Группа слюд.

Слюды — важная группа минералов. В основе их структуры лежат сдвоенные и процементированные катионами слои [Si₂О₅]OH. Структура слюд может быть выведена из структуры талька и пирофиллита, если четвертую часть кремния заменить в ней алюминием. При этой замене освобождается одна электростатическая связь, для компенсации которой «необходимо вхождение в структуру одновалентных ионов. Формула радикала слюд приобретает вид [AlSi₃O₁₀]. Основным элементом структуры слюд является трехслойный пакет, состоящий из двух кремнеалюмокислородных тетраэдрических слоев и одного внутреннего октаэдрического слоя с двух-или трехвалентными катионами Mg²⁺, Fe²⁺, Fe³⁺, Аl³⁺ и др. (см. рис, б). В структуре мусковита, например, из трех атомов алюминия один находится в четверной, а два других — в шестерной координации. Одновалентные катионы (калий) не входят в пакеты, а размещаются между ними.

Калий раздвигает слои и образует так называемую калиевую прокладку, которая прочно связывает пакеты и препятствует проникновению в пространство между ними воды или других полярных молекул, что может вызвать расширение решетки по оси с. Вследствие этого твердость слюд по сравнению с тальком и пирофиллитом повышается до 2—3. По химическим особенностям слюды можно разделить на четыре ряда:

1. Калий-натриевые мусковит — KAl₂(OH)₂[AlSi₃O₁₀] парагонит —NaAl₂(OH)₂[AlSi₃O₁₀]

2. Магнезиально-железистые биотит — K(Mg, Fe)₃(OH, F)₂[AlSi₃O₁₀]

3. Литиевые лепидолит — KLi_1,5Al_1,5(F, OH)₂[AlSi₃O₁₀] цинвальдят— KLiFe²⁺Al(F, OH)₂[AlSi₃O₁₀]

4. Ванадиевые . Росколит — KV₂(OH)₂[AlSi₃O₁₀]

В каждом из указанных рядов наблюдаются изоморфные замещения.

Исходя из структурных формул, слюды калиево-натриевого ряда выделяют под названием гептафиллитов — по семи катионам, которые приходятся на 12 анионов (100 + 2OН) в общей формуле KAl₂(OH)₂[AlSi₃O₁₀]. В слюдах второго и третьего ряда в общей формуле KMg₃(OH)₂lAlSi₃O₁₀] на 12 анионов приходится 8катионов. Эти слюды получили название октафиллитов. По физическим свойствам (табл. 92, 93) и морфологии слюды очень близки между собой. Они кристаллизуются в призматическом вид симметрии моноклинной сингоний — С_2h— 2/m(L₂PC) (пространственная группа — C⁶_2h — С2/с) и образуют пластинчатые и таблитчатые агрегаты,

каждая табличка которых имеет гексагональный внешний вид. Кристаллы наблюдаются сравнительно редко. Они имеют таблитчатый, коротко-призматический, усеченнопирамидальный и бипирамидальный габитус

Физические свойства минералов группы слюд

Минерал	Твердость	Плотность	Оптические свойства
			ng	nm	nр	ng-np	2V
Мусковит	2—3	2,76—3,10	1,588—	1,582—	1,552—1,572	0,036—0,040	30—45°
			1,615	1,611
Биотит	2—3	3,02—3,12	1,60-	-1,66	1,56—1,60	0,040—0,060	<5°
			1,555—	1,555—
Лепидолит	2—3	2,8-2,9	1,577	1,56	1,53-1,54	0,025—0,028	0—50°
Цинвальдит	3	2,99	1,573	1,571	1,541	0,032	28
Росколит	3	2,97	1,704	1,685	1,610	0,094	10—15

(рис. ).В слюдах широко развито явление политипии, выражающееся в образовании политипных модификаций; главнейшими среди них являются 1M, 2М, ЗТ, 2М₂ и др.

Слоистый характер кристаллической структуры слюд обусловливает различие их свойств во взаимноперпендикулярных направлениях. Прочная связь атомов элементов, составляющих пакет, и менее прочная связь между соседними пакетами, осуществляемая посредством атомов калия, определяет весьма совершенную спайность по (001). Перпендикулярно этой плоскости у слюды имеется только несовершенная спайность, выражающаяся в образовании при ударе или давлении маленьких трещин. Точно так же слюды проявляют разные электрические и механические

Характеристика структурной ячейки минералов группы слюд

Минерал	a0	bо	со	ао :	bо:	со	β
Мусковит . . .	5,19	9,00	20,10	0,574	: 1	: 2,222	95°11′
Парагонит . .	5,15	9,00	19,28	0,580	: 1	: 2,171	-98°
Биотит ….	5,30—5,32	9,21—9,23	10,2—10,3	0,574	: 1	: 1,206	99°18′ —
							—100°48′
Лепидолит . .	5,30	9,21	10,2	0,581	: 1	: 2,248	100°48′
Циннвальдит. .	5,27	9,09	10,07	0,580	: 1	: 2,216	100°00′
Росколит .	5,2	9,1	20,2	0,573	: 1	: 2,220	—97°

свойства вдоль и вкрест спайности. Таким образом, все слюды имеют весьма совершенную спайность по пинакоиду (001) и менее совершенную по призме (110) и второму пинакоиду (010), вследствие чего спайные выколки имеют гексагональные, ромбовидные и треугольные очертания. Менее совершенная спайность обнаруживается в фигурах удара и давления. Фигура удара— шестилучевая звезда, причем самый длинный ее луч параллелен (010). По фигурам удара и оптическим свойствам выделяют два рода слюд: 1) слюды первого рода, в которых плоскость оптических осей перпендикулярна (010), т. е. большому лучу фигуры удара,— мусковит, парагонит и лепидолит; 2) слюды второго рода, в которых плоскость оптических осей параллельна (010),— биотит. У слюд хорошо развиты двойники по слюдяному закону: двойниковая ось параллельна (001), т. е. лежит в плоскости спайности, и перпендикулярна ребру между гранями (001) и (110), а также по хлоритовому закону. Часто встречаются зональные кристаллы и закономерные срастания слюд с силлиманитом и между собой.

Физические свойства. Цвет слюд зависит от их химического состава. Калиевые безжелезистые слюды светлые, тогда как железистые — темные и даже черные. Светлые слюды явно двухосные, темные — чаще одноосные. Блеск стеклянный, на плоскостях спайности — перламутровый. Твердость, плотность и оптические свойства приведены в табл. . Все слюды оптически отрицательные. Угол оптических осей у них колеблется от 0° (у биотитов) до 50° (у мусковитов). Npэллипсоида находится близко к перпендикуляру к (001). Увеличение содержания железа в слюдах повышает показатель преломления и уменьшает угол оптических осей. Слюды имеют очень высокое удельное омическое сопротивление и электроизоляционные свойства (особенно биотит и мусковит). Главные линии на рентгенограммах: 10,03; 2,568; 1,498 (для мусковита); 4,41; 3,14; 1,492 (для парагонита); 10,00; 2,63; 1,541 (для биотита); 3,36; 2,58; 2,012 (для лепидолита); 10,0; 3,34; 2,62 (для цинвальдита). Среди известных слюд наибольшее промышленное значение имеют мусковит и биотит, которые легко расщепляются на тонкие листочки и характеризуются высокой термической и механической прочностью. Эти минералы являются важными электроизоляционными материалами, применяющимися в электро- и радиотехнике. Лепидолит и цинвальдит могут использоваться как руды на литит, а росколит — на ванадит.