Материал: Betekhtin

Раздел V. Кислородные соли (оксисоли)

611

и хлоритизированы. В парагенезисе с хризотиласбестовыми жилами
и прожилками 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 

АкДовурак

, расположенное в Туве, также является аналогом

Баженовского мемторождения.

За рубежом следует отметить крупные месторождение хризотилас

беста 

Асбестос

 в провинции 

Квебек

 в Канаде, затем издавна известное,

еще со времен Плутарха, месторождение на о. 

Кипр

 в Средиземном море

и месторождение 

Шабани

 в Зимбабве.

Практическое значение.

 Асбест своими необычайными свойствами

обратил на себя внимание человека еще в глубокой древности. Повиди
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

 — (Mg

53xn

Al

2x

)

5nx

[Si

8

O

20

](Н

2

О)

4

(ОH)

2

.

Ca

n

(Н

2

О)

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 Al

2

О

3

. Бед

ные глиноземом образцы по составу приближаются к другому минераль
ному виду близкого строения — к 

сепиолиту

 Mg

4

[Si

6

O

15

](ОH)

2

.

6Н

2

О и

представляют собой, по всей вероятности, смеси двух этих минералов.
Часть Al, кроме того, замещается Fe

3+

.

Сингония

. Представлен двумя политипами: наиболее распространенным

моноклинным (пр. гр. 

P

2

/m(C 

1
2h

)

) и ромбическим. 

Кристаллическая струк8

тура

 весьма своеобразная — блочнослоистая, 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

Описательная часть

612

образом, что октаэдрический катион
ный слой всякий раз испытывает
«разрыв» и вслед за активными вер
шинами тетраэдров «перескакивает»
на другую сторону тетраэдрической
сетки. Участки с октаэдрически ко
ординированными катионами сфор
мированы, таким образом, в виде
лент (рядов), попеременно зажатых
между различными парами тетраэд
рических сеток, благодаря чему созда
ются протяженные блоки. На краях
рядов, «вырезанных» из бруситового
слоя, роль кислорода выполняется

молекулами кристаллизационной воды (рис. 341).

Рядное (блочное) строение в сочетании с непрерывностью анионной

сетки из тетраэдров SiO

4

 повышает прочность структуры, устраняя на

личие бесконечных, как у талька, слабосвязанных слоев и придает струк
туре общий ленточнотрубчатый характер. Небольшой отрицательный
заряд, приобретаемый блоками изза пропусков некоторых октаэдров в
бруситовом октаэдрическом слое, компенсируется ионами кальция, на
ходящимися в каналах структуры.

Агрегаты

. Для всех минералов весьма характерны спутанноволокни

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 H

2

SO

4

 разла

гается с выделением скелета SiO

2

. При нагревании до 220° C постепенно те

ряет Н

2

О (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.

Рис. 341.

 Кристаллическая структура

палыгорскита. В каналах присутствуют

катионы включения (крупные шары) и

цеолитная вода (черные шарики), крис

таллизационная вода обозначена белыми

шариками

Раздел V. Кислородные соли (оксисоли)

613

У нас в относительно больших количествах встречается по берегам

рек в ряде мест СреднеВолжского 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

 — Al

4

[Si

4

O

10

][ОН]

8

 или Al

2

O

3

 · 2SiO

2 

· 2H

2

O. Старинное

название этого минерала перешло от китайцев: 

каулинг

 — высокая гора

(так называлось месторождение каолина). Среди минералов данной под
группы пользуется преобладающим распространением. Является главной
составной частью большинства глин.

Химический состав.

 Al

2

О

3

 — 39,5 %, SiO

2

 — 46,5 %, Н

2

О — 14 %. Со

держания отдельных компонентов несколько колеблются. Из примесей
в незначительных количествах устанавливаются: Fe

2

O

3

, MgO, CaO, Na

2

O,

K

2

O, BaO, SiO  и др.

Сингония

 трикклинная; пинакоидальный в. с. 

С. 

Пр. гр. 

P

1

–

(

C

2

i

). 

а

0

 = 5,14;

b

0

 = 8,90; 

с

0 

= 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. 341

б

). 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

Описательная часть

614

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 HNO

3

 почти не действуют. В H

2

SO

4

, осо

бенно при нагревании, разлагается сравнительно легко. Прокаленный до

Рис. 342.

 Схема кристаллической структуры

каолинита (

б

) в сравнении со структурой

мусковита (

а

)

Рис. 343.

 Расположение и число

ионов в отдельных слоях структуры

каолинита

а

б

Раздел V. Кислородные соли (оксисоли)

615

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 Н

2

О и СО

2

. Щелочи при этом вме

сте с частью SiO

2

 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 CO

2

, 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, ТроицкоБайновское, 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 массивнокристаллических
пород ЮжноРусского щита (гранитов, гнейсов, сиенитов и др.). Главней
шими из них являются Глуховецкое, Турбовское и Райковское (Винницкая
область), Белая Балка и ЧасовЯрское (Донецкая область) и др.

В числе иностранных месторождений укажем на крупнейшие место

рождения первичного каолина в 

Корнуолле

 и 

Девоншире

 (Англия); около