Минералогия с основами кристаллографии и петрографии (стр. 12 )

·  полевые шпаты,

·  фельдшпатиды

·  цеолиты

В наcтоящем курсе будут рассмотрены минералы представленные в таблице 8.

Таблица 8  Каркасные алюмосиликаты

Полевые шпаты	а) натрий-кальциевые (плагиоклазы): трикл. альбит Na[AlSi3O8], олигоклаз (Na, Ca)[(Al, Si)4O8], андезин (Na, Ca)[(Al, Si)4O8], лабрадор (Ca, Na)[(Al, Si)4O8], битовнит (Ca, Na)[(Al, Si)4O8], анортит Ca[Al2Si2O8] б) калиевые (щелочные)
Фельдшпатиды	нефелин KNa3[AlSiO4] гекс.
Цеолиты	натролит Na2[Al2Si3O10]*2H2O ромб.

ПОЛЕВЫЕ ШПАТЫ

Являются одной из важнейших групп минералов. Это главные породообразующие минералы большинства магматических, иногда метаморфических пород. Название связано с присутствием минерала на пашнях, расположенных на гранитных массивах. На долю полевых шпатов приходится около 50% всей массы земной коры. Это наиболее распространенные породообразующие минералы. Особенностью полевых шпатов является их способность образовывать широкие изоморфные ряды. По составу полевые шпаты разделяются на:

·  натрий-кальциевые (плагиоклазы)

·  калиевые (ортоклаз, микроклин)

Свойства всех полевых шпатов очень близки. Твердость колеблется в пределах 5-6. Окраска минералов почти всегда светлая. Большинство полевых шпатов с химической точки зрения входит в тройную систему Na[AlSi3O8] - K[AlSi3O8] - Ca[Al2Si2O8]. Часто содержат также Sr2+, Ba2+.

ПЛАГИОКЛАЗЫ

Минеральный вид переменного состава от альбита до анортита. Название от греческих слов "плагиос"- косой и "клясис"- расщепление - "косораскалывающийся" в связи с тем, что угол спайности отличается от прямого и составляет около 850. Среди плагиоклазов выделяют 6 минералов: альбит, олигоклаз, андезин, лабрадор, битовнит, анортит, исходя из процентного содержания анортитовой составляющей. Так так содержание кремнекислоты убывает от альбита к анортиту, плагиоклазы N=0-30 носят название кислых; N=30-50 - средних; N=50-100 - основных. Наиболее распространены кислые плагиоклазы. Плагиоклазы встречаются в виде зернистых агрегатов во многих
магматических породах (некоторые из этих пород почти полностью состоят из плагиоклазов, например, лабрадориты). Очень распространены полисинтетические двойники. Цвет плагиоклазов белый, серовато-белый, иногда с зеленоватым или красноватым оттенком из-за различных включений. Блеск стеклянный. Свойства в ряду минералов меняются аддитивно: плотность увеличивается от 2,62 (альбит) до 2,76 (анортит). Спайность совершенная. Твердость 6-6,5. Для олигоклаза характерна голубая, а для лабрадора синяя иризация.
Диагностика. По внешним признакам возможно диагностировать альбит, лабрадор и при известном навыке олигоклаз.
Происхождение. Плагиоклазы - эндогенные минералы. Являются главными породообразующими минералами. Образуются в магматических породах и пегматитах, метаморфических породах, известны в скарнах и грейзенах. В поверхностных условиях неустойчивы и при выветривании полностью разлагаются переходя либо в каолинит и другие кандиты, либо в смектиты - в зависимости от физико-химических условий.
Значение. Используются как керамическое сырье. Лабрадорит - облицовочный камень. Беломорит - материал для различных поделок.

АЛЬБИТ - Na[AlSi3O8]
Триклинная сингония.

Название от греческого "альбус" - белый. Минерал белого цвета. Наиболее часто встречается сахаровидный альбит - мелкозернистые агрегаты, а также альбит - клевеландит - листоватые и радиально-лучистые агрегаты голубовато-серого цвета в гранитных пегматитах. Характерны также гребенчатые формы выделения минерала.

ОЛИГОКЛАЗ - (Nа, Сa)[(Al, Si)4O8]
Триклинная сингония

Название от греческих слов "олигос" - незначительно; "клясис" - расщепление (спайность проявлена насколько хуже, чем у других плагиоклазов). Олигоклаз диагностируется по белому цвету и параллельной штриховке на поверхностях спайности. Беломорит - олигоклаз с нежно-голубой иризацией.

ЛАБРАДОР - (Сa, Na)[(Al, Si)4O8]
Триклинная сингония

Название по месту нахождения на полуострове Лабрадор (Северная Америка). Минерал черного цвета о характерной синей иризацией на плоскостях спайности.

КАЛИЕВЫЕ ПОЛЕВЫЕ ШПАТЫ

Они являются существенно калиевыми представителями изоморфной серии K-Na полевых шпатов. Часто содержат изоморфные примеси Ca 2+, Cs +, Rb +, а также Fe 3+. Непрерывный ряд альбит - ортоклаз проявляется только при высоких температурах из-за большой разницы в размерах ионов К + (ri =1,33 A) и Nа + (r i = 0,98 A). При низких температурах в нем происходит разрыв смесимости. При снижении температуры происходит также частичное (ортоклаз) или полное (микроклин) упорядочение размещения Al 3+ и Si 4+ по неэквивалентным позициям и распад твердого раствора с образованием пертитов распада - включений альбита в калиевом полевом шпате.

ОРТОКЛАЗ - К[AlSi3O8]
Моноклинная сингония

Название минерала в переводе с греческого означает "прямоколющийся", так как он имеет совершенную спайность в двух направлениях, идущих под прямым углом. Кристаллы хорошо образованы, часто двойники, а также сплошные кристаллические массы. Характерна белая, сероватая и желтоватая окраска. Излом ступенчато-неровный. Стеклянный блеск. Твердость 6-6,5. Черта белая. Имеет следующие разновидности: адуляр - водяно-прозрачные кристаллы характерной клиновидной формы; санидин - высокотемпературная модификация, характерная для эффузивных пород; лунный камень - адуляр нежно-голубого цвета с серебристо-перламутровым отливом.
Диагностика. По внешнему виду неотличим от микроклина. Точная диагностика возможна оптически (под микроскопом микроклин легко отличается по наличию характерной "микроклиновой решетки") и рентгенографически.
Происхождение. Породообразующий минерал кислых и щелочных горных пород и их пегматитов. Наиболее крупные скопления ортоклаза и микроклина связаны с гранитными пегматитами.

МИКРОКЛИН - K[AlSi3O8]
Триклинная сингония

Название минерала происходит от греческих слов "микро" - малый и "клино" - нагибаю, т. е. "незначительно отклоненный", так как угол между плоскостями спайности отличается от 900. Образует кристаллы короткопризматического габитуса, иногда гигантских размеров, а также сплошные зернистые агрегаты. Цвет серый, желтоватый, розовый до коричневого. Спайность совершенная в двух направлениях. Излом ступенчато-неровный. Блеск стеклянный. Твердость 6-6,5. Амазонит - разновидность микроклина зеленого цвета.

Диагностика. Легко диагностируется по цвету, спайности и твердости. По внешнему виду не отличим от ортоклаза. Точная диагностика возможна только оптически или рентгенографически.

Происхождение. Породообразующий минерал кислых и шапочных магматических пород, их пегматитов. Входит в состав метаморфических пород - гнейсов и кристаллических сланцев.

Значение. Используется в стекольной и керамической промышленности. Амазонит является поделочным камнем.

ФЕЛЬДШПАТИДЫ 

Это каркасные алюмосиликаты Na+ и K+, которые по составу близки к полевым шпатам, но отличаются от последних низким содержанием кремнезема и высоким содержанием щелочей. Некоторые фельдшпатиды содержат добавочные анионы (содалит, канкринит). Структура этих минералов - это структура внедрения. Добавочные анионы находят себе место в крупных пустотах структуры и влекут за собой появление дополнительных катионов Na+ и Ca2+ связанных о ними непосредственно. Добавочными анионами в этих минералах являютcя Cl-, CO32-, SO42-, S2- и другие. Кроме того в некоторых фельдшпатидах значительна роль кристаллизационной воды. Химическими особенностями фельдшпатидов определяется специфика условий их образования. Они возникают вместо полевых шпатов при недостатке в магме кремнезема и избытке щелочей. Кроме того, они образуются при метасоматических изменениях, а также при региональном метаморфизме. Под действием постмагматических растворов большинство фельдшпатидов переходит в цеолиты, слюды, глинистые минералы, гиббсит. В поверхностных условиях они переходят в каолинит, гиббсит. В настоящем курсе мы подробно рассмотрим минерал нефелин.

НЕФЕЛИН - KNa3[AlSiO4]4
Гексагональная сингония

Название минерала происходит от греческого "нефеле" - облако - из-за образования студня кремнекислоты при разложении нефелина кислотами. Содержит примеси Rb, Ga и другие. Кристаллы мелкие призматические. Вкрапленники в породах, сплошные, иногда очень крупнокристаллические массы. Цвет серый, грязно-зеленый, мясокрасный до бурого. Редко бесцветный. Блеск  жирный. Спайности нет. Излом неровный, твердость 5-6. Элеолит - крупнокристаллический сливной нефелин с жирным блеском мясо-красного цвета.
Диагностика. Жирный блеск в сплошных массах, отсутствие спайности. Никогда не встречается с кварцем. В HCl легко растворяется с образованием студневидного кремнезема. В гипергенных условиях легко разрушается. В результате выветривания на поверхности нефелина образуется рыхлая белая корка - шпреуштейн - состоящая из цеолитов и гидроксидов алюминия.
Происхождение. Нефелин - магматический в щелочных породах и их пегматитах. Характерна ассоциация с микроклином, эгирином, а также с апатитом, биотитом, цирконом, сфеном, ильменитом.
Значение. Комплексное сырье для извлечения алюминия, изготовления соды, высококачественного цемента, других ценных продуктов. Попутно могут извлекаться редкие щелочные металлы и галлий.

ЦЕОЛИТЫ 

Цеолиты - каркасные алюмосиликаты, обладающие объемными и сообщающимися между собой полостями, занятыми крупными ионами Ca2+, Na+, К+, Sr2+, Ba2+ и молекулами воды, имеющими значительную свободу перемещения и способность к дегидратации и регидратации без разрушения структуры. Всего к семейству цеолитов относят около 40 минеральных видов, 1/3 которых широко распространена. Название от греческих слов "зео" - вскипать и "литос" - камень; цеолиты вспучиваются при нагревании. В цеолитах часто проявляется гетеровалентный изоморфизм типа Ca2+ Al3+ = Na+ Si4+, реже изовалентный Ca2+ = Sr2+. Дегидратированные обезвоженные цеолиты (вода при этом выделяется постепенно с повышением температуры) могут адсорбировать молекулы других веществ NH3, NO2, H2S, углеводородов, спиртов, металлоорганических и других соединений. Обычно цеолиты бесцветные или белого цвета. Блеск стеклянный, иногда перламутровый. Твердость колеблется в интервале 3,5-5,5. Многие цеолиты известны в виде превосходных кристаллов, форма которых определяется особенностями структуры. Известны также сплошные агрегаты разной степени зернистости вплоть до микрокристаллических. На земной поверхности цеолиты неустойчивы и переходят в хлорит и монтмориллонит, иногда наблюдается каолинитизация.
Происхождение цеолитов гидротермальное в ассоциации с кальцитом, доломитом, гидрослюдами и кварцем. При образовании цеолитов наблюдается некоторая последовательность, которая заключается в том, что сначала выделяются цеолиты бедные водой и богатые кремнеземом, а затем цеолиты, обогащенные водой и бедные кремнеземом. Цеолиты образуются также в миндалевидных пустотах базальта.
Значение. Используются широко при очистке питьевой воды и различных сточных вод. Прекрасные адсорбенты. Широко используются также синтетические цеолиты.