Бетехтин А. Г. Курс минералогии

Раздел V. Кислородные соли (оксисоли)
579
слоя должен пустовать, тогда как в тальке заполнены все октаэдрические
полости бруситового слоя. В связи со степенью заполнения октаэдриче
ских пустот по образцу бруситового или гиббситового слоя различаются,
соответственно триоктаэдрические и диоктаэдрические структуры сло
истых силикатов.
Как в структуре талька, так и в структуре пирофиллита эти пакеты об
ладают очень прочной внутренней связью, почти полностью компенсиро
ванной. Поэтому такие пакеты связаны между собой остаточными очень
слабыми вандерваальсовскими силами (на наружных плоских сторонах
пакетов кислородные ионы в каждом тетраэдре SiO
4
связаны с двумя иона
ми Si и, следовательно, не остается активной валентной связи для прочно
го сочленения пакетов между собой). Этим объясняется очень низкая твер
дость талька и пирофиллита, их необычайно легкая расщепляемость на
эластичные пластинки и, наконец, отсутствие упругости в последних.
В тех минералах, в которых часть ионов Si
4+
заменяется ионами Al
3+
(в той же четверной координации), наблюдается уже существенное из
менение свойств. Замена одного иона Si
4+
на ион Al
3+
, так же как и в ам
фиболах, приводит к увеличению отрицательного заряда в анионном ра
дикале на единицу. Это означает, что наружные плоские стенки пакета
становятся активными. Для нейтрализации этого приобретенного заря
да в пространство между пакетами входят одновалентные крупные кати
оны К
1+
, могущие располагаться лишь в больших «пустотах» против цент
ров гексагональных, вернее, дитригональных (по Н. В. Белову) колец в
кремнекислородных слоях в шестерной, а не в двенадцатеричной коор
динации, как это считали ранее. В итоге получаем относительно прочно
связанные между собой пакеты. Отсюда, как следствие, твердость таких
минералов (типичных слюд) значительно выше, чем талька: отщепляемые
тонкие листочки обладают упругостью, т. е. способностью при изгибании
возвращаться в прежнее положение.
Если в анионном радикале Si
4
O
10
два иона Si
4+
заменены двумя иона
ми Al
3+
, то отрицательный заряд в нем возрастает до 2. В этом случае он
может быть компенсирован уже двухвалентными катионами, например
Са
2+
, ионы которого (меньшие по размерам) располагаются в иных мес
тах, нежели ионы К. Это обстоятельство, т. е. увеличение прочности связи
между пакетами, более существенно изменяет свойства слюдообразных
минералов: твердость возрастает, расщепляемость затруднена, отщепля
емые пластинки ломки, почему и было дано этой группе минералов на
звание хрупких слюд.
Для минералов рассматриваемого подкласса особый интерес представ
ляет также вопрос об изоморфных замещениях. Кроме обычных изова
лентных замещений ионов Mg
2+
ионами Fe
2+
, Ni
2+
и др., а также ионов Al
3+
ионами Fe
3+
, Cr
3+
и др., широко распространен способ замещения ионами
иной валентности, но в таких количествах, чтобы общий заряд оставался

Описательная часть
580
одним и тем же. Например, 3Mg
2+
могут заменяться 2Al
3+
. Однако по сути
дела такая замена должна происходить «скачкообразно» (Mg
12
—Mg
9
Al
2
—
Mg
6
Al
4
—Mg
3
Al
6
—Al
8
), хотя практически по химическим анализам эти
скачкообразные изменения улавливать не удается. Следует заметить, что
подобная замена ионов имеет место в бруситогиббситовых слоях паке
тов, в которых при замене трех ионов Mg
2+
двумя ионами Al
3+
одно место
остается незанятым. Физические свойства, за исключением оптических
и удельного веса, при этом не меняются. Этого рода изменение в хими
ческом составе относящихся сюда минералов является одним из важных
признаков, на которых основывается классификация их.
В некоторых слюдообразных минералах между слоистыми пакетами,
обладающими слабой остаточной связью, как увидим, располагаются бру
ситовые или гиббситовые пакеты (в хлоритах), а иногда слои молекул
Н
2
О (в гидрослюдах и им подобных образованиях). Как и во всех других
водных минералах, молекулы Н
2
О по кристаллохимическим соображе
ниям должны располагаться в этих слоях строго ориентированно.
1. Группа талька–пирофиллита
Эта группа представлена двумя весьма характерными по физическим
свойствам минералами. Как уже было указано во введении к слюдоподоб
ным минералам, кристаллические структуры этих минералов чрезвычай
но близки одна к другой (рис. 328). Различие заключается лишь в том, что
в структуре триоктаэдрического таль
ка катионы Mg
2+
заполняют все шес
тикоординационные места между дву
мя гексагональносетчатыми слоями
[Si
4
O
10
], а в структуре диоктаэдриче
ского пирофиллита катионы Al
3+
зани
мают только две трети этих мест. В ре
же встречающихся промежуточных
по составу разностях (например, в пи
рофиллите примерно с 30 % молекул
талька), повидимому, имеет место пе
риодическое внедрение магнезиаль
ных или глиноземистых пакетов в за
висимости от общего состава, т. е.
такие минералы являются смешанно
слойными образованиями.
В противоположность многим дру
гим группам минералов данного под
класса, изоморфное замещение Mg
2+
на Fe
2+
и Ni
2+
, а также Al
3+
на Fe
3+
в
ряду тальк—пирофиллит устанавливалось пока в узких пределах. Близость
многих физических свойств этих минералов настолько велика, что по вне
шним признакам часто пирофиллит принимают за тальк и наоборот.

жүктеу/скачать 4,45 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: