержит до 1.20 мас. % Cs2O (до 0.10 к.ф. Cs), а шабазит-K – до 0.75 мас. % Cs2O (0.05 к.ф. Cs).
В отличие от шабазита-K, шабазит-Ca содержит примесь Sr (до 1.50 мас. % SrO = 0.15 к.ф. Sr). Усредненная формула шабазита-Ca – (Ca1.16K0.51Mg0.21Na0.16Sr0.08Cs0.06)(Al3.71Si8.31)O24·11.9H2O (n = 30), шабазита-K – (K1.21Ca0.97Na0.26Mg0.12Cs0.04)(Al3.63Si8.36)O24·12.1H2O (n = 15). Полученные для обоих минералов инфракрасные спектры, порошковые рентгенограммы и рассчитанные параметры элементарных ячеек хорошо согласуются с литературными данными для шабазита. Находка Cs-содержащего шабазита из Изумрудных копей является первой на Урале и, вероятно, второй в России.

Ключевые слова: шабазит, цеолиты, цезий, Мариинское месторождение, Малышевское месторождение, Изумрудные копи Урала

Финансирование. Работа выполнена при поддержке Российского научного фонда, грант 24-27-00225.

Благодарности. Авторы благодарят И.В. Пекова и Л.А. Паутова за помощь в поиске литературных источников и ценные замечания при обсуждении материала статьи, М.М. Моисеева за предоставленный для исследования образец, Н.А. Пекову – за фотографии образцов шабазита.
Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов, связанных с рукописью.

Вклад авторов. А.О. Карпов – разработка концепции, исследования методом инфракрасной спектроскопии, написание рукописи; А.А. Агаханов – исследования методами электронно-зондового анализа и порошковой рентгенографии. Все авторы одобрили финальную версию статьи перед публикацией.

Для цитирования: Карпов А.О., Агаханов А.А. Cs-содержащий шабазит из Мариинского (Малышевского) изумрудно-бериллиевого месторождения, Средний Урал. Минералогия, 2025, 11(4), 5–20.
https://doi.org/10.35597/2313-545X-2025-11-4-1

Статья поступила в редакцию 19.09.2025 г., после доработки 21.10.2025 г., принята к печати 10.11.2025 г.

Карпов Андрей Олегович – Московский государственный университет,  Минералогический музей им. А.Е. Ферсмана РАН, г. Москва, Россия;  karpovao@my.msu.ru
Агаханов Атали Акмурадович – Минералогический музей им. А.Е. Ферсмана РАН, г. Москва, Россия; atali99@mail.ru

1. Архипенко Д.К., Валуева Г.П., Мороз Т.Н. (1995) Выяснение пространственной группы шабазита. Журнал структурной химии, 36(1), 192–197.
2. Белицкий И.А., Голубова Г.А. (1972) Инфракрасные спектры природных цеолитов. Материалы по генетической и экспериментальной минералогии, 7, 310–322.
3. Белоконева Е.Л., Максимов Б.А., Верин И.А., Сирота М.И., Волошин А.В., Пахомовский Я.А. (1985) Кристаллическая структура железистого шабазита при 293 и 570 K и ее сопоставление со структурами других природных шабазитов. Кристаллография, 30(5), 874–879.
4. Бидный А.С., Бакшеев И.А., Попов М.П., Аносова М.О. (2011) Сравнительная характеристика берилла из месторождений уральской изумрудоносной полосы по данным ЛА–ИСП–МС- и ИК-спектроскопии. Вестник Московского университета. Серия 4. Геология, 2, 34–41.
5. Брек Д. (1976) Цеолитовые молекулярные сита (пер. с англ.). М., Мир, 781 с.
6. Власов К.А., Кутукова Е.И. (1960) Изумрудные копи. М., АН СССР, 251 с.
7. Волошин А.В., Пахомовский Я.А., Белоконева Е.Л. (1986) Шабазиты необычного состава из гранитных пегматитов Кольского полуострова / Новые данные по минералогии магматических и метаморфических комплексов Кольского полуострова. Апатиты, Кольский филиал АН СССР, 87–91.
8. Гаврильчик А.К., Скублов С.Г., Котова Е.Л. (2021) Особенности редкоэлементного состава берилла из Уральских изумрудных копей. Минералогия, 7(3), 32–46. https://doi.org/10.35597/2313-545X-2021-7-3-2
9. Дампилова Б.В., Зонхоева Э.Л. (2019) ИК-спектроскопическое исследование природных цеолитов и их лантансодержащих форм. Сорбционные и хроматографические процессы, 19(1), 52–58. https://doi.org/10.17308/sorpchrom.2019.19/648
10. Жернаков В.И. (1985) Цеолиты восточной экзоконтактовой полосы Адуйского массива / Минералы месторождений Южного и Среднего Урала. Свердловск, УНЦ АН СССР, 28–32.
11. Жернаков В.И. (2009) Изумрудные копи Урала: заметки о минералогии. Минералогический альманах, 14(2), 128 с.
12. Жернаков В.И. (2011) Изумрудные копи. Изумруд. Александрит. Фенакит. Онтогения и филогения. Екатеринбург, УГГУ, 201 с.
13. Житова Е.С., Попов М.П., Золотарёв А.А. мл. (2017) Цезийсодержащий анальцим Мариинского месторождения (Уральские изумрудные копи, Средний Урал, Россия) и его кристаллическая структура. Записки Российского минералогического общества, 146(4), 111–120.
14. Золотухин Ф.Ф. (1996) Мариинское (Малышевское) месторождение изумруда, Средний Урал. СПб, СПбГУ, 70 с.
15. Золотухин Ф.Ф., Жернаков В.И, Попов М.П. (2004) Геология и закономерности распределения драгоценных камней Малышевского месторождения (Уральские Изумрудные копи). Уральская минералогическая школа-2004. Екатеринбург, УГГГА, с. 75.
16. Зонхоева Э.Л., Санжанова С.С. (2011) ИК-спектроскопическое исследование сорбции селена (IV) на природных цеолитах. Журнал физической химии, 85(7), 1339–1342.
17. Панеш В.И., Наседкина В.Х., Наседкин В.В. (1967) Минералого-петрографическая характеристика и особенности дегидратации минералов группы цеолитов / Водные вулканические стекла и поствулканические минералы (о природе воды в вулканических стеклах и цеолитах и условиях цеолитообразования). М., Наука, 56–92.
18. Пеков И.В., Турчкова А.Г., Ловская Е.В., Чуканов Н.В. (2004) Цеолиты щелочных массивов. М., Ассоциация Экост, 168 с.
19. Пеков И.В., Турчкова А.Г., Чуканов Н.В., Задов А.Е., Гришин В.Г. (2000) Шабазит-Sr (Sr,Ca)[Al2Si4O12] 6H2O – новый цеолит из Ловозерского массива, Кольский полуостров. Записки Российского минералогического общества, 129(4), 54–58.
20. Попов М.П. (2014) Геолого-минералогические особенности редкометальной минерализации в восточном экзоконтакте Адуйского массива в пределах уральской изумрудоносной полосы. Екатеринбург, УГГУ, 136 с.
21. Попов М.П., Жернаков В.И., Золотухин Ф.Ф., Самсонов А.В. (1998) Уральские Изумрудные копи: история изучения, геологический очерк, минералогический кадастр, библиография. Екатеринбург, УГГГА, 90 с.
22. Попов М.П., Жернаков В.И., Золотухин Ф.Ф., Самсонов А.В. (2008) Уральские Изумрудные копи: история изучения, геологический очерк, минералогический кадастр, библиография. 2-е изд. Екатеринбург, УГГУ, 76 с.
23. Попова В.И., Попов В.А., Рассомахин М.А. (2023) Дополнения к составу уральских бериллов и о включениях в них сингенетичных минералов. Минералогия, 9(4), 5–16. https://doi.org/10.35597/2313-545X-2023-9-4-1
24. Юхневич Г.В., Сендеров Э.Э. (1963) Изучение состояния воды в некоторых цеолитах. Геохимия, 1, 48–57.
25. Юхневич Г.В., Карякин А.В., Хитаров Н.И., Сендеров Э.Э. (1961) Сравнительная характеристика некоторых цеолитов методом инфракрасной спектроскопии и форма связи воды в натролите. Геохимия, 10, 849–854.
26. Якубович О.В., Масса В., Гавриленко П.Г., Пеков И.В. (2005) Кристаллическая структура шабазита-K. Кристаллография, 50(4), 595–604.
27. Abtahi M., Fakhri Y., Sarafraz M., Keramati H., Conti G.O., Amanidaz N., Hosseini P.R., Moradi B.B., Baninameh Z. (2018) Removal of cesium through adsorption from aqueous solutions: a systematic review. Journal of Advances in Environmental Health Research, 6(2), 96–106. https://doi.org/10.22102/jaehr.2018.104959.1048
28. Ames Jr. L.L. (1961) Cation sieve properties of the open zeolites chabazite, mordenite, erionite and clinoptilolite. American Mineralogist, 46(9–10), 1120–1131.
29. Ames Jr. L.L. (1966) Alkali metal cation equilibria with chabazite. The Canadian Mineralogist, 8(5), 572–581.
30. Aono H., Takeuchi Y., Itagaki Y., Johan E. (2020) Synthesis of chabazite and merlinoite for Cs+ adsorption and immobilization properties by heat-treatment. Solid State Sciences, 100, 106094. https://doi.org/10.1016/j.solidstatesciences.2019.106094
31. Aurisicchio C., Conte A.M., Medeghini L., Ottolini L., De Vito C. (2018) Major and trace element geochemistry of emerald from several deposits: Implications for genetic models and classification schemes. Ore Geology Reviews, 94, 351–366. https://doi.org/10.1016/j.oregeorev.2018.02.001
32. Baek W., Ha S., Hong S., Kim S., Kim Y. (2018) Cation exchange of cesium and cation selectivity of natural zeolites: chabazite, stilbite, and heulandite. Microporous and Mesoporous Materials, 264, 159–166. https://doi.org/10.1016/j.micromeso.2018.01.025
33. Baerlocher Ch., McCusker L.B., Olson D.H. (2007) Atlas of zeolite framework types. Sixth revised edition. Amsterdam, Elsevier Science, 398 p.
34. Barrer R.M. (1950) Ion-exchange and ion-sieve processes in crystalline zeolites. Journal of the Chemical Society (Resumed), 2342–2350. https://doi.org/10.1039/JR9500002342
35. Barrer R.M., Baynham J.W. (1956) Synthetic chabazites: correlation between isomorphous replacements, stability, and sorption capacity. Journal of the Chemical Society (Resumed), 2892–2903. https://doi.org/10.1039/JR9560002892
36. Barrer R.M., Davies J.A., Rees L.V.C. (1969) Thermodynamics and thermochemistry of cation exchange in chabazite. Journal of Inorganic and Nuclear Chemistry, 31(1), 219–232. https://doi.org/10.1016/0022-1902(69)80071-0
37. Barrer R.M., Sammon D.C. (1955) Exchange equilibria in crystals of chabazite. Journal of the Chemical Society (Resumed), 2838–2849. https://doi.org/10.1039/JR9550002838
38. Barrer R.M., Langley D.A. (1958) Reactions and stability of chabazite-like phases. Part I. Ion-exchanged forms of natural chabazite. Journal of the Chemical Society (Resumed), 3804–3811. https://doi.org/10.1039/JR9580003804
39. Barrer R.M., Bartholomew R.F., Rees L.V.C. (1963) Ion exchange in porous crystals part I. Self-and exchange-diffusion of ions in chabazites. Journal of Physics and Chemistry of Solids, 24(1), 51–62. https://doi.org/10.1016/0022-3697(63)90041-6
40. Battsetseg B., Kim H.S., Choo H., Lim H.S., Nath S., Kim Y.H., Lim W.T. (2024) Exploring Mongolian natural zeolites as effective adsorbents for radioactive Cs and Sr. Journal of Porous Materials, 31(2), 747–758. https://doi.org/10.1007/s10934-023-01553-w
41. Borai E.H., Harjula R., Paajanen A. (2009) Efficient removal of cesium from low-level radioactive liquid waste using natural and impregnated zeolite minerals. Journal of Hazardous Materials, 172(1), 416–422. https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2009.07.033
42. Bosc D’Antic L. (1792) Mémoire sur la chabazie. Journal d’Histoire Naturelle, 2, 181–184. (in French)
43. Breithaupt A. (1818) Ergänzungen und Berichtigungen zu dem applikativen Theil. Handbuck der Mineralogie fon C.A.S. Hoffmann, 4(2). Freiberg, p. 41. (in German)
44. Calligaris M., Mezzetti A., Nardin G., Randaccio L. (1986) Crystal structures of the hydrated and dehydrated forms of a partially cesium-exchanged chabazite. Zeolites, 6(2), 137–141. https://doi.org/10.1016/S0144-2449(86)80012-4
45. Chaerun R.I., Soonthornwiphat N., Toda K., Kuroda K., Niu X., Kikuchi R., Otake T., Elakneswaran Y., Provis J.L., Sato T. (2022) Retention mechanism of cesium in chabazite embedded into metakaolin-based alkali activated materials. Journal of Hazardous Materials, 440, 29732. https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2022.129732
46. Chukanov N.V. (2014) Infrared spectra of mineral spe-cies. Extended Library. Volume 1. Dordrecht, Springer, 1726 p.
47. Coombs D.S., Alberti A., Armbruster T., Artioli G., Colella C., Galli E., Grice J.D., Liebau F., Mandarino J.A., Minato H., Nickel E.H., Passaglia E., Peacor D.R., Quartieri S., Rinaldi R., Ross M., Sheppard R.A., Tillmanns E., Vezzalini G. (1997) Recommended nomenclature for zeolite minerals; report of the Subcommittee on Zeolites of the International Mineralogical Association, Commission on New Minerals and Mineral Names. The Canadian Mineralogist, 35(6), 1571–1606.
48. de Gennaro B., Colella A., Aprea P., Colella C. (2003) Evaluation of an intermediate-silica sedimentary chabazite as exchanger for potentially radioactive cations. Microporous and Mesoporous Materials, 61(1–3), 159–165. https://doi.org/10.1016/S1387-1811(03)00363-9
49. Dent L.S., Smith J.V. (1958) Crystal structure of chabazite, a molecular sieve. Nature, 181(4626), 1794–1796. https://doi.org/10.1038/1811794b0
50. Ďuďa R., Mrázek Z., Košuth M. (1984) Postmagmatická zeolitová mineralizácia Cerovej vrchoviny. Mineralia Slovaca, 16(2), 157–172. (in Slovak)
51. Dyer A., Zubair M. (1998) Ion-exchange in chabazite. Microporous and Mesoporous Materials, 22(1–3), 135–150. https://doi.org/10.1016/S1387-1811(98)00069-9
52. Ercit T.S., Groat L.A., Gault R.A. (2003) Granitic pegmatites of the O’Grady batholith, NWT, Canada: a case study of the evolution of the elbaite subtype of rare-element granitic pegmatite. The Canadian Mineralogist, 41(1), 117–137. https://doi.org/10.2113/gscanmin.41.1.117
53. Fan S., Jiang L., Jia Z., Yang Y., Hou L.A. (2023) Comparison of adsorbents for cesium and strontium in different solutions. Separations, 10(4), 266. https://doi.org/10.3390/separations10040266
    Figueiredo B.R., Cardoso S.P., Portugal I., Rocha J., Silva C.M. (2018) Inorganic ion exchangers for cesium removal from radioactive wastewater. Separation Purification Reviews, 47(4), 306–336. https://doi.org/10.1080/15422119.2017.1392974
54. Fischer R.X., Kahlenberg V., Lengauer C.L., Tillmanns E. (2008) Thermal behavior and structural transformation in the chabazite-type zeolite willhendersonite, KCaAl3Si3O12·5H2O. American Mineralogist, 93(8–9), 1317–1325. https://doi.org/10.2138/am.2008.2745
55. Gottardi G., Galli E. (1985) Natural zeolites. Minerals and Rocks Series, Vol. 18. Berlin, Springer, 409 p.
56. Karampelas S., Al-Shaybani B., Mohamed F., Sangsawong S., Al-Alawi A. (2019) Emeralds from the most important occurrences: chemical and spectroscopic data. Minerals, 9(9), 561. https://doi.org/10.3390/min9090561
57. Kawata N., Furuhashi R., Fujiwara K., Ohkawa M., Nakatsuka A. (2024) Single-crystal X-ray diffraction study of a largely Cs-exchanged natural Ca-chabazite: Crystal-chemical factors for its excellent Cs-exchange ability. Microporous and Mesoporous Materials, 379, 113262. https://doi.org/10.1016/j.micromeso.2024.113262
58. Kong M., Liu Z., Vogt T., Lee Y. (2016) Chabazite structures with Li+, Na+, Ag+, K+, NH4+, Rb+ and Cs+ as extra-framework cations. Microporous and Mesoporous Materials, 221, 253–263. https://doi.org/10.1016/j.micromeso.2015.09.031
59. Lee K.-Y., Kim K.-W. Park M., Kim J., Oh M.,Lee E.-H., Chung D.-Y., Moon, J.-K. (2016) Novel application of nanozeolite for radioactive cesium removal from high-salt wastewater. Water Research, 95, 134–141. https://doi.org/10.1016/j.watres.2016.02.052
60. Mazzi F., Galli E. (1983) The tetrahedral framework of chabazite. Neues Jahrbuch für Mineralogie, Monatshefte, 10, 461–480.
61. Mimura H., Kanno T. (1985) Distribution and fixation of cesium and strontium in zeolite A and chabazite. Journal of Nuclear Science and Technology, 22(4), 284–291. https://doi.org/10.1080/18811248.1985.9735658
62. Mimura H., Kimura M., Akiba K., Onodera Y. (1999) Selective removal of cesium from sodium nitrate solutions by potassium nickel hexacyanoferrate-loaded chabazites. Separation Science and Technology, 34(1), 17–28. https://doi.org/10.1081/SS-100100633
63. Misaelides P., Sarri S., Kantiranis N., Noli F., Filippidis A., de Blochouse B., Maes A., Breynaert E. (2018) Investigation of chabazitic materials as Cs-137 sorbents from cementitious aqueous solutions. Microporous and Mesoporous Materials, 266, 183–188. https://doi.org/10.1016/j.micromeso.2018.02.048
64. Montagna G., Bigi S., Konya P., Szakall S., Vezzalini G. (2010) Chabazite-Mg: a new natural zeolite of the chabazite series. American Mineralogist, 95(7), 939–945. https://doi.org/10.2138/am.2010.3449
65. Pansini M. (1996) Natural zeolites as cation exchangers for environmental protection. Mineralium Deposita, 31(6), 563–575. https://doi.org/10.1007/BF00196137
66. Parsons D.S., Nearchou A., Griffiths B.L., Ashbrook S.E., Hriljac J.A. (2024) Mechanistic insights into Cs-ion exchange in the zeolite chabazite from in situ powder X-ray diffraction. The Journal of Physical Chemistry C, 128(23), 9735–9741. https://doi.org/10.1021/acs.jpcc.4c02145
67. Passaglia E. (1970) The crystal chemistry of chabazites. American Mineralogist, 55(7–8), 1278–1301.
68. Peacor D.R., Dunn P.J., Simmons W.B., Tillmanns E., Fischer R.X. (1984) Willhendersonite, a new zeolite isostructural with chabazite. American Mineralogist, 69(1–2), 186–189.
69. Pechar F., Rykl D. (1983) Study of the complex vibrational spectra of natural zeolite chabazite. Zeolites, 3(4), 333–336. https://doi.org/10.1016/0144-2449(83)90178-1
70. Popov М.P., Solomonov V.I., Spirina A.V., Ivanov М.A., Kuptsova V.V., Nikolaev A.G. (2021) An analysis of geochemical features of crystallization of emeralds as an approach to determine the deposit of them. Izvestiya UGGU (News of the Ural State Mining University), 62(2), 16–21. https://doi.org/10.21440/2307-2091-2021-2-16-21
71. Toman J. (2011) Chování železa v přírodních zeolitech; Fe-bohatý chabazit ze Strzegomi. Diplomová práce. Brno, Masarykova univerzita v Brně (Přírodovědecká fakulta). 69 p. (in Czech)
72. Toman J., Novák M. (2018) Textural relations and chemical composition of minerals from a pollucite + harmotome + chabazite nodule in the Věžná I pegmatite, Czech Republic. The Canadian Mineralogist, 56(4), 375–392. https://doi.org/10.3749/canmin.1800014
73. von Born I. (1772) Lithophylacium bornianum, Prague, 157 p. (in Latin)
74. Watanabe Y., Kawabata R., Taoka N., Kaneda T., Oshima S., Tamura K. (2022) Hydrothermal modification of chabazite for the fixation of cesium ions. Journal of Ion Exchange, 33(4), 122–126. https://doi.org/10.5182/jaie.33.122
75. Wyart J. (1933) Recherches sur les zéolites. Bulletin de la Société française de Minéralogie, 56(4–5), 81–187. https://doi.org/10.3406/bulmi.1933.4167
76. Yang H.M., Park C.W., Kim I., Yoon I.H., Sihn Y. (2021) Sulfur-modified chabazite as a low-cost ion exchanger for the highly selective and simultaneous removal of cesium and strontium. Applied Surface Science, 536, 147776. https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2020.147776
77. Zhang L., Ren Z., Dong X., Zhao Y., Cen Q. (2023) Fabrication of hierarchically porous CHA-type zeolite composites derived from industrial solid waste for cesium removal. Journal of Sol-Gel Science and Technology, 106(2), 602–615. https://doi.org/10.1007/s10971-023-06038-5
78. Zheng Y.-Y., Yu X.-Y., Xu B., Gao Y.-J. (2024) Characterizing Malysheva emeralds (Urals, Russia) by microscopy, spectroscopy, trace element chemistry, and machine learning. Crystals, 14(8), paper 683. https://doi.org/10.3390/cryst14080683