Минералогия - Бетехтин А.Г.
Скачать (прямая ссылка):
В некоторых слюдообразных минералах между слоистыми пакетами, обладающими слабой остаточной связью, как увидим, располагаются «брусит-гидраргиллитовые» пакеты (в хлоритах), а иногда слои молекул H2O (в гидрослюдах и им подобных образованиях). Как и во всех других водных минералах, молекулы H2O, по кристалло-химическим соображениям, должны располагаться в этих слоях строго ориентированно. На фиг. 552 изображено вероятное строение слоев молекул воды в слюдоподобных минералах (по Гендриксу и Джеф-ферсону).
Детальнейшие исследования самых различных слюд, проведенные в последнее время целым рядом ученых, показали очень тонкие детали строения, свойственные вообще минералам со слоистыми ре-
группах. Различие установленных заключается в том, что в направ-
щетками в различных по составу отдельных структурных вариантов лении псевдогексагональной оси через те или иные промежутки может происходить чередование сочетаний неодинаково ориентированных анионных слоев. Вследствие этого идентичность лежащих друг на друге слоистых пакетов может наблюдаться либо в каждом первом, либо в каждом втором, либо в каждом третьем слое и т. д. Это обстоятельство, естественно, обусловливает различные размеры с0 элементарных ячеек и общую симметрию кристаллов, а следовательно и различие в оптических свойствах, в частности, углов оптических осей. Структурные варианты обозначают прописными буквами А, В, С и т. д. Например:
Л-слюда — однослойная. Моноклинно-диэдрический в. с. со = Ю.2, Ь = 100°; z = 2. Представителями являются главным образом магниево-железистые и литиевые слюды (флогопит, биотит, лепидолит).
5-е люда — двуслойная. Моноклинно-призматический в. с. Со = 20.0—20.2, В = 95°; z = 4. Все хорошо образованные кристаллы алюминиевой слюды — мусковита, изученные Гендриксом и Джефферсоном, оказались принадлежащими к этому структурному варианту.
С-с люда — трехслойная. Тригонально-трапецоэдрический в. с. сгекс=30.0; z = 3. Таковыми оказались лишь некоторые одноосные или почти одноосные кристаллы флогопита, биотита и лепидолита.
Установлены также варианты: шестислойные — триклинной и моноклинной сингонии с со = 60 и 24-слойные — триклинной сингонии с C0 = 240.0. Нет сомнения, что существуют и другие структурные варианты слоистых кристаллических структур.
К рассматриваемому подклассу силикатов относятся следующие группы минералов:
1. Группа талька — пирофиллита.
2. Группа слюд.
3. Группа хрупких слюд.
\ \
Фиг. 552. Вероятное строение слоев молекул H2O
А-гексагональная сетка молекул H^O в плане; крупными кружками показаны центры ионов кислорода, малыми—водородных ионов. Б— вид двух слоев H3O сбоку. Пунктирными линиями изображены, связи через водородные ионы
4. Группа хлоритов.
5. Группа гидрослюд и им подобных минералов.
6. Группа серпентина — каолинита.
7. Группа галлуазита.
8. Группа аллофана
9. Группа монтмориллонита.
10. Группа апофиллита.
11. Группа мелилита.
12. Группа окенита.
13. Прочие слюдоподобные минералы.
1. ГРУППА ТАЛЬКА—ПИРОФИЛЛИТА
Эта группа представлена двумя весьма характерными по физическим свойствам минералами, являющимися, повидимому, крайними членами особого изоморфного ряда: тальком и пирофиллитом.
«о h C0 §
Тальк.....Mg3[SuOw][OH]2 Монокл. с. 5.26 9.10 18.81 100°00'
Пирофиллит. .Al2[Si4O111][OH]2 „ „ 5.14 8.90 18.55 99°50'
Миннезотаит . .(Fe1Mg)3[Si4O10][OH]2 „ , 5.4 9.40 19.51 ?
Здесь же опишем пока не получивший названия никелевый талько-подобный минерал состава (NiJMg5Fe5Co)7Si8O22[OH]2.
Как уже было указано во введении к слюдоподобным минералам, кристаллические структуры этих минералов чрезвычайно близки одна к другой (см. фиг. 550 и 551). Различие заключается лишь в том, что в структуре талька катионы Mg2+ заполняют все шестикоординацион-ные места между двумя гексагонально-сетчатыми слоями [Si4Oi0], а в структуре пирофиллита катионы Al3+ занимают только две трети этих мест. В реже встречающихся промежуточных по составу разностях (например, в пирофиллите примерно с 30% молекулы талька), повидимому, имеет место периодическое внедрение магнезиальных или глиноземистых пакетов в зависимости от общего состава.
В противоположность многим другим группам минералов данного подкласса, изоморфное замещение Mg2+ на Fe2+ и Ni2+, а также А13і на Fe3+ в ряду тальк — пирофиллит устанавливалось пока в узких пределах. Близость многих физических свойств этих минералов настолько велика, что по внешним признакам часто пирофиллит принимают за тальк и наоборот.
ТАЛЬК —Mg3[Si4Oi0][OH]2 или 3MgO •4SiO2 •H2O. Старинное арабское название минерала.
Химический состав. MgO 31.7%, SiO2 63.5%, H2O 4.8%. Обычно часть MgO бывает замещена FeO (до 2—5%). Кроме того, довольно часто присутствует Al2O3 (до 2%), изредка в небольших количествах (до десятых долей процента) NiO. Нередко устанавливается также избыток воды (особенно в выветрелых разностях). Повидимому, существуют соединения, подобные гидрослюдам и гидрохлоритам.
