Все о геологии :: на главную страницу! Геовикипедия 
wiki.web.ru 
Поиск  
  Rambler's Top100 Service
 Главная страница  Конференции: Календарь / Материалы  Каталог ссылок    Словарь       Форумы        В помощь студенту     Последние поступления
   Геология >> Геохимические науки >> Минералогия | Курсы лекций
 Обсудить в форуме  Добавить новое сообщение

Минералогия с основами кристаллографии и петрографии

Авторы: Успенская М.Е.Посухова Т.В.
(Геологический факультет МГУ)
  • Основы кристаллографии и минералогии
  • Минералы
  • Процессы минералообразования

  • 3.4. СЛОИСТЫЕ СИЛИКАТЫ И АЛЮМОСИЛИКАТЫ.

    В структуре слоистых силикатов тетраэдрические слои кремнекислородных тетраэдров образуют совместно с октаэдрическими бруситовыми или гиббситовыми слоями двухслойные (каолинит, серпентин), трехслойные (тальк) или четырехслойные (хлориты) нейтральные пакеты. Пакеты в двухслойных силикатах сложены одним тетраэдрическим и одним октаэдрическим слоями (рис. 19); причем в двухслойных пакетах Si4+ никогда не замещается на Al3+. В трехслойных пакетах - два тетраэдрических и один октаэдрический слой, расположенный между ними (рис. 20).

    В минералах группы монтмориллонита, в отличие от талька, между пакетами располагаются молекулы воды. Количество воды между пакетами может изменяться в широких пределах, с чем связана их способность набухать в воде. Для минералов этой группы характерны широкие изоморфные замещения Si4+ на Al3+, избыточные отрицательные заряды компенсируются при этом ионами Ca, Na, K, располагающимися вместе с молекулами воды между пакетами. В минералах группы слюд тетраэдрические слои обычно сложены кремне- и алюмокислородными тетраэдрами, а между трехслойными пакетами располагаются ионы К, компенсирующие избыточные заряды пакетов (рис. 21). В гидрослюдах наряду с ионами К между пакетами присутствуют ионы оксония (Н3О)+, молекулы воды и гидратированные ионы магния Mg(OH)+. Для четырехслойных пакетов характерно чередование трехслойных пакетов с октаэдрическими слоями брусит - гидраргиллитового типа. Главными катионами слоистых силикатов являются Mg, Al, Fe. Ca и Na играют значительно меньшую роль, чем в ленточных силикатах. Все слоистые силикаты относятся к основным солям и содержат значительное количество (ОН)- ионов, а также другие добавочные анионы. В некоторых из них большую роль играет кристаллизационная, межcлоевая и адсорбированная вода.

    Близость структур отдельных слоистых силикатов друг с другом и со структурами слоистых алюмосиликатов приводит к появлению различных смешанно-слоистых силикатов. Из-за слоистой структуры для этих минералов характерны таблитчатые кристаллы, чешуйчатые агрегаты, иногда скрытокристаллические. Для них характерны совершенная и весьма совершенная спайность по слоистости, низкая твердость. Из-за слабой связи между слоями и большого расстояния между ними многие слоистые силикаты обладают ионно-обменными свойствами, способны поглощать воду и другие вещества с полярными молекулами. Слоистые силикаты, особенно в мелкочешуйчатых агрегатах, трудно отличаются друг от друга. Значительную помощь при диагностике может оказать термический анализ, инфракрасная спектроскопия, электронная микроскопия и другие специальные методы диагностики. Основная масса слоистых силикатов является продуктами гидролиза островных, цепочечных, ленточных, а также каркасных силикатов. Это минералы гидротермально-измененных пород и поверхностных процессов. Они возникают также в контактово-метасоматических (скарны) и метаморфических процессах. В результате гидролиза возникает множество смешанно-слоистых минералов типа тальк-хлоритов, пирофиллит-хлоритов и других. Наиболее типичными продуктами гидролиза являются хлориты и слюды. Затем гидролиз ведет к образованию гидрослюд, монтмориллонита, и наконец, каолинита, гидроксидов алюминия и кремнезема. Степень развития процессов гидролиза определяется в первую очередь температурой, рН среды, интенсивностью водообмена, активностью катионов. Так, при высокой активности Mg и Al в условиях относительно высокой температуры возникают хлориты, а в условиях высокой активности К - мусковит (особенно по каркасным алюмосиликатам). При более низкой температуре и высокой активности Mg2+, Al3+, Ca2+,Na+ образуются смешанно-слоистые хлорит-смектиты, которые при более низкой температуре замещаются смектитами. Смектиты - это минералы семейства монтмориллонита (монтмориллонит, бейделлит, нонтронит и др.). "Смектит" - английский синоним названия монтмориллонит. При более высокой активности К образуются иллиты, затем иллит-смектиты и смектиты, иллит - гидромусковит и другие гидрослюды. В условиях высокой активности Mg2+ возникает вермикулит, который затем замещается смешанно-слоистым вермикулит-смектитом и смектитами. При достаточном водообмене смектиты в свою очередь переходят в кандиты.

    Кандиты - это минералы группы каолинита (каолинит, галлуазит, диккит). Наряду с конечными продуктами гидролиза может существовать большое число промежуточных соединений. При этом за счет разных исходных минералов возникают сложные тончайшие смеси слоистых силикатов и слоистых алюмосиликатов. В таких смесях обычно содержатся минералы кремнезема, гидроксиды Al, Fe, Mn, оксиды Fe, Mn, иногда карбонаты Mg, Fe, Ca и другие вторичные и остаточные минералы. Подобные образования характеризуются тонкодисперсностью, способностью давать с водой пластичные массы и получили название "глинистые минералы". Они объединяют минералы группы монтмориллонита и группы каолинита. Глины часто содержат также хлорит, серпентин, гидрослюды, которые являются типичными слоистыми алюмосиликатами. В настоящем курсе мы рассмотрим слоистые силикаты и алюмосиликаты представленные в таблице 7.

    Таблица 7 Слоистые силикаты и алюмосиликаты

    С двухслойными пакетами

    С трехслойными пакетами С четырехслойными пакетами

     

    Серпентин Mg3[Si2O5](OH)4

    Каолинит Al2[Si2O5](OH)4 (диккит)

    Галлуазит Al2[Si2O5](OH)4*2H2O

    Тальк Mg3[Si4O10](OH)2

       Группа слюд
    Мусковит КAl2[AlSi3O10](OH)2
    Флогопит КMg3[AlSi3O10](OH)2
    Биотит К(Mg,Fe)3[AlSi3O10](OH)2

       Группа  гидрослюд
    Вермикулит Mg0,5(Mg,Fe)3[(Si,Al)4O10](OH)2*4H2O
    Глауконит K(Mg,Fe,Al)2[AlSi3O10](OH)2
    Иллит (гидромусковит) (K,H3O)Al2[AlSi3O10](OH)2*nH2O



    Бейделлит (Na,K,Ca)Аl2[(Si,Al)4O10](OH)2*nH2O  Монтмориллонит (Na,K,Ca)(Al,Fe,Mg)[(Si,Al)4O10](OH)2*nH2O
    Нонтронит (Na,K,Ca)Fe2[(Si,Al)4O10](OH)2*nH2O

     

    Хлориты (Mg,Fe,Al)6[(Al,Si)4O10](OH)8

     

    Оглавлениe| Назад| Следующая страница


     См. также
    Анонсы конференцийIII Всероссийская научная школа "Математические исследования в кристаллографии, минералогии и петрографии"
    НовостиЗавершилась III Всероссийская научная школа "Математические исследования в кристаллографии, минералогии и петрографии"
    Биографии ученыхЧетвериков Сергей Дмитриевич
    Аннотации книгКаталог научной литературы издательства "ГЕОС" на 2007-2010 годы
    КнигиСоболев В.С. Федоровский метод:
    Аннотации книгЮ. М. Дымков. О Книге В.И. Павлишина, Н.П. Юшкина и В.А. Попова "Онтогенический метод в минералогии" (1988)
    СообщениеФазовые отношения во фторсодержащей гранитной и нефелин-сиенитовой системах и распределение элементов между фазами: ЛИТЕРАТУРА

    Проект осуществляется при поддержке:
    Геологического факультета МГУ,
    РФФИ
       

    TopList Rambler's Top100