3.1.2 Класс двухслойных силикатов
Группа каолинита. Группа каолинита включает в себя собственно каолинит, диккит и накрит. Кристаллохимическая формула каолинита Al4(OH)8∙[Si4O10].
Каолинит содержит кремнезема около 45-46 %, глинозема около 38-40 % и воды около 13 % (табл. 9). Каолинит представляет собой тонкую на ощупь белую тонкочешуйчатую глинистую массу. Под микроскопом каолинит представлен шестиугольными пластинками (табличками) белого цвета с жемчужным отблеском.
В почвах и почвообразующих породах основная масса минералов группы каолинита присутствует во фракциях > I мк. Высокодисперсный каолинит легко открывается рентгеновскими, термическими и электронографическими методами. Минералы этой группы обладают следующими свойствами: кристаллическая решётка жесткая, катионная поглотительная способность низкая – 5 - 15 мэкв на 100 г минерала, поглощение воды слабое. Наблюдается заметное обменное поглощение анионов.
Образование минералов группы каолинита, по-видимому, свойственно кислой среде и происходит в ходе длительного выветривания первичных минералов в элювиальных условиях. Каолинит является остаточным продуктом глубокого выветривания минералов и синтеза соединений глинозёма и кремнезёма в обстановке влажного холодного и особенно влажного тропического и субтропического лесного почвообразования. Каолинит может возникать и путём присоединения кремнезёма к бемиту или гидраргиллиту.
Группа галлуазита. Это минералы, очень близкие к каолиниту и нередко принимаемые за каолинит. Практически они того же химического состава, но со слоем молекул воды между двумя пакетами Al4(OH)8∙[Si4O10]∙(H2O)4. Имеется, однако, безводная форма галлуазита, так называемый метагаллуазит.
Таблица 9 - Валовый химический состав глинных минералов, % (Дегенс, 1965)
|
Компоненты |
Аллофан |
Каоли-нит |
Галлуа-зит |
Монтмо-риллонит |
Вермику-лит |
Иллит |
Глауко-нит |
Хлорит |
|
SiO2 |
33,96 |
45,44 |
44,08 |
51,15 |
35,92 |
49,26 |
52,64 |
26,68 |
|
Al2O3 |
31,12 |
38,52 |
39,20 |
19,76 |
10,68 |
28,97 |
5,78 |
25,20 |
|
Fe2O3 |
Следы |
0,80 |
0,10 |
0,83 |
10,94 |
2,27 |
17,88 |
|
|
FeO |
|
|
|
|
0,82 |
0,57 |
3,85 |
8,70 |
|
MgO |
|
0,08 |
0,05 |
3,22 |
22,00 |
1,32 |
3,43 |
26,96 |
|
CaO |
2,26 |
0,08 |
0,20 |
1,62 |
0,44 |
0,67 |
0,12 |
0,28 |
|
Na2O |
|
0,66 |
0,04 |
|
0,13 |
0,18 |
| |
|
K2O |
|
0,14 |
0,11 |
|
7,47 |
7,42 |
| |
|
H2O |
12,84 |
0,60 |
1,44 |
14,81 |
19,84 |
3,22 |
2,83 |
|
|
H2O |
20,28 |
13,60 |
14,74 |
7,99 |
6,03 |
5,86 |
11,70 | |
|
Всего |
100,46 |
99,92 |
99,81 |
99,52 |
100,64 |
99,91 |
99,99 |
99,52 |
Межпакетные расстояния у каолинита 7,1 Å, а у галлуазита 10,0 Å. Кроме того, встречаются формы галлуазита, обладающие подвижной кристаллической решеткой и слабой способностью набухать (до 10,8 Å). Внешне галлуазиты представляют собой землистую массу и корки белого или серо-желтоватого цвета. Под электронным микроскопом галлуазит дает изображение в виде игольчатых или вытянуто-пластинчатых частиц. Поглотительная способность галлуазитов того же порядка, что и каолинитов. Различают железистую разновидность галлуазита - ферригаллуазит (Al, Fe)2O3∙2SiO2∙nH2O, который образует землистые темные бурые и коричневые скопления, корочки или входит в состав ортштейнов или ортзандов.
Галлуазиты - минералы древних остаточных кор выветривания. Но, по-видимому, они образуются также и в аккумулятивных ландшафтах путем синтеза и выпадения из растворов.