Общая геология - Якушова А.Ф.
ISBN 5—211—00131—1
Скачать (прямая ссылка):
5. Карбонаты. В класс карбонатов входят минералы: кальцит {известковый шпат) CaCO3, прозрачная разность которого называется исландским шпатом, доломит CaMg(COs)2, сидерит (железный шпат) FeCO3, магнезит MgCO3.
6. Фосфаты. Среди фосфатов наибольшее практическое значение имеют апатит Ca5(F, Cl) [PO4] 3 и близкий к нему по химическому составу скрытокристаллический фосфат кальция — фосфорит.
7. Сульфаты. К этому классу относятся минералы, представляющие собой соли серной кислоты: гипс CaSO4 •2H2O, ангидрит (безводный сульфат кальция) CaSO4, мирабилит (глауберова соль) Na2SO4-IOH2O, барит (тяжелый шпат) BaSO4.
8. Вольфраматы. К ним относятся вольфрамит (Fe, Mn)WO4 и шеелит CaWO4.
9. Силикаты. В этот класс входят наиболее распространенные в земной коре породообразующие минералы, чрезвычайно сложные по химическому составу и участвующие в строении всех типов горных пород, особенно магматических и метаморфических. Они составляют примерно одну треть всех известных минералов. По Н. В. Белову, силикаты, включая и кварц, относящийся по структуре также к силикатам, составляют по весу более 90% всей земной коры. Стройная классификация этого сложного класса ми-
нералов стала возможной лишь благодаря кристаллохимическим исследованиям, установившим тесную связь их структуры с химическим составом.
В основе кристаллической решетки всех силикатов лежит ионная четырехвалентная группировка SiO4, образующая тетраэдры (греч. «тетра» — четыре, «гедра»— грань), различное сочетание которых определяют структуры силикатов. Все силикаты по внутренней структуре подразделяются на островные, кольцевые, це-
Рис. 2.9. Типы группировок кремнекислородных тетраэдров: а — кремнекислородный тетраэдр; б — сдвоенный тетраэдр; в — кольцо из трех тетраэдров; г — кольцо из четырех тетраэдров; д — кольцо из шести тетраэдров; е — цепочка; ж — лента; з — лист; и — каркас
почечные, ленточные, слоевые и каркасные (рис. 2.9). Остановимся лишь на главнейших породообразующих силикатах.
Островные силикаты имеют структуру из изолированных тетраэдров [SiO4] с присоединенными к ним ионами других элементов. Среди них наиболее распространен оливин (Mg, Fe)2[SiO4].
Кольцевые силикаты отличаются тем, что кремнекислородные тетраэдры в них, соединяясь друг с другом, образуют замкнутые кольца, такие, как у берилла Be3Al2[SIeOi8], у кордиерита (Mg, Fe)2Al3[Si5AlO18].
Цепочечные силикаты — это те, в которых тетраэдры соединяются в непрерывные цепочки. К ним относится группа пироксенов.
Здесь следует назвать три минерала: гиперстен (Mg1Fe)2[Si2Oe], авгит (Ca, Na) (Mg, Fe2+, Al, Fe3+) (Si, Al)2O6], отличающийся более сложным химическим составом и частичной заменой кремнезема алюминием, и диопсид CaMg[Si2Oe].
В ленточных силикатах кремнекислородные тетраэдры, соединяясь, образуют обособленные ленты, или полосы (присоединение одной цепочки к другой). К ним относится группа амфиболов с очень сложным и меняющимся химическим составом. Наиболее распространенным минералом является роговая обманка (Ca, Na) 2 (Mg, Fe2+) 4 (Al, Fe3+) (ОН) 2[ (Al, Si) 40ц] 2.
Слоевые, или листовые, силикаты объединяют многие минералы, структура которых обусловлена сцеплением лент в виде одного непрерывного слоя. Среди них важное породообразующее значение имеют слюды: мусковит KAl2(OH)2[AlSi3Oi0] —калиевая бесцветная слюда и ее мелкочешуйчатая разновидность — серицит — с шелковистым блеском; биотит K(Mg,Ре)з(ОН,F)2[AlSi3Oi0]— черная железисто-магнезиальная слюда. К этой же группе относятся серпентин, или змеевик, Mg6(OH)S[Si4Oi0], тальк Mg3(OH)2[Si4Oi0] и хлориты, представляющие собой алюмосиликаты Mg и Fe сложного меняющегося состава.
Серпентин, тальк, хлориты образуются в результате процессов метаморфизма — воздействия горячих растворов и газов на ультраосновные (Si02<C45%) горные породы. К слоевым силикатам относятся также глинистые минералы, содержащие гидроксиль-ную группу и нередко кристаллизационную и адсорбированную воду. Они образуются в процессе выветривания различных горных пород, особенно магматических и метаморфических, содержащих полевые шпаты, слюды и другие минералы. К ним относятся: каолинит Al4(OH)8[Si4OiO] — тонкодисперсные плотные массы, а также землистые, порошковидные; галлуазит Al4(OH)8[Si4Oi0--4H2O]; монтмориллонит (Mg3, Al2)[Si4Oi0](OH)2-WH2O; нонтро-нит, или ферримонтмориллонит (Fe, Al2)[Si4O]0](OH)2-WH2O; бей-деллит Al2[Si4Oi0](OH)2-ZiH2O. Монтмориллонит, бейделлит, нон-тронит и их разновидности составляют группу монтмориллонита, имеющую широкое распространение в корах выветривания и почвах.
Гидрослюды представляют собой измененные слюды и являются как бы промежуточными между слюдами и монтмориллонитом. Это гидромусковиты, гидробиотиты, особенностью которых является обогащение H3O, ОН, H2O. Состав сложный, меняющийся. Одна из формул гидрослюд — (К, H3O) Al2 [ (Al, Si) 4Oi0] (OH)2 • ZiH2O.
К группе листовых силикатов относится также минерал глауконит — водный алюмосиликат К, Fe, Al. Примерная формула его K(Fe, Al, Mg)3(OHh[AlSi3O10] • лН20.
