Минералогия_2 / Бетехтин / betehtin_2

626	Описательная часть

Огромное месторождение глауконитовых песков верхнемелового воз раста, подстилающих пласты фосфоритов, располагается в пределах так называемой Южно Русской впадины (Украина). В глауконитовых песках часто обнаруживаются фосфоритовые желваки. Глауконитовые песчани ки широко распространены в отложениях третичного возраста среди крем нистых глин и опок вдоль восточного склона Урала, в Поволжье, Запад ном Казахстане и во многих других местах.

Практическое значение. Глауконит как калийсодержащий минерал в сыром виде или, лучше, после соответствующей термической обработ ки находит применение для удобрения почв.

Глауконитовые концентраты используются в качестве дешевой защит ной краски зеленого цвета, обладающей рядом преимуществ по сравне нию с другими зелеными красками (стойкость по отношению к кисло там, щелочам, неядовитость и пр.).

Глауконит под названием «неопермутита» применяется также как смягчитель жестких вод в сахарной, пивоваренной, винокуренной, тек стильной и других отраслях промышленности. Такое применение осно вано на способности его к реакциям катионного обмена. Для этой цели глауконитовые концентраты предварительно обрабатываются раствором поваренной соли, в результате чего ионы натрия поглощаются концент ратом. При фильтровании через такой концентрат жесткой воды проис ходит обмен катионами: щелочноземельные катионы воды поглощают ся, а в раствор переходят катионы натрия, чем и вызывается уничтожение жесткости воды.

БЕЙДЕЛЛИТ — Al2[Si4 xAlxO10][OH]2 · (Na2,Ca)x/2 4Н2О. Назван по местности Бейделл в Колорадо (США).

Химический состав непостоянный, показывает переменные количе ства полуторных окислов и кремнезема в зависимости от содержания воды. Содержание Al2О3 колеблется от 20 до 27,6 %, SiO2 — от 45 до 50 %. Почти всегда в небольших количествах содержатся Fe2O3, CaO, щелочи: Na2O и K2О, иногда MgO, NiO, MnO и др.

Сингония моноклинная. Изредка встречается в тонких ромбовидных пластинках. Обычно распространен в виде землистых масс вместе с монт мориллонитом в бентонитовых глинах. Кристаллическая структура ана логична структуре монтмориллонита.

Цвет белый с желтоватым, буроватым, красноватым оттенком. Блеск у плотных масс слабый, восковой. Показатели преломления непостоян ны, зависят от содержания воды.

Твердость пластинок 1,5. Спайность по {001}. Уд. вес 2,6 (пластинок). Бейделлит, как и все другие минералы рассматриваемой группы, облада ет явно выраженной способностью к катионному обмену в строго экви валентных соотношениях, набуханием в воде и другими общими свой ствами. О практическом значении см. монтмориллонит.

Раздел V. Кислородные соли (оксисоли)

627

Происхождение и месторождения. Бейделлит наблюдался в коре выветривания основных и ультраосновных пород в Халиловском, Аккер мановском и других районах Ю. Урала. С этими условиями нахождения связано, например, содержание в них никеля и хрома. Встречался также в зонах окисления некоторых рудных месторождений (сурьмяных, марган цевых и др.). В весьма существенных количествах устанавливается в лёс сах, например в юго восточной части штата Миссури (США), в почвах, образовавшихся за счет лёсса, или в сероземах на изверженных породах иногда как продукт изменения вулканического пепла, в бенто нитовых глинах вместе с монтмориллонитом и т. д.

МОНТМОРИЛЛОНИТ — (Mg0,33Al1,67)[Si4O10][OH]2 · [Na0,33(Н2О)4]. Назван по месту нахождения в Монтмориллоне (Франция). Является

широко распространенным минералом, главным образом среди некото рых разностей глин.

Химический состав непостоянный, сильно зависит от варьирующего содержания воды. По имеющимся анализам чистых разностей устанавли ваются следующие колебания (в %): SiO2 — 48–56, Al2О3 — 11–22, Fe2O3 — 5 и больше, MgO — 4–9, CaO — 0,8–3,5 и больше, Н2О 12–24. Кроме того, иногда устанавливаются К2О, Na2O и др. Из разновидностей по составу заслуживает внимания Cr монтмориллонит, называемый волконскоитом и используемый в качестве красителя.

Сингония моноклинная. a0 = 5,10; b0 = 8,83; с0 = 15,2 (при нагревании до 400 °С с0 уменьшается до 9,6).

Цвет монтмориллонита белый с сероватым, иногда синеватым оттен ком, розовый, розово красный, иногда зеленый. Блеск в сухом состоянии матовый. Nm = 1,516–1,526.

Твердость отдельных чешуек неизвестна. Очень мягкий. Жирный. Спайность чешуек совершенная по {001}. Уд. вес непостоянный.

Диагностические признаки. Наличие монтмориллонита в тех или иных глинах можно заподозрить по явлениям сильного их набухания от влаги и связанной с этим свойством жирности. Однако точная диагнос тика без измерения оптических констант, рентгенометрических исследо ваний и химических анализов невозможна.

Интересны некоторые внешние признаки, свойственные выходам на дневную поверхность бентонитовых глин, богатых монтмориллонитом и бейделлитом. После дождей поверхностные выходы их превращаются в густую массу скользкого студня. При высыхании они трескаются и в то же время вспучиваются под влиянием продолжающегося сильного разбуха ния более глубоких участков. В результате они приобретают сморщенный, сильно трещиноватый вид, напоминающий кораллы. В установившуюся сухую погоду поверхность этих глин становится чрезвычайно рыхлой.

Происхождение и месторождения. Монтмориллонит образуется по чти исключительно в экзогенных условиях, преимущественно в процессе

628	Описательная часть

выветривания основных изверженных горных пород, в условиях щелоч ной среды.

Многие бентонитовые глины, состоящие из монтмориллонита, обра зовались в качестве продукта разложения вулканических пеплов, оседав ших главным образом в морских бассейнах.

Монтмориллонит широко развит также в коре выветривания основных изверженных горных пород: диабазов, базальтов, габбро, перидотитов и др. Образуется и в почвах за счет выветривающихся гранитов и диоритов. Известны скопления его в выщелоченных и среднегумусных черноземах и каштановых почвах, образующихся на изверженных горных породах.

Образуясь в поверхностных условиях, монтмориллонит является бо лее или менее устойчивым минералом. В пустынных местностях залежи его, превращаясь с поверхности в тонкий пылевидный материал, с помо щью ветров и самумов легко переносятся по воздуху. Этим путем возни кают лёссовые отложения, содержащие часто в существенных количествах бейделлит и монтмориллонит.

Около Нальчика (Кабардино Балкария, Северный Кавказ) известны высококачественные монтмориллонитсодержащие глины в неогеновых осадочных породах.

Месторождение высококачественных отбеливающих глин известно в окрестностях сел. Гумбри, близ Кутаиси (Западная Грузия) в виде плас та различных оттенков от почти белого через светло желтоватый, желто вато зеленый до серого цвета. Материалом для образования этих глин по служил вулканический пепел, снесенный в море в позднемеловую эпоху. Бентонитовые глины, обладающие адсорбирующими и омыляющими свойствами, представлены группой месторождений в окрестностях сел. Асканиа (в Западной Грузии, к юго востоку от г. Махарадзе) в виде плас тообразных залежей. Отметим также месторождения кила в Крыму (верх немелового возраста). В районах от Карасубазара до Севастополя они давно уже разрабатываются кустарным способом. Месторождения отбе ливающих глин (фуллеровы земли) широко распространены в США: во Флориде, Джорджии, Алабаме, Калифорнии, а также во Франции (Монт мориллон в Виенне), Германии, Японии и в других странах.

Практическое значение. Благодаря высокой поглотительной способ ности монтмориллонитовые глины широко используются для различных целей в промышленности либо непосредственно в просушенном виде, либо после предварительной химической обработки (активации).

Главным потребителем таких глин является нефтяная промышлен ность, использующая их для очистки продуктов дробной перегонки неф тей от посторонних взвешенных примесей (смол, углистых веществ и пр.). В текстильной промышленности они применяются при отделке сукон ных материалов с целью удаления жиров и масел при крашении тканей (шелковых, хлопчатобумажных и пр.), где используется их способность

Раздел V. Кислородные соли (оксисоли)

629

давать с водой и жирами устойчивые густые суспензии. В резиновом про изводстве эти глины наряду с каолином употребляются в качестве актив ного наполнителя для придания жесткости и повышения сопротивления истиранию, кислотоупорности и пр. В мыловаренной и косметической промышленности они применяются как наполнители при производстве дешевых сортов мыла, изготовлении пудры, грима, губной помады, зуб ного порошка, пасты и т. д. Применяются они также для очистки воды и пищевых продуктов (вина, растительных масел и пр.), в качестве доба вок при производстве бумаги, керамики и, наконец, при изготовлении лекарств, главным образом как связующее (в таблетках и пилюлях), как адсорбенты бацилл и вредных веществ при желудочных заболеваниях, ранениях, отравлениях алкалоидами и т. д.

НОНТРОНИТ — (Fe,Al)2[Si4 xAlxO10][OH]2 · Na2x(Н2О)4. Назван по месту нахождения в Нонтронэ (Франция). Синоним: хлоропал (в редко

встречающихся плотных массах в смеси с опалом).

Химический состав переменный. В редких случаях он отвечает по чти чисто железистому минеральному виду с химической формулой: Fe2[Si4O10][OH]2 · nН2О, т. е. конечному члену изоморфного ряда с Al2[Si4O10][OH]2 · nH2O (бейделлит). Обычно в существенных количе ствах содержит Al2О3 (до 14 %) и MgO (до 8 %). Содержит также CaO (до 2 %), в небольших количествах К2О, Na2O, иногда NiO, Cr2О3.

Встречается обычно в землистых скрытокристаллических агрегатах, изредка в плотных опаловидных массах.

Цвет нонтронита зеленовато желтый, фисташково зеленый, бурова то зеленый (окрашенного гидроокислами железа). Блеск рыхлых разно стей матовый, плотных — восковой. Nm = 1,585–1,600.

Твердость около 2–2,5. Излом плотных разностей раковистый. Хруп кий, рыхлый, на ощупь жирный. Спайность устанавливается лишь для чешуйчатых разностей под микроскопом. Уд. вес 1,727–1,870.

Диагностические признаки. Среди продуктов выветривания, особен но ультраосновных магнезиально железистых пород (серпентинитов, перидотитов, дунитов), можно предположить наличие его по землистым агрегатам, зеленовато желтому или зеленому цвету.

Точная диагностика может быть дана на основании оптических кон стант, химического или спектрального анализа и рентгенометрических данных.

П. п. тр. не плавится. В HCl сравнительно трудно разлагается, обра зуя студень кремнезема.

Происхождение и месторождения. Образуется при экзогенных про цессах, как указывалось — при выветривании богатых железом и магнием горных пород, преимущественно изверженных, а также в ряде месторож дений металлических, в частности железных руд. Обычно устанавливает ся в более низких горизонтах коры выветривания.

630	Описательная часть

Впроцессе выветривания на поверхности постепенно разлагается

собразованием гидроокислов железа, сохраняющих агрегатное строение нонтронита, и опала, переходящего в халцедон и кварц.

Широко распространен в древних корах выветривания серпентини товых массивов Халиловского (Ю. Урал), Кемпирсайского (там же, но Ак тюбинская область Казахстана) и других районов. Установлен также на горе Магнитной (Ю. Урал), в Кривом Роге и Приазовье (Украина) и в дру гих пунктах.

Практическое значение могут иметь нонтронитовые массы, обогащен ные никелем, встречающиеся в коре выветривания ультраосновных из верженных горных пород (дунитов и серпентинитов).

Во многих месторождениях никелево силикатных руд они имеют глав ное значение как рудообразующие минералы наряду с гидросиликатами магния и никеля, таких как непуит, иногда Ni хлориты и др.

10. Группа пренита

Сюда условно отнесены по структурным соображениям некоторые из рассматриваемых в курсе минералов, структура которых является слоис той, но не подходит под рубрики предыдущих разделов, так как тетраэд рические сетки в их структурах являются гетерогенными.

ПРЕНИТ — Ca2Al[AlSi3O10](OH)2. Назван по фамилии капитана Пре на, привезшего этот минерал с мыса Доброй Надежды.

Химический состав. CaO — 27,1 %, Аl2О3 — 24,8 %, SiO — 43,7 %, Н2О — 4,4 %. Содержит также Fe2O3 в небольших количествах.

Сингония ромбическая; ромбо пирамидальный в. с. L22P. Пр. гр.

P2cm(C 42v). a0 = 4,65; b0 = 5,52; c0 = 18,53. Кристаллическая структура. В достаточно сложной структуре пренита реализуется разветвленный сло истый анионный радикал, отличный по строению от обычного радикала слоистых силикатов — [AlSi3O10]5 . Пренитовый тетраэдрический слой ха рактеризуется необычным способом сочленения: каждый тетраэдр свя зан с другими тетраэдрами лишь двумя вершинами. Поэтому активными являются пары анионов кислорода, принадлежащие общему ребру Al тет раэдров, смотрящих по обе стороны от плоскости слоя. Расположение тетраэдров осуществляется на трех близких уровнях высоты: «заимство ванные» из структуры пироксенов параллельные цепочки Si тетраэдров, лишенных активных вершин (все кислороды общие с другими тетраэд рами) расположены на среднем уровне и «сшивают» собой активные тет раэдры, выступающие один вверх, другой — вниз).

Так образуется гофрированная трехэтажная анионная пачка, «ощети нившаяся» активными кислородными вершинами вверх и вниз. Между такими пачками располагаются катионы Ca, имеющие координационное число 8 (по четыре кислорода со стороны каждого из тетраэдрических слоев). Облик кристаллов. Яснообразованные кристаллы крайне редки.

Раздел V. Кислородные соли (оксисоли)

631

Обычно имеют короткостолбчатую или таблицеобразную форму. Глав ным образом распространен в виде сферолитов и в сплошных массах поч ковидных агрегатов с радиально волокнистым строением в пустотах сре ди измененных изверженных основных горных пород.

Цвет пренита белый, серый, зеленовато серый, зеленый и желто зе леный, полупрозрачный. Блеск стеклянный, на поверхности почек — тус клый, восковой. Ng = 1,642, Nm = 1,618 и Np = 1,612.

Твердость 6,5. Спайность средняя по {001}. Излом неровный. Уд. вес 2,8—3,0.

Диагностические признаки. Для сплошных масс обычно характерна бледная окраска с зеленоватыми оттенками. От цеолитов, с которыми можно смешать пренит по внешнему виду, отличается более высокой твер достью, оптическими свойствами, а от халцедона — по поведению п. п. тр.

П. п. тр., вспучиваясь, быстро плавится в пузыристое стекло. В закры той трубке выделяет воду при высоких температурах (отличие от цеоли тов). В HCl медленно разлагается, не образуя студня SiO2.

Происхождение и месторождения. Пренит довольно часто устанав ливается в гидротермально измененных основных породах (габбро, диа базах), образуясь в большинстве за счет основных плагиоклазов. Наблю дается также в миндалинах и трещинах среди тех же пород в виде почковидных и радиально волокнистых агрегатов, часто в ассоциации с цеолитами, кальцитом, эпидотом. Нередко в парагенезисе с ним встреча ется самородная медь, как в известных месторождениях в районе оз. Вер хнего (США).

ВРоссии он описан во многих пунктах Урала, Кавказа, Закавказья

идр. Сферокристаллы пренита с гранной поверхностью находятся с каль цитом, анальцимом и цеолитами в гидротермально выполненных пусто тах основных пород месторождений Озерное в басс. Нижней Тунгуски и на р. Воеволи Хан в верховьях Вилюя (Средняя Сибирь). Пренит с апо филлитом, кальцитом, цеолитами и ангидритом отмечен в полостях гидротермально измененных габброидов Талнахского месторождения в Норильске (север Средней Сибири). Сферолиты и корочки расщеплен ных кристаллов пренита с натролитом, кальцитом и хлоритом выполня ют поздние трещины в скаполитизированных плагиоамфиболитах на Климовском участке Чкаловского месторождения керамического сырья в Лоухском районе (Северная Карелия).

Хорошие образцы в виде корочек расщепленных кристаллов с эпидо том, кальцитом, цеолитами, халькопиритом, пиритом и гематитом на гра нат пироксен магнетитовом скарне известны на скарново железорудном месторождении Куржункуль (Сев. Казахстан).

ДАТОЛИТ — Ca[BSiO4(OH)]. Химический состав. CaO — 35,0 %, B2O3 — 21,8 %, SiO2 — 37,6 %, Н2О — 5,6 %. Сингония моноклинная; призмати

β= 90°09'.

1

2h

0

0

0

Рис. 345. Кристаллы датолита: а — Монте Лоренто, Италия (по Девизо ди Шарвенсоду); б — Арендаль, Норвегия (по Гольдшмидту)

632	Описательная часть

Кристаллическая структура характеризуется наличием изолированных слоев из вершинно связанных кремнекислородных и борокислородно гид роксильных тетраэдров, причем активными являются вершины тех и дру гих (у борных тетраэдров [BO3(OH)]4 активны гидроксильные верши ны). Кремне борокислородная сетка построена из четверных и восьмерных колец. В межслойном пространстве находятся катионы Ca2+, координи рованные по скрученным кубам шестью анионами кислорода и двумя гид роксилами. Таким образом, датолит представляет собой слоистый боро силикат кальция, однако структура его носит существенные черты

координационной структуры, о чем говорят такие свойства, как плохая спайность. Облик кристаллов. Встре чаются кристаллы самого различно го облика (рис. 345), иногда необы чайно богатые гранями; преобладают {110}, {011}, {201} и др. Широко рас пространен в зернистых агрегатах.

Цвет белый, иногда с сероватым оттенком, часто бледно зеленый, реже желтый, красный, фиолетовый и оливково зеленый. Блеск стеклянный. Ng = 1,670, Nm = 1,653 и Np = 1,625.

Твердость 5—5,5. Спайность неясная по (001). Излом раковистый. Уд. вес 2,9–3,0.

Диагностические признаки. Узнается по характерному стеклянному блеску, раковистому излому и поведению п. п. тр. Легко определяется по оптическим константам под микроскопом.

П. п. тр. легко плавится, вспучиваясь, в прозрачное стекло. Пламя ок рашивает в зеленый цвет. Разлагается в HCl с выделением студенистого кремнезема.

Происхождение и месторождения. Встречается в рудных жилах, ча сто в пустотах миндалекаменных изверженных пород в ассоциации с каль цитом, пренитом, цеолитами, в участках скарновых образований и др.

В России служит предметом добычи в бороносных скарнах Дальне горского месторождения (Приморье), отмечен и на Сев. Урале. Был обна ружен в регионально метасоматических породах Алдана, в Эмельджак ском месторождении, где ассоциирован с диопсидом, флогопитом, апатитом, шпинелью и амфиболом в кальцифирах, образовавшихся на контакте известково карбонатных толщ с алюмосиликатными породами. Отмечен в гидротермальных жилах с апофиллитом, ксонотлитом , пре нитом и цеолитами в гидротермально минерализованных полостях в ос новных породах Норильских месторождений (Красноярский край).

Из иностранных месторождений упомянем: Андреасберг в Гарце (Гер мания) в жилах с кальцитом и сульфидами; месторождения самородной меди с цеолитами в районе Кивино в Мичигане (США); Арендаль (Нор вегия) в залежах магнетита и др.

Раздел V. Кислородные соли (оксисоли)

633

Практическое значение. В случае крупных сплошных скоплений представляет несомненный промышленный интерес как источник бора. В отличие от многих боросиликатов, легко разлагается кислотами. О при менении бора см. ссайбелиит.

Подкласс Д. Силикаты с непрерывными трехмерными каркасами из тетраэдров (Si,Al)O4 в кристаллических структурах

Многие из силикатов, характеризующихся трехмерным сочленением анионных тетраэдров (Si,Al)O4, принадлежит к числу весьма широко рас пространенных и важных породообразующих минералов.

Уже указывалось, что соединения этого подкласса с химической точки зрения, представляют собой почти исключительно алюмосиликаты, т. е. та кие соединения, в кристаллических структурах которых участвуют анион ные комплексы, состоящие не только из тетраэдров SiO4, но и из тетраэдров АlO4. При этом число ионов Si4+, замещенных ионами Al3+, не превышает половины. Как правило, устанавливаются стехиометрические соотношения Si : Al, равные либо 3 : 1, либо 1 : 1, т. е. комплексные анионы часто могут быть выражены следующими формулами: AlSi3O8 или AlSiO4 (Al2Si2O8).

Соотношение (Si + Al) : О в анионных радикалах всегда составляет 1 : 2. Следовательно, минералы данного подкласса гораздо ближе, чем другие силикаты, стоят к минералам группы SiO2 (кварцу, тридимиту, кристоба литу). В соответствии с этим и кристаллические структуры их близки между собой. Тетраэдры SiO4 и AlО4 сочленены между собой в трехмер ные каркасы (остовы, вязи) точно таким же образом, как тетраэдры SiO4 в минералах группы кварца, т. е. каждая вершина любого тетраэдра явля ется общей для другого, смежного тетраэдра. Однако при сохранении этого локального условия формы и строение пространственных каркасов раз личны для разных соединений.

Весьма характерно, что в числе катионов, занимающих полости в алю мосиликатных каркасах, принимают участие только ионы, обладающие большими ионными радиусами и, соответственно, большим координаци онным числом: Na1+, Са2+, К1+, Ва2+, Sr2+ изредка Cs1+, Rb1+ и (NH4)1+. Ка тионы малых размеров с характерной для них шестерной координаци ей: Mg2+, Fe2+, Mn2+, Al3+, Fe3+ и др., которые мы привыкли видеть в предыдущих подклассах, в соединениях рассматриваемого подкласса от сутствуют совершенно. С точки зрения правила баланса валентности это объясняется очень просто.

В самом деле, среди полевых шпатов, фельдшпатоидов и цеолитов — главных широко распространенных представителей этого подкласса — устанавливаются следующие типы анионных радикалов: [AlSi3О8]1–, [Al2Si2О8]2–, [Al2Si3О10]2– и др. Таким образом, на каждый ион О2– в пер вом случае приходится 1/8, во втором — 1/4, в третьем — 1/8 непогашенной отрицательной валентности, тогда как такие катионы, как Mg2+, которые

634	Описательная часть

не могут быть окружены больше чем шестью ионами кислорода, требуют от каждого окружающего его кислородного иона по 1/3 отрицательной ва лентности, т. е. для них не хватает отрицательных зарядов, имеющихся в каркасах алюмокремнекислородных тетраэдров. Эти заряды могут быть нейтрализованы только с помощью более крупных одновалентных — Na1+, К1+ или двухвалентных — Са2+, Ва2+ катионов, требующих по необходи мости меньших порций заряда для компенсации, поскольку эти катионы могут находиться в окружении восьми или больше ионов кислорода. По этому присутствующие в расплаве или растворе катионы М2+, Fe2+ и т. д. входят в состав других минералов (пироксенов, роговых обманок, слюд и т. д.), образующихся в парагенезисе с полевыми шпатами.

Особый интерес представляют минералы с так называемыми структура ми внедрения, в которых, кроме трехмерных анионов каркасного строения, участвуют такие добавочные анионы, как F1–, Cl1–, [ОН]1–, [SO4]2–, [CO3]2– и др. Последние не имеют непосредственной связи с Si4+ или Al3+, входящими в состав тетраэдров. Они самостоятельно связаны с щелочными и щелочно земельными катионами Na1+, Ca2+, Ва2+ и др., общее число которых в этих минералах, естественно, выше, чем в более простых соединениях. Так как размеры добавочных анионов довольно велики, то они могут располагаться только среди больших полостей в кристаллических структурах.

Замечательной особенностью состава так называемых цеолитов яв ляется наличие в них слабоудерживаемых молекул Н2О. Как при обезво живании, так и при оводнении или замещении их молекулами других веществ (например, спирта) кристаллические структуры минералов рас сматриваемой группы не разрушаются. Эти характерные свойства цео литов также определяются существованием в них «каналов», достаточно свободных для продвижения как молекул воды, так и других веществ. Другой важной химической чертой минералов группы цеолитов являет ся их способность к обмену катионами: Na1+ может заменяться другими ионами — Ag1+, Li1+, [NH4]1+ и др., содержащимися в растворах. При этом, как показывают рентгенометрические исследования, кристаллические структуры не изменяются.

Физические свойства минералов, обладающих трехмерно развитыми анионными радикалами в кристаллических структурах, характеризуют ся некоторыми особенностями. Прежде всего бросается в глаза их свет лая окраска (катионы металлоβ хромофоров с шестерной координацией, как указывалось, не принимают участия в составе этих минералов). За тем минералы рассматриваемого подкласса в целом обладают наимень шими показателями преломления по сравнению с силикатами других подклассов, что находится в полном соответствии с большими молеку лярными объемами кристаллических решеток на один О2+. С последним обстоятельством связаны и меньшие удельные веса. Характерно, что при замене одновалентных катионов (Na1+, К1+) двухвалентными (Са2+, Ва2+),

Раздел V. Кислородные соли (оксисоли)

635

вызывающей сокращение кристаллической структуры и значительную деформацию ионов О2–, имеет место некоторое возрастание показателей как преломления, так и двупреломления.

Твердость минералов данного подкласса в основном колеблется меж ду 5 и 6, т. е. уступает лишь силикатам с изолированными тетраэдрами SiO4. Что касается спайности, то, в противоположность минералам груп пы кварца, у которых главные валентные усилия Si—О—Si во всех трех основных направлениях одинаковы, мы здесь нередко наблюдаем замет ную и даже совершенную спайность по нескольким направлениям. Объяс няется это тем, что во многих кристаллических структурах, несмотря на трехмерную связь, в некоторых преимущественных направлениях все же имеет место более тесная упаковка анионных тетраэдров. Так, например,

впсевдотетрагонально построенных кристаллических структурах поле вых шпатов, натролита и др. соответственно проявляется и спайность по «псевдотетрагональной» призме, в гексагональных структурах нефелина и канкринита — по гексагональной призме, у гейландита со структурой, приближающейся к типу слоистых структур, — по одному направлению, как у слюдоподобных минералов. Наконец, следует упомянуть о том, что полевые шпаты и многие цеолиты в структурном отношении приближа ются к высокосимметричным кристаллическим постройкам. Этим и обус ловливается явно выраженная их склонность к двойникованию с образо ванием симметрии сростков, высшей, чем у отдельных индивидов.

Рассмотрение минералов этого класса начнем с группы важнейших породообразующих минералов — полевых шпатов, после этого перейдем к фельдшпатоидам, включающим практически все прочие светлоцветные каркасные алюмосиликаты щелочных и щелочноземельных металлов, преимущественно безводные. Фельдшпатоиды (фоиды) не только по многим свойствам близки к полевым шпатам, но и способны заменять их

вбезкварцевых горных породах, выполняя их роль среди прочих темно цветных породообразующих минералов. Совместно с фельдшпатоидами рассмотрены их структурные аналоги — каркасные бериллосиликаты группы гельвина. Наконец, рассматриваются цеолиты, представители самой обширной группы минералов, для которых свойственно содержа ние слабосвязанных молекул воды в крупных полостях структуры.

1. Группа полевых шпатов

Полевые шпаты1 из всех силикатов являются наиболее распростра ненными в земной коре, составляя в ней в общем около 50 % по весу. Примерно 60 % их заключено в изверженных горных породах; около 30 %

1 Происхождение названия «полевой шпат» точно неизвестно. Эти шпаты (т. е. ми нералы с неметаллическим блеском, обладающие совершенной спайностью в двух на правлениях), возможно, названы так потому, что часто встречаются в поле.