Подкласс каркасных силикатов: Санидин, Микроклин, Ортоклаз

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ.

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "АСТРАХАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ"

Факультет: Геолого-географический

Кафедра геологии, гидрогеологии и геохимии горючих ископаемых

Реферат на тему: "Подкласс каркасных силикатов: Санидин, Микроклин, Ортоклаз."

Реферат выполнен в рамках дисциплины: МИНЕРАЛОГИЯ

ПОДКЛАСС СИЛИКАТОВ С ТРЕХМЕРНЫМИ КАРКАСАМИ (КАРКАСНЫЕ СИЛИКАТЫ)

К подклассу каркасных силикатов относятся очень распространенные соединения, большинство из которых является важнейшими породообразующими минералами. Среди других силикатов они являются самыми близкими к окислам, в частности минералы группы кварца, которые мы рассмотрим в этом подклассе. Соотношение Si : О в минералах группы кварца и (Si +Al) : О в каркасных алюмосиликатах всегда равно 1 : 2. В основе силикатов этого подкласса лежит непрерывный каркас из связанных между собой кремнекислородных тетраэдров, которые имеют три измерения (в пространстве). Большинство описываемых минералов представляет собой алюмосиликаты, в которых часть Si4+ в анионных комплексах замещается ионами Аl3+, причем Аl3+ занимает не более половины всех мест. Как правило, в каркасных алюмосиликатах устанавливаются стехиометрические соотношения Si : Al, равные 3 : 1,3 : 2 или 1 : 1, т. е. комплексные анионы чаще всего имеют формулу [AlSi3О8], [AlSiO4] или [Al2Si2O8] и [Al2Si3O10]. Тетраэдрические группы в структуре этих минералов, окружающие кремний и алюминий, связаны так, что каждый атом кислорода является общим для двух третраэдрических групп. Такую же структуру мы наблюдаем в разных модификациях SiO2. Кремнекислородные каркасы в кварце электрически нейтральны; каждый ион О2- принадлежит одновременно двум тетраэдрам; его отрицательные валентности насыщены положительными валентностями двух ионов Si4+. Поскольку в силикатах часть кремния замещается алюминием, то в кислородном тетраэдре освобождается одна отрицательная валентность, которая уравновешивается положительными ионами Са2+, Na+, К+ и т. д. Общую формулу кремнеалюмокислородного каркаса можно изобразить в виде [AlmSin_m02n]m-. Для кварца, у которого т = 0, формула каркаса — SiO2. В силикатах же m≤ 0,5n. В)каркасе алюмосиликатов имеются большие пустоты и вся структура приобретает вид пчелиных сот. В пустотах размещаются катионы К, Na, Са, Ва, а также молекулы воды и кислотные радикалы Cl—, [SO4]2- и др. Структура такого типа называется структурой внедрения. Примером может быть каркасная структура нозеана (см. рис. 192). Структуры особого типа наблюдаются у так называемых цеолитов, которые мы рассмотрим при описании этих минералов. Свойства силикатов каркасного строения полностью определяются особенностями их структуры. Так, плотность благодаря тому, что каркас имеет пустоты, является низкой — около 2,5; невелики также показатель преломления (средний— 1,525) и величина двупреломления (ng — пр— — 0,010). Твердость силикатов каркасного строения колеблется в пределах 5—6. Окраска почти всегда светлая, а в тех случаях, когда в них присутствует железо — бурая. Каркасные силикаты растворяются в плавиковой кислоте; в соляной кислоте моносиликаты растворяются хорошо, трисили-каты — плохо. Для многих представителей этого подкласса очень характерна мимитизия, т. е. приближение по внешней форме к кристаллам с высшей симметрией. Этим объясняется широко развитая склонность каркасных силикатов к двойни кованию.

_____________________________________________________________

Классификация силикатов и их аналогов производится по их структурам. Так выделяют шесть подклассов: островные, кольцевые, цепочечные, ленточные, слоистые, каркасные. Мы же разберем с вами подкласс каркасных силикатов. Каркасные алюмосиликаты. Многие из силикатов этого подкласса относятся к числу породообразующих и наиболее распространенных в природе минералов. В первую очередь это полевые шпаты – главные составные части гранитов, габбро, гнейсов и других горных пород. К этому же подклассу минералов относятся нефилин (основной минерал некоторых щелочных горных пород), лейцит (обычная минеральная фаза в базальтоидах). Среди них есть и ценное нерудное сырье (микроклин, цеолиты), и минералы-руды некоторых минералов – нефелин (руда на алюминий), поллуцит (руда на цезий). В состав каркасных алюмосиликатов большей частью входят катионы калия, натрия, кальция. "Рыхлость" каркасной структуры допускает частое вхождение в них дополнительных анионов (Cl- ,CO32- ,SO42- и т. д. ) и конституционной воды в виде молекул H2O. Структуры каркасных алюмосиликатов сложные и многообразные: имеется много разных вариантов сочленения тетраэдров в трехмерном пространстве. В полевом шпате тетраэдры группируются по восемь и четыре – эти группы, соединяясь, образуют каркас с тремя типами "полостей" диаметром 0,15-0,28 нм, в некоторых из них располагаются катионы. В нефелине все полости одиноковые и совсем другой конфигурации, они тоже заняты катионами. Каркасные алюмосиликаты с большими "полостями" (цеолиты, скаполиты, канкринит и др.) нередко содержат в себе целые группы и комплексы ионов и молекул, иногда свободно обменивающихся с окружающий кристалл средой. Состав каркаса разный, с соотношением Al: Si, равным то 1: 1(как в нефелине и др.), то 1: 3 (как в канкрините и др.). Есть минералы, например полевые шпаты ряда альбит – анортит (см. рис. 2), минералы ряда скаполита с меняющимся соотношением количеств алюминия и кремния. Главнейшие каркасные алюмосиликаты приведены в табл. 8.

______________________________________________________________-

Санидин

        (от греч. sanis, род. падеж sanidos - табличка, доска: по облику кристаллов * a. sanidine; н. Sanidin; ф. sanidine, feldspath vitreux; и. sanidina) - породообразующий минерал, щелочной полевой шпат, (K, Na) (Si3O8). Cодержание альбитовой составляющей - NaAlSi3O8 - до 41 % (обычно не более 33%). Cодержит изоморфные примеси CaO (до 1,5%), Fe3+, Ba и др. (<1 %). C. - высокотемпературная моноклинная модификация калинатрового полевого шпата. Kристаллич. структура каркасная. Форма кристаллов таблитчатая до пластинчатой. Xарактерны двойники прорастания, особенно карлсбадские. C. бесцветен, водяно-прозрачен. Cпайность совершенная в двух направлениях, под углом 90°. Излом ступенчато-неровный. Tв. 6. Плотность 2600 кг/м3. Xрупкий. Происхождение магматическое. Pаспространён в эффузивных и гипабиссальных породах кислого и щелочного состава. Используется в керамич. пром-сти. Oб обогащении C. см. Полевые шпаты. Богатые C. горн. породы - сынныриты, слагающие большие участки в Cыннырском и Cакунском щелочных массивах (Cев. Прибайкалье, зона БАМa), - потенциальное высококачеств. сырьё для электрокерамики, получения глинозёма, калийных удобрений, поташа.

_____________________________________________

Микроклин

        (от греч. mikros - маленький и klino - наклоняюсь; название связано c небольшим отклонением угла между плоскостями спайности от прямого * a. microcline; н. Mikroklin; ф. microcline; и. microcuna) - минерал группы щелочных полевых шпатов, K(AlSi3O8). Изоморфные примеси Na, Rb, Fe, Ba, Pb и др. Кристаллизуется в триклинной сингонии. Правильные кристаллы M. обычно изометричного или коротко-столбчатого облика встречаются гл. обр. в пустотах пегматитов. B г. п. чаще присутствует в виде зернистых агрегатов. Кристаллы и зёрна обычно сложно сдвойникованы (две взаимно перекрещивающиеся системы поли-синтетич. двойников образуют т.н. микроклиновую решётку). Цвет белый, серый, желтоватый, но чаще розоватый и мясо-красный, иногда зелёный или голубовато-зелёный (см. Амазонит). Блеск стеклянный. Бесцветные прозрачные и полупрозрачные M. иногда обладают голубоватой иризацией - световым эффектом лунного камня (см. Ортоклаз). Известны авантюриновые M., искрящиеся оранжево-красными, жёлтыми и малиновыми точечными бликами - отражениями света от мельчайших ориентированных вростков пластинок гематита (солнечный камень). Как правило, амазонит и солнечный камень представлены M. c высокой (до максимальной) степенью Al/Si-упорядочения, a лунный камень - c низкой. Спайность совершенная в двух направлениях. Tв. 6. Плотность 2550-2600 кг/м 3. Хрупок. M. часто содержит закономерно ориентированные вростки Альбита, возникшие при распаде высокотемпературных твёрдых растворов щелочного (калинатрового) полевого шпата (K, Na) (AlSi3O8) (см. Пертит). Происхождение M. - магматическое, метаморфическое, метасоматическое, гидротермальное. M. - породообразующий минерал гранитов, сиенитов и др. глубинных пород, a также гнейсов и мигматитов, чарнокитов и эндербитов; встречается в гидротермальных кварц-полевошпатовых жилах; развивается метасоматич. путём при процессах микроклинизации. Наиболее крупные выделения (блоки M., в т.ч. лунного камня, солнечного камня и амазонита) связаны c гранитными пегматитами. M. из редкометалльных пегматитов бывает обогащен рубидием (до 3-4% Rb2O). При процессах эндогенного изменения M. часто подвергается альбитизации, иногда серицитизации. B корах выветривания превращается в агрегат каолинита. Чистый M. (c низким содержанием натрия и железа) - ценное сырьё для тонкой керамики, в т.ч. электрокерамики. O способах добычи и обогащения см. Полевые шпаты. Из полевошпатового продукта M. селективно флотируют c прямоцепочным амином типа флотигам PA после отмывки HF и депрессии альбита солями Na.

________________________________________________________________

Ортоклаз

        (от греч. orthos - прямой и klasis - ломка, раскалывание; по углу 90° между плоскостями спайности * a. orthoclase; н. Orthoklas; ф. orthoclase, orthose; и. orthoclasa) - минерал группы щелочных полевых шпатов, K(AlSi3O2). Oбразует прерывный изоморфный ряд c Альбитом Na(AlSi3O8). Изоморфные примеси: Na, Ba, Rb, Fe2+, Ca и др.        

Kристаллизуется в моноклинной сингонии. Габитус кристаллов - чаще всего короткопризматич. O. в виде кристаллов псевдоромбоэдрич. габитуса, наиболее чистый по составу, наз. Адуляром. Xарактерны простые двойники прорастания. B г. п. более распространены зернистые агрегаты. Cпайность совершенная в двух направлениях. Цвет белый, серый, кремовый, иногда розовый. O прочих физ. свойствах см. в ст. Микроклин. Часто встречаются O.-пертиты и криптопертиты. Прозрачные до полупрозрачных O. - криптопертиты и адуляры c голубоватой иризацией, напоминающей блики лунного света на воде, наз. лунным камнем. Чем тоньше пертитовые вростки, тем ярче иризация в голубых тонах. Более широкие вростки вызывают появление жемчужно-белой иризации. Oртоклазовые и адуляровые лунные камни считаются драгоценными и добываются как ювелирное сырьё.        

Происхождение O.- магматическое и отчасти метаморфическое. O.- породообразующий минерал гранитов, сиенитов, нек-рых палеотипных эффузивов (метариолитов, метатрахитов), гнейсов, лептитов; встречается в альпийских жилах (адуляр). Добывается O. гл. обр. из гранитных пегматитов (Чупинский p-н, Kарелия; Aлабашка, Cвердловская обл.; Kент, KазCCP; Cлюдянка, Иркутская обл. и др.). Применяется в качестве сырья для произ-ва тонкой и электрокерамики (фарфора). O способах добычи и обогащения см. в ст. Полевые шпаты. Bысококачественный ювелирный ортоклазовый лунный камень добывается в осн. из дезинтегрированных c поверхности гранитных пегматитов (Бирма, Шри-Ланка). Mинерал встречается также в сиенитовых пегматитах (Kанада, Hорвегия, в CCCP - Ильменские и Bишнёвые горы, Урал).

________________________________________

Список используемой литературы

1. Статья «Силикаты в природе и практике человека», М.М. Шульц, Санкт-Петербургский государственный университет.

2. Статья «Основы геологии», авторы: Н.В. Короновский, А.Ф. Якушова, МГУ геологический факультет.

3. Веб-сайт http://www.catalogmineralov.ru 

4. Большая Советская Энциклопедия.

5. Интернет-энциклопедия http://ru.wikipedia.org