Реферат Курсовая Конспект
Силикаты. - раздел Философия, ГЛАВНЕЙШИЕ ПОРОДООБРАЗУЮЩИЕ МИНЕРАЛЫ И ГЛАВНЕЙШИЕ ГОРНЫЕ ПОРОДЫ К Классу Силикатов Относится Наибольшее Число Минералов, Входящих В Состав З...
|
К классу силикатов относится наибольшее число минералов, входящих в состав земной коры. Эти минералы слагают большинство горных пород.
Установлено, что во всех силикатах каждый ион кремния Si4+ находится в соединении с четырьмя ионами кислорода и может быть изображен формулой [SiO4]4--. Основная структурная единица силикатов – кремнекислородный тетраэдр – группировка, состоящая из четырех больших ионов кислорода и одного иона кремния. При этом центры ионов кислорода образуют четыре вершины тетраэдра, а ион кремния занимает центр такого тетраэдра (рис. 17, I). В основу классификации силикатов положен способ соединения тетраэдров. Все минералы силикатов разделяются в зависимости от способов сочленения кремнекислородных тетраэдров на следующие группы: островные, кольцевые, цепочечные, ленточные, листовые и каркасные.
1) Островные силикаты. В структуре силикатов этой группы кремнекислородные тетраэдры не имеют общих вершин, т.е. общих ионов кислорода, и удерживаются в решетке ионами других элементов (рис. 17, I).
Рис. 17 Типы соединения кремнекислородных тетраэдров:I – изолированный тетраэдр, II – группа из двух тетраэдров (сдвоенных), группы соединённых тетраэдров образующих: III – кольца, IV – цепочку, V – ленту, VI – слой (лист).
Рис. 18 Типы соединения кремнекислородных тетраэдров:группы соединённых тетраэдров образующих каркас.
К островным силикатам из широко распространенных породообразующих минералов относятся оливин и гранат.
Оливин (Fe,Mg) [SiO4] – железомагнезиальный, бедный кремнекислотой силикат он характерен для ультраосновных или основных изверженных пород.
Гранаты встречаются преимущественно в метаморфических и метаморфизованных породах реже в изверженных породах. Известно несколько разновидностей гранатов, из которых самым распространенным является альмандин Fe3Al[SiO4]3 темно-красного или буроватого цвета; реже встречается розовато-красный пироп Mg3Al2 [SiO4]3 и наиболее редко – зеленый гроссуляр Са3А12 [SiO4]3
2) Кольцевые силикаты. Силикаты, структура которых образована кольцами из трех, четырех или шести кремнекислородных тетраэдров называются кольцевыми (рис. 17, III).
Представителем силикатов с кольцом из шести тетраэдров – [Si6O18] является берилл Ве2А13 [Si6O18] – полупрозрачный и прозрачный зеленый минерал, образующий шестигранные призматические кристаллы. Из него добывается металл бериллий.
К этой же группе относится турмалин – сложный бороалюмо-силикат встречающийся главным образом в гранитных породах и пегматитовых телах, а также в сланцах на границе с магматическими породами. Красиво окрашенные прозрачные разновидности турмалина используются как драгоценные камни; некоторые разновидности применяются в радиотехнике.
3) Цепочечные силикаты. В структуре силикатов этой группы кремнекислородные тетраэдры соединены в неправильные цепочки с радикалом [SiO3]2-. Цепочечные силикаты состоят из одинарных цепочек тетраэдров (рис. 17, IV). В группу этих силикатов входят железомагнезиальные силикаты семейства пироксенов, среди которых различают моноклинные и ромбические.
Представителем моноклинных пироксенов является авгит Са(Mg,Fe,Al)[(SiAl)2O6] – минерал сложного и непостоянного химического состава. В структуре авгита алюминий находится в центре кислородных тетраэдров, занимая место кремния. Для этого минерала характерны кристаллы зеленовато-черного цвета с восьмиугольным сечением и блестящими гранями. Среди ромбических пироксенов выделяются энстатит Mg2[Si2O6]6 и гиперстен (Fe, Mg)2[Si2О6].
4) Ленточные силикаты. Наиболее распространенными представителями этих силикатов (рис. 17, V) являются амфиболы, которые входят в состав магматических и метаморфических горных пород. Строение амфиболов гораздо сложнее, чем пироксенов, но между этими группами имеется много общего: цвет и облик кристаллов, твердость, плотность. Как и пироксены, они кристаллизуются в ромбической и моноклинной сингониях. В отличие от пироксенов у большинства амфиболов шелковистый блеск, вытянутые столбчатые, часто игольчатые кристаллы шестиугольного сечения, более совершенная спайность.
Наиболее широко развиты моноклинные амфиболы, главным образом роговая обманка. Состав ее весьма разнообразен и непостоянен: он может быть выражен формулой (Са,Na)2 (Mg,Fe2+)4(Al,Fe3+)[(Si, Al)4О11]2 (F,ОН)2. Роговая обманка имеет светло-темно-зеленый и буровато-черный цвет. От авгита она отличается волокнистостью и шелковистым блеском вытянутых столбчатых кристаллов.
5) Листовые (слоевые) силикаты. Если ленты тетраэдров соединяются в один непрерывный слой, то образуется структура листовых силикатов (рис. 17, VI). Внутренняя структура минералов этого подкласса определяет их весьма совершенную спайность в одном направлении и небольшую твердость. В составе этих силикатов кроме Si и О присутствуют Mg, Al, К, Na и Са, а также гидроксогруппа ОН. Среди листовых силикатов можно выделить силикаты и алюмосиликаты.
К листовым силикатам относятся тальк, серпентин и каолинит, а к листовым алюмосиликатам – слюды, хлориты и гидрослюды, из которых наиболее характерным является глауконит, образующийся в морских условиях. Листовые силикаты и алюмосиликаты являются весьма распространенными минералами изверженных и метаморфических горных пород (за исключением глауконита).
Тальк Mg3(OH)2 [Si4О10] – магнезиальный листовой силикат. Плотная разновидность талька называется жировиком, а горная порода, состоящая из талька, - горшечным камнем, или талькитом. Тальк широко применяется в бумажной, резиновой, парфюмерной, фармацевтической, кожевенной и фарфоровой промышленности, а также для изготовления огнеупорной посуды и кирпича.
Серпентин Mg6(OH)8 [Si4O10] отличается от талька только большим содержанием магния и меньшим – кремнезема. Горная порода, состоящая из серпентина, часто называется серпентинитом, или змеевиком – по зеленой пятнистой окраске («серпенс» - змея). Широко известна волокнистая разность серпентина – асбест. Асбест используется для изготовления огнеупорных тканей, прокладок и многих других изделий.
Каолинит Al4(OH)8[Si4O10] формируется при химическом выветривании алюмосиликатов магматических пород на поверхности земли. Он входит в состав многих глин. Землистые рыхлые массы каолинита называются каолином. Употребляется этот минерал в строительном деле, керамическом производстве, бумажной промышленности и как огнеупорный материал.
Слюды – листовые, алюмосиликаты, имеющие важное породообразующее значение. Они входят в состав многих магматических и метаморфических горных пород. Общее количество слюд в породах земной коры – около 4%. Минералы этого ряда кристаллизуются в моноклинной сингонии, обладают весьма совершенной спайностью в одном направлении, благодаря которой они расщепляются на тончайшие упругие листочки. Породообразующее значение имеют мусковит и биотит.
Мусковит KA12(OH,F) [A1SiOio] – бесцветная или слабо окрашенная желтоватая, зеленоватая прозрачная калиевая слюда. Мелкочешуйчатая разновидность мусковита называется серицитом. Мусковит применяется как прекрасный изоляционный материал, а его порошок (скрап) служит для изготовления огнестойких строительных материалов, бумаги, красок, автомобильных шин и т. д.
Биотит K(Mg, Fe2+, Fe3+, A1)3(OH, F)2[AlSi3O10] – магнезиально-железистая слюда зеленовато- или коричневато-черного цвета. Биотит широко распространен во многих магматических и метаморфических горных породах. Бурая магнезиальная слюда, похожая на биотит, но не ломкая, называется флогопитом. Она широко используется в электротехнике.
Хлориты – водные алюмосиликаты магния и железа. Название этим минералам дано по своеобразному зеленому цвету («хлорос» - зеленый). Хлориты развиты в основном в метаморфических породах, в которых они формируются за счет магнезиально-железистых силикатов. Некоторые из хлоритов содержат до 38% железа и используются как железные руды (шамозит).
Глауконит K(Fe3 +, Al, Fe2 +, Mg)2-3(OH)2[AlSi3O10].nH2O относится к группе гидрослюд. По данным рентгеноструктурных исследований, он является смесью нескольких минералов. Глауконит образуется в неглубоких морских бассейнах и широко распространен в песках, глинах, опоках, известняках и других осадочных породах, где встречается в виде скрытокристаллических зернышек округлой формы. Используется как калийное удобрение в сельском хозяйстве и для смягчения жесткости воды.
6) Каркасные силикаты. От всех остальных силикатов минералы этой группы отличаются тем, что в их решетке кремнеалюмокислородные тетраэдры соединены друг с другом всеми четырьмя вершинами, в результате чего образуется каркас (рис. 18). В каркасных силикатах ионы алюминия занимают место некоторых ионов кремния, и в соответствии с этим тетраэдры делятся на алюмо- и кремнекислородные. Каркасные силикаты делятся на две группы минералов: полевые шпаты и фельдшпатоиды.
По химическому составу среди полевых шпатов выделяются калиево-натриевые (щелочные) и известково-(кальциево)-натриевые, или плагиоклазы.
Из щелочных полевых шпатов важное значение имеет ортоклаз K[AlSi3O8] – минерал с желтовато-розовой и мясокрасной окраской, кристаллизующийся в моноклинной сингонии и образующий прямоугольные сколы по спайности в двух направлениях (от греч. «ортоклаз» - прямоколющийся). К этой же группе относится микроклин, аналогичный ортоклазу по химическому составу, но кристаллизующийся в триклинной сингонии.
Плагиоклазы по химическому составу представляют собой непрерывный ряд изоморфных смесей двух составных частей: альбитовой Ab-Na [AlSi3O8] и анортитовой An-Са [Al2Si2O8]. Плагиоклазы разного состава носят различные названия: олигоклаз, андезин, лабрадор и битовнит, в них соответственно уменьшается содержание (в %) натриевой составляющей Ab и увеличивается кальциевой An. Все плагиоклазы кристаллизуются в триклинной сингонии.
Фельдшпатоиды по химическому составу сходны с полевыми шпатами, но беднее их кремнекислотой. Они как бы замещают полевые шпаты в некоторых магматических породах, бедных кремнекислотой, но богатых щелочами, и поэтому играют существенную роль в составе щелочных пород. Альбиту (натриевому полевому шпату) соответствует фельдшпатоид нефелин (Na,К) [AlSiO4]. Он входит в состав бескварцевых щелочных магматических пород – нефелиновых сиенитов – и применяется в стекольной, керамической и химической промышленности, а также используется для производства алюминия. Калиевым полевым шпатам (ортоклазу и микроклину) соответствует лейцит K[AlSi2O6] – породообразующий минерал излившихся пород, который может использоваться для производства калия и алюминия.
– Конец работы –
Эта тема принадлежит разделу:
Кафедра геологии нефти и газа... КАЛЯГИН С М... ГЛАВНЕЙШИЕ ПОРОДООБРАЗУЮЩИЕ МИНЕРАЛЫ И ГЛАВНЕЙШИЕ ГОРНЫЕ ПОРОДЫ...
Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Силикаты.
Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:
Твитнуть |
Новости и инфо для студентов