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 биотитK(Mg, Fe)3(OH, F)2[AlSi3O10]

3. Литиевые лепидолит — KLi1,5Al1,5(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 — С2h— 2/m(L2PC) (пространственная группа — C62h С2/с) и образуют пластинчатые и таблитчатые агрегаты,

Слюды , минералы слюды

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

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 : :

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.


В основном с этим также ищут .