ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 21.10.2020
Просмотров: 13860
Скачиваний: 112
Описательная часть
616
Карловых Вар
(Чехия); в ряде мест
Баварии
и
Саксонии
(саксонский и
баварский фарфор); около
Лиможа
во Франции (севрский и лиможский
фарфор); особо высокого качества каолин известен в
Китае
на горе
Кау
линг
, около ЯучауФу в пров. Цзянси и в других местах.
Практическое значение.
Каолин находит применение во многих от
раслях промышленности. В зависимости от количества посторонних при
месей он используется либо в сыром виде, т. е. без предварительного обо
гащения, либо после отмучивания на специальных установках.
1. Главнейшим и старейшим потребителем является
керамическая
про
мышленность. Каолин, свободный от примесей окислов железа, применя
ется главным образом в тонкой керамике при производстве фарфора и фа
янса. Для этой цели используются пластические свойства, способность
давать с водой устойчивые суспензии, а главное — свойство превращаться
в результате обжига в твердый прочный камнеподобный материал, не раз
мокающий в воде и устойчивый при низких и повышенных температурах.
Огнеупорные глины, обладающие высокой температурой плавления (не
ниже 1580 °С), часто содержащие гидраты свободного глинозема, находят
основное применение в металлургии в виде шамотового кирпича, пробок,
трубок, воронок и т. д. На изготовление глиняных горшков, черепиц, труб
и т. п. употребляются низкосортные спекающиеся каолиновые глины, но
сящие название терракотовых черепичных, кирпичных и пр.
2. В
строительном
деле глины как водозадерживающий материал при
меняются в качестве защитного слоя под полами подвальных помеще
ний, при возведении водохранилищных плотин, в производстве саман
ных кирпичей, для изготовления глинитцемента и т. д.
3. В
бумажной
промышленности каолин применяется в качестве на
полнителя и аппретуры с целью придания бумаге более гладкой поверх
ности, повышенной плотности и т. д. В некоторых сортах бумаги содер
жание каолина достигает 40 %.
4. В прочих производствах каолинитовые массы используются при из
готовлении клеенок, линолеума, смесей с олифой и другими веществами,
карандашей, красок, в частности ультрамарина (в смеси с кремнеземом,
содой, серой и органическими веществами), для получения окиси алюми
ния и т. д. Следует также упомянуть о том, что в виде так называемых гли
нистых растворов (устойчивых суспензий) тонкодисперсные глины ис
пользуются при проходке разведочных буровых скважин на нефть, соли и
целый ряд рыхлых полезных ископаемых в целях заиливания (заполне
ния мелких пустот в трещиноватых боковых породах) и тем самым пре
дотвращения обрушения стенок скважин, а также для более легкого извле
чения вместе с буровой жидкостью измельченных обломков руд (благодаря
глинистому наполнителю удельный вес жидкости повышается).
ДИККИТ
— Al
4
[Si
4
O
10
][OH]
8
.
Сингония
моноклинная. До рентгено
метрических исследований относился к каолиниту. Назван по фамилии
Раздел V. Кислородные соли (оксисоли)
617
Дика, описавшего первую находку этого минерала под названием «као
линит» в 1888 г.
По кристаллической структуре сходен с каолинитом. Имеются те же
непрерывные слои, гексагональнокольцевого строения, но в отличие от
каолинита в каждом вышележащем слое гексагоны имеют другую ориен
тировку, совпадая лишь через один слой, что увеличивает период по оси
с
.
Пр. гр.
Cc
(
C
4
s
).
a
0
= 5,14;
b
0
= 8,94;
с
0
=
14,42;
β =
96°50
′
. Диккит нередко
встречается в более или менее хорошо образованных прозрачных плас
тинчатых кристалликах гексагонального облика до десятых долей мил
лиметра в диаметре. Способность к лучшей кристаллизации диккита
объясняют более симметричным расположением в его структуре ионов
ОН по отношению к ионам O, чем в структуре каолинита.
Бесцветный, белый в порошкообразных массах, иногда с буроватым,
желтоватым или зеленоватым оттенком.
Блеск
перламутровый.
Ng =
=
1,566,
Nm =
1,562 и
Np
= 1,560.
Твердость
около 1.
Спайность
совер
шенная по {001}.
Уд. вес
2,589 (теоретический). Обезвоживается при тем
пературе 540 °С.
Встречается чаще всего как низкотемпературный гидротермальный
минерал, нередко в ассоциации с сульфидами, доломитом, флюоритом и
др., в виде кристаллических корок в друзовых пустотах. Наблюдался так
же в халцедоновых жеодах.
В России отмечен в Приморье, в Дальнегорском скарновополиметал
лическом месторождении в качестве одного из позднейших минералов гид
ротермальных жил. В значительных массах был найден в Центральном
Казахстане, а именно в КараЧеку (в 150 км
к югу от Каркаралинска) в рай
оне гидротермально измененных лаво и туфобрекчий порфиров. Здесь встре
чена чисто диккитовая (слюдистая) вязкая порода. Любопытно, что образо
вание диккита происходит вслед за серицитизацией полевых шпатов. Размер
чешуек диккита достигает 0,1 мм,
а в сплошной породе — 0,5 мм.
НАКРИТ
— Al
4
[Si
4
O
10
][OH]
g
.
Сингония
моноклинная.
Кристалличес8
кая структура
отличается от структуры каолинита меньшим смещением сло
истых пакетов относительно друг друга. Пр. гр.
Cc
(
C
4
s
)
. a
0
= 5,16;
b
0
= 8,93:
c
0
= 28,66;
β =
91°43
′
. Встречается в более крупных пластинчатых кристаллах
(до 5 мм
в диаметре) гексагонального облика. Наблюдается также в радиаль
нопластинчатых агрегатах и в плотных или тонкочешуйчатых массах.
Цвет.
Бесцветный или белый с желтоватым оттенком.
Блеск
перла
мутровый.
Ng
= 1,563,
Nm =
1,562,
Np =
1,557.
Твердость
около 2.
Спай8
ность
весьма совершенная по {001}.
Уд. вес
2,627.
Образуется накрит как в экзогенных, так и в эндогенных условиях,
повидимому, в кислых средах. Встречается в ряде месторождений
Руд
ных гор
(Саксония), в частности в
Бранде
в виде радиально расположен
ных групп пластинчатых кристаллов вокруг галенита, в
СанПитерс Дом
в Колорадо (США) со слюдой и криолитом.
Описательная часть
618
ГАЛЛУАЗИТ
— Al
4
[Si
4
O
10
][OH]
8
· 4H
2
O
1
или Al
2
O
3
· 2SiO
2
· 4H
2
O.
Химический состав.
Al
2
О
3
— 34,7 %, SiO
2
— 40,8 %, Н
2
О — 24,5 %. По
ловина количества воды представлена в минерале в виде гидроксила, ос
тальная — в виде молекул Н
2
О. Количество молекулярной воды непосто
янно (меньше, чем 4Н
2
О); в зависимости от чего колеблются содержания и
остальных компонентов. В качестве примесей в незначительных количе
ствах часто присутствуют: Fe
2
O
3
, Cr
2
O
3
, MgO, FeO, иногда NiO, CuO, ZnO.
Сингония
моноклинная; диэдрический безосный в. с. Пр. гр.
Cm
(
C
3
s
).
a
0
= 520;
b
0
= 8,92,
c
0
= 10,25;
β =
100°. Встречается в виде гелеподобных
полуматовых масс с плоскораковистым изломом. Характерно, что тонко
диспергированные частички галлуазита на фотографиях, полученных с
помощью электронного микроскопа при очень больших увеличениях,
имеют пруткообразную форму (рис. 344), в отличие от пластинчатых ча
стичек каолинита.
Рис. 344.
Рулонообразные кристаллы галлуазита (по фотографии в электронном
микроскопе)
Цвет
галлуазита белый, часто с различными оттенками: желтоватым,
буроватым, красноватым, голубоватым, зеленоватым. Внешняя оболочка
нередко железистая.
Блеск
у свежих фарфоровидных разностей восковой,
пористые и рыхлые разности матовые. Средний показатель преломления
варьирует от 1,547 до 1,550 (увеличивается по мере уменьшения Н
2
О).
Твердость
1–2. Хрупок. Легко полируется при трении ногтем. Рых
лые разности на ощупь часто талькоподобны. Плотные разности по вы
сыхании на воздухе растрескиваются, распадаясь на мелкие угловатые
обломки с плоскораковистым изломом (явление, весьма характерное для
всех минералов группы галлуазита).
Уд. вес
колеблется в зависимости от
содержания Н
2
О от 2,0 до 2,2.
1
Формула несколько упрощена.
Раздел V. Кислородные соли (оксисоли)
619
Диагностические признаки.
Рыхлые разности галлуазита по внешним
признакам неотличимы от таких же разностей каолинита. Практически у
них аналогичны и кривые нагревания. Зато они существенно отличают
ся от каолинита по содержанию воды, оптическим константам, а также
по поведению кривых обезвоживания, особенно в начальных стадиях.
Характерны также низкая твердость, способность полироваться ногтем и
низкий удельный вес. Любопытно, что после обезвоживания (хотя бы и
частичного)
вновь поглощения воды
не происходит; это существенно от
личает галлуазит от минералов группы гидрослюд. Высушенные массы
обладают относительно повышенной твердостью и плоскораковистым
изломом. Характерно также, что при обезвоживании они распадаются на
множество мелких остроугольных обломков.
П. п. тр. не плавится. В закрытой трубке выделяет весьма значитель
ное количество воды. В кислотах и щелочах частично разлагается, осо
бенно при подогревании. В воде постепенно распадается на кусочки, не
разбухая. В сухом виде прилипает к языку.
Происхождение и месторождения.
Галлуазит является типичным
экзогенным
минералом и встречается главным образом в коре выветрива
ния горных пород (габбро, диабазов, порфиритов и др.) и некоторых руд
ных месторождений никеля, меди и цинка. Обычно он образует неболь
шие линзообразные массы и стяжения, нередко в ассоциации с другими
минералами этой группы, а также с алунитом, иногда диаспорой, монт
мориллонитом и др.
Встречается также в карстовых впадинах среди известняков и, нако
нец, в кислых почвах, богатых органическими кислотами.
Галлуазит довольно широко распространен в коре выветривания мно
гих месторождений никелевых гидросиликатов Ю. Урала:
Айдырлинском
,
Халиловском
и др. Обычно он бывает загрязнен различными химически
ми и механическими примесями. Установлен в
Журавлинском
месторож
дении на р. Чусовой (Урал) в карстовой впадине вместе с алунитом и гиб
бситом на границе известняков и бурых глин, в Минусинском районе
Хакассии
и других местах. За границей впервые был установлен в Бель
гии, в районе старых железных и цинковых рудников на известняках
Англер, близ Льежа.
Самостоятельного практического значения не имеет.
6. Группа аллофана
Вслед за предыдущей группой целесообразно рассмотреть действи
тельно аморфные стекловидные или смоловидные, часто прозрачные
минералоиды
(подобные минералам образования, лишь в силу традиции
остающиеся среди объектов минералогии, вопреки определению поня
тия «минерал») изменчивого химического состава. Они состоят главным
образом из Al
2
О
3
, SiO
2
и Н
2
О. Систематика их пока еще не может быть
Описательная часть
620
разработана. Поэтому мы здесь дадим лишь общее описание свойств этих
минералов под собирательным названием «аллофан».
АЛЛОФАН
—
m
Al
2
O
3
·
n
SiO
2
· pH
2
O. От греч.
аллофанес
— оказыва
ющийся другим (минерал по голубоватому или зеленоватому оттенку ча
сто ошибочно принимали за медную руду).
Химический состав
. Минералы этой группы не представляют хими
ческих соединений, а являются типичными твердыми псевдорастворами.
Согласно полным имеющимся анализам, содержание Al
2
О
3
колеблется в
пределах 23,5–41,6 %, SiO
2
— 21,4–39,1 %, Н
2
О — 39,0–43,9 %. Кроме того,
часто устанавливаются следующие компоненты (в %): Fe
2
O
3
(до 0,8)
(встречаются и богатые железом разности), MgO (до 0,3), CaO (до 2 и
больше), K
2
O+Na
2
O (до 0,3), CuO (до 1,6 и больше), ZnO (до 4), СО (до
1,2), Р
2
О
5
(до 1,3), SO
3
(до 0,2).
Внешний вид
. Типичные стеклоподобные массы с кривыми или рако
вистыми поверхностями разлома. Встречаются также в виде корок с глад
кой почковидной поверхностью, изредка в порошковидных белых массах.
Рентгенометрические исследования не обнаруживают кристаллического
строения вещества.
Цвет
чаще всего бледноголубой, зеленоватожелтый, реже густозе
леный, бурый, нередко бесцветный. Прозрачный или просвечивает.
Блеск
стеклянный, жирный.
N
= 1,47–1,51.
Твердость
около 3,0. Очень хрупкий.
Уд. вес
1,85–1,89.
Диагностические признаки.
Характерными свойствами являются
стекловидность, прозрачность или полупрозрачность и низкая твердость
(отличие от прозрачных разностей опала). Благодаря тому что они аморф
ны, оптически изотропны и не различаются по показателям преломле
ния, точная диагностика может быть осуществлена только с помощью
химического анализа. Довольно характерна и кривая нагревания, но в
частично раскристаллизованных аллофанах кристаллическую фазу мож
но определить лишь рентгенометрическим путем (чаще устанавливают
ся признаки кристаллической фазы галлуазита).
П. п. тр. рассыпаются, но не плавятся. Порошок с раствором азотно
кислого кобальта принимает красивую синюю окраску (Al). В HCl разла
гаются с образованием студенистого кремнезема.
Происхождение и месторождения
. Аллофаны встречаются исклю
чительна как экзогенные образования. Часто они наблюдаются в трещи
нах и пустотах в зонах окисления рудных месторождений и горных по
род. Известны, например, находки в пустотах среди мергелей, в
месторождениях глин, углей, бурых железняков, свинцовоцинковых,
медных и прочих руд. Нередко ассоциируют с галлуазитом, иногда хри
зоколлой, кварцем, карбонатами и др. Под влиянием вод, содержащих
CO
2
, подвергаются карбонатизации. Установлены также случаи разложе
ния с переходом в галлуазит.