Современная кристаллография и минералогия
Методическое пособие - Геодезия и Геология
Другие методички по предмету Геодезия и Геология
юмосиликатах часть позиций Si4+ в центрах силовых тетраэдров занимает Al3+ ионный радиус которого (0,045 нм) близок к ионному радиусу Si4+ (0,039 нм). Электронейтральность системы обеспечивается катионами металлов, располагающимися, как впрочем и Si4+ , Al3+ и О2- по одной из 14 элементарных решеток Бравэ (геометрический мотив структуры сложных кристаллических решеток силикатов).
С химической точки зрения силикаты являются солями кремниевых кислот и делятся на водные и безводные. Большая часть силикатов имеет магматическое или гидротермальное происхождение. Силикаты являются важнейшими составляющими горных пород .
Для большинства силикатов характерны: стеклянный блеск, небольшие плотности, высокие твердости. От карбонатов они легко отличаются по отсутствию реакции с HCl.
Физические свойства силикатов в значительной мере обусловливаются особенностями их кристаллических решеток. Так, кристаллы силикатов с изолированными тетраэдрами обычно изометричны, кристаллы силикатов с одинарными (пироксены) и сдвоенными (амфиболы) цепочками тетраэдров имеют столбчатый, шестоватый, игольчатый облик. Силикаты с листами из тетраэдров имеют соответственно чешуйчатый, листоватый облик. Наконец, силикаты с трехмерными каркасами из тетраэдров характеризуются спайностью по нескольким направлениям (шпаты).
Используются в керамическом и огнеупорном производствах, в строительстве, в электротехнике (слюды). В железных рудах силикаты являются пустой породой и в доменных печах переходят в основном в шлак. На обогатительных фабриках после измельчения руды до (-0,074 мм) на магнитных сепараторах отделяют большую часть силикатов в хвосты, направляя рудный минерал - магнетит - в концентрат, используемый затем металлургами.
Силикаты с изолированными тетраэдрами [SiO4]4-. Оливин, (Mn, Fe)2SiO4. Название по цвету плодов оливкового дерева, Синоним: перидот. Прозрачная драгоценная разновидность называется хризолитом. Широко распространен в природе как составляющая ультраосновных магматических пород. Обычно в виде зернистых агрегатов. Характерны: зеленовато-желтый цвет, стеклянный блеск и неровный излом. Применяется в камнелитейном производстве. Иногда добавляется к очень богатым концентратам обогащения железных руд для улучшения свойств связки в окатышах и агломерате и разжижения доменных шлаков.
Топаз, Al2[SiO4](F, OH)2. Название дано по острову Топазос в Красном море, где добывали в древности этот минерал. Встречается в виде призматических кристаллов с вертикальной штриховкой (отличие от кварца, для которого характерна поперечная штриховка граней гекса-гональной призмы). Характерны высокая твердость (8), совершенная спайность. В большинстве случаев желтого цвета. Используется в ювелирном деле.
Дистен, Al2[SiO4]O. Название от греч. - "двоякосопротивляющийся". Имеется в виду сильная анизотропия минерала по твердости (вдоль удлинения столбчатых кристаллов - 4,5, в поперечном направлении -до 7). Легко распознается по голубой и синей окраске (второе название минерала - кианит - связано с его синим цветом).
Биотит. Название в честь франц. физика Био (1774 - 1862 гг.), черная слюда. При выветривании из биотита вымываются водой Fe, К, F и происходит его насыщение молекулами воды с образованием желто-бурого вермикулита. Молекулярная вода располагается между листочками этой слюды; при нагревании водяные пары раздвигают листы с огромным увеличением объема слюды в направлении, перпендикулярном плоскостям листочков слюды. При этом образуются червеобразные движущиеся пакеты слюды ("вермикулос" - греч. - червячок). Флогопит - слюда желтовато-бурого, огненного цвета (от греч. "флогопос" - огнеподобный) близок по составу к биотиту.
Тальк. Старинное арабское название минерала. Характерны бледно-зеленые, серо-белые листоватые, чешуйчатые жирные наощупь агрегаты или плотные массы (стеатит). В отличие от талька у мусковита листочки упругие, гибкие. Используется как теплоизоляционный материал при футеровке металлургических печей.
Серпентин (лат. "змеевидный"). Синоним: змеевик. Пятнистая поверхность минерала напоминает змеиную кожу. Разновидности: плотный, полупрозрачный благородный змеевик (офит), листоватый чешуйчатый (антигорит), волокнистый хризотил-асбест (горный лен) имеют состав одинаковый с серпентином.
Мусковит. Название от итальянского названия Москвы - "муска" (слюда из Москвы вывозилась в Европу и ее листы вставлялись в окна под названием "Московское стекло"). Бесцветен. Разновидности: ярко-зеленая - фуксит, фиолетовая - лепидолит, шелковистая - серицит. Используется в качестве диэлектрика в электротехнике, а также в строительном деле и в химической промышленности. Вставляется в окна и гляделки металлургических печей, используется в качестве теплоизоляции.
Полевые шпаты составляют ~ 50 % (по массе) земной коры. Это важнейшие породообразующие минералы.
По величине угла между двумя системами спайности полевые шпаты делятся на плагиоклазы (греч. "косораскалывающиеся") и ортоклазы (греч. "прямораскалывающиеся"). Плагиоклазы представлены непрерывным рядом твердых растворов от альбита Na[AlSi3O8] (от греч. "белый") до анортита (от греч. "косой"). Промежуточный член этого ряда - Лабрадор - красивый отделочный камень темно-серого цвета с синими отливами на плоскостях спайности. Другие члены ряда различаются между собой с трудом. Все они белые, светлые или серые, с твердостью 6 - 6,5 и углами между системами спайности от 86 до 8630.
Ортоклаз, KАl[Si3O8] (мон