Betekhtin

ихлоритизированы. В парагенезисе с хризотил асбестовыми жилами

ипрожилками находятся сплошной серпентин, офит, иногда карбонаты, тальк, брусит и др. Этого же типа месторождения известны в Алапаев ском, Режевском, Красноуральском и других районах Урала, а также в сер пентинитовом поясе Восточных и Западных Саян. Крупное месторожде ние Ак Довурак, расположенное в Туве, также является аналогом Баженовского мемторождения.

За рубежом следует отметить крупные месторождение хризотил ас беста Асбестос в провинции Квебек в Канаде, затем издавна известное, еще со времен Плутарха, месторождение на о. Кипр в Средиземном море

иместорождение Шабани в Зимбабве.

Практическое значение. Асбест своими необычайными свойствами обратил на себя внимание человека еще в глубокой древности. По види мому, из асбеста давно уже научились делать пряжу и ткани.

Асбест используется в различных отраслях промышленности. Из асбе стового волокна длиной больше 8 мм в текстильной промышленности ма шинным способом изготовляют ткани для огнестойких костюмов, театраль ных занавесов, различных фильтров и всевозможных асборезиновых изделий. Короткое волокно (2–8 мм) в виде примеси (до 15 %) к цементу идет на изготовление легких и прочных огнестойких кровельных материа лов (шифер), асбоцементных труб. Мелкое волокно используется для теп лоизоляционных прокладок (асбестита и пр.), огнестойких красок, обмаз ки паровых котлов и т. д. Отходы обогатительных фабрик могут быть использованы в химической промышленности и в сельском хозяйстве в качестве удобрения для некоторых культур (например, свекловицы).

ПАЛЫГОРСКИТ — (Mg5 3x nAl2x)5 n x[Si8O20](Н2О)4(ОH)2 . Can(Н2О)4. Название по метонахождению в Палыгорском месторождении в окр. Перми.

Палыгорскит является соединением включения, поэтому его состав — переменный: в полостях структуры, кроме цеолитной воды, может содер жаться некоторое количество кальция (до 8 % CaO). Магний в катион ных позициях обычно в известной степени замещается алюминием (пе ременный коэффициент x в формуле достигает 0,5), поэтому для палыгорскита характерно присутствие заметных количеств Al2О3. Бед ные глиноземом образцы по составу приближаются к другому минераль ному виду близкого строения — к сепиолиту Mg4[Si6O15](ОH)2 . 6Н2О и представляют собой, по всей вероятности, смеси двух этих минералов. Часть Al, кроме того, замещается Fe3+.

Сингония. Представлен двумя политипами: наиболее распространенным моноклинным (пр. гр. P2/m(C 12h)) и ромбическим. Кристаллическая струк8 тура весьма своеобразная — блочно слоистая, с наличием полых каналов. Основными деталями структуры являются талькоподобные трехслойные пакеты с тем лишь отличием, что полярность активных кислородных вер шин непрерывных тетраэдрических сеток периодически меняется таким

сетки из тетраэдров SiO4 повышает прочность структуры, устраняя на личие бесконечных, как у талька, слабосвязанных слоев и придает струк туре общий ленточно трубчатый характер. Небольшой отрицательный заряд, приобретаемый блоками из за пропусков некоторых октаэдров в бруситовом октаэдрическом слое, компенсируется ионами кальция, на ходящимися в каналах структуры.

Агрегаты. Для всех минералов весьма характерны спутанно волокни стое строение, устанавливаемое иногда под микроскопом, а также ориги нальные физические свойства, нашедшие свое отражение в таких старых названиях, как горная кожа, горная пробка, горное дерево (похожи на обломки сухой разложившейся древесины), горное мясо и др. Вследствие высокой пористости эти вещества обладают очень малым объемным ве сом и легко плавают на воде.

Цвет белый, иногда с желтоватым оттенком, или серый с желтоватым или буроватым оттенком. Nm около 1,55. Твердость 2–2,5. Отщепленные тонкие плоские куски при деформации легко гнутся. Уд. вес 2,1–2,3. В су хом состоянии поглощает много воды.

П. п. тр. плавится в пузыристое молочное стекло. В горячей H2SO4 разла гается с выделением скелета SiO2. При нагревании до 220° C постепенно те ряет Н2О (до 15 %), затем отдача воды прекращается и вновь наступает в интервале 370–410 °C (последние 5–6 %).

Встречается сравнительно редко. Образуется чаще всего при вывет ривании относительно богатых магнезией горных пород, часто в трещи нах наподобие плотных листов картона. В виде гнезд и неправильных пластообразных залежей образуется и в осадочных горных породах.

Если устанавливается в значительных массах, то может найти приме нение как тепло и звукоизоляционный материал в строительном деле для перегородок и других целей.

У нас в относительно больших количествах встречается по берегам рек в ряде мест Средне Волжского края, Нижегородской области, Татар ской Республики (Тетюшинский район), на Северном Кавказе по прито кам р. Малки, в Западной Сибири (в Кузнецком Алатау) и в других мес тах. Известен на Украине (Коростеньский, Бердичевский и другие районы), в Крыму (д. Курцы в Симферопольском районе).

Подгруппа каолинита

Сюда отнесены три полиморфные моноклинные модификации одно го и того же вещества, которые с химической точки зрения можно рас сматривать как основной силикат алюминия. Фазовые взаимоотношения между этими тремя по сути политипами — каолинитом, накритом и дик китом — до конца не выяснены, поэтому неясно, следует ли их считать минеральными видами, как это обычно делается, или разновидностями. Так или иначе, но к этим минералам нередко применяется обобщающий термин — кандиты, сформированный из начальных букв их названий. Кроме того, здесь рассматривается весьма близкий по строению галлуа зит, представляющий собой по сути гидратированный каолинит.

КАОЛИНИТ — Al4[Si4O10][ОН]8 или Al2O3 · 2SiO2 · 2H2O. Старинное название этого минерала перешло от китайцев: кау линг — высокая гора (так называлось месторождение каолина). Среди минералов данной под группы пользуется преобладающим распространением. Является главной составной частью большинства глин.

Химический состав. Al2О3 — 39,5 %, SiO2 — 46,5 %, Н2О — 14 %. Со держания отдельных компонентов несколько колеблются. Из примесей в незначительных количествах устанавливаются: Fe2O3, MgO, CaO, Na2O, K2O, BaO, SiO и др. – 2

Сингония трикклинная; пинакоидальный в. с. С. Пр. гр. P1(Ci). а0 = 5,14; b0 = 8,90; с0 = 14,45; β = 100°12′. Кристаллическая структура. Как и в других слюдообразных минералах, кремнекислородные тетраэдры (алюминий в них не участвует) тремя вершинами связаны в слой обычной шестиугольной сет ки. Каждая четвертая вершинка, занятая кислородом, принимает участие в строении одной из сторон катионного «гиббситового», т. е. диоктаэдриче ского слоя (рис. 341б). В таких двухслойных пакетах общий отрицательный заряд комплексного аниона и гидроксильных анионов компенсируется по чти полностью положительным зарядом катионов Al. Как показано на рис. 342 (?), на контакте каждого слоистого пакета со следующим, с одной сторо ны, располагаются гидроксильные группы, а с другой — ионы кислорода сле дующего тетраэдрического слоя. Подобным строением кристаллов каоли нита просто объясняются весьма совершенная базальная спайность и легкая расщепляемость на тонкие пластинки минералов этой группы.

Облик кристаллов. Более или менее хорошо образованные пластин чатые кристаллы исключительно редки и малы по размерам (до 1 мм). Под электронным микроскопом устанавливаются гексагонального облика

пластинки микронных размеров, иногда наблюдаются обломки изогну тых столбчатых кристаллических образований, по виду напоминающих дождевых червей. Отдельные чешуйки и пластинки обладают гексаго нальным, реже ромбическим или тригональным обликом. Агрегаты рых лые, чешуйчатые или плотные тонкозернистые; иногда встречается в виде натечных форм.

Цвет. Отдельные чешуйки и пластинки бесцветны. Сплошные массы — белого цвета, нередко с желтым, буроватым, красноватым, иногда зеленова тым или голубоватым оттенком. Блеск отдельных чешуек и пластинок пер ламутровый, сплошных масс — матовый. Ng = 1,566, Nm = 1,565 и Np = 1,560.

Твердость около 1. Отдельные чешуйки гибки, но не обладают упру гостью. В сухом состоянии землистые массы кажутся тощими на ощупь. Спайность весьма совершенная по {001}. Устанавливаются также направ ления спайности, параллельные шестилучевым фигурам удара. Уд. вес 2,58–2,60.

Диагностические признаки. Каолинит в сплошных землистых мас сах легко растирается между пальцами, в сухом виде жадно поглощает воду, в мокром состоянии дает необычайно пластичное тесто. Тонкокрис таллические разности в соответствующих препаратах под микроскопом узнаются по форме чешуек и оптическим константам. Скрытокристал лические массы приблизительно могут быть определены по показателям преломления, а более точно — по рентгенометрическим данным, кривым нагревания и другими методами.

П. п. тр. не плавится. HCl и HNO3 почти не действуют. В H2SO4, осо бенно при нагревании, разлагается сравнительно легко. Прокаленный до

температуры 500 °С, полностью разлагается в HCl. Белые разности, сво бодные от гидроокислов железа, после прокаливания с азотнокислым кобальтом принимают красивый синий цвет (присутствие Al).

Происхождение и месторождения. В главной массе образуется в ус ловиях выветривания изверженных и метаморфических горных пород, богатых алюмосиликатами (полевыми шпатами, слюдами, цеолитами): гранитов, гнейсов, кварцевых порфиров и т. п. Этот процесс образования каолинита происходит под влиянием Н2О и СО2. Щелочи при этом вме сте с частью SiO2 и щелочных земель в виде карбонатов выносятся, а кварц и другие химически стойкие минералы остаются в качестве включений в глинистой массе, носящей название каолина или каолиновой глины. Не редко накапливающиеся таким путем массы каолина подвергаются раз мыву и переотлагаются вдали от места своего образования в застойных бассейнах в виде пластов тонкодисперсных илистых осадков, освобож денных от грубых включений посторонних минералов.

Явления каолинизации также происходят в условиях низкотемпера турных гидротермальных процессов при воздействии, очевидно, кислых вод, содержащих главным образом CO2, на те же алюмосиликаты и сили каты алюминия, не содержащие щелочей. Этот процесс, по существу, при водит к образованию псевдоморфоз каолинита по тем или иным минера лам с сохранением их внешних форм или очертаний. Таковы, например, псевдоморфозы каолинита по полевым шпатам, мусковиту, топазу, ска политам, лейциту, андалузиту, пирофиллиту и т. д.

При процессах регионального метаморфизма в условиях высоких тем ператур глины переходят в плотные глинистые сланцы (аргиллиты и филлиты). Выше 300° С каолинит полностью разрушается, превращаясь при наличии щелочей в серицит, слюды, полевые шпаты и пр., а при от сутствии их — в силикаты алюминия: андалузит, силлиманит, кианит, гра наты и другие минералы, слагающие кристаллические сланцы.

Из весьма многочисленных месторождений отметим только некото рые. На Урале большое число первичных и вторичных месторождений, преимущественно огнеупорных каолинов, распространено главным об разом по восточному склону в Екатеринбургской и Челябинской облас тях: Курьинское, Троицко Байновское, Еленовское и др. Огнеупорные глины, связанные с озерными и болотными углистыми осадками, распро странены также в Подмосковном угольном бассейне.

Большое количество месторождений каолина распространено на терри тории Украины, в зонах выветривания выходов массивно кристаллических пород Южно Русского щита (гранитов, гнейсов, сиенитов и др.). Главней шими из них являются Глуховецкое, Турбовское и Райковское (Винницкая область), Белая Балка и Часов Ярское (Донецкая область) и др.

В числе иностранных месторождений укажем на крупнейшие место рождения первичного каолина в Корнуолле и Девоншире (Англия); около

Карловых Вар (Чехия); в ряде мест Баварии и Саксонии (саксонский и баварский фарфор); около Лиможа во Франции (севрский и лиможский фарфор); особо высокого качества каолин известен в Китае на горе Кау линг, около Яучау Фу в пров. Цзянси и в других местах.

Практическое значение. Каолин находит применение во многих от раслях промышленности. В зависимости от количества посторонних при месей он используется либо в сыром виде, т. е. без предварительного обо гащения, либо после отмучивания на специальных установках.

1.Главнейшим и старейшим потребителем является керамическая про мышленность. Каолин, свободный от примесей окислов железа, применя ется главным образом в тонкой керамике при производстве фарфора и фа янса. Для этой цели используются пластические свойства, способность давать с водой устойчивые суспензии, а главное — свойство превращаться

врезультате обжига в твердый прочный камнеподобный материал, не раз мокающий в воде и устойчивый при низких и повышенных температурах. Огнеупорные глины, обладающие высокой температурой плавления (не ниже 1580 °С), часто содержащие гидраты свободного глинозема, находят основное применение в металлургии в виде шамотового кирпича, пробок, трубок, воронок и т. д. На изготовление глиняных горшков, черепиц, труб и т. п. употребляются низкосортные спекающиеся каолиновые глины, но сящие название терракотовых черепичных, кирпичных и пр.

2.В строительном деле глины как водозадерживающий материал при меняются в качестве защитного слоя под полами подвальных помеще ний, при возведении водохранилищных плотин, в производстве саман ных кирпичей, для изготовления глинитцемента и т. д.

3.В бумажной промышленности каолин применяется в качестве на полнителя и аппретуры с целью придания бумаге более гладкой поверх ности, повышенной плотности и т. д. В некоторых сортах бумаги содер жание каолина достигает 40 %.

4.В прочих производствах каолинитовые массы используются при из готовлении клеенок, линолеума, смесей с олифой и другими веществами, карандашей, красок, в частности ультрамарина (в смеси с кремнеземом, содой, серой и органическими веществами), для получения окиси алюми ния и т. д. Следует также упомянуть о том, что в виде так называемых гли нистых растворов (устойчивых суспензий) тонкодисперсные глины ис пользуются при проходке разведочных буровых скважин на нефть, соли и целый ряд рыхлых полезных ископаемых в целях заиливания (заполне ния мелких пустот в трещиноватых боковых породах) и тем самым пре дотвращения обрушения стенок скважин, а также для более легкого извле чения вместе с буровой жидкостью измельченных обломков руд (благодаря глинистому наполнителю удельный вес жидкости повышается).

ДИККИТ — Al4[Si4O10][OH]8. Сингония моноклинная. До рентгено метрических исследований относился к каолиниту. Назван по фамилии

Дика, описавшего первую находку этого минерала под названием «као линит» в 1888 г.

По кристаллической структуре сходен с каолинитом. Имеются те же непрерывные слои, гексагонально кольцевого строения, но в отличие от каолинита в каждом вышележащем слое гексагоны имеют другую ориен тировку, совпадая лишь через один слой, что увеличивает период по оси с. Пр. гр. Cc(C4s). a0 = 5,14; b0 = 8,94; с0 = 14,42; β = 96°50′. Диккит нередко встречается в более или менее хорошо образованных прозрачных плас тинчатых кристалликах гексагонального облика до десятых долей мил лиметра в диаметре. Способность к лучшей кристаллизации диккита объясняют более симметричным расположением в его структуре ионов ОН по отношению к ионам O, чем в структуре каолинита.

Бесцветный, белый в порошкообразных массах, иногда с буроватым, желтоватым или зеленоватым оттенком. Блеск перламутровый. Ng = = 1,566, Nm = 1,562 и Np = 1,560. Твердость около 1. Спайность совер шенная по {001}. Уд. вес 2,589 (теоретический). Обезвоживается при тем пературе 540 °С.

Встречается чаще всего как низкотемпературный гидротермальный минерал, нередко в ассоциации с сульфидами, доломитом, флюоритом и др., в виде кристаллических корок в друзовых пустотах. Наблюдался так же в халцедоновых жеодах.

В России отмечен в Приморье, в Дальнегорском скарново полиметал лическом месторождении в качестве одного из позднейших минералов гид ротермальных жил. В значительных массах был найден в Центральном Казахстане, а именно в Кара Чеку (в 150 км к югу от Каркаралинска) в рай онегидротермальноизмененныхлаво итуфобрекчийпорфиров.Здесьвстре чена чисто диккитовая (слюдистая) вязкая порода. Любопытно, что образо вание диккита происходит вслед за серицитизацией полевых шпатов. Размер чешуек диккита достигает 0,1 мм, а в сплошной породе — 0,5 мм.

НАКРИТ — Al4[Si4O10][OH]g. Сингония моноклинная. Кристалличес8 кая структура отличается от структуры каолинита меньшим смещением сло истых пакетов относительно друг друга. Пр. гр. Cc(C4s). a0 = 5,16; b0 = 8,93: c0 = 28,66; β=91°43′. Встречается в более крупных пластинчатых кристаллах (до 5 мм в диаметре) гексагонального облика. Наблюдается также в радиаль но пластинчатых агрегатах и в плотных или тонкочешуйчатых массах.

Цвет. Бесцветный или белый с желтоватым оттенком. Блеск перла мутровый. Ng = 1,563, Nm = 1,562, Np = 1,557. Твердость около 2. Спай8 ность весьма совершенная по {001}. Уд. вес 2,627.

Образуется накрит как в экзогенных, так и в эндогенных условиях, по видимому, в кислых средах. Встречается в ряде месторождений Руд ных гор (Саксония), в частности в Бранде в виде радиально расположен ных групп пластинчатых кристаллов вокруг галенита, в Сан Питерс Дом в Колорадо (США) со слюдой и криолитом.

Диагностические признаки. Рыхлые разности галлуазита по внешним признакам неотличимы от таких же разностей каолинита. Практически у них аналогичны и кривые нагревания. Зато они существенно отличают ся от каолинита по содержанию воды, оптическим константам, а также по поведению кривых обезвоживания, особенно в начальных стадиях. Характерны также низкая твердость, способность полироваться ногтем и низкий удельный вес. Любопытно, что после обезвоживания (хотя бы и частичного) вновь поглощения воды не происходит; это существенно от личает галлуазит от минералов группы гидрослюд. Высушенные массы обладают относительно повышенной твердостью и плоскораковистым изломом. Характерно также, что при обезвоживании они распадаются на множество мелких остроугольных обломков.

П. п. тр. не плавится. В закрытой трубке выделяет весьма значитель ное количество воды. В кислотах и щелочах частично разлагается, осо бенно при подогревании. В воде постепенно распадается на кусочки, не разбухая. В сухом виде прилипает к языку.

Происхождение и месторождения. Галлуазит является типичным

экзогенным минералом и встречается главным образом в коре выветрива ния горных пород (габбро, диабазов, порфиритов и др.) и некоторых руд ных месторождений никеля, меди и цинка. Обычно он образует неболь шие линзообразные массы и стяжения, нередко в ассоциации с другими минералами этой группы, а также с алунитом, иногда диаспорой, монт мориллонитом и др.

Встречается также в карстовых впадинах среди известняков и, нако нец, в кислых почвах, богатых органическими кислотами.

Галлуазит довольно широко распространен в коре выветривания мно гих месторождений никелевых гидросиликатов Ю. Урала: Айдырлинском, Халиловском и др. Обычно он бывает загрязнен различными химически ми и механическими примесями. Установлен в Журавлинском месторож дении на р. Чусовой (Урал) в карстовой впадине вместе с алунитом и гиб бситом на границе известняков и бурых глин, в Минусинском районе Хакассии и других местах. За границей впервые был установлен в Бель гии, в районе старых железных и цинковых рудников на известняках Англер, близ Льежа.

Самостоятельного практического значения не имеет.

6. Группа аллофана

Вслед за предыдущей группой целесообразно рассмотреть действи тельно аморфные стекловидные или смоловидные, часто прозрачные минералоиды (подобные минералам образования, лишь в силу традиции остающиеся среди объектов минералогии, вопреки определению поня тия «минерал») изменчивого химического состава. Они состоят главным образом из Al2О3, SiO2 и Н2О. Систематика их пока еще не может быть

разработана. Поэтому мы здесь дадим лишь общее описание свойств этих минералов под собирательным названием «аллофан».

АЛЛОФАН — mAl2O3 · nSiO2 · pH2O. От греч. аллофанес — оказыва ющийся другим (минерал по голубоватому или зеленоватому оттенку ча сто ошибочно принимали за медную руду).

Химический состав. Минералы этой группы не представляют хими ческих соединений, а являются типичными твердыми псевдорастворами. Согласно полным имеющимся анализам, содержание Al2О3 колеблется в пределах 23,5–41,6 %, SiO2 — 21,4–39,1 %, Н2О — 39,0–43,9 %. Кроме того, часто устанавливаются следующие компоненты (в %): Fe2O3 (до 0,8) (встречаются и богатые железом разности), MgO (до 0,3), CaO (до 2 и больше), K2O+Na2O (до 0,3), CuO (до 1,6 и больше), ZnO (до 4), СО (до 1,2), Р2О5 (до 1,3), SO3 (до 0,2).

Внешний вид. Типичные стеклоподобные массы с кривыми или рако вистыми поверхностями разлома. Встречаются также в виде корок с глад кой почковидной поверхностью, изредка в порошковидных белых массах. Рентгенометрические исследования не обнаруживают кристаллического строения вещества.

Цвет чаще всего бледно голубой, зеленовато желтый, реже густо зе леный, бурый, нередко бесцветный. Прозрачный или просвечивает. Блеск стеклянный, жирный. N = 1,47–1,51.

Твердость около 3,0. Очень хрупкий. Уд. вес 1,85–1,89. Диагностические признаки. Характерными свойствами являются

стекловидность, прозрачность или полупрозрачность и низкая твердость (отличие от прозрачных разностей опала). Благодаря тому что они аморф ны, оптически изотропны и не различаются по показателям преломле ния, точная диагностика может быть осуществлена только с помощью химического анализа. Довольно характерна и кривая нагревания, но в частично раскристаллизованных аллофанах кристаллическую фазу мож но определить лишь рентгенометрическим путем (чаще устанавливают ся признаки кристаллической фазы галлуазита).

П. п. тр. рассыпаются, но не плавятся. Порошок с раствором азотно кислого кобальта принимает красивую синюю окраску (Al). В HCl разла гаются с образованием студенистого кремнезема.

Происхождение и месторождения. Аллофаны встречаются исклю чительна как экзогенные образования. Часто они наблюдаются в трещи нах и пустотах в зонах окисления рудных месторождений и горных по род. Известны, например, находки в пустотах среди мергелей, в месторождениях глин, углей, бурых железняков, свинцово цинковых, медных и прочих руд. Нередко ассоциируют с галлуазитом, иногда хри зоколлой, кварцем, карбонатами и др. Под влиянием вод, содержащих CO2, подвергаются карбонатизации. Установлены также случаи разложе ния с переходом в галлуазит.