1. Взаимодействие света с веществом. Физические свойства обусловленные этим. Взаимодействие света

• Название: 1. Взаимодействие света с веществом. Физические свойства обусловленные этим. Взаимодействие света
• Дата: 22.06.2022
• Размер: 6.84 Mb.
• Имя файла: Bilety_mineralogia_1-45.docx
• Тип: Документы; #610233
• страница: 10 из 12

Практическое значение. Вместе с циннвальдитом является одним из главных источников получения солей лития, применяющихся при изготов­лении щелочных аккумуляторов (для подводных лодок), получения специ­альных оптических стекол (флинтгласа, опаловых и белых стекол), в пиро­технике (яркий красный свет), медицине, синтезе органических соединений, приготовлении искусственных минеральных вод, для очистки кондициони­рованного воздуха (в виде LiCl), при очистке гелия, в фотографии, рентге­нографии и пр. В последнее время особое значение приобретают специаль­ные сплавы металлического лития с кальцием (в черной металлургии для улучшения механических свойств и повышения предела текучести сплавов), медью, алюминием (для увеличения стойкости) и др. В последнее время металлический литий особое значение приобрел в термоядерных реакциях.

37. Группа серпентинов.

I. НЕПУИТ — (Ni, Mg)₃[Si₂O₅][OН]. На­звание дано по месту нахождения — г. Непуи (в Новой Каледонии). Си­нонимы: никелевый серпентин и ревдинскит, первоначально употребляв­шийся лишь в отношении богатой примесями скрытокристаллической разности (также по месту нахождения: в Ревдинском районе на Среднем Урале (1867).

Хим. состав аналогичен лизардиту, с той лишь разницей, что в непуите содержится в гораздо более значительных количествах NiO, преобладая над MgO. Образует непрерывный изоморфный ряд до лизардита. Непуит способен давать смешаннослойные образования с участием талькоподобных слоев, именно к этому типу агрегатов следует относить такие переходные разновидности, как ревдинскит и гарниерит; для по­следнего характерно образование тонкодисперсных смесей с галлуазитом, что приводит к заметным содержаниям А1₂O₃.

Сингония моноклинная. Кристаллическая структура аналогична структуре лизардита. Облик кристаллов. Непуит встречается в мелких червеобразных кристаллах (как каолинит). Чаще распространен в виде чешуйчатых агрегатов. Ревдинскит наблюдается в скрытокристалличе­ских плотных порошковатых и землистых массах. Гарниерит образует колломорфные растрескивающиеся выделения, скорлуповатые корки, кон­креции, сталактитоподобные и землистые агрегаты. Конкреции обычно бывают разбиты на мелкие обломки.

Цвет от бледно-зеленого с голубоватым оттенком (цвет бирюзы) до гус­то-зеленого или серовато-зеленого с желтоватым оттенком. Смешаннослой­ные и скрытокристаллические разности поражают разнообразием своей ок­раски. Нередко цвет постепенно меняется даже в одном и том же образце.

Блеск кристаллических разностей перламутровый (на плоскостях спай­ности), а у коллоидных разностей — жирный, восковой, матовый. Твердость 2-2,5. Спайность совершенная по {001}. Уд. вес 2,5-3,2 (за­висит от содержания никеля).

Диагностические признаки. Непуит макроскопически узнается по чешуйчатым и мелкопластинчатым хлоритоподобным агрегатам, име­ющим обычно бледную голубовато-зеленую окраску. Для ревдинскита и гарниерита характерны фарфоровидные, землистые и колломорфные выделения пестрой окраски в различных тонах зеленого цвета. Гарние­рит, подобно галлуазиту, полируется ногтем, но не царапается.

Происхождение и месторождения. Непуит встречается исключитель­но в коре выветривания массивов ультраосновных изверженных пород, содержащих бедные никелем силикаты магния (оливин, энстатит, серпен­тин и др.). Наблюдались случаи псевдоморфоз непуита по обломкам сер­пентинита с сохранением его текстурных особенностей. Это говорит о том, что непуит образуется метасоматически путем вытеснения никелем маг­ния из кристаллической решетки. Источником никеля, очевидно, являют­ся просачивающиеся воды, несущие этот элемент в виде каких-то соедине­ний, образующихся в верхних частях коры выветривания в процессе распада первичных минералов ультраосновных пород. Гарниерит в коре выветри­вания серпентинитов встречается в более высоких горизонтах, чем бедные никелем магнезиальные гидросиликаты. Выделяется, по-видимому, в сла­бощелочных или нейтральных средах. В ассоциации с ним почти постоян­но встречается кварц экзогенного происхождения, выделяющийся в виде жилок в трещинках усыхания. В воздушно-сухих условиях способен те­рять часть воды, растрескиваться и переходить в землистые массы.

Непуит (ревдинскит) совместно с гарниеритом встречается в доволь­но значительных количествах в Ревдинском и Уфалейском районах (Ср. Урал) в Петровском, Тюленевском, Ново-Черемшанском, Голендухинском и др. месторождениях гипергенных силикатно-никелевых руд. Здесь ми­нералы этого ряда широко развиты в приконтактных впадинах в виде покрова на поверхности мраморов или конкреций в галлуазитовых гли­нах по соседству с подвергавшимися выветриванию в древнее время серпентинитовыми массивами. Кристаллические разности непуита были обнаружены главным образом в делювии серпентинитов, заполняющих карстовые впадины среди известняков на границе с массивами ультра­основных пород (в Тюленевском месторождении). Установлен также в Халиловских и Аккермановском месторождениях, в том числе и в соста­ве скрытокристаллических гарниеритовых выделений (Ю. Урал). Гар­ниерит впервые был установлен в Новой Каледонии около Нумеа. Си­ликатные никелевые руды, как и на Урале, здесь залегают под железистыми остаточными продуктами выветривания серпентинитовых массивов.

Практическое значение. Непуит как в чистом виде, так и в составе смешаннослойных гидросиликатов никеля находится в важных в про­мышленном отношении никелевых рудах.
II. ХРИЗОТИЛЫ — Mg₃[Si₂O₅][OН]₄ От греч. хризос — золото, тилос - волокно. Минерал иногда действительно имеет золотистый отлив. Обычно называют асбестом или хризотил-асбестом.

Хим. состав такой же, как серпентина: MgO — 43,0%, SiO₂ — 44,1%, Н₂O - 12,9%.

Сингония самой распространенной полиморфной модификации — клино­хризотила, — моноклинная; призмати­ческий в. с. Агрегаты. На фоне сплошной массы серпентина асбест отчетливо выделяется в виде «прожилков», в которых во­локна асбеста ориентированы обычно перпендикулярно к стенкам.

Цвет хризотил-асбеста зеленовато-желтый с золотистым отливом, иногда белый, редко бурый, в распущенном виде — снежно-белый. Блеск шелковистый. Твердость 2-3. Прочие свойства. Обладают огнестойкостью и щелочеупорностью. Плохой проводник теп­ла, электричества и звука.

Диагностические признаки. Узнается легко по параллельно-волок­нистому строению и эластичности отдельных волокон. От амфиболовых асбестов отличим по оптическим свойствам (двупреломлению) и по от­ношению к кислотам.

П. п. тр. не плавится, белеет. В HCl, в отличие от амфиболовых асбес­тов, растворяется, оставляя волокнистый скелет кремнезема. Разлагающее действие оказывает также морская вода.

Происхождение и месторождения. Главным образом в связи с гидротермальным изменением богатых магнезией ультраосновных пород.

Хризотил-асбест наблюдается среди жилообразных полос или непра­вильной формы участков сплошного серпентина, отличающегося по внеш­нему виду от вмещающих серпентинизированных пород.

В России Баженовское месторождение хризотил-асбеста (город Ас­бест, к северо-востоку от Екатеринбурга) представлено асбестоносными серпентинитами среди перидотитов в виде сети переплетающихся полос, вытянутых в меридиональном направлении на несколько километров. В том же направлении следуют жилы диорит-аплитов и кварцевых порфиров, в контакте с которыми серпентиниты сильно смяты, оталькованы и хлоритизированы. В парагенезисе с хризотил-асбестовыми жилами и прожилками находятся сплошной серпентин, офит, иногда карбонаты, тальк, брусит и др. Этого же типа месторождения известны в Алапаев­ском, Режевском, Красноуральском и других районах Урала, а также в серпентинитовом поясе Восточных и Западных Саян. Крупное месторожде­ние Ак-Довурак, расположенное в Туве, также является аналогом Баженовского мемторождения.

Практическое значение. Из асбеста давно уже научились делать пряжу и ткани.

Асбест используется в различных отраслях промышленности. Из асбе­стового волокна длиной больше 8 мм в текстильной промышленности ма­шинным способом изготовляют ткани для огнестойких костюмов, театраль­ных 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 материа­лов (шифер), асбоцементных труб. Мелкое волокно используется для теп­лоизоляционных прокладок (асбестита и пр.), огнестойких красок, обмаз­ки 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).

38. Группа клинохлора и шамозита.

I. КЛИНОХЛОР - (Mg,Fe)₄,₇₅Al_1,25[Si_2,75Al_1,25O₁₀][OH]₈. От греч. клино — наклонять.

Хим. состав варьирует в следующих пределах (в %): MgO — 17,0-34,5, FeO — 1,8-12,2, Fe₂O₃ — 0-3, А1₂О₃ — 13,1-17,6, SiO₂ — 28,3-33,9, Н₂О — 11,7-14,2. Примеси: CaO (до 9 %), MnO (до 2,3 %), Сг₂О₃ (до 8 %). Маложелезистая разность называется лейхтенбергитом, а хромсодержащий клинохлор, установленный также акад. Н. И. Кокшаровым, — кочубеитом.

Сингония моноклинная; моноклин­но-призматический в. с. Облик крис­таллов г ексагональнопластинчатый или таблитчатый, реже призматический и бочонковидный (рис. 337); хорошо об­разованные кристаллы встречаются ча­сто. Главные формы: {001}, {010}, {043},

{ 112}, {111} и другие, нередко с очень сложными символами. Двойники распространены по хлоритовому и слю­дяному законам. Агрегаты крупночешуйчато-зернистые до скрыточешуйчатых. В пустотах горных пород часты друзы кристаллов, обычно таблитчатых.

Цвет клинохлора изменяется от тра­вяно-зеленого до бледного оливково-зеле­ного, желтого, иногда белого (лейхтенбергит) с сероватым, розовым, фиолетовым (у хромсодержащих разностей) и други­ми оттенками. В тонких листочках про­зрачный Двойники клинохлора по (001)

или просвечивает. Блеск на плоскостях спайности перламутровый. Твердость 2-2,5. Листочки мягки, гибки, но не упруги. Спайность по {001} весьма совершенная. Уд. вес 2,61—2,78.

Диагностика. Во многом сходен с пеннином. С досто­верностью можно говорить о клинохлоре только на основании данных химического анализа.

Усл-ия нахожд-ия. Наряду с пеннином широко рас­пространен в хлоритовых сланцах, в которых он часто является главным породообразующим минералом. Образование этих сланцев обычно свя­зано с метаморфизмом изверженных пород, богатых магнезиально-желе­зистыми силикатами (большей частью порфиритов, серпентинитов и др.).

Копи Шишимских и Назямских гор на западном склоне Ю. Урала (Златоустовский район). Особенно славится Ахматовская копь (в Назямских горах), где друзы великолепных по внеш­нему виду и богатству форм клинохлора и лейхтенбергита наблюдаются в ассоциации с эпидотом, диопсидом, гранатом, везувианом, кальцитом и сфеном. Они встречаются обычно в трещинах среди хлоритового сланца и в эпидотите.

Кочубеит (хромсодержащая разность) впервые был встречен в районе Уфалея (Урал), по-видимому, в месторождениях хромистого железняка.

II. ШАМОЗИТ — Fe₄Al[Si₃AlO₁₀][OH]₈ • nH₂O. Формула приближенная. Назван по месту нахождения — Шамуазон в кантоне Валлис (Швейцария).

Хим. состав непостоянный (в %): FeO — 34,3-42,3, Fe₂O₃ — 0-6, Al₂0 — 13-20,1, SiO₂ — 22,8-29, H₂O — 10-13. Примеси: MgO — до 4,4, иногда до 7 %, CaO — до 1,6 %, TiO₂ — до 1,1 %.

Сингония моноклинная. Распространен обычно в виде оолитовых стя­жений с концентрически-зональным строением. Наблюдается также в виде цемента между песчинками или сплошных скрытокристаллических или землистых масс.

Цвет шамозита зеленовато-темно-серый до черного. Непрозрачен. Чер­та светлая зеленовато-серая. Блеск обычно матовый или обладает слабым стекловидным блеском. Твердость 3. Уд. вес 3,03-3,40.

Диагностические признаки. Макроскопически обычно можно пред­положить по оолитовому строению, темно-зеленому или черному цвету, зеленовато-серой черте.

Усл. нахожд-ия. Распространен в некоторых оса­дочных железорудных месторождениях различного возраста, преимуще­ственно юрского. Судя по парагенезису с сульфидами железа, сидеритом, а также по закисной форме железа, шамозит образуется в условиях недо­статка кислорода в прибрежных зонах морей. В современных морских осадках встречен не был.

При выветривании легко окисляется с образованием гидроокислов железа в виде бурых железняков, представляющих типичные железные шляпы в месторождениях шамозитов.

В России скопления шамозита установлены среди палеозойских и мезозойских осадков по восточному склону Урала (в Серовском, Ала­паевском, Аятском и других районах), в ряде мест Северного Кавказа сре­ди юрских отложений и в других местах.

Практическое значение. Залежи шамозита встречаются иногда в виде крупных пластовых тел и в этих случаях представляют промышленный интерес как руды железа.

39. Минералогия каолинита и монтмориллонита.

I. КАОЛИНИТ — Al₄[Si₄O₁₀][OH]₈. Старинное название этого минерала перешло от китайцев: каулинг — высокая гора (так называлось месторождение каолина).

Хим. состав. А1₂О₃ — 39,5 %, SiO₂ — 46,5 %, Н₂О — 14 %. Из примесей в незначительных количествах устанавливаются: Fe₂O₃, MgO, CaO, Na₂O, K₂O, BaO, SiO и др.

С ингония триклинная; пинакоидальный в. с. С. Кристаллическая структура. Как и в других слюдообразных минералах, кремнекислородные тетраэдры (алюминий в них не участвует) тремя вершинами связаны в слой обычной шестиугольной сет­ки. Каждая четвертая вершинка, занятая кислородом, принимает участие в строении одной из сторон катионного «гиббситового», т. е. диоктаэдриче­ского слоя. В таких двухслойных пакетах общий отрицательный заряд комплексного аниона и гидроксильных анионов компенсируется по­чти полностью положительным зарядом катионов Al. На контакте каждого слоистого пакета со следующим, с одной сторо­ны, располагаются гидроксильные группы, а с другой — ионы кислорода сле­дующего тетраэдрического слоя. Подобным строением кристаллов каоли­нита просто объясняются весьма совершенная базальная спайность и легкая расщепляемость на тонкие пластинки минералов этой группы.

Облик кристаллов. Более или менее хорошо образованные пластин­чатые кристаллы исключительно редки и малы по размерам (до 1 мм). Под электронным микроскопом устанавливаются гексагонального облика обломки изогну­тых столбчатых кристаллических образований, по виду напоминающих дождевых червей. Отдельные чешуйки и пластинки обладают гексаго­нальным, реже ромбическим или тригональным обликом. Агрегаты рых­лые, 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 зеленова­тым или голубоватым оттенком. Блеск отдельных чешуек и пластинок пер­ламутровый, сплошных масс — матовый. Твердость около 1. Отдельные чешуйки гибки, но не обладают упру­гостью. В сухом состоянии землистые массы кажутся тощими на ощупь. Спайность весьма совершенная по {001}. Устанавливаются также направ­ления спайности, параллельные шестилучевым фигурам удара. Уд. вес 2,58-2,60.

Диагностика. Каолинит в сплошных землистых мас­сах легко растирается между пальцами, в сухом виде жадно поглощает воду, в мокром состоянии дает необычайно пластичное тесто. Тонкокрис­таллические разности в соответствующих препаратах под микроскопом узнаются по форме чешуек и оптическим константам. Скрытокристал­лические массы приблизительно могут быть определены по показателям преломления, а более точно — по рентгенометрическим данным, кривым нагревания и другими методами.

Усл. нахожд-ия. В главной массе образуется в ус­ловиях 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 Н₂О и СО₂.

Явления каолинизации также происходят в условиях низкотемпера­турных гидротермальных процессов при воздействии, очевидно, кислых вод, содержащих главным образом CO₂, на те же алюмосиликаты и сили­каты алюминия, не содержащие щелочей.

При процессах регионального метаморфизма в условиях высоких тем­ператур глины переходят в плотные глинистые сланцы (аргиллиты и филлиты).

На Урале большое число первичных и вторичных месторождений, преимущественно огнеупорных каолинов, распространено главным об­разом по восточному склону в Екатеринбургской и Челябинской облас­тях: Курьинское, Троицко-Байновское, Еленовское и др. Огнеупорные глины, связанные с озерными и болотными углистыми осадками, распро­странены также в Подмосковном угольном бассейне.