1. Основные группы глинистых минералов, их структурные_особенности.

• Каолинит (Al₂O₃·2SiO₂·2H₂O)

• Андалузит, дистен и силлиманит (Al₂O₃·SiO₂)

• Галлуазит (Al₂O₃·SiO₂·H₂O)

• Гидраргиллит (Al₂O₃·3H₂O)

• Диаспор (Al₂O₃·H₂O)

• Корунд (Al₂O₃)

• Монотермит (0,2[K₂MgCa]0·Al₂O₃·2SiO₂·1,5H₂O)

• Монтмориллонит (MgO·Al₂O₃·3SiO₂·1,5H₂O)

• Мусковит (K₂O·Al₂O₃·6SiO₂·2H₂O)

• Наркит (Al₂O₃·SiO₂·2H₂O)

• Пирофиллит (Al₂O₃·4SiO₂·H₂O)

Г р у п п а к а о л и н и т а . В элементном пакете каолинита один кремнекислородный тетраэдрический слой сочетается с алюмокислородно-гидроксильным октаэдрическим слоем таким образом, что вершины тетраэдров либо примыкают к вершинам октаэдров, либо являются общими. В октаэдрической сетке атомами алюминия заполнены лишь 2 / 3 всех возможных положений. Группы ОН расположены прямо над "дыркой" гексагональной сетки из атомов кислорода в тетраэдрическом слое. В базальной плоскости октаэдрического слоя расположены гидроксильные группы. Структурная формула каолинита - Al4[Si4O10](OH)8. Действительный химический состав большинства природных каолинитов почти идентичен выше приведенному. Минералы каолинитовой группы составлены описанными выше пакетами, непрерывными в направлении а и b и наложенными один на другой в направлении с. В каолините отдельные пакеты расположены друг относительно друга отнюдь не беспорядочно. Атомы кислорода и группы OH соседних пакетов сближены попарно и между ними возможнаводородная связь. Все это приводит к плотной упаковкевнутри отдельных кристаллитов. Межплоскостное расстояние, т.е. расстояние между базальной плоскостью одного пакета и базальной плоскостью другого, равно 0 , 7 1 5 нм. Существуют хорошо и плохо окристаллизованные разности каолинита .Структура некоторых из них весьма не упорядочена,так как отдельные пакеты смещены друг относительно друга в направлении си с. Межплоскостные расстояния у этих разностей увеличены до 0 , 7 1 5 - 0 , 7 2 нм, что указывает на возможность присутствия между отдельными пакетами незначительного количества H2O.

Г р у п п а и л л и т а ( г и д р о с л ю д ) . Наиболее распространенной среди глинистых минералов является кристаллическая решетка слюдистого типа. Это - алюмосиликатный пакет, составленный октаэдрическим слоем, заключенным между двумя тетраэдрическими. Вершины тетраэдров, заселенные кислородом, направлены с обеих сторон к центру пакета, где скомбинированы с группами ОН в октаэдрический слой, занятый двух- или трехвалентными катионами. Одна из важнейших отличительных особенностей слюд (и иллитов) в том, что три четверти тетраэдров в них заселены кремнием, остальные алюминием. Это обусловливает отрицательный заряд тетраэдрических сеток, который уравновешивается зарядами крупных ионов, располагающихся в межпакетных промежутках. Как правило, это калий, находящийся в выемках гексагональной сетки, которую образуют основания тетраэдров. Калий жестко скрепляет соседние алюмосиликатные пакеты между собой. Межплоскостное расстояние у минералов, построенных по слюдистому типу, близко к 1,0 нм

Г р у п п а с м е к т и т о в .В структурном отношении алюмосиликатный пакет смектита почти полностью идентичен иллитовому. Здесь также октаэдрический слой заключен между двумя кремнекислородными тетраэдрическими, а избыточный отрицательный заряд пакета сбалансирован межслоевыми катионами. При этом, однако, он обладает важным свойством: способностью к расширению в направлении оси с при насыщении полярными органическими жидкостями. Высота единичного смектитового пакета равна 0,96 нм. Межплоскостные расстояния в природных смектитах колеблются от 1,25 до 1,55 нм. После насыщения этиленгликолем и глицерином межплоскостные расстояния увеличиваются до 1,69 и 1,78 нм. При прокаливании до 490°С они сужаются до присущих иллиту 1,0 нм. Межплоскостные расстояния, равные 1,25 нм, отвечают Na-разновидности смектита, имеющего в качестве обменного катиона в межпакетных промежутках Na+ и содержащего в этих промежутках один слой молекул воды. Са-смектит содержит в качестве обменных катионов Ca2 + и способен удерживать два молекулярных слоя воды в межпакетных пространствах. В этом случае межплоскостные расстояния в монтмориллоните равны 1,55 нм. Природный смекгит может представлять правильное чередование пакетов и водных слоев одной толщины или являться беспорядочной смесью пакетов, в различной степени гидратированных. Катионные замещения внутри октаэдрической и тетраэдрической решеток приводят к появлению широкой гаммы минералов диоктаэдрического и триоктаэдрического типов. Выделяются три серии минералов смектитовой группы.

Г р у п п а х л о р и т о в . В структурном отношении минералы этой группы отличаются тем, что трехслойные триоктаэдрические пакеты, имеющие характер строения подобный слюдистым минералам, чередуются с бруситовым слоем (Mg3(OH)6). В тетраэдрических слоях слюдоподобных пакетов кремний частично замещается алюминием. Вследствие этого слюдистый пакет приобретает отрицательный заряд, который и уравновешивается положительным зарядом бруситового слоя. Элементарная ячейка распространяется на два слюдистых и два бруситовых слоя. Различные члены группы хлорита отличаются друг от друга типом и количеством замещений в бруситовом слое, а также в тетраэдрических и октаэдрических слоях слюдяного пакета. Наиболее часты замещения Si на Al и F e 3 + в тетраэдрических позициях и замещения Mg на F e 2 + в октаэдрических. Встречаются и триоктаэдрические разновидности, содержащие Mg в октаэдрическом слое алюмосиликатного пакета, построенного по типу талькового. Описана и железистая разновидность триоктаэдрических хлоритов, в которой место Mg занято Fe2 + . Однако значительно чаще встречаются промежуточные формы, содержащие в октаэдрических сетках как Fe2 + , так и Mg. Хлориты не разбухают при насыщении глицерином или этиленгликолем, однако разлагаются при

обработке теплой (80°С) HCl. Состав хлоритов зачастую характеризует обстановку осадконакопления. Так, Mg-хлориты характерны для содовых озер, а железисто-магнезиальные диоктаэдрические разности, как правило, являются минералами терригенной природы и наследуются осадком от древних

пород.