Глинистые породы

Степень литификации глинистой породы:

Глинистый ил → глина (пластична в отличие от алеврита или диатомита) → уплотненная глина (размокает сутки) → аргиллит (не размокает) → глинистый сланец (метаморфическая порода, появляется серицит, как следствие шелковистый блеск)

Минеральный состав:

Минералогический состав глинистого вещества макроскопически устанавливается приблизительно или предположительно.

В редких случаях встречаются мономинеральные породы (коры выветривания – остаточные глины, отсутствует ясная слоистость, реликты слоистости, присутствуют неразложившиеся минералы), чаще приходится иметь дело с ассоциациями глинистых минералов.

Основные глинистые минералы:

Группа каолина	Каолинит	Al4[Si4O10](OH)8
Группа Смектитов (Монтмориллонита)	Монтмориллонит	(Ca,Na) (Mg,Al,Fe)2[(Si,Al)4O10] (OH)2·nH2O
Бейделлит	(Na,Ca)0.3Al2(Si,Al)4O10(OH)2 * nH2O
Нонтронит	(Fe,Mg)2[Si4О10](OH)2•nH2О
Группа гидрослюд	Гидрослюды	Kx(Al, Mg, Fe)2-3 •[Si4-xAlxO10]•(OH)2•nH2О, где х 0,5, n 1,5.
Вермикули́т	(Mg^+2, Fe^+2, Fe^+3)3[(AlSi)4O10]•(OH)2•4H2O
Иллит	(K,H3O)(Al,Mg,Fe)2(Si,Al)4O10[(OH)2,(H2O)],
Глауконит	(К, Na, Ca)×(Fe^3+, Mg, Fe^2+,Al)2[(Al,Si)Si3O10](OH)2×H2O
Селадонит	KMgFe^3+[Si4O10](OH)2

Каолинит — глинистый минерал из группы водных силикатов алюминия.

Химический состав Al₄[Si₄O₁₀](OH)₈; содержит 39,5 % Al₂O₃, 46,5 % SiO₂ и 14 % H₂O.

Назван по месту находки у села Гаолин близ города Цзиндэчжэнь на юго-востоке Китая.

Образует землистые массы, в которых при больших увеличениях под электронным микроскопом обнаруживаются мелкие шестигранные кристаллы. Кристаллизуется в моноклинной сингонии. В основе кристаллической структуры каолинита лежат бесконечные листы из тетраэдров Si—O₄, имеющих три общих кислорода и связанных попарно через свободные вершины алюминием и гидроксидом. Эти листы соединены между собой слабыми связями, что обусловливает весьма совершенную спайность каолинита и возможность различного наложения одного слоя на другой, что, в свою очередь, ведёт к некоторому изменению симметрии всей кристаллической постройки.

Слоистая структура каолинита придаёт минералам на его основе (глинам и каолинам) свойство пластичности.

Гидрослюды - группа слюдо- или хлоритоподобных минералов, которые отличаются тем, что в их составе участвует меньшее количество связующих межслоевых катионов, но зато в существенных количествах присутствуют связанные молекулы Н₂O, довольно легко удаляющиеся при нагревании. Несмотря на внешние черты сходства и общность генезиса и нахождения в составе глин с представителями группы каолинита, эти минералы значительно отличаются от них по кристаллическому строению и некоторым совершенно особым физическим свойствам. Отличительной особенностью по сравнению с минералами группы каолинита здесь является то, что гиббситовый или бруситовыйслой располагается между двумя слоями кремнекислородных тетраэдров. В этом отношении гидрослюды близко напоминают особенности строения минералов группы талька,слюд и других им подобных по кристаллическому строению.

Химический состав этих минералов непостоянный: меняется содержание катионов, связывающих пакеты, и Н₂O. Общая формула гидрослюды: K_x(Al, Mg, Fe)₂-3 •[Si₄-xAl_xO₁₀]•(OH)₂•nH₂О, где х 0,5, n 1,5. Главные представители группы - иллит, вермикулит, глауконит,бейделлит, монтмориллонит и нонтронит. Три последних минерала часто выделяют в отдельную подгруппу смектитов.

Вермикули́т (от лат. vermiculus — червячок), минерал из группы гидрослюд, имеющих слоистую структуру. Продукт вторичного изменения (гидролиза и последующего выветривания) тёмных слюд биотита и флогопита. (Mg⁺², Fe⁺², Fe⁺³)₃[(AlSi)₄O₁₀]•(OH)₂•4H₂O

Представляет собой крупные пластинчатые кристаллы золотисто-жёлтого или бурого цвета. При нагревании из пластинок образуются червеобразные столбики или нити золотистого или серебристого цвета с поперечным делением на тончайшие чешуйки (вспученный вермикулит). Обожжённые массы вермикулита свободно плавают на поверхности воды.

Монотермит — описан ранее как новый минерал (на основании термического анализа). В результате дальнейших исследований было установлено, что это смесь каолинита и гидрослюды. Изл. термин.

Иллит (англ. illite) - минерал из подгруппы гидрослюд группы слюд. Химическая формула K_0,65Al₂[]Al_0,65Si_3,35O₁₀(OH)₂ или (K,H₃O)(Al,Mg,Fe)₂(Si,Al)₄O₁₀[(OH)₂,(H₂O)], или K_<1А1_<2[(Si,Al)₄O₁₀][OH]₂ × nН₂О. Название дано по месту находки в Иллинойсе (США). Син.: гидромусковит, монотермит. В большинстве случаев иллит представляет продукт частичного гидролиза мусковита, в ряде случаев при этом появляются смешаннослойные иллит-мусковитовые образования, к которым в большинстве случаев и применяется название гидромусковит.

Глауконит (англ. Glauconite) - сложный калийсодержащий водный алюмосиликат, минерал из группы гидрослюд подкласса слоистых силикатов непостоянного и сложного состава, выражающегося усреднённой формулой (К, Na, Ca)×(Fe³⁺, Mg, Fe²⁺,Al)₂[(Al,Si)Si₃O₁₀](OH)₂×H₂O. Как самостоятельный минеральный вид известен с 1828 г. по работе Керферштейна, давшего ему название (от греч. glaukos - голубовато-зеленый). Разновидность с преобладанием в составе калия носит название Селадонит.

Селадонит (англ. seladonite) KMgFe³⁺[Si₄O₁₀](OH)₂ Название минералу селадонит дано по цвету, от французского слова celadon - цвет морской волны. Цвет: синевато-зеленый, оливково-зеленый, яблочно-зеленый Селадонит образует слюдоподобные, тонкочешуйчатые или землистые агрегаты. Образует псевдоморфозы по эгирину.

СМЕКТИТЫ — собирательное назв. глинистых м-лов гр. монтмориллонита. Термин не получил широкого распространения.

Монтмориллонит - широко распространённый глинистый минерал из группы смектитов подкласса слоистых силикатов. Химический состав непостоянный, сильно зависит от варьирующего содержания воды. По анализам чистых разностей устанавливаются следующие колебания (в %): SiO₂ - 48-56, Аl₂O₃ - 11-22, Fe₂O₃ - 5 и более, МgO - 4-9, СаO - 0,8-3,5 и болeе, Н₂O - 12-24. Кроме того, иногда устанавливаются К₂О, Na₂O и др. Из разновидностей по составу заслуживает внимания Сr-монтмориллонит, выделяемый как самостоятельный минеральный вид, - волконскоит, используемый в качестве минерального пигмента.

Бейделлит - довольно широко распространённый глинистый минерал из группы смектитов подкласса слоистых силикатов. Крайний член серии монтмориллонита и промежуточный член серии монтмориллонит - нонтронит. (Na, Ca)₀.3 _Al ₂(Si, Al)₄ O ₁₀(OH)₂ * nH ₂ O

Нонтронит - глинистый минерал, листовой силикат из группы монтмориллонита (группа смектитов).

Химический состав переменный. В редких случаях он отвечает почти чисто железистому минеральному виду с химической формулой Fe₂[Si₄O₁₀][ОН]₂ × nН₂О, т. е. конечному члену изоморфного ряда с бейделлитом Al₂[Si₄O₁₀][ОН]₂ × nН₂О. Обычно в существенных количествах содержит Аl₂O₃ (до 14%) и Mg (до 8%). Содержит также СаО (до 2%), в небольших количествах К₂О, Na₂О, иногда NiО, Сr₂O₃.

Состав глин:

Мономиктовые	Олигомиктовые	Полимиктовые
Каолин Монтмориллонит Гидрослюда	Хлорит-гидрослюдистые Каолин-монтмориллонитовые	Каолинит-монтмориллонит-гидрослюдистые, смектитовые

Минералы	Свойства	Применение
Каолинит, монотермит	Белые, серые до черного (примесь углистого вещества), высокопластичны, жирные на ощупь, не разбухают в воде	Тплав > 1700^о - огнеупоры, сырье для фарфора, бумаги, кометики
Монтмориллонит, нонтронит, бейделлит, волконсконит	Светло-серые, желто-зеленые, палевые, розовые, тощие или слабо-жирные, имеют раковистый излом, разбухают или мылятся, иногда восковидны, некоторые просвечивают в краях	Лучшие сорбенты – очистители вин, соков, масел… Волконсконит – природная краска
Гидрослюдистые	В воде не разбухают, вермикулит при нагревании вспучивается в несколько раз (иногда до х40)	Стройматериалы, наполнители цементов, грубая керамика, кирпич

Свойства глин:

Метод капли:

Глины	Форма капли	Скорость впитывания	Поверхность пятна
Каолины	Гладкая, круглая, выпуклая	0,5 мин	Гладкая с ровными краями
Гидрослюдистые	Выпуклая, неровная	1-5 мин	Неровная
Монтмориллонитовые	Плоская, амебовидная	4-10n минут	Вспученная, набухшая

Порядок описания глинистых пород:

1. Название (исследование на размокаемость)

2. Цвет

Собственный (зависит от минерального состава)

Примеси:

Окись Fe (Fe₂O₃ — оксид железа(III)) – желтая, коричневая, фиолетовая

Закись Fe (FeO — оксид железа(II)) – сизая, зеленая, серая

Mn – бурая, черная

Органика – серая, черная

Глауконит, хлорит – темно/светло-зеленая

3. Структура:

гранулометрический состав:

тонкодисперсная (<0,001 мм) Шнур < 1 см

крупнодисперсная (0,001-0,005 мм) Шнур > 1см

примеси: песчаная, песчанистая, алевритовая, алевритистая и т.д. в связи с этим структуры: пелитовая, алевропелитовая, псаммопелитовая, пелитопсаммитовая.

4. Текстура:

- Неслоистая

- Слоистая (параллельная, волнистая, линзовидная), и чем вызвана

- Нарушенная слоистость (оползания осадка, следы илоедов)

5. Свойства (жирная, сухая, пластичная, размокает хорошо/плохо)

6. Минеральный состав

7. Примеси:

Карбонатная – HCl, корочка выветривания,

белесая – известь, красная – анкерит, сидерит

Кремнистая - крепость

Пример краткого описания образца глины: «глина темно-серая (в сухом состоянии), структура алевропелитовая, неотчетливо тонкослоистая, слабоскорлуповатая, с раковистым изломом, размокающая (20 мин), полимиктовая, вероятно, в основном гидромусковитовая, слабоизвестковая, с тонкорассеянным растительным детритом, с отпечатками мелких раковин двустворок, невыветрелая».

Дата добавления: 2015-08-10