Группа Глинистые минералы

Всего в природе известно около 20 различных глинистых минералов. Практически все из них имеют экзогенное происхождение и только некоторые, иногда, могут иметь гидротермальный генезис. Глинистые минералы – это типичные минералы со слоистой структурой. В них часть кремния (Si) может замещаться алюминием (Al), а алюминий – железом (Fe) и магнием (Mg).

Наиболее яркий макроскопический признак глинистых минералов – их внешний вид. Они встречаются в виде землистых агрегатов (агрегатов мельчайших кристаллов) с матовым блеском и землистым изломом. В виде макроскопических кристаллов они вообще не встречаются. Твердость землистых агрегатов очень низкая – около 1 – 2. Спайность у кристаллов в 1 направлении, выражена очень хорошо, однако видна только под микроскопом.

В относительно чистом виде среди них можно отличить только 2 минерала – каолинит и монтмориллонит.

Каолинит (Al₄ [Si₄O₁₀](OH) ₈)

Кристаллохимическая структура состоит из двуслойных пакетов, каждый из которых сложен слоем кремнекислородных тетраэдров и слоем алюмогидроксильных октаэдров. Кристаллизуется в моноклинной сингонии.

Встречается каолинит в виде мягких чешуйчатых или землистых масс. Окраска чистого каолинита – ослепительно белая, мелоподобная. Примеси могут окрашивать каолиновую глину в различные оттенки красного, желтого, бурого. Блеск матовый. Излом зернистый или землистый. Твердость 1 – 2.

Жирный на ощупь. Гигроскопичен – жадно впитывает воду. Во влажном состоянии имеет характерный «пыльный» запах. При замешивании с водой образует пластичное тесто, которое легко формуется. Изделия, вылепленные из каолиновой глины (даже очень тонкостенные), при сушке и обжиге сохраняют свою форму.

Часто каолинит очень похож на мел. В отличие от последнего не дает реакции с кислотами (в отличие от мела, который с кислотами вступает в реакцию).

Происхождение: Каолинит образуется только в поверхностных условиях при химическом выветривании силикатов (образуется при разрушении полевых шпатов). Применение: Каолинит используется в керамической промышленности для изготовления фарфора, фаянса (при наличии в руде более 50% каолинита).

Монтмориллонит (Al₂ (OH) ₂) [Si₄O₁₀]. n Н₂О)

Это относительно редкий землистый минерал и дефицитное промышленное сырье. В чистом виде монтмориллонит имеет светлую окраску (светло- серую, светло-зеленую, серовато-желтую), но никогда не чисто белую. Блеск матовый. Излом землистый. Твердость 1-2. На ощупь тощий (не жирный) и сушит кожу. Пористый. Гигроскопичен (жадно впитывает воду). При намокании способен разбухать. Объем монтмориллонитовой глины при этом значительно увеличивается – в 6 раз и более. С избытком воды образует вязкую студнеобразную массу.

Влажный монтмориллонит формуется плохо. Изделия, вылепленные из монтмориллонитовой глины плохо сохраняют форму, трескаются и рассыпаются при сушке. Происхождение поверхностное, но монтмориллонит образуется в очень специальных условиях – за счет химического разложения некоторых вулканических пеплов. Применение:

для очистки сточный вод: этот минерал является прекрасным поглотителем, так как обладает свойствами ионного обмена - он поглощает ионы меди, рубидия и др. и выпускает ионы кальция);

входит в состав бурового раствора, применяемого при бурении скважин;

в медицине: это поглотитель, выводящий отравляющие вещества из организма и «обволакивающее» средство. (Препарат «Смекта» изготовлен на основе очищенного от песка монтмориллонита с добавлением ванильного сахара);

как биостимулятор – он изменяет структуру кластеров воды, тем самым изменяет ее биохимические свойства.

Гидрослюды – это большая группа глинистых минералов. С кристаллохимической точки зрения они представляют собой слоистые алюмосиликаты у которых структура кристалла состоит из трехслойных пакетов, которые соединены между собой лишь частично ионами калия. Последние частично замещены катионными группами гидроксония [H₃O]. Ионы алюминия обычно частично замещены трехвалентным магнием и железом.

Схематическая формула гидрослюд: [К,(H₃О)] Аl₂(OH)₂[АlSi₃ O₁₀].

Такие широко распространенные минералы как гидромусковит и гидробиотит практически невозможно определить макроскопическими методами. Из всех гидрослюд без применения сложных лабораторных методов исследования могут быть опознаны только глауконит и вермикулит.

Глауконит

Минерал не постоянного состава. Глауконит встречается в природе в виде рыхлых землистых агрегатов, песчанистых зернистых масс, а также в виде мелкорассеянного цемента в песчаных и глинистых горных породах. Каждое такое зерно-песчинка представляет собой «глобуль» – агрегат мельчайших микроскопических кристаллов. Сколько-нибудь крупных макроскопических кристаллов глауконит вообще не образует.

Окраска глауконита зеленая разных оттенков – от травянисто- и темно-зеленой до буровато-зеленой. Блеск – матовый, но у отдельно взятых глобулей на сколе блеск стеклянный. Твердость 2-3. Плотность – средняя.

Глауконит – минерал широко распространенный. Не стоек в поверхностных условиях и постепенно подвергается процессам химического выветривания.

Происхождение: Осадочное мелководно-морское (вероятно при участии бактерий). Применение: дешевое местное калийное удобрение, зеленая краска.

Группа Хлориты

Хлориты – большая группа очень похожих на слюду минералов, включает в себя около 50 самостоятельных минералов. В целом хлориты имеют слюдоподобный вид, однако хорошие крупные кристаллы хлориты образуют значительно реже. Обычно они встречаются в виде плотных чешуйчатых или мелкокристаллических масс.

По химическому составу среди них преобладают силикаты магния железа, представляющие собой изоморфный ряд соединений состава Mg₆(OH)₈[Si₄O₁₀] и Mg₄Al₂(OH)₈[Al₂Si₂O₁₀], в которых Mg и А1³⁺ могут замещаться соответственно Fe²+ и Fe³+.

Для их кристаллической структуры характерно наличие трехслойных пакетов, разделенных слоями состава Mg(OH)_2.

Цвет – темный, зеленый («хлорос» - зеленый), серебристо-зелено-серый. Непрозрачен или просвечивает. Блеск перламутровый, стеклянный, у мелкозернистых масс нередко матовый. Спайность в 21 направлении. Выражена хорошо. В отличии от чешуек слюды, чешуйки хлорита не упругие. Твердость 2,5-3 (несколько тверже слюд). Сингония моноклинная. Кристаллы имеют псевдогексагональный таблитчатый или листовой облик. Для их кристаллической структуры характерно наличие трехслойных пакетов (как у биотита).

По особенностям кристаллохимической структуры выделяют 2 подгруппы: собственно хлоритов и псевдохлоритов. Состав и строение их сложное и во многом не изучено (особенно у псевдохлоритов).

Происхождение: Большинство хлоритов имеют метаморфическое происхождение, Хотя среди них есть и осадочные минералы (шамозит).

Применение: Хлориты – широко распространенные минералы метаморфических горных пород. Клинохлор используется как поделочный камень. Шамозит (железистый хлорит осадочного происхождения) – руда на железо

Тальк Mg₃(OH)₂[Si₄O₁₀]

Синоним – мыльный камень

Тальк обычно образует зернистые и плотные кристаллические агрегаты, отдельные кристаллы редки.

Цвет – белый, светло-зеленый, голубовато-зеленый и серо-зеленый (бледных оттенков). Блеск стеклянный или перламутровый, в плотных мелкозернистых агрегатах матовый или восковой. Спайность в одном направлении, выражена очень хорошо. Листочки, отщепленные по спайности, мягкие, гибкие, неупругие. Твердость – 1. Плотность – средняя. Благодаря своей мягкости и хорошо выраженной спайности тальк жирный на ощупь. Химически инертен.

Происхождение: тальк образуется обычно при гидротермальных изменениях ультраосновных пород.

Применение: широко используется как огнеупорный материал, а также в различных областях промышленности — от изготовления изоляторов, до производства лекарств и парфюмерии.

Серпентин Mg₆ [Si₄Oi₁₀] (OH)₈

Серпентин встречается обычно в виде скрытокристаллических масс, иногда натечных образований. Тонковолокнистая разновидность называется хризотил-асбестом.

Цвет беловато-^:зеленый, желто-зеленый до черно-зеленого. У хризотил-асбеста цвет золотистый, отдельные волокна белые. Окраска агрегатов серпентина часто пятнистая, отчего и произошло название минерала. Блеск стеклянный, жирный, у хризотил-асбеста шелковистый; весьма совершенная спайность наблюдается только у антигорита, хризотил-асбест расщеплялся на тончайшие мягкие эластичные волокна; твердость 2--4; плотность средняя.

Происхождение: образуется серпентин при гидротермальных изменениях ультраосновных магматических и карбонатных осадочных пород. Применение: серпентин используется для изготовления огнеупоров и как поделочный камень. Хризотил-асбест широко используется для приготовления огнестойких тканей и теплоизоляционных материалов, а также для изготовления тормозных колодок, уплотнителей и т.п. По некоторым источникам - канцероген.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: