Подкласс 3 – слоистые силикаты

Группа слюд:

Мусковит KAl₂[AlSi₃O₁₀](ОН, F)₂

Флогопит KMg₃[AlSi₃O₁₀](ОН, F)₂

Биотит K(Mg, Fe)₃[AlSi₃O₁₀](ОН, F)₂

Лепидолит KLi_1,5Al_1,5[AlSi₃O₁₀](OH, F)₂

Химические свойствa. Отмечены повышенные содержания СaO, BaO, Rb₂O, Li₂O, Cs₂O, MgO, FeO, Fe₂O₃, Cr₂O₃, TiO₂, Sc₂O₃, F, MnO, NiO, BaO.

Физические свойства. Сингония моноклинная. Агрегаты листоватые, чешуйчатые. Листочки упруго-гибкие. В кристаллической решетке мусковита тетраэдры, состоящие из ионов кремния, алюминия, кислорода, соединяются между собой ионами калия и образуют бесконечные слои. Это определяет наличие весьма совершенной спайности. Бесцветный, зеленый, сиреневый, коричневый до черного. Черта светлая, белая, зеленоватая. Блеск стеклянный, перламутровый. Твердость – 2–3. Плотность – 2,7–3,2.

Диагностические признаки. Для слюд характерны блеск неметаллический, небольшая твердость, весьма совершенная спайность и листоватые, чешуйчатые агрегаты. Слюды можно спутать с тальком. Отличие: у талька листочки гибкие, но не упругие.

Разновидности. Серицит – мелкочешуйчатый светлый мусковит с шелковистым блеском. Жильбертит – мелкочешуйчатый мусковит светло-желтого цвета. Фуксит – мусковит изумрудно-зеленого цвета. Лепидомелан – железистый биотит.

Спутники. В магматических породах и гнейсах: кварц, полевые шпаты. В нефелиновых сиенитах: нефелин. В пегматитовых жилах: кварц, полевой шпат, топаз, берилл. В контактах: кальцит, доломит, апатит. Среди серпентинитов: серпентин. Продукт химического изменения: хлорит.

Происхождение. Выделяется мусковит из кислых и средних магм, а также в пегматитовых жилах. Кроме того, возникает в контакте осадочных пород с кислыми интрузиями. Возникает при региональном метаморфизме под влиянием высокого давления, входит в состав гнейсов, слюдяных и серицитовых сланцев.

Месторождения. В России месторождения мусковита имеются в Мамско-Чуйском (Мамское), Карело-Мурманском (Гигантское, Ковдорское), Алданском (Каталах, Тимптон) слюдоносных районах, на Урале.

За рубежом знамениты месторождения Индии (штаты Бихар, Раджастхан, Андхра), Бразилии, США (Штат Мэн), Чехии (Розены, Моравия), Швеции (Уте), Австралии (Восточное Кимберли).

Применение. Мусковит – самый надежный и долговечный диэлектрик. Слюда находит применение в сложнейших энергетических установках, электронно-вычислительных машинах, транзисторных приемниках, электрических выключателях; в индустрии строительных материалов и деревообрабатывающей промышленности. В металлургической и химической промышленности – вставляется в окна печей, используется в производстве автомобильных стекол.

Мелкая слюда идет на изготовление кровельных материалов (толь), смазочных веществ, обоев, писчей бумаги, точильных камней, автомобиль-ных шин, огнеупорных красок. Склеенные и спрессованные мелкие куски дают так называемый миканит, заменяющий листовую слюду. Биотит при-меняется для приготовления бронзовой краски и жаростойких масс.

Хлориты (Mg, Fe)₅Al[AlSi₃O₁₀](OH)₈

Химические свойствa. Хлориты – водные алюмосиликаты магния и железа. Химический состав сложный и непостоянный. Обнаружены примеси CaO, CoO, Na₂O, K₂O, CO₂, S, P₂O₅.

Физические свойства. Сингония моноклинальная. Кристаллическая структура хлоритов похожа на кристаллическую структуру слюд. Кристаллические решетки хлоритов состоят из слоев. Слабые связи слоев и определяют такие характерные особенности хлоритов, как низкая твердость (хлорит мягкий), наличие весьма совершенной спайности в одном направлении, листоватые, чешуйчатые агрегаты. Листочки гибкие, но не упругие. Блеск стеклянный, перламутровый. Цвет светлый травяно-зеленый, темный травяно-зеленый, фиолетовый, розовый. Черта белая, зеленовато-белая. Твердость – 2,0–2,5. Плотность – 2,6–3,0.

Диагностические признаки. Для хлоритов характерны неметаллический блеск, низкая твердость, зеленый цвет, наблюдаемый у большин-ства хлоритов, весьма совершенная спайность и листоватые, чешуйчатые агрегаты.

Разновидности. Хромовый хлорит – фиолетового, розового цвета.

Спутники. Слюды, кальцит, магнезит, магнетит, апатит. Минералы, в результате химического изменения которых хлориты образуются: биотит, авгит, роговая обманка.

Происхождение. Хлориты образуются в основном за счет биотита, флогопита, роговой обманки, авгита и других минералов в результате метаморфических изменений последних под действием высокого давления в зоне метаморфизма. Образование хлоритов в зоне контакта также обусловлено разложением алюмосиликатов и действием высокого давления.

Месторождения. В России разрабатывается Халиловское месторождение (Южный Урал), в Хабаровском и Приморском краях.

За рубежом месторождения имеются в США (Честер, Массачусетс), Чехии (Пршибрам, Кутна Гора), Бразилии (Конгояс), Германии и Франции (Лотарингия).

Применение. Бедные руды для получения железа. Хромовые хлориты из-за яркой окраски служат поисковым признаком на хромиты.

Тальк Mg₃[Si₄O₁₀](OH)₂

Химические свойствa. Изоморфные примеси представлены FeO, Al₂O₃, CaO, NiO.

Физические свойства. Сингония моноклинная. Листоватые, чешуйчатые агрегаты, плотные сплошные массы. Листочки гибкие, но не упругие. Цвет светло-зеленый, зеленовато-белый, зеленовато-серый, желтовато-серый, желтовато-белый, белый. Черта белая. Блеск жирный, перламутровый. Мягкий. Жирный на ощупь. Кристаллическая структура талька близка к кристаллической структуре слюд. Спайность у талька весьма совершенная. Твердость – 1,0. Плотность – 2,6–2,8.

Диагностические признаки. Для талька характерны жирный с перламутровым отливом блеск, небольшая твердость, светло-зеленый, зеленовато-белый, зеленовато-серый, желтовато-серый, желтовато-белый, белый цвет, белая черта; особенно характерно то, что тальк жирный на ощупь. Тальк похож на белую слюду. В отличие от талька у мусковита листочки упруго-гибкие и более твердые.

Разновидности. Жировик (стеатит) – сплошной плотный, зернистый. Цвет белый, серый, чаще зеленой гаммы, редко розовый. Горшечный камень – смесь талька с хлоритом и слюдой; плотный.

Спутники. Серпентин, магнезит, хромит, магнетит, гематит, хлорит, кальцит, доломит. Минералы, в результате химического изменения которых образуется тальк: оливин, пироксены, амфиболы, серпентин, слюды, доломит.

Происхождение. Образуется путем метаморфизующего воздействия на магнезиальные силикаты (оливин, пироксены, амфиболы, серпентин, слюды, хлориты) и алюмосиликаты гидротермальных вод, содержащих углекислоту и кремнезем. Толщи доломита под действием гидротермальных вод превращаются в тальк. Тальк также образуется в условиях больших глубин под действием высокого давления. Тальк такого происхождения встречается в кристаллических сланцах (тальковые, тальково-слюдяные, тальково-хлоритовые и другие сланцы).

Месторождения. В России месторождения талька известны на Урале (Шабровское близ Свердловска), в районе Миасса, Медведевское в Челябинской области и др., в Кемеровской области (Алгуйское месторождение), Карелии.

За рубежом имеются месторождения в Казахстане (Алмалык), США (Грин Ривер, Вайоминг).

Применение. Тальк используется как кислотоупорный и огнеупорный материал. Применяется также в бумажной, кожевенной, текстильной (для беления хлопка), резиновой (в качестве наполнителя и для опудривания резиновых изделий), косметической (при изготовлении пасты, пудры, мазей), красочной (свето- и огнеупорные краски), пищевой (кондитерской) промыш-ленности, в медицине (тальковый порошок), электронной технике. Стеатит – для электроизоляции и как украшение в ювелирном деле.

Серпентин (змеевик) Mg₃[Si₂О₅](ОН)₄

Химические свойствa. Из примесей отмечены Al₂O₃, Fe₂O₃, FeO, TiO₂, MnO, CaO, NiO, Cr₂O₃. Разлагается в серной и соляной кислотах с выделением кремнезема.

Физические свойства. Сингония моноклинная. Сплошные плотные массы, часто с прожилками асбеста, реже листоватый. Цвет желтовато-зеленый, темно-зеленый до черного; иногда желтый, буровато-красный, почти белый, часто наблюдается изменение окраски в разных частях образца. Полосчатый, пятнистый. Черта белая. Блеск жирный, восковой. Спайность отсутствует. Твердость – 2,0–3,0. Плотность – 2,5–2,7.

Диагностические признаки. Для серпентина характерны неметаллический блеск, низкая твердость, зеленый цвет, часто наблюдаемое изменение окраски в разных частях образца, белая черта, отсутствие спайности и часто встречающиеся прожилки асбеста.

Разновидности. Благородный змеевик или офит – плотный, слабо просвечивающий. Антигорит – листоватый, чешуйчатый серпентин. Легко разделяется на листочки. Хризотил-асбест (змеевиковый асбест, горный лен). Спайность весьма совершенная. Цвет серый, зеленовато-серый, голубовато-серый.

Спутники. Оливин, авгит, роговая обманка, гиперстен, основной плагиоклаз, хромит, магнетит, платина, кальцит, доломит, флогопит, асбест, тальк, хлорит, магнетит, гематит, лимонит, опал.

Происхождение. Серпентин образуется в результате метаморфизующего воздействия на ультраосновные магматические породы, богатые оливином и пироксенами (дуниты, перидотиты, пироксениты), из вод, поднимающихся из глубинных магматических очагов, содержащих углекислоту. Кроме того, доломиты под действием гидротермальных растворов, содержащих кремнезем, переходят в серпентин.

Процессы химического выветривания оливин- и пироксенсодержащих горных пород под действием поверхностных вод, богатых углекислотой и кремнеземом, также приводят к образованию серпентина.

Месторождения. В России наиболее значительные месторождения Баженовское, Терсутское, Асбест на Урале, Ак-Довуракское в Туве, Молодежное и Ильчинское в Бурятии, Киембаевское в Оренбургской области, Саянское в Восточной Сибири.

За рубежом крупные месторождения хризотил-асбеста сосредоточены в Канаде (провинция Квебек). Затем идут США, ЮАР, Казахстан (Джетыгаринское, Кустанайская область).

Применение. Благородный серпентин и красиво окрашенный обыкновенный серпентин находят применение в качестве поделочного и декоративного материала.

Асбест называют «вечным» материалом. Он не горит, кислото- и щелочноупорен, является хорошим связующим материалом, обладает низкой теплопроводностью, стабильностью размеров, стойкостью к ударным нагрузкам. Имеет тепло- и электроизоляционные свойства, стойкий в морской воде. Сфера применения асбеста – от фильтра сигареты до деталей космического корабля. Асбест используется в строительной, автомобильной, химической, электротехнической и других отраслях промышленности, в космонавтике. Из него изготовляют железнодорожные шпалы, стенные панели для строек.

Хризотил-асбест употребляется для изготовления противопожарных занавесей в театрах, одежды для пожарников, асбестовых крыш, несгораемых перегородок, тормозных колодок для автомобилей, асбестовых фильтров для очистки вина; асбестовые цементы и асбестовые краски применяются в строительном деле. Из него изготавливают асбоцементные трубы и шифер.

Каолинит Аl₄[Si₄О₁₀](ОН)₈

Химические свойствa. Из микропримесей характерны Fe₂O₃, CaO, NiO, Cr₂O₃, FeO, Al₂O₃, TiO₂, V₂O₃.

Физические свойства. Cингония моноклинная. Землистый, плотный. С водой дает пластичную массу (отличие от боксита). Если подышать на него, издает запах глины. Цвет белый, серовато-белый, желтоватый, реже розовый, красноватый, буроватый, синеватый. Черта белая. Блеск жирный или матовый. Жирный на ощупь. Твердость – 1–2. Плотность – 2,6.

Диагностические признаки. Для каолинита характерны жирный или матовый блеск, жирный на ощупь, небольшая твердость (каолинит мягкий), белый цвет, белая черта, землистое, плотное строение, землистый запах, образование пластичной массы при смачивании водой.

Разновидности. Твердый каолин (каменный мозг, галлуа-зит, миэлин) – плотный, более твердый, чем обычный каолинит (твердость средняя).

Спутники. Алюмосиликаты (калиевые полевые шпаты, плагиоклазы, слюды, хлориты, пироксены, амфиболы).

Происхождение. Образуется каолинит в результате химического выветривания алюмосиликатов, особенно полевых шпатов.

Месторождения. В России месторождения каолинита находятся на Ура-ле (Кыштымское, Еленинское и др.), в Восточной Сибири (Балейское), Западной Сибири (Туганское), на Дальнем Востоке (Чалганское) и других местах.

За рубежом крупнейшие месторождения каолинита находятся в Китае, Англии (Корнуэлл), Чехии (Карловы Вары), Украине (Киевская, Винницкая, Житомирская области), Казахстане (Алексеевское), Узбекистане (Ангренское).

Применение. Применяется каолинит в фарфоро-фаянсовой (вместе с полевым шпатом и кварцем), химической (как огнеупор), текстильной, бумажной, электроизоляционной и красочной промышленностях, в строительном деле. Каолиновая вата используется в качестве теплоизоляционного материала в различных печах, газовых турбинах, топках, паровых котлах, камерах сжигания, трубопроводах перегретого пара. Из нее делают уплотняющие электроизоляционные прокладки и фильтры для горячих и химически агрессивных газов и жидкостей.