Литология. Кн. 2 - Фролов В.Т.
ISBN 5—211—02383—8
Скачать (прямая ссылка):
ствуют в образовании: каолинит-гидромусковитовые (К-Гм, или КГм), каолинит-смектитовые (К-См), или, конкретнее, каоли-нит-монтмориллонитовые (K-M), смектит-гидрослюдистые (Cm-Г) или монтмориллонит-гидромусковитовые (М-Гм), хлорит-смектитовые (Х-См), глауконит-гидробиотитовые (Гл-Гб), гла-уконит-биотитовые (Гл-Б), каолинит-гидрослюдисто-смектито-вые (К-Г-См) гидрослюда-смектит-хлоритовые (Г-См-Х), хло-рит-вермикулитовые (X-B) и др.
Свойства и признаки смешанослойных (СМ) минералов промежуточные между свойствами участвующих компонентов, и они отражают количественные соотношения компонентов. Определяются CM структурными анализами, прежде всего рентгеновскими, но часто в комплексе с другими методами. В настоящее время удается отличать смешанослойные образования от механических смесей тех же компонентов в полимиктовых глинах (В. А. Дриц и др.).
Группа палыгорскита и сепиолита — магнезиальные и алю-мо-магнезиально-железистые силикаты слоисто-ленточной структуры (см. 3.10, 2.12; табл. 12.7) белого цвета, волокнистой формы кристалликов, видимых в основном в электронном микроскопе (рис. 12.2, д), а в образце представляющие собой войлок типа пробки или «горной кожи» (палыгорскит) или пластичный пористый талькообразный материал типа «морской пены» или щитка каракатицы (греч.. Sepia — каракатица), давшей название «сепиолит». Кристаллическая структура трехэтажная слюдо- или талькоподобная, но слои в горизонтальном направлении не бесконечные, как у всех других слоистых силикатов, а прерываются через 5 (у палыгорскитов) или 8 (у сепиолитов) октаэдров. Толщина слоев 10,5 А у палыгорскитов и 12,2 А у сепиолитов. Рост кристаллов идет по оси с.
Показатели преломления низкие, в основном ниже показателя канадского бальзама (см. табл. 12.4), до 1,490—1,500 (пр), лишь tig достигает 1,540—1,550. Двупреломление среднее для глинистых минералов (0,009—0,020), редко (у палыгорскитов) до 0,030. Термограммы характерные, с тремя-четырьмя эндотермическими (150, 350, 500 и 8000C у палыгорскитов) и одним малым, но резким экзотермическим пиком при 800°С. Низкотемпературные пики отвечают отдаче гигроскопической и цео-литной воды; последняя свидетельствует о наличии в структуре минерала каналов типа цеолитовых, из которых вода отдается при 230—375°С. Эта потеря обратимая и сопровождается сжиманием минерала. Высокотемпературные пики — отдача структурной воды (ОН).
Палыгорскиты, сепиолиты и другие сходные магнезиальные глинистые силикаты образуются по основным, ультраосновным и средним магматическим породам на суше, в почвах, озерах, корах выветривания, в морях, в гидротермально измененных зонах. Они часто встречаются в карстовых полостях карбонатных пород и образуются как стадиальные минералы превраще-
ния биотита, флогопита и вермикулита. Обычны в почвах пустынь, но обнаружены и в океанах, например (большими массами — в сотни метров мощностью) в Срединно-Атлантическом хребте (Ломова, 1979). Часты как примесь и выполнения трещин.
12.4.2. ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ
Химический состав глин изменчив. Варьируют содержания как петрофильных, так и второстепенных компонентов. Главные из них — SiO2, Al2O3 и H2O. Почти всегда преобладает SiO2 (44—70% и более), хотя в некоторых каолинитах содержание его снижается до 38% (табл. 12.8) и становится почти равным содержанию Al2O3, а в аллофанах снижается до 22% и уступает Al2O3 (32%). Но в последнем случае высокое содержание воды (41,30%) объясняет низкие содержания алю-мокремневых компонентов. В волконскоите, сепиолите и некоторых других магнезиальных силикатах Al2O3 может отсутствовать, а в гидромусковите поднимается до 36% и в каолините, накрите — до 40%.
Количество разных видов воды в воздушно-сухих образцах глин редко бывает меньше 10%, часто поднимается до 26,5%, а в отдельных, правда особых и редких, минералах (аллофа-ны) — до 41,3%. Это конституционная вода (ОН), входящая в структуру минерала, к ней присоединяется гидроксоний H3O+ в качестве поглощенного катиона. Эти виды воды обычно в анализах обозначаются как H2O+, и она входит в 100%-ю сумму окислов. Адсорбционную воду — цеолитную, или каналовую, межслоевую и внешнюю к частицам, часто фиксированную на торцевых сколах, — обозначают в анализах как H2O- и ее не включают в сумму 100%.
В магнезиальных глинистых силикатах содержание MgO достигает 30—33%, т. е. выходит на второе место после кремнезема; в железистых — содержание Fe2O3 до 29% (нонтронит) или до 17% (глауконит, ферригаллуазит и др.) и FeO до 4,7 в гидробиотите и до 24,28% в шамозитах; в соконите содержание ZnO достигает 22,5—39,33%; в волконскоите содержание Cr2O3 до 34%; в гидромусковитах и глауконитах содержание КгО (главным образом как поглощенный катион) поднимается до 8%, а содержание Na2O обычно меньше 1%, лишь в Na-монтмориллонитах и некоторых гидробиотитах доходит до 3—• 4%. Другие окислы содержатся в малых количествах.
Чтобы судить более правильно о химическом составе глин, лучше анализировать фракцию <0,001 мм, которая содержит меньше неглинистой примеси.
Монтмориллонитовые глины отличаются низким содержанием Al2O3 (до 20%) и п. п. п. (это главным образом H2O+), высоким содержанием H2O- (10—20%) и щелочных земель. В теоретически чистом монтмориллоните отношение SiO2: R2O3=
