Страницы Список страниц 14 15 16 17 18 · · ·  42                    

5) Слоевые силикаты

Общим характерным свойством этого типа силикатов является хорошо развитая спайность по пинакоиду и происходящая от этого листоватая или чешуйчатая форма кристаллов. Нередко часть ионов кремния замещается ионами алюминия, что ведет к выравниванию валентностей параллельным замещением ионов магния ионами алюминия или включением в кристаллическую решетку ионов калия, реже натрия или кальция.

К слоевым силикатам относятся минералы семейства серпентина.

Змеевик (серпентин).

Химический состав—Mg6(OH)8[Si4O10] Часто — примесь железа, замещающего магний. Тв. 2,5—4. Уд. в. 2,5—2,65. Сингония моноклинная.

Плотные массы с занозистым изломом зеленого и буровато-зеленого цвета различных оттенков до черно-зеленого в зависимости от количества железа. Нередко окраска пятнистая в связи с включениями хромистого железняка

Различают волокнистый серпентин — хризотил и пластинчатый серпентин-антигорит.

Диагностика. Для змеевика характерны: окраска, строе ние, небольшая твердость, отсутствие спайности и слабый воско вой или масляный блеск.

Змеевики залегают огромными массами, образуя горную породу — серпентинит. Обычно они образуются в результате глубинного изменения оливина или пироксена с присоединением воды.

В СССР змеевики широко распространены на Среднем и Южном Урале и являются материнской породой хромистого железняка, магнезита, талька, асбеста, платины и никелевых руд.

Асбест.

Волокнистый минерал с шелковистым блеском, близкий по химическому составу к змеевику, но иной структуры. Встречается в змеевике в виде жил и прожилков, состоящих из тонких волокон, ориентированных перпендикулярно к стенкам жилы.

Такие жилы различной мощности, от долей миллиметра до 10 см и более, иногда пронизывают весьма густо толщу змеевика (рис. 63).

Прожилки асбеста в породе

Рис. 63. Прожилки асбеста в породе. Баженовское месторождение. Урал

Диагностика. Асбест легко отличается от других минералов по волокнистому строению и шелковистому блеску. Легко расщипывается на тонкие, гибкие, прочные нити, напоминающие шелк. Волокна серпентин-асбеста более прочны и гибки, чем волокна амфиболового асбеста (см. выше — актинолит).

Происхождение асбеста не совсем ясно; повидимому он представляет продукт сложной переработки змеевиков горячими водами.

Кроме асбеста, образующегося из змеевика (серпентин-асбеста или хризотилового асбеста), известен минерал такого же строения, но с другими физическими свойствами, получающийся из амфибола — роговообманковый асбест, найденный на Урале еще в XVIII в. акад. П. С. Палласом (Сысертское месторождение — к югу от Свердловска).

Хризотил-асбест в СССР добывается главным образом на Урале, в месторождениях, имеющих мировое значение (г. Асбест близ ст. Баженово, в районе Свердловска). Другое крупное месторождение — Ильчирское в Восточной Сибири, в 300 кмот Иркутска. Кроме того, на Урале и в Сибири имеется несколько месторождений меньшего значения.

Употребление. Благодаря своему волокнистому строению, огнеупорности и плохой электропроводности и теплопроводности асбест имеет очень широкое применение.

Никельсодержащая разновидность серпентина, впервые найденная в Ревдинском районе на Урале в 1870 г., была названа ревдинскитом. Состав ревдинскита приблизительно выражается формулой (Ni,Mg)6[Si4O10][OH]8.

Диагностика. Для ревдинскита очень характерны окраска, а также агрегаты, чрезвычайно хрупкие, легко разламывающиеся руками, иногда с раковистым изломом и слегка жирным блеском, способные полироваться ногтем. Нередки также поро-шковатые скопления.

Зеленые силикаты никеля сходны с окисленными медными рудами —- землистым малахитом, хризоколлой, от которых отличаются окраской, характером агрегатов и химическими реакциями.

Употребление. Ревдинскит — промышленная никелевая руда, встречающаяся в СССР в значительных количествах и типичная для коры выветривания серпентинов.

Близки к антигориту по внешнему виду, структуре и составу минералы семейства хлорита Их состав может быть изображен исходя из формулы антигорита частичным замещением кремния и соответственно магния алюминием. Таким образом хлориту можно придать формулу Mg4Al2(ОН)8[Si2Al2O10].

Некоторые из хлоритов настолько богаты железом (27— 38%Fe), что используются как железные руды, например шамозит — (Fe, Mg)3[Si2Al2O10]nH2O.

Образование хлоритов происходит обычно при повышенной температуре и при высоком давлении, в присутствии воды. Из этой группы отметим клппохлор и пенник.

Клинохлор.

Химический состав — Mg5Al (ОН)8[Si3AlO10]]. Тв. 2—2,5. Уд. в. 2,55—2,78. Сингония моноклинная.

Цвет зеленый; обладает совершенной спайностью. Гибок. Иногда образует прекрасные кристаллы.

Диагностика. Клинохлор отличается от других минералов по окраске и спайности. Листочки его гибки, но не упруги. Легко чертится ногтем, причем получается светлая черта. Если поскоблить клинохлор ножом пли ногтем, получается светлый порошок, жирный на ощупь.

Клинохлор, как и ряд других хлоритов, является существеннейшей частью хлоритовых сланцев и некоторых других метаморфических пород начальных стадий метаморфизма.

Кристаллы клинохлора известны на Урале и ряде других местностей СССР.

Пеннин.

Сходен по составу с клинохлором, но содержит железо; часто образуется по биотиту и другим цветным силикатам, а также по вулканическому стеклу и в пустотах излившихся пород.

Близкими по структуре к хлоритам являются минералы семейства каолина. В их состав входит не только каолин, но и еще целый ряд «глинных» минералов, сходных по составу и свойствам. Наиболее важным из них является монтмориллонит Аl2(ОН)2[Si4O10]nH2О. Имен слабые связи по плоскостям спайности, монтмориллонит легко поглощает воду и набухает. Кроме того, он является прекрасным адсорбентом и используется для очистки масел, обезжиривания и пр.

Каолин.

(Каолинит). Химический состав — Аl4(ОН)8[Si4O10]-Тв. 1—2,5. Уд. п. 2,6—2,63. Сингония моноклинная, а по рентге-ноструктурным данным триклинная.

В чистом виде каолин большею частью представляет плотные или рыхлые землистые массы. Цвет белый; при наличии примесей — серый, желтоватый. В сухом состоянии липнет к языку. С водой образует пластичное тесто.

Диагностика, Каолин очень мягок, жирен на ощупь, прилипает к языку. Если подышать на каолин, заметен своеобразный запах глины.

Каолин — основная составная часть глин. Он является обычным продуктом поверхностного и глубинного выветривания горных пород. В каолин переходят при выветривании полевые шпаты и другие алюмосиликаты. Во многих местах Украины и Сибири можно найти граниты, в которых весь полевой шпат перешел в каолин, но структура гранита сохранилась.

В СССР крупнейшие залежи каолинов как первичных, так и вторичных (переотложенных), находятся на Украине. Описание их см. «Глины» в разделе «Петрография».

Употребление. Каолин — основное сырье для производства фарфоровой и фаянсовой посуды. Для изготовления фарфора отмученный каолин смешивают с тонкоизмельченпым полевым шпатом и кварцем и из этой массы формуют изделия, которые подвергаются обжигу. Кроме того, каолин широко применяется в писчебумажной промышленности, как наполнитель.

Каолиновые глины, загрязненные окислами железа и другими примесями, в зависимости от качества, широко используются в керамике и как огнеупорный материал.

По своему составу к каолину близок минерал, называемый галлуазитом. Состав его может быть выражен примерно формулой

Al4[Si4О10] (ОН)8·4Н2О.

По своей структуре галлуазит представляет интерес как редкий пример силиката, в котором с кремнием непосредственно связана гидроксильная группа. Обычно в силикатах все валентности кремния насыщаются кислородом.

Диагностика. Галлуазит по своим свойствам весьма сходен с каолином, но отличается выделением весьма значительного количества воды при прокаливании в запаянной трубке.

Галлуазит образуется в коре выветривания при разрушении различных алюмосиликатов в кислой или слабокислой среде. Часто сопровождает месторождения каолинита и образуется в карстовых впадинах в известняках и в кислых почвах, богатых органическими кислотами.

В СССР известен в коре выветривания вместе со сходными по своему строению никелевыми силикатами (гарниеритом и др.).

Гарниерит.

Химический состав—(Ni, Mg)6(OH)6[Si4O11]H2O.

Состав изменчив. Содержание никеля доходит до 25%. Тв. 2—4. Уд. в. 2,27.

Коллоидный, скрытокристаллический минерал. Блеск матовый или стеклянный. Встречается в виде плотных агрегатов и натечных масс зеленого, бледнозеленого до почти белого цвета. Иногда образует сплошные землистые, ноздреватые массы, часто пронизывающие собою пористый кварц.

Диагностика и применение аналогично ранее указанному ревденскиту.

Гарниерит связан с продуктами выветривания никеленосных змеевиковых и оливиновых пород. Промышленное значение имеют залежи, содержащие не менее 3% Ni.

Мирового значения залежи гарниерита — на о. Новая Каледония (близ Австралии).

В СССР месторождения гарниерита и ревдинскита разрабатываются в Орско-Халиловском районе, Чкаловской обл. и в Актюбинской области в Сев. Казахстане, а также на Среднем Урале — в Уфалейском районе и близ ст. Ревда.

Семейство минералов, называемых слюдами, связано с семейством каолина через ряд соединений промежуточного типа, характеризующихся некоторым не всегда постоянным содержанием калия (гидрослюды, иллит, мопотермит).

Слюды — весьма распространенные породообразующие минералы как в массивных горных породах (по преимуществу в гранитах), так, особенно, в кристаллических сланцах. Слюдяной сланец почти целиком состоит из слюды. Слюды характеризуются весьма совершенной спайностью в одном направлении, благодаря чему легко расщепляются на тончайшие упругие листочки. Твердость слюд — 2—3, иногда до 4.

Кристаллы моноклинной сингонии чаще в виде табличек и призм.

Мусковит (белая калиевая слюда).

Химический состав — КАl2(ОН, F)2[Si3AlO10]]. Тв. 2—3. Уд. в. 2,76—3. Сингония моноклинная.

Белого цвета с желтоватым, сероватым, розоватым или зеленоватым оттенком. Прозрачна в топких листах. В чистых разновидностях не проводит электричества.

Диагностика. Для мусковита характерны: весьма совершенная спайность и светлая окраска. Тонкие листочки мусковита более гибки и упруги, чем у флогопита (см. ниже).

Встречается часто как породообразующий минерал в гранитах и сланцах. Крупные кристаллы в пегматитовых жилах. Вес отдельных кристаллов достигает 16 кг и более; из крупных кристаллов получаются пластины до 1 м2. При разрушении пород переходит в пески в виде мелких чешуек, в дальнейшем превращается в каолин

В СССР имеются старинные месторождения мусковита, разрабатывавшиеся еще в XVII в., в Карелии по берегам Белого моря.

Важнейшие месторождения, ныне эксплуатируемые, находятся в Восточной Сибири: на р. Маме (приток р. Витима), Бирю-синское месторождение (в Сев. Саянах).

Следует отметить разновидность калиевой слюды, называемую серицитом.

Серицит (название от «серикос», по-гречески — шелковый) — тонкочешуйчатый светлый мусковит с характерным шелковистым блеском. Обычно серицит содержит несколько больше воды, чем нормальный мусковит. Он является породообразующим минералом серицитовых, тальково-серицитовых и других метаморфических сланцев, широко распространенных на восточном склоне Урала.

В поверхностной зоне чаще всего серицит развивается по полевым шпатам, нефелину, топазу и др.; образуется также при действии гидротермальных, часто рудоотлагающих растворов на вмещающие (гл. образом полевошпатовые) породы.

Флогопит.

Химический состав — KMg3(OH,F)2[Si3AlO10]. Тв. 2,5—3. Уд. в. 2,Н. Сингония моноклинная.

Почти свободен от железа. Внешне сходен с мусковитом. Золотисто-бурого цвета разных оттенков. Иногда бесцветен.

флогопит

Рис. 64. Часть природного кристалла флогопита. Слюдянка. Прибайкалье

Диагностика. Флогопит отличается от биотита прозрачностью и более светлой окраской, а от мусковита — меньшей упругостью в тонких листочках.

В СССР крупные промышленные месторождения флогопита известны на р. Слюдянке, близ Байкала и на Алдане в Восточной Сибири.

Употребление. Применяется для тех же целей, как и мусковитВстречается в контактовых пегматитах, часто вместе с кальцитом и апатитом (рис. 64).

16

15 17