4.6 Каркасные силикаты

Каркасные силикаты являются алюмосиликатами, так как алюминий входит в радикал. Тетраэдры в каркасных силикатах имеют непрерывное сцепление. Каркасные силикаты занимают около 50% массы земной коры. Для них характерна высокая твердость (6 – 6,5), совершенная спайность в 2-х направлениях и стеклянный блеск. Каркасные силикаты делятся на две группы – полевые шпаты и фельдшпатиды. Полевые шпаты, в свою очередь, делятся на калиевые полевые шпаты (ортоклаз и микроклин) и натрово-кальциевые (плагиоклазы).

Ортоклаз (K[AlSi₃O₈], прямоколящийся). В переводе с греческого orthos – прямой; klasis – раскалывающийся. Кристаллизуется в моноклинной сингонии. Встречается в призматических кристаллах. Цвет желтоватый, розовый, белый, буроватый и мясо-красный; черта белая. Спайность совершенная по двум направлениям, пересекающимся под прямым углом. Твердость 6, плотность 2,56. Входит в состав кислых и средних магматических горных пород. При выветривании распадается до глин.

Температура плавление - 145°С. Применяется в фарфоровой и фаянсовой промышленности, а также при производстве стекла.

Микроклин. По формуле и физическим свойствам неотличим от ортоклаза. В переводе с греческого микроклин – «отклоненный», потому, что угол между плоскостями спайности отклоняется от прямого на 20'. Кристаллизуется в триклинной сингонии. Кроме калия, обычно содержит некоторое количество натрия. От ортоклаза можно отличить только под микроскопом. Применяется как и ортоклаз, за исключением амазонита (зеленого или зеленовато-голубого цвета), который используется в декоративных целях.

Плагиоклазы (натрово-кальциевые шпаты) представляют бинарный ряд изоморфных смесей, в котором крайними членами являются чисто натровый плагиоклаз – альбит и чисто кальциевый – анортит. Остальные члены ряда имеют номера, исходя из процентного содержания анортита. При этом происходит замещение Na и Si на Ca и Al и обратно. Название происходит от греческого слова «плагиоклаз» - косораскалывающийся, так как плоскости спайности отличаются от прямого угла на 3,5 - 4°.

Альбит – Na[AlSi₃O₈] одержание анортита 0 до 10

Олигоклаз 10 – 30

Андезин 30 – 50

Лабрадор 50 – 70

Битовнит 70 – 90

Анортит – Ca[Al₂Si₂O₈] 90 – 100

Таким образом, лабрадор, например, не имеет формулы. Он содержит от 50 до 70% анортита и соответственно 50-30% альбита. Его номер может быть 50, 51, 52…70. Содержание окиси кремния от альбита к анортиту падает, поэтому альбит и олигоклаз называются кислыми, андезин – средним, а лабрадор, битовнит, анортит – основными.

Все плагиоклазы кристаллизуются в триклинной сингонии. Хорошо образованные кристаллы встречаются относительно редко и имеют таблитчатый или таблитчато-призматический вид. Часто они встречаются в виде сплошных мелкокристаллических агрегатов. По внешним признакам можно определить альбит, алигоклаз и лабрадор, а остальные с помощью химического анализа и микроскопа.

Цвет плагиоклазов белый, сероватый иногда с зеленоватым, синеватым и реже красноватым оттенком, спайность совершенная. Блеск стеклянный. Твердость 6 – 6,5; плотность возрастает от 2,61 (альбит) до 2,76 (анортит). Встречаются в магматических горных породах от кислых до основных.

Альбит (Na[AlSi₃O₈]). Название происходит от латинского слова «альбус», что означает белый. Твердость 6, блеск стеклянный, цвет белый. Спайность совершенная, излом неровный. Используется как облицовочный и поделочный камень. При выветривании переходит в каолинит.

Лабрадор. Назван по полуострову Лабрадор в Северной Америке, где встречаются лабрадориты (породы, состоящие из лабрадора). Цвет чаще темно-серый, блеск стеклянный, черта белая. Спайность совершенная. Хорошо полируется, обладает иризацией – отливает на плоскостях спайности зелеными, синими, фиолетовыми тонами. Используется в ювелирной промышленности и как облицовочный и поделочный камень. Выветривается до глинистых минералов.

Фельдшпатиды. Они имеют каркасную структуру. По химическому составу близки к полевым шпатам, но имеют в своем составе меньше кремнекислоты.

Нефелин (Na[AlSiO₄] – масляный камень). От греческого слова «нефели» - облако. Кристаллизуется в гексагональной сингонии, образуя призматические короткостолбчатые кристаллы, но чаще встречается в виде сплошных крупнозернистых масс. Цвет желтовато-серый, зеленоватый, коричнево-красный. Блеск жирный. Спайность отсутствует. Твердость 5,5. Встречается в нефелиновых сиенитах и щелочных пегматитах. Является сырьем для керамической и стекольной промышленности, а также для получения алюминия.

Лейцит (Ka[AlSi₂O₆]). «Лейкос» по-гречески – светлый. Образует характерные многогранные кристаллы (тетрагон-триоктаэдры), похожие на кристаллы гранатов. Цвет белый с сероватым и желтоватым оттенком или пепельно-серый. Блеск стеклянный, излом раковистый, спайность отсутствует. Твердость 5 – 6, плотность 2,5. Встречается в эффузивных породах, часто в больших количествах. Служит сырьем для получения алюминия и калийных удобрений.

Цеолиты. Светло окрашены, часто белые минералы – алюмосиликаты натрия и кальция. Содержат большое количество воды, легко выделяющейся при нагревании без разрушения кристаллической решетки минерала. По сравнению с безводными алюмосиликатами цеолиты характеризуются меньшей твердостью и меньшим удельным весом. Более легко разлагаются. Они образуются при низких температурах и встречаются вместе с кальцитом, халцедоном. Они заполняют часто пустоты в пузырчатых лавах и имеют большое значение в почвенных процессах.

лабораторная работа 5