Каолинит

Каолинит — глинистый минерал из группы серпентина, основное сырье для производства керамики и фарфора. Нередко присутствует в составе бирюзы и хризоколлы.

«Гао-Лин» (кит. «Высокий Холм») — название местности на юго-востоке Китая (окр. Цзиндэчжэнь, пров Цзянси), где минерал добывали с глубокой древности. Кстати, отсюда же и происхождение термина «глина». Впервые описан как «kaolinite» американскими минералогами С. Джонсоном и Дж. Блейком (S. W. Johnson and J. M. Blake, American Journal of Science 1867).

Состав: слоистый гидросиликат алюминия — Al4(OH)8[Si4O10]. Кристаллизуется в триклинной сингонии. В чистом виде — белый. Железистые разновидности — желтые до коричневато-бурых, иногда с розовым оттенком. Примеси оксида хрома придают ему зеленый цвет — так называемый «милошит» (miloschite). Плотный каолинит известен как «каменный мозг».

В группу каолинита входят близкие по составу слоистые силикаты: галлуазит, диккит, накрит, аллофан. Кристаллическая решетка этих глинистых минералов сформирована из двухслойных пакетов, состоящих из двух сеток: одна — из кремнекислородных тетраэдров, другая — из октаэдров. Эти слои соединяются друг с другом через общие вершины, в которых расположены ионы кислорода. При этом атомы алюминия и кремния не находятся в непосредственной близости друг от друга. Такую кристаллическую структуру иногда называют «двухэтажной».

Встречается в виде рыхлых землистых масс, а также плотных опаловидных и чешуйчатых агрегатов. Спайность совершенная в одном направлении, но поскольку размер чешуек каолинита обычно не превышает 0,001 мм (микрон), разглядеть ее можно только под микроскопом. Очень редко находят кристаллы размером до 2 см.

Гигроскопичен (впитывает влагу из воздуха). В агрегатах — непрозрачен. Во влажном состоянии отдельные чешуйки нередко просвечивающие; при высыхании теряют прозрачность. Твердость: 2 — 2,5. Средний удельный вес: 2,5 г/см3. Блеск: землистый или матовый; у отдельных чешуек — стеклянный или перламутровый. Черта: белая.

Теряя воду при нагревании, кристаллы каолинита смещаются плотнее друг к другу, в результате между ними образуются новые межатомные связи. Именно поэтому керамика, в отличии от глины, такая твердая. Полное разрушение кристаллической решетки каолинита происходит при температуре около 550°C.

Каолиновая глина.

Существует множество разновидностей каолиновых глин, используемых для изготовления сувениров, курительных трубок и другой мелкой декоративной пластики. В их числе:

— розовый от примесей железа родалит, добываемый в Северной Ирландии;

— фиолетово-синий тератолит, представляющий собой смесь каолинита, кварца, лимонита и слюд;

— синевато-зеленый с желтым оттенком кеффекелит, содержащий примеси галлуазита, монтмориллонита и других глинистых минералов;

— добываемая в Китае красная смесь каолинита с диккитом, кварцем и киноварью — так называемая «кровь цыпленка»;

Как и все минералы из его подгруппы, каолинит обычно образуется в результате выветривания и последующего переотложения полевых шпатов, других алюмосиликатов, слюд, хлоритов, богатых кремнеземом горных пород (граниты, гранодиориты). В значительных количествах накапливается в осадочных глинистых толщах. Крупнейшие месторождения расположены в Китае, Болгарии, Великобритании, Германии, Франции, Чехии.

На основе каолинита изготавливается керамика — один из первых, созданных человеком искусственных материалов.

Как и некоторые другие глинистые минералы (например, нонтронит), каолинит нередко образует включения в бирюзе и хризоколле, снижая их твердость, а также насыщенность окраски. Значительные примеси могут содержаться в агальматолите — популярном поделочном камне, состоящем в основном из пирофиллита. Наряду с другими глинистыми минералами он входит в состав аргиллита — горной породы, также используемой в камнерезных работах.

Есть у каолинита и другие сферы применения: от производства бумаги, мыла и зубных паст до косметических масок и медицинских препаратов от расстройства желудка.

В отличии от других слоистых гидросиликатов, минералы группы каолинита не разбухают в воде и не кажутся жирными на ощупь. Но в целом, все глинистые минералы отличаются непостоянством состава, а их крохотные кристаллы обычно различимы только под микроскопом. Поэтому отличить их друг от друга без специальных лабораторных исследований зачастую не представляется возможным.

1.2. Каолинит Al 4[ Si 4 O 10] (OH) 8. Название происходит от китайского Кау-Линг — высокая гора, название горного района в Китае, где добывался каолин для изготовления знаменитого китайского

фарфора. Скопления каолина носят название каолинита, или каолиновых глин.

Форма выделения — кристаллы в виде тонких шестиугольных, хорошо образованных табличек, очень мелкие — 1 мкм и мельче. Агрегаты — плотные и рыхлые, тонкочешуйчатые землистые массы.

Цвет — белый, грязно-белый, желтоватый, зеленоватый, голубоватый, красноватый — в зависимости от примесей.

Цвет черты — белый.

Блеск агрегатов — матовый или тусклый, отдельных чешуек —

перламутровый.

Прозрачность — непрозрачный минерал в агрегатах. Отдельные чешуйки могут быть прозрачными.

Спайность — весьма совершенная. Благодаря весьма совершенной спайности и НИЗКОЙ твердости немного жирный на ощупь.

Излом агрегата — раковистый, землистый.

Твердость — 1; легко царапается ногтем.

Плотность — 2,6 г/см3.

Особые свойства — размокает в воде, гигроскопичен. В сухом состоянии прилипает к языку.

Главные диагностические признаки — светлая окраска, жирный на ощупь, низкая твердость, размокает в воде.

Происхождение — экзогенное. Образуется главным образом за счет разложения полевых шпатов, слюд и других алюмосиликатов.

Является типичным минералом кор выветривания. В России месторождения каолина известны в Ленинградской области, на Урале (Троицко-Байновское), в Восточной Сибири.

Применение — как сырье для фарфоровой промышленности и строительства; как наполнитель при производстве бумаги; как связующий материал в красках, лаках и т.д.; в косметической и мыловаренной промышленности.

1.3. Серпентин Mg 6[ Si 4 O l0] (OH 8 ) (змеевик). Название от латинского serpentinus — змеиный, из-за гладкой поверхности, своеобразного пятнисто-полосчатого рисунка агрегатов, зеленоватого цвета и шелковистого блеска. Разновидности: хризотил-асбест — волокнистый серпентин; антигорит (по месту находки в Антиго-рио, Италия) — листоватый, чешуйчатый серпентин; бастит — псевдоморфозы серпентина по пироксену; ревдинскит и гарниерит— бледно-голубые скрытокристаллические смеси серпентина с другими минералами; офит, серпофит, благородный серпентин —плотный, просвечивающий по краям серпентин с восковым блеском, используемый в камнерезном деле.

Форма выделения — плотные скрытокрнсталкические массы или волокнистые агрегаты. Антигорит образует чешуйчатые агрегаты.

Цвет — темно-зеленый, желто-зеленый, защитного цвета. Агрегаты часто имеют полосчатую или пятнистую окраску.

Цвет черты — белый.

Блеск — восковой, жирный, иногда стеклянный. У асбеста — шелковистый.

Прозрачность — непрозрачный минерал, просвечивающий по тонкому краю.

Спайность — весьма совершенная.

Излом — занозистый, в скрытокристаллических агрегатах раковистый.

Твердость — 2,5 — 3, у антигорита — 3,5.

Плотность — 2,5 — 2,7 г/см3.

Главные диагностические признаки — цвет, спайность, твердость.

Происхождение — главным образом в результате гидротермального изменения оливина и пироксенов, может образовываться в корах выветривания ультраосновных пород. В России крупные месторождения известны на Урале и в Сибири.

Применение — для производства жаро- и кислотоупорных материалов; как поделочный камень.

Задание 2 по темам «Основы петрографии и геохронологии»

Познакомиться и описать отличительные свойства, генезис (происхождение) и возраст (с помощью буквенного индекса и абсолютный возраст, используя геохронологическую таблицу) ниже перечисленных горных пород. Желательно по материалам лекций или из интернета представить фото соответствующих горных пород.

Ангидрит CaS0 4. Название произошло от греческого hydratos —

водный и отрицательной частицы а. Иногда содержит изоморфные

примеси Mn, Mg, Sr, Ва.

Форма выделения — толстостолбчатые, кубические кристаллы.

Чаще всего ангидрит образует сплошные плотные мелкокристаллические

массы, иногда волокнистые агрегаты.

Цвет — серый, белый, серовато-голубой, грязно-голубой, похожий

на весенний талый лед. Иногда встречаются ярко-синие,

фиолетовые и бледно красные выделения.

Черта — белая или слабо окрашенная.

Блеск — стеклянный до жирного, перламутровый на плоскостях

спайности.

Прозрачность — прозрачный, мутный, полупрозрачный минерал.

В агрегате обычно просвечивает по тонкому краю.

Спайность — совершенная в трех направлениях.

Излом — неровный.

Твердость — 3 — 4, хрупкий.

Плотность — 2,9 — 3 г/см3.

Главные диагностические признаки — цвет, блеск, твердость.

Происхождение. 1. Главным образом хемогенно-осадочное, часто

вместе с гипсом и каменной солью. 2. Гидротермальное, как

жильный минерал в ассоциации с сульфидами. 3. Метаморфическое

— при дегидратации гипса. 4. Иногда встречается как эксгаля-

ционный минерал, образовавшийся в результате поствулканической

деятельности.

Применение — в строительном деле как вяжущий материал (цемент);

в сельском хозяйстве как удобрение; в химической промышленности

для производства серной кислоты.

Задание 3. Назовите обозначенные ниже геологические эры и периоды, расположив их в хронологическом порядке в виде стратиграфической колонки. Между породами какого возраста имеется стратиграфический перерыв (покажите его в колонке волнистой линией)?(T, D, C, P )

Эратема, или группа систем, составляет часть эонотемы и объединяет отложения, образовавшиеся в течение эры. В фанерозое выделяют три эратемы: палеозойскую (от греч. ≪палеос≫ — древний),

мезозойскую (от греч. ≪мезос≫ — средний) и кайнозойскую (от греч. ≪кайнос≫ — новый). Протерозой в международной шкале разделен на нижний, средний и верхний. Для архея общепринятого разделения пока нет.

Система составляет часть эратемы и объединяет отложения, образовавшиеся в течение периода. В настоящее время выделяют 12 систем: кембрийскую, ордовикскую, силурийскую, девонскую, каменноугольную, пермскую, триасовую, юрскую, меловую, палеогеновую, неогеновую и четвертичную (антропогеновую). Практически все они имеют планетарное распространение.

Отдел составляет часть системы и характеризует отложения, образовавшиеся в течение одной эпохи. Обычно система включает 2 — 3 отдела, которые в зависимости от их положения в разрезе

системы называются нижний и верхний, или нижний, средний и верхний. Некоторые отделы имеют собственные названия.