ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 11.01.2024
Просмотров: 84
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Гидрослюды занимают по степени заполнения межслоевого пространства катионами промежуточное положение между слюдами, у которых межслоевые катионы все налицо и позиции между отрицательно заряженными пакетами заняты, и тальком, у которого межслоевое пространство в силу нейтральности пакетов пустует. Большинство гидрослюд имеют в межслоевом промежутке фиксированное количество воды, замещающей катионы, так что межслоевой промежуток по величине зазора изменяется слабо.
Водонасыщаемость таких гидрослюд ограничена. Однако прогрессирующее выветривание, сводящееся главным образом к дальнейшему гидролизу ранних продуктов этого процесса, приводит постепенно к появлению минералов с высокой способностью к набуханию.
Группа гидрослюд (рис. 46-49). Так называют разнообразные богатые водой слюды. В них в межпакетном пространстве, полностью или частично замещая калий, размещаются комплексы типа M2 + • пН20, где M2 +—Mg2 + , Ca2 + , поэтому для них типичен значительный дефицит межпакетных катионов. Наиболее распространены такие гидрослюды, как вермикулит, гидромусковит, глауконит, иногда к ним относят иллиты.
Вермикулит представляет собой гидратированный флогопит. Гидратация минерала и изменение содержимого межпакетного пространства сказались и на свойствах вермикулитов: в отличие от свежего флогопита они хрупкие, обладают жирным блеском, спайные пластинки потеряли упругость и мнутся, изгибаются словно сырая бумага.
Из минерала при прокаливании удаляется вода и, раздвигая пакеты, вспучивает минерал (его объем иногда увеличивается почти в 10 раз). Глауконит является железистой (с Fe3+ и Fe2+ ) гидрослюдой. Это синий или зеленый минерал, встречающийся в виде мельчайших округлых агрегатов и колломорфных выделений в глинах, мергелях, доломитах
Происхождение и месторождения. Глауконит распространен в осадочных породах морского происхождения (песчаниках, опоках, глинах, карбонатных породах, фосфоритовых слоях), образовавшихся на сравнительно небольших глубинах, преимущественно в прибрежных участках морей и океанов, а также в современных морских осадках (зеленых илах и песках). Встречается иногда в почвах и верхней части элювия (дресвы) на интрузивных породах (в заболоченных участках)
4. Группа хлоритов
Минералы, принадлежащие к этой группе, во многих отношениях напоминают слюды. Кристаллизуются они в моноклинной сингонии, обладают слюдообразной спайностью, низкой твердостью, небольшим удельным весом. Для большинства из них характерна бутылочно зеленая окраска, что и послужило основанием для общего названия этой группы минералов (от греч.
хлорос — зеленый).
С химической точки зрения хлориты представляют алюмосиликаты, главным образом Mg, Fe· и Al, отчасти Ni, Fe···, Cr···.
Группа хлоритов (рис. 51-54). . Это большая и сложная по составу группа минералов (силикатов и алюмосиликатов) с симметричными двухслойными пакетами и со слоями комплексных катионов между ними. Главный представитель уже был назван: клинохлор (пеннин) Mg5Al(AlSi3Oi0)(OH)8- Он образует изоморфный ряд минералов, который можно продолжить в сторону еще более магнезиальных и безалюминиевых хлоритов до состава Mg6 ( S i 4Oi0)(OH)S- По формуле это серпентин, но структура его отлична от серпентиновой. Все эти хлориты по их составу можно назвать магнезиальными.
В идеале они бесцветны. В них магний часто замещается железом. Так образуются железистые хлориты. Полностью железистый хлорит называется тюрингитом. Mагнезиально-железистые хлориты имеют зеленый цвет, образуют чешуйчатые массы, реже — отдельные таблитчатые кристаллы. Часто встречаются в виде псевдоморфоз по пироксенам, роговым обманкам, флогопиту, биотиту. Железистые хлориты слагают оолиты в составе некоторых осадочных пород и сланцев.
В некоторых хлоритах имеется хром. Это кочубеит и кеммеририт. Они встречаются в хромитовых рудах в виде чешуйчатых масс и мелких вкраплений, образовавшихся здесь за счет изменения оливина, и окрашены в яркий розовый, карминно-красный, фиолетовый цвет.
Известны также цинковые, литиевые, никелевые хлориты.
Минералы рассматриваемой группы широко распространены в природе. Они преимущественно образуются в условиях низкотемпературной гидротермальной деятельности, особенно при изменении горных пород, содержащих алюмо магнезиальные и железистые силикаты. Лептохлориты главным образом распространены в осадочных железорудных месторождениях, слагая особую фацию силикатных руд железа, возникающую, согласно геологическим данным, в условиях недостатка кислорода среди морских осадков, богатых железом.
Классификацией минералов группы хлорита занимались многие исследователи (Чермак, Винчелл, Орсель и др.). Согласно Чермаку, ортохлориты представляют изоморфные смеси: антигорита (Ant.)—Mg6[Si4O10][OH]8 и относительно бедного кремнеземом, но более богатого глиноземом амезита (Am) — Mg4Al2[Al2Si2O10][OH]8. При этом Mg2+ может заменяться Fe2+и Ni2+, a Al3+ — Fe+3 и Cr3+. В зависимости от химического состава существует весьма большое количество названий отдельных разновидностей хлоритов.
В соответствии с установкой Чермака, среди ортохлоритов выделяются следующие минеральные виды моноклинной сингонии (в порядке от малоглиноземистых к более богатым R2O3) (табл. 18).
ПАЛЫГОРСКИТ (рис. 55). — (Mg5 3x nAl2x)5 n x[Si8O20](Н2О)4(ОH)2 Can(Н2О)4. горная кожа. Розовые разности - кожа ангела Название по метонахождению в Палыгорском месторождении в окр. Перми.
Палыгорскит является соединением включения, поэтому его состав —переменный: в полостях структуры, кроме цеолитной воды, может содержаться некоторое количество кальция (до 8 % CaO). Магний в катионных позициях обычно в известной степени замещается алюминием (переменный коэффициент x в формуле достигает 0,5), поэтому для палыгорскита характерно присутствие заметных количеств Al2О3. Бедные глиноземом образцы по составу приближаются к другому минеральному виду близкого строения — к сепиолиту Mg4[Si6O15](ОH)2. 6Н2О и представляют собой, по всей вероятности, смеси двух этих минералов.
Часть Al, кроме того, замещается Fe3+.Сингония. Представлен двумя политипами: наиболее распространенным моноклинным (пр. гр. P2/m(C 12h)) и ромбическим. Кристаллическая структура весьма своеобразная — блочно-слоистая, с наличием полых каналов. Встречается сравнительно редко. Образуется чаще всего при выветривании относительно богатых магнезией горных пород, часто в трещинах наподобие плотных листов картона. В виде гнезд и неправильных пластообразных залежей образуется и в осадочных горных породах.
Группа пренита
Сюда условно отнесены по структурным соображениям некоторые из рассматриваемых в курсе минералов, структура которых является слоистой, но не подходит под рубрики предыдущих разделов, так как тетраэдрические сетки в их структурах являются гетерогенными.
ПРЕНИТ (рис. 56). — Ca2Al[AlSi3O10](OH)2. Пренитовый тетраэдрический слой характеризуется необычным способом сочленения: каждый тетраэдр связан с другими тетраэдрами лишь двумя вершинами. Поэтому активными являются пары анионов кислорода, принадлежащие общему ребру Al тетраэдров, смотрящих по обе стороны от плоскости слоя.
Происхождение и месторождения. Пренит довольно часто устанавливается в гидротермально измененных основных породах (габбро, диабазах), образуясь в большинстве за счет основных плагиоклазов. Наблюдается также в миндалинах и трещинах среди тех же пород в виде почковидных и радиально волокнистых агрегатов, часто в ассоциации с цеолитами, кальцитом, эпидотом. Нередко в парагенезисе с ним встречается самородная медь
ДАТОЛИТ(рис. 57). — Ca[BSiO4(OH)]. Химический состав. CaO — 35,0 %, B2O3 —21,8 %, SiO2 — 37,6 %, Н2О — 5,6 %.
Сингония моноклинная; призматический. Руда бора
Кристаллическая структура характеризуется наличием изолированных слоев из вершинно связанных кремнекислородных и борокислородно гидроксильных тетраэдров, причем активными являются вершины тех и других.Происхождение и месторождения. Встречается в рудных жилах, часто в пустотах миндалекаменных изверженных пород в ассоциации с кальцитом, пренитом, цеолитами, в участках скарновых образований и др.В России служит предметом добычи в бороносных скарнах Дальнегорского месторождения (Приморье)
Датолит представляет собой слоистый боросиликат кальция, однако структура его носит существенные черты координационной структуры, о чем говорят такие свойства, как плохая спайность.
Хризокола (рис. 58). Cu4(Si4O10)(OH)4 · 4H2O мон. минерал класса слоистых силикатов, водный силикат меди, которая и придаёт камню синий или голубовато-зелёный цвет. Название образовано от др.-греч. χρυσός — «золото» и κόλλα — «камедь, клей» или припой (этот минерал в старину использовался для пайки золота). Минерал зоны окисления медных месторождений.
УСЛОВИЯ ОБРАЗОВАНИЯ И ИСПОЛЬЗОВАНИЕ
Слоистые силикаты и алюмосиликаты обычно являются минералами низких температур и давлений. Лишь мусковит, флогопит, биотит, литиевые слюды встречаются в магматических горных породах. В целом для эндогенных месторождений характерны слюды, тальк, пирофиллит, серпентины, хлориты. В экзогенных условиях формируются минералы групп каолинита, монтмориллонита, гидрослюд, некоторые серпентины и хлориты.
Слюды флогопит, биотит, мусковит образуются в магматических горных породах как первичные минералы и как постмагматические продукты — результат воздействия растворов на оливин, пироксены, роговые обманки, полевые шпаты. В эффузивных горных породах биотит иногда встречается в виде порфировых вкраплений. Особо крупные кристаллы флогопита, биотита и мусковита образуются в керамических и слюдяных гранитных пегматитах. В сподуменовых пегматитах наряду с биотитом и мусковитом присутствуют литиевые слюды.
Флогопит и мусковит используются как диэлектрик в радио- и электротехнической промышленности. Промышленные концентрации крупных кристаллов флогопита установлены в особых ультраосновных горных породах повышенной щелочности, мусковит разрабатывается в гранитных пегматитах.
Другим характерным типом месторождений для таких слюд, как мусковит, литиевые слюды, реже биотит, являются грейзены. Слюды образуются здесь за счет разложения полевых шпатов и часто встречаются в виде мелкочешуйчатых масс.
В метаморфических горных породах (гнейсах и сланцах) мусковит, флогопит и биотит нередко являются главными минералами (см. табл. 21). Крупные промышленные скопления больших кристаллов флогопита в ассоциации с диопсидом, шпинелью, кальцитом образуются в этих породах по их контактам с мраморами и в виде метасомати ческих жил и залежей в самих сланцах вне видимой связи с мраморами. Мусковит и биотит входят в состав сланцев и гнейсов. Образование мусковита можно объяснить, например, процессами глубинного преобразования глинистых (каолинитовых и други х)пород с привносом глубинными растворами калия. Реакция протекает по схеме
6Al2 (Si2O5)(OH)4 + 2"K2O" (раствор) = 4KAl2(AlSi3O10)(OH)2 + 8H2O.
Тальк и серпентин образуются в ультраосновных горных породах как обычный продукт гидротермальной переработки оливина и пироксена. Они являются также обычными минералами метаморфических горных пород — сланцев, мраморов, где возникают на низких ступенях преобразования исходных горных пород. Тальк используется как огнеупорное сырье, материал для футеровки доменных печей, как технические смазки и в медицине. Серпентин в виде асбеста используется как ценный жаростойкий материал.
Никелевые серпентины встречаются в корах выветривания ультраосновных горных пород. Они разрабатываются как руда на никель.
Пирофиллит образуется в сходных с тальком и серпентином условиях, но за счет гидролиза силикатов алюминия в кислых горных породах. В больших массах он является сырьем для производства изоляторов и материалом для футеровки доменных печей. Агальматолит используется как поделочный камень. Хлориты обычно либо являются продуктами позднего и низкотемпературного гидротермального изменения оливина, пироксенов, роговых обманок, биотитов, флогопитов,либо образуются как минералы низки х ступеней процессов метаморфизма. Железистые хлориты входят в состав глин, они имеют оолитовое сложение, иногда являются рудой на железо.
Минералы групп каолинита, монтмориллонита, палыгорскита, гидрослюд, некоторые серпентины и хлориты образуются в поверхностных и подводных условиях и слагают глины. Их иногда так и называют — "глинистые минералы".
Алюминиевые минералы (каолинит, галлуазит, бейделлит и др.) развиваются в корах выветривания гранитов, кислых эффузивов, затем в более верхних и подвергнувшихся более мощному разложению зонах кор выветривания они превращаются в бокситы. При перемыве каолиновых кор выветривания, их отмучивании и переотложении дисперсного материала в спокойных водоемах формируются залежи осадочной каолиновой глины, она нередко имеет оолитовое сложение.