Қабатты силикаттар

Бұл силикаттардыц ерекше жалпы қасиеттері — пинакоид бойынша жақсы дамыған жымдастығы және осыдан шыққан кристалдардың жапырақты немесе қабыршақ формасы. Кремний иондарының кейбір бөліктері алюминий иондарымен орындарын ауыстырады. Сонда алюминий иондары мен магний иондарының өзара алмасуынан силикат қосындысының валенттігі өзгереді. Соның нәжесінде оған калийдін, сирек те болса натрийдің немесе кальцийдің иондарының кристалдық решеткаға енуіне жағдай туады. Серпентин Mg 6 [Si 4 O] (OH) 8 . Сырт пішіні жыланға ұқсағандықтан серпентинді орысша змеевик деп атайды. Магнийдің орнын темір қоспасы жиі-жиі ауыстырып отырады. Қаттылығы, 2,5—4, меншікті салмағы 2,50—2,65. Сингониясы моноклиндік. Серпентиннің тығыз массаларының қылтаңды сынықтарының әр түрлі реңкі темір мөлшеріне байланысты жасыл және қоңырқ а й жасыл түстерден қ а р а жасылға дейін өзгереді. Хром теміртасының қосылуларына байланысты оның бояуы шұбар болады. Қылтанды серпентинге хризотил және пластинкалы серпентіш-антигорит жатады. Оптикалық солақай, N„1,571 (1,511), Nm 1,570 (1,502) N р — 1,560 (1,490). Серпентиннің өзгешелігі — бояуы, құрылысы, онша қатты еместігі, жымдастығының жоқтығы және май тәрізді жылтырлығы. Жаратылысы Серпентин аса негізді магмалық жыныстар (дунитгер, ііеридотиттер, пироксениттер) ішінде оливин мен тироксемдері көп болса, метаморфизм әсеріне ушырау және тереңдік магмалық ортадан көтерілгеннен (судын ішінде С0 2 бар болса) кейін салқъіндау фазасыныц бірінде пайда болады. (Mg , Fe ) 2 Si0 4 + 2C0 2 + 4H 2 0 = (Mg, F e ) 6[Si 4 O 10 ](OH) 8 + оливин серпентин + 2(Mg, Ғе)С0 3 . Бұдан басқа доломиттер де гидротермалық ерітінділердің ішінде Si02 болу әсерінен серпентинге ауысады. 6(MgCa) (CO 3 ) 2 + 4SiO 2 + 4H 2 O = Mg 6 [Si 4 O 10 ] - (0Н) 8 + 6СаС0 3 . доломит Серпентин көмірлі қышқ ы л судың әсерінен бұзылады, сондықтан жаңа минералдар, магнезит, халцедон, опал пайда болады. Асыл серпентин және кәдімгі серпентин әшекей және сәндік материал есебіне пайдаланылады. КСРО-да серпентиндер Орта және Солтүстік Оралда кең тараған және ол хром темір тасының, магнезиттің, тальктің, асбестің, платинаның және никельдің рудаларына байланысты кездеседі. Асбест Бұл жылтырлығы жібек тәрізді, химиялық құрамына Қарағанда серпентинге жақын, талшықты минерал, бірақ құрылысы серпентиннен басқа . Асбест змеевикте желілер және өзектер түрінде кездеседі. Желілердің талшық т а ры түтікше оралған жұқа пластинкалардан тұрады. Мүндай желілердің қалыңдығыОД мм-ден 10слі-ге дейін, тіпті онан да көбірек болады. Асбест басқа минералдан талшық ты құрылысы мен жібектей жылтырлығымен айрылады. Ол жібек сияқты жұқа , иілгіш, солқылдақ , берік жіпке ажыратылады. Амфиболды асбестід талшығынан серпентин-асбестің талшығы өте берік және иілгіш келеді. Жаратылысы. Асбестің тегі толық анық емес, асбест ыстық сумен күрделі өңделуінен пайда болуы мүмкін. Серпентиннеи пайда болған асбестен басқ а (серпентин-асбест немесе хризотил-асбест), құрылысы сондай, бірақ физикалық қасиеттері басқа , амфиболдан шық қ а н қоңыр амфиболды асбвст деп аталатын минерал да белгілі болды. Хризотил - асбест — Mg6 [ S i 4O1 0](OH)8 . Аты гректід хризотил — алтынды талшық , асбестус — жанғыш емес деген сөздерінен шыққан. Қаттылығы 2—3, меншікті салмағы 2,2. Оптикалық одқай, 1,555 (1,522), Nр 1,542 (1,508), ^ - N „ 0,013, 2У шамамен 30° (басқ а мэлімет бойынша тіпті үлкен). Хризотил-асбест өзінің талшық ты құрылысының, отқ а төзімділігінің және электр мен жылылық ты нашар әткізуінін, арқасында өте кең қолданылады. Мысалы, асбест театрларда қолданылатын отқа төзімді перделер, өрт сөндірушілердің киімдері үшін, үйдің төбесін жабу үшін, автомобильдердің тормоз ленталарын жасау, шарап тазалау ісінде асбесті сүзгілер жасау үшін пайдаланады. құрылыс істерінде асбест, цементке бояуларға қосылады. Совет Одағындағы хризотил-асбестің халықаралық манызы бар ірі кені — Уралдағы Баженов кені. Асбестпен толтырылған желілер серпентиндердің арасында жатады. Хризотил-асбестің Уралда біршама уақ кендері бар. Оның кені Шығыс Сибирьде, Қазақстанда, Кавказда да кездеседі. Хризотил-асбестің халықаралық ірі кені Канададағы Квебек провинциясынан табылған. Ревдмнскит (Ni, Mg)6 [Si.iOi0](OH)8 . Серпентиннің никельді түрі 1867 жылы Уралдағы Ревдинск ауданынан алғаш рет табылғандықтан солай аталған. Ревдинскиттің айрықша өзгешелігі — бояуы, ал сонымен қатар ете морт сынғыштығы (қолмен оңай сындырылады), сынған жерінің адыр-бұдырлығы және аздаған май тәрізді жылтырлығы, тырнақпен тегістеліп еңделғіштігі. Сонымен қатар оның ұнтақ жинақтары кездеседі. Никельдің жасыл силикаттары тотыққан мыс рудаларына топырақ ты малахитке, хризоколлаға ұқсас, бірақ олардан бояуымен, агрегаттың өзгешелігімен және химиялық реакцияларымен айрылады. Сингониясы моноклиндік; каолинит минералының структурасына ұқсас. Түсі көгілдір ренкілі бозғыл жасылдан сарғыш реңкілі ашық сүр жасылға дейін өзгереді (бирюза түстес). Кристалдық өзгешеліктерінің жылтырлығы жымдастық жазықтарында қ ұлпырмалы, ал коллоиды түрлерінде май не балауыз түстес күңгірт. Оптикалық константтары құрамына қарай өзгереді. Никельге бай түрлерінде N-1,640—1,656, Np 1,618,—1,626, оптикалық солақай, 2v — өте кішкентай. Қаттылығы 2—2,5, меншікті салмағы 2,5—3,2, жымдастығы (001) бойында анык білінеді. Ревдинскит КСРО-да никель рудасы бар жерде көп мелшерде кездеседі. Бүл серпентиндердің жер қабығындағы табиғи өзгерісте пайда болатын ерекше минералы. ЗСлоркт - Mg4Al2[Si2Al2Oio](OH)8 — күрделі алюмосиликат. Аты гректін, хлорос — жасыл — деген сөзінен шық қан. Бірқатар хлориттердің құрамында темірдің көптігі сонша (27—38%), онъі темір рудасы ретінде пайдаланады. Оған шамоз и т— (Fe,Mg)3[Si2 Al20io]/2HoO мысал бола алады. Әдетте хлорит жоғары температура мен жоғары қысымда судың қатысуынан пайда болады. Осы топқ а жататын клинохлор мен пеннинді қарастырайық . линохлор — Mg5Al[Si3AlO1 0](OH)8 Қаттылығы 2—2,5. меншікті салмағы 2,55—2,78. Түсі жасыл, жымдастығы анық болады. Иілгіш. Кейде әдемі кристалдар құралады. Қлинохлор басқ а минералдардан бояуына және жымдастығына қарай айрылады. Оның жапырағы иілгіш, бірақ серпімді емес. Клинохлордың бетін тырнақпен сызуға болады, сонда жалтыраған сызық пайда болады. Егер клинохлорды пышақпен немесе тырнақпен кырса, қолға май сияқ ты тиетін жылтыр ұнтақ шығады. Клинохлор, хлориттің баска түрлері сияқты, хлоритті тақ т а тастардың не метаморфизмның алғашқы сатысындағы біркатар метаморфтық жыныстардың өте маңызды бөлігі болып табылады. Сингониясы моноклиндік; моноклин-призмалык формасында. Кристалдык бейнесі гексагон-пластинкалық немесе таблетка сияқты, сиректе болса бөшке тәрізді. Әдемі кристалдары жиі кездеседі. Жымдастық беттеріндегі жылтырлығы қ ұбылмалы. Ng 1,57—1,59, N,„1,56—1,58, Np = 1,56—1,58, оптикалық оңқай. Қлинохлор — тау жыныстарын құрушы минерал. Клинохлордың кристалдары Уралда және басқа жерлерде кездеседі. Пеннин Химиялық құрамы клинохлорға ұқсас, бірақ Mg орнында темір болады. Бұ л биотит және басқ а силикаттар бойында, сондай-ақ вулкандық шыны бойында және төгілме жыныстардың қуыстарында пайда болады. Каолин (каолинит)—Al4 [Si4Oi0](OH)8 . Каолин Қытайдын, каулинг — биік тау — деген сезінен шыққан. Қаттылығы 1—2,5, меншікті салмағы 2,6—2,63. Сингониясы моноклиндік, ал рентгеноструктура мәліметі бойынша триклиндік. Таза түріндегі каолиннің көбісі тығыз немесе борпылдақ то пырақ ты массалар болады. Тусі ақ , қоспасының болуына қарай сұр, сарғыш та болып келеді. құрғақ күйінде тілге жабысады. Сумен араласқанда қамыр сияқ ты балшык түзеді. Химиялық құрамында азғана Ғе2 0 3 , MgO, СаО, Na2 0 , К2О, ВаО, Si02 т. б. болады. Үлкейтіп қарағанда уақ пластинкалы, кабыршақ ты кристалдарының ішінде жауын құрттарына ұқсас формалар байқалады. Жеке қабыршақтарының және пластинкаларының жылтырлығы құбылмалы, тұтас массаларынікі күңгірт болады. Оптикалық солақай, 2о 60°, N 1,566—1,567, N,„1,561—1,565, Np 1,560—1,562. Каолин ете жүмсақ , колға майша тиеді. Кдолиннің әжептәуір саз топырақ ты иісі байқалады. Каолин — саздың негізгі күрамды бөлігі. Ол әдетте жер беті мен жер астында табиғи өзгерістерге үшыраған тау жыныстарының калдық заты болып табылады. Каолин Украина мен Сибирьдің көп жерлерінде кездеседі. Бұларда барлық дала шпаты каолинге ауысқан, бірақ граниттің құрылысы сақталып қалған. Каолиң магмалық жыныстарының (граниттер, сиениттер) және метаморфтық жыныстарының (гнейстер) құрамына кіретін дала шпаттарының химиялық жолмен бұзылған затынан тұрады. Каолин — фарфор мен фаянс ыдыстарын жасау үшін қолданатым негізгі шикізат. Каолин қағаз өнеркәсібінде де толықтырушы материал ретінде кең қолданылады. Темір тотықтары және басқ а коспаларына қарай каолин керамикаға және отқа төзімді материал есебінде кең пайданылады. Каолиннің ірі кендері Украинада (Киев, Винниц, Житомир облыстары) бар. Каолин Уралда (Чебаркуль станциясы қасында) және Шығыс Сибирьде (Красноярск, Иркутск, Канск қасында) кездеседі. Каолиннің ірі кендері Қытайда бар. Сонымен қатар ол Англияда (Қорнуолл), Чехословакия республикасында (Карловый Вар) және Германияда да кездеседі. Гарниерит —(Ni, Mg)6 [Si4O1 0](OH)8 • 4Н2 0 . Бұ л жаңа Каледониядағы никельді-сулы силикат кенін ашқ а н геолог Гарньенің есіміне осылай аталған. құрамы өзгермелі. Никельдің қоспасы 25%-ке дейін барады. Қаттылығы 2—4, меншікті салмағы — 2,27. Гарниериттің жұ қ а шлифтерін микроскоппен карағанда оның түсі солғын жасыл болып көрінеді; анизотроптық ; орташа сыну көрсеткіші 1,566-ден 1,590-ға дейін өзгереді. Радиалды-сәулелі құрылысты іркіліп жиналған түрлерінде Л=1,61 (талшықтың ұзын бойында), Np = l,59 (талшық қ а көлденеңінде). Оптикалык оқкай. Гарниерит Коллоидты, жасырынды кристалды минерал. Жылтырлығы күңгірт немесе шыны тәріздес. Тығыз агрегат және сауыстанған масса түрінде кездеседі. Кейде бірыңғай топырақты, қуысты массалары көбінесе куысты кварцты тесіп өтеді. Гарниериттің өзгешелігі мен қолданылуы ревдинскитке ұқсас. Гарниерит никельді-серпентитті және оливинді жыныстардың табиғи өзгеріске ұшырауынан шық қ а н заттарға байланысты түзіледі. құрамындағы никель 3%-тен кем болмаса, гарниериттің өнеркәсіптік маңызы бар. Гарниериттің халықаралық маңызды кені Жаңа Каледонияда (Австралияның қасында) бар. КСРО-да гарниериттіц және ревдинскиттің кендері Орынбор облысы Орск-Халиловск ауданында және Қазақстандағы Ақтөбе облысында, сонымен катар Орта Оралда (Уфалей ауданында және Ревда станциясының қасында) кездеседі. Глаунонит Аты — көкшіл жасыл — деген сөзінен шыққан. Химиялық қатынаста глауконит тұрақсыз әрі құрамы да күрделі — темірдің, магнийдің және калийдің сулы алюмосиликаттары — минерал. Жылтырлығы жоқ , қаттылығы 2—3, топырақ түрінде кездеседі. Оның түсі күңгірт жасыл, көкшіл жасыл, сарғыш жасыл. Меншікті салмағы 2,2—2,8. Сингониясы моноклиндік деуге болады. Кристалдық құрылысы биотиттің структурасына ұқсас дерлік. Оптикалық солақай, 2v кішкентай, N =1,610—1,630, Nm мен N„ арасы жақын, Np — 1,590— 1,600, N g—Np 0,020—0,030. Жаратылысы. Глауконит тедіз бассейндерінің түбіндегі кара батпақтан тірі организмдердің қатысуымен пайда болады. Жер бетінде табиғи химиялық езгерісте глауконит лимонитке айналады. Глауконитті ауыл шаруашылығында жер тыңайтқыш ретінде, жасыл бояу есебінде және кермек суларды «жұмсарту» үшін пайдаланады. Кеңес Одағында глауконит кендері өте кеп. Ол әр дәуірде пайда болған тайыз теңіз су шөгінділеріне байланысты түзілген. Басты кендері Украинадағы Оңтүстік Орыс ойпатында, Мәскеудің оңтүстік-шығысындағы Егорьевскіде бар. Еділ бойында, Қазақстанда, Киров облысында және басқа жерлерде де кездеседі. Слюдалар Массив тау жыныстарында (көпшілігінде граниттерде), әсіресе, кристалды тақ т а тастарда өте көп тараған жыныс құраушы минералдар. Слюдалы тақ т а тас түгелдей слюдалардан тұрады. Слюдалар өте анық білінетін бір бағытты жымдастығымен сипатталады. Сондықтан олар жұ қ а , серпімді қабыршақтарға оңай ажыратылады. Слюдалардың қаттылығы 2—3, «ейде 4 болады. Кристалдарының сингониясы моноклиндік, көпшілігінде таблетка және призма түрінде кездеседі. Мусковит (калийлі ақ слюда)—KAl 2 [Si3A10io](OH)2. Қаттылығы 2—3, меншікті салмағы 2,76—3. Сингониясы моноклиндік. Түсі сарғыш, сұрғылт, ал қызылды немесе жасылсымақ . Жұқа қабыршақ ты түрінде мөлдір. Таза түрлерінен электр тогы өтпейді. Кристалдық бейнесі әдетте таблеткалы, пластинкалы, қимасы жалған алты бұрыш немесе ромб тәрізді. Қоспақтары да жиі кездеседі. Оптикалық солақай, 2v 45 — 30°, (Si02 кұрамы көбейген сайын төмендейді), N 1,588—1,615, Nm =1,582—1,611, Nр = 1,552—1,572 (темірдің, ал сонымен қатар хромның құрамдары көбейген сайын арта түседі). Мусковиттің өзгешеліктері — жымдастығының өте анық білі» нетіндігі және бояуыньщ ақшылдығы. Мусковиттің жұқа жапырақшалары флогопиттікінен гөрі өте иілгіш әрі серпімді келеді. Жаратылысы. Мусковит граниттерде және тақта тастарда жыныс күраушы минерал есебінде жиі кездеседі. Ірі кристалдары пегматиттік желілерде кездеседі. Жеке кристалдарыныд салмағы 16 кг-нан асады. Ірі кристалдарынан 1 м2 дейін пластина альшады. Жыныстарының бұзылуына байланысты мусковитуақ қабыршақ т а р тұріне айналады, ОІІЫ серицит деп атайды, ал серицит кейінірек каолинге ауысады. КСРО-да XVII ғасырдан бері қазып шығарып жатқ а н мусковиттің ескілікті кендері Карелиядағы Ақ тедіздің жағаларында бар. Қазіргі пайдаға асырылып жатқ а н нағыз ірі кендері Шығыс Сибирьде — Мама өзенінің бойында (Витим өзенінің саласы), Бирюсинскіде (Солтүстік Саянда) бар. Флогопит KMg3[Si3A101o](OH, Ғ)2 . Қаттылығы 2,5—3, меншікті салмағы 2,8. Сипгониясы моноклдндік. құрамында айтарлықтай темірі жоқ . Сыртқы түрі мусковитке ұксас. Кейде түссіз. Флогопит мусковиттен мөлдірлігіне, өте ашық бояуына, жұ қ а жапырақтарындағы нашар серпімділігіне қарай айырылады. Флогопит көбінесе кальцитпен жәде апатитпен бірге контактылық пегматиттерде 'кездеседі. КСРО-да флогопиттід өнеркәсіптік кендері Байкал қасындағы Слюдянкада және Шығыс Азияда, Алданда бар. Бмотит — K(Mg, Fe)3[Si3AlO,0](OH, Ғ)2 . Аты француз физигі Биотанның (1774—1862) есіміне қойылған. Әте кед тараған минерал. Қаттылығы 2,5—3, меншікті салмағы 2,7—3,1. Сидгониясы моноклиндік. Түсі қара және жасыл қара. Биотиттід өзгешелігі — күдгірт жасыл, қодыр немесе қара түсті болуы және қалың пластинкаларыныд мөлдір еместігі. Ал жұқа жапырақтары мәлдір болады. Кристалдық құрылысы мусковиттің структурасына ұқсас. Кристалдық бейнесі таблетка, жалғад төртбұрышты, кебінесе т а я қ және пирамида тәрізді болады. Кейде ірі кристалдарында зоналык күрылыс байқалады. Сыну ікөрсеткіштері: N„ Nm 1,60— 1,66, Np 1,56— 1,60, 2v = —5° немесе 0. Биотдт магмалық тау жынысының жыныс құраушы минера- лы. Сонымен қатар ол пегматиттік желілерде де кристалданады, деформацияға үшыраған ірі кристалдары да (Одтүстік Уралда, Ильмен тауларында) кездеседі. Қайталама өзгерістерде Mg меи Ғе-ді жоғалтып мусковитке (жоғарғы температурада) ауысады, не калийден айырылып хлоритке (пеннин) айналады. Лепидолнт KLi2Al[Si4O10](OM, Ғ)2 . Қаттылығы 2,5—4, меншікті салмағы 2,8—2,9. Сингониясы модоклиддік. Түсі ал қызыл, қызғылт және ашық күлгін. Лепидолит әдетте уақ жапырақшалар түрінде, сирек те болса пластинкалы кристалдар түрінде кездеседі. Тальн —Mg3 [ S i 4Oi0](OH)2 . Қаттылығы 1, меншікті салмағы 2,6. Сингониясы моноклиндік. Түсі ақ, ашық жасыл, алма тә- різді сары, ашық сары болады. Жылтырлығы қ ұбылмалы рең- кісі бар шыны тәрізді, ал тығыз түрлері күңгірг келеді. Оптикалық константтары: N g 1,575—1,590, Np 1,538—1,545. Оптикалық солақай, 2v — 0°-тан 30°-қа дейін өзгереді. Жылуды және электр тогын нашар еткізеді. 850°-қа дейін қыздырғанда суының жартысы жойылады, бірақ оптикалық константтары аз өзгереді. Температурасы 875—960°-қа жеткенде тез өзгеріп, барлық суы жойылады. құрғатылған затыныд балқ у температурасы 1 200° шамасы. Тальк қолға майдай тиеді және ете жүмсақ келеді. Оның жапырақшалары иілгіш, бірақ серпімді емес. Жаратылысы. Тальк қабатталып, ұяланып кездеседі. Су меи көмір қышқылының магнийлі жыныстарға — периодотиттерғе, пироксениттерге, сонымен қатар қодыр амфиболдарға және басқ а магнийі бар минералдарға әсер етуінің нәтижесінде тальк жердің жоғарғы қыртысында тақ т а тастармен бірге пайда болады. Тальк кебінесе магнезитпен, хлоритпен және басқаларымен қосақталып жүреді. Осы арада тальк түзілетін мынадай екі реакция схемасын кәрсете кетейік: 1) 4(Mg,Fe)2 S i 0 4 + H 2 0 + 3C02—* Mg3[Si4O10][OH]2 + оливин тальк + 3MgC03 + Fe2 0 3 магнезит гематит 2) 3CaMg[C03 ] 2 + 4Si02 + H20—Mg3 [ S i 4O1 0][OH]2 + ; доломит тальк + ЗСаС03 + ЗС02 . кальцит Тальк кені КСРО-да Уралдағы Свердловск қасында (Шаброва деревнясы) және Қыштым тауында, Оңтүстік Уралда (Миасста т. б.) кездеседі. Тальк қағаз, фарфор, құрылыс, сонымен қатар резеңке енеркәсіптерінде, бұдан басқ а парфюмер, тері және фармацевті өнеркәсіптерінде өте көп қолданылады. Тығыз тальк отқа төзімді ыдыс жасау үшін пайдаланылады. Ал талькті тас — отқа тезімді кірпіштер үшін қолданылады. Дереккөздер