11 Лабораторная работа класс «Слоистые или

листовые силикаты»

Цель работы: изучение класса «Слоистые или листовые силикаты» по образцам минералов, пользуясь определителем минералов, научить студентов определять название минералов, их происхождение, кристаллические структуры, сингонии и элементы симметрии. Изучить их генетическое происхождение, основные месторождения и практическое значение.

Задание по работе: с помощью определителя минералов, шкалы Мооса, визуальному изучению физических свойств дать характеристику силикатам, заполнить таблицу по описанию контрольных образцов минералов и ответить для закрепления полученных знаний на контрольные вопросы.

11.1 Краткие сведения о минералах класса «Слоистые или листовые силикаты»

В основу кристаллохимической структуры листовых силикатов находятся кремнекислородные слои (листы), состоящие из шестичленных колец кремнекислородных тетраэдров. Шестерные кольца листовых силикатов [Si₂O₅]^2- связываются катионами, главными среди которых являются магний, алюминий и железо, в пакеты состава [Si₄O₁₀]^4-. В данном радикале кремний может замещаться алюминием, радикал приобретает вид ([(Si, Al)₄O₁₀], а минералы относят к алюмосиликатам. Наличие пакетов у листовых силикатов, состоящих из гексагональных сеток, и слабых остаточных (ван-дер-ваальсовых) связей между ними обуславливают их физические свойства: низкую твердость (тальк и каолинит-1, слюды-2-3), весьма совершенную спайность, псевдогексагональную форму кристаллов, диэлектрические свойства. Ниже рассматриваются наиболее важные представители листовых силикатов.

Тальк – Mg₃[Si₃O₁₀][OH]₂. Синонимы: стеатит, жировик, тальковый камень. 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. Сингония моноклинная (L²PС). Морфология и облик кристаллов. Образует листоватые, чешуйчатые или сплошные плотные агрегаты, называемые жировиком, стеатитом, мыльным или горшочным камнем. Листочки гибкие, но мало упругие. Очень редко наблюдается в таблитчатых кристаллах гексагонального и ромбического облика.

Твердость около 1. Жирен на ощупь. Плотность 2,7-2,8. Цвет талька бледно-зеленый, белый, желтоватый, буроватый. Тонкие листочки прозрачны или просвечивают. Блеск стеклянный с перламутровым отливом. Спайность весьма совершенная по {001}. Спайные листочки дают шестилучевую фигуру удара и часто обнаруживают направления спайности, параллельные линиям удара. Вследствие этого нередко раскалываются на ромбические или гексагональные кусочки. Разновидности. Стеатит (жировик) – плотные массы. Благородный тальк (листоватые агрегаты цвета морской волны). Диагностические признаки. Жирен на ощупь. Огнеупорен (т. пл. 1400⁰). С раствором азотнокислого кобальта при прокаливании приобретает розовую окраску. Плохо проводит электричество. Легко узнается по низкой твердости, совершенной спайности листовых разностей. Перед паяльной трубкой белеет, расщепляется и с трудом оплавляется по краям в белую эмаль. При прокаливании приобретает твердость около 6. В кислотах не растворим даже при нагревании.

Происхождение и парагенезис. Образуется при гидротермальной переработке богатых магнием ультраосновных пород, являясь продуктом разрушения оливина и ромбических пироксенов. Образуется также за счет доломитов при метаморфизме осадочных пород. Спутниками талька являются серпентин, магнезит, доломит, актинолит, гематит, магнетит. Тальковые, тальк-актинолитовые и другие сланцы имеют очень широкое распространение.

Месторождения. Шабровское, Миасс (Урал), Восточные Саяны (Онотское), В Китае, Канаде, Австрии и др.

Практическое значение. В молотом виде тальк употребляется в бумажной, текстильной, резиновой, кожевенной, парфюмерной и других отраслях промышленности. Кусковой тальк – огнеупорный материал.

Серпентин – Mg₆[Si₄O₁₀][OH]₈. «Серпентариа» по-латыни – змеевидный, напоминающий цвет змеиной кожи. Химический состав. MgO 43,0%, SiO₂ 44,1%, H₂O 12,9%. В виде примесей почти всегда присутствуют FeO, Fe₂O₃ и NiO. Сингония моноклинная (L²PС). Морфология и облик кристаллов. Образует плотные скрытокристаллические массы, иногда с тончайшими прожилками асбеста или офита. Хорошо образованных кристаллов не образует. Твердость обычного сепентина 2,5-3, антигорита 3,5,офита 2. Плотность 2,5-2,7. Цвет темно-зеленый в тонких осколках, бутылочно-зеленый различных оттенков, иногда зеленовато-черный и буровато-зеленый. Блеск стеклянный, жирный, у офита восковой. Спайность совершенная, наблюдается только у более крупнопластинчатых разностей антигорита. Отщепляемые листочки ломки. Излом неровный. Разновидности. Офит – опаловидная, гелеподобная, богатая водой разновидность серпентина. Антигорит – листоватая разность, похожая на хлорит. Бастит – псевдоморфозы серпентина по энстатиту. Хризотил – волокнистый серпентин. Рендинскит и гарниерит – скрытокристаллические смеси серпентина с другими слоистыми силикатами, они содержат до 11% NiO. Диагностические признаки. Узнается по разным оттенкам зеленого цвета, плотным массам, жирному блеску, парагенезису. Перед паяльной трубкой с трудом оплавляется по краям. Разлагается в HCl и H₂SO₄. В закрытой трубке выделяет много воды.

Происхождение и парагенезис. Образуется за счет оливина в результате воздействия гидротермальных растворов на ультраосновные (перидотиты, дуниты) и карбонатные породы. Этот процесс носит название серпентинизации. Обычным спутником серпентина являются асбест, магнезит, хромит, магнетит тальк и др.

Месторождения. Казахстан, Средний и Южный Урал (Аккермановское, Халиловское месторождения), Кавказ, Восточная Сибирь.

Практическое значение. Благородный серпентин идет на мелкие поделки, ревдинскит и гарниерит являются важной рудой на никель. Находки серпентинитовых массивов дают основание для постановки поисковых работ на асбест, тальк, руды хрома, никеля, платины и другие полезные ископаемые.