Вопрос 15. Основные группы глинистых минералов

Глинистые минералы — группа водных силикатов, слагающих основную массу глинистых отложений и большей части почв и определяющих их физико-химические, механические и др. свойства.

Глинистые минералы являются продуктом выветривания преимущественно алюмосиликатов и силикатов магматических и метаморфических горных пород на дневной поверхности. В процессе выветривания глинистые минералы испытывают стадийные преобразования структуры и химического состава в зависимости от изменения физико-химических условий среды выветривания и седиментации. Размеры частиц глинистых минералов в глинах большей частью не превышают 0,01 мм. По кристаллической структуре глинистые минералы относятся к слоистым или псевдослоистым силикатам.

Высокая удельная поверхность, изоморфные замещения, обилие сколов кристаллической решётки и нескомпенсированных зарядов придаёт глинистым минералам катионнообменную способность. Также они способны химически связывать воду.

В состав минералов входят слои, состоящие из кремнекислородных тетраэдров и алюмогидроксильных октаэдров, эти слои объединяются в элементарные пакеты, совокупность которых формирует частицу минерала. По набору слоёв в пакете различают несколько групп глинистых минералов:

1) Группа каолинита (каолинит, галлуазит) c пакетом, состоящим из одного слоя октаэдров и одного слоя тетраэдров. Пакеты прочно связаны между собой и плотно прилегают друг к другу, в результате чего молекулы воды и катионы металлов не могут входить в межпакетное пространство и минерал не набухает в воде, а также обладает низкой ёмкостью катионного обмена (ЕКО).

2) Группа монтмориллонита или группа смектита (монтмориллонит, нонтронит, бейделит и др.) с трёхслойным пакетом вида тетраэдр-октаэдр-тетраэдр. Связь между пакетами слабая, туда проникает вода, из-за чего минерал сильно набухает. Отличается высокой ЕКО (до 80-120 мг-экв на 100 г.).

3) Группа гидрослюд (гидробиотит, гидромусковит и др.) также с трёхслойным пакетом, но сильной связью между ними. Практически не поглощают воду и не набухают в ней. Отличаются высоким содержанием калия, поскольку его ионный радиус позволяет ему входить в пустоты структуры минерала.

4) Группа хлорита с четырёхслойной набухающей структурой.

5) Группа смешаннослойных минералов с чередованием пакетов различных типов. Носят названия вида иллит-монтмориллонит, вермикулит-хлорит и т. п., свойства сильно варьируют.

Вопрос 16. Горные породы, классификация по происхождению

Горные породы представляют собой естественные минеральные агрегаты, образовавшиеся в результате геологических процессов в земных недрах или на поверхности Земли. Основу горных пород составляют породообразующие минералы, состав и строение которых отражают условия образования самой горной породы. Но кроме них в горных породах могут присутствовать более редкие акцессорные минералы, состав и общее количество которых может колебаться в широких пределах.

Строение горных пород характеризуют структура и текстура. Структура определяется состоянием минерального вещества, слагающего породу (кристаллическое, аморфное, обломочное, сливное, скрытокристаллическое), размером и формой кристаллических зерен или обломков, из которых состоит порода, и их взаимоотношением. Если горная порода полностью состоит из кристаллических зерен, то ее выделяют в качестве полнокристаллической. При резком преобладании незакристаллизованной массы говорят о стекловатой или аморфной структуре. Если в стекловатую массу вкраплены кристаллические зерна, такую структуру называют порфировой. Если крупные кристаллические выделения вкраплены в кристаллическую мелкозернистую массу, структуру называют порфировидной. Когда порода состоит из сцементированных обломков, говорят об обломочной структуре.

В основу классификации горных пород положен генетический принцип, т.е. принцип происхождения самой породы. По этому признаку выделяют:

1.Магматические, образующиеся в результате внедрения расплав ленных масс из недр в земную кору. Часть магмы застывает, не доходя до земной поверхности, другая часть изливается на земную поверхность. Застывшие на глубине магматические породы называют интрузивными, а излившиеся — изверженными, или эффузивными.

2.Осадочные горные породы, образовавшиеся на земной поверхности в результате действия различных экзогенных факторов.

3.Метаморфические горные породы, возникшие в результате пре образования в условиях высокого давления и температур на глубине или под действием горячих жидких газообразных веществ из магматических и осадочных горных пород.