title-icon
Яндекс.Метрика
» » Группа хлоритов

Группа хлоритов

К группе хлоритов относится большое количество минералов, которые по целому ряду свойств близки к слюдам. Название они получили от греч. слова хлорос — зеленый (благодаря зеленому цвету большинства минералов этой группы).
Широкий изоморфизм главных элементов хлоритов (Mg2+ -> Fe2+ -> Mn2+; Al3+ -> Fe3+ -> Сr3+, а также замещение Si + Mg на Al2 и Mg3 на Al2 обусловливает большое разнообразие химического состава отдельных представителей группы хлоритов (среди них выделяют свыше 30 разностей, известных под различными названиями). Все хлориты кристаллизуются в моноклинной сингонии.
Кристаллическая структура хлоритов имеет специфическое четырехслойное строение, характеризующееся чередованием трехслойных пакетов типа талька-пирофиллита (двух внешних тетраэдрических кремнеалюмокислородных слоев и одного внутреннего октаэдрического магнезиально-алюминиевого) с однослойными октаэдрическими пакетами типа брусита или гидраргиллита. Некоторые хлориты — преимущественно осадочного происхождения, особенно обогащенные Al2O3, Fe2O3 и MgO, имеют каолинитоподобную кристаллическую решетку, также четырехслойную, но сложенную последовательно размещенными и одинаково ориентированными каолинитоподобными двухслойными пакетами. Оба эти типа имеют одинаковую валовую химическую формулу и близкие размеры кристаллической ячейки. Состав и главнейшие свойства хлоритов приведены в табл. 95.

Агрегаты и габитус. Хлориты обычно встречаются в виде листоватых и чешуйчатых агрегатов, а также сплошных масс. Хорошо образованные кристаллы сравнительно редки и имеют таблитчатый, а в отдельных случаях боченковидный облик (рис. 271). Они часто сдвойникованы по хлоритовому и слюдяному законам. Под микроскопом у хлоритов заметно секториальное и лучистое строение, иногда наблюдаются также вермикулитоподобные кристаллы.
Физические свойства. Хлориты имеют зеленый цвет различных оттенков: от светло-зеленого и оливково-зеленого в магнезиальных разностях до зеленовато-темно-серого и даже черного у железистых разностей. Разности, обогащенные хромом, имеют коричнево-красный, розовый и фиолетовый цвет, а маложелезистые разности характеризуются белым цветом. Хлориты имеют слюдоподобную спайность, однако от слюд отличаются тем, что их легко расщепляемые тонкие листочки не упругие хотя и гибкие. Они имеют низкую твердость и невысокую плотность.
Кривые нагревания и обезвоживания хлоритов показывают, что содержащийся в них гидроксил выделяется в пределах температур 480—700° С. На кривых это отражается в виде эндотермических эффектов. После выделения гидроксила происходит распад минерала. Экзотермические эффекты на кривых отражают взаимодействие в твердом состоянии активных окислов SiO2 и MgO и образование ортосиликата магния.

Образование и месторождения. По своему происхождению хлориты являются низкотемпературными гидротермальными образованиями, связанными с метаморфическими процессами. При высокой температуре они переходят в гранат и кордиерит. Хлориты часто образуются на контактах рудных жил в виде оторочки. Здесь они возникают за счет биотита (чешуйка по чешуйке) и роговой обманки. Процесс замещения биотита и роговой обманки хлоритом происходит благодаря гидротермальным растворам, выщелачивающим К и Na. Железистые хлориты — тюрингит и шамозит — часто образуются экзогенным путем, как типичные морские осадки, возникшие в тюрингитовую фацию осадконакопления. Хлориты наиболее распространены в метаморфических горных породах, где иногда слагают толщи хлоритовых сланцев. В трещинах и пустотах этих пород часто наблюдаются хорошо образованные кристаллы хлорита. Хорошие кристаллы хлорита найдены в жилах альпийского типа в Швейцарии, Тироле и в Приполярном Урале, а также в Николае-Максимилиановской, Ахматовской и Еремеевской копях (Шишимские и Назямские горы на Южном Урале). Хромсодержащие хлориты встречаются в ультраосновных породах, где чаще всего ассоциируют с хромитом. Шамозит известен в Лотарингии, на восточном склоне Северного и Среднего Урала, в Халиловском месторождении Южного Урала и т. д. Большие скопления тюрингита известны в Тюрингии и Баварии. В Советском Союзе тюрингит найден в рудных пластах Курской магнитной аномалии. Из минералов, относящихся к группе хлоритов, только шамозит и тюрингит при больших скоплениях имеют практическое значение как железная руда.
Наиболее распространенными и важными минералами группы хлоритов являются клинохлор, прохлорит, шамозит и донбассит, которые мы рассмотрим дополнительно.
Клинохлор представляет собой минеральный вид переменного состава — Mg4(Mg, Al)2(OH)8[(Si, Al)2Si2O10], меняющегося от магнезиального члена пеннина — Mg5Al(OH)8[AlSi3O10] до алюминиевого члена состава MgAl4(OH)8[Al2Si2O10]. Клинохлор получил название в связи с четко установленной для него моноклинной сингонией (от греч. клино — наклоняю). Пеннин назван по Пеннинским Альпам, где впервые был описан.
Химический состав (в %): MgO — 17,0—35,9, Al2O3 — 13,1—21,3, H2O — 11,5—14,6, SiO2 — 28,3—33,9; содержит примеси Fe2+, Fe8+) Ca, Mn2+, Cr.
Сингония — моноклинная, вид симметрии — призматический — C2h — 2m(L2РС).
Структурная ячейка содержит 4 единицы; а0 = 5,2—5,3, b0 = 9,2—9,3, c0 = 28,6; а0 : b0 : с0 = 0,570 : 1 : 3,076; в = 96°50'. Пространственная группа — C2h6 — С2/с.
Агрегаты и габитус. Обычно встречается в виде чешуйчатых и пластинчатых агрегатов, а в пустотах — в виде друз и отдельных кристаллов пластинчатого, таблитчатого, иногда боченковидного облика. Главными формами являются {001}, {101}, {132}, {110}. Боковые грани часто имеют горизонтальную штриховку. Встречаются двойники по хлоритовому закону по (001) (рис. 271).
Физические свойства. Цвет бутылочно-зеленый разных оттенков, цвет хромовых разностей — розовый и фиолетовый, иногда серебристо-белый. Блеск по плоскостям спайности перламутровый. В тонких листочках прозрачный, слабоокрашенный. Спайность весьма совершенная по (001). Твердость — 2—2,5. Листочки гибкие, но не упругие. Плотность — 2,60—2,85. Оптические свойства: двухосный, положительный; ng — 1,57—1,58, nm — 1,57—1,58, nр = 1,57, ng — nр — до 0,004.
Диагностические признаки. Зеленая окраска, весьма совершенная спайность, низкая твердость и отсутствие упругости в листочках. Главные линии на рентгенограммах: 4,795; 3,585; 2,538. Растворяется в H2SO4. П. п. т. расщепляется, но не плавится, белеет.
Отличие от сходных минералов. Похож на некоторые слюдоподобные минералы, от которых его можно отличить только химическим путем и Ho оптическим данным.
Образование и месторождения. Образуется при метаморфических процессах, часто составляет целые толщи хлоритовых сланцев. Хорошо образованные кристаллы этого минерала встречены в Назямских горах на Южном Урале, в Николае-Максимилиановской копи, в Баженовском асбестовом месторождении и в других местах.
Хорошо образованные музейные образцы были встречены в Ахматовской копи на Южном Урале в ассоциации с эпидотом, диопсидом, гранатом, визувианом и другими минералами.
Практическое значение. Хлоритовые сланцы иногда используются для получения порошка, придающего блеск бумаге (шпалерам).
Прохлорит — (Mg, Fe)4,5Al1,5(OH)8[Al1,5Si2,5O10]. Первая часть названия прохлорита имеет греческую основу — греч. слово про означает перед (этот минерал был изучен раньше, чем другие хлориты).
Химический состав: SiO2 — 23,52—27,56%, Al2O3 — 17,52— 23,19%, Fe2O3 (следы) — 4,72%, FeO — 5,81—29,76%, MgO — 10,79—30,99%, H2O — 9,65—14,50%.
Сингония моноклинная, вид симметрии — призматический — С2h — 2m(L2PC).
Структурная ячейка содержит 4 молекулы, а0 = 5,36, b0 = 9,28, с0 = 28,4; в = 97°09'; а0 : b0 : c0 = 0,570 : 1 : 3,060.
Агрегаты и габитус. Прохлорит образует чешуйчатые агрегаты, а также пластинчатые псевдогексагональные кристаллы.
Физические свойства. Цвет прохлорита зеленый до чернозеленого. Спайность весьма совершенная по (001). Твердость — 1,5—2. Плотность — 2,78. Оптические свойства: двухосный, положительный; nm = 1,59—1,61, ng — nр = 0,004—0,010.
Образование и месторождения. Прохлорит встречается в хлоритовых сланцах и жилах альпийского типа в ассоциации с горным хрусталем и адуляром. Часто он образует присыпки на поверхности других кристаллов. Известен в альпийских жилах Альп, Северного Урала и в других районах.
Шамозит представляет собой минеральный вид переменного состава — Fe4(Fe, Al)2(OH)8[(Si, Al)2Si2O10], изменяющегося от чисто железистого члена собственно шамозита — Feg+Fe3+(OH)8[AlSi3O10] до алюминиевого члена тюрингита — Fe4(Al, Fe)2(OH)8[Al2Si2O10]. Шамозит и тюрингит получили название по месту нахождения (месторождение Шамосон в Швейцарии и Тюрингия).
Химический состав: FeO — 19,8—42,3%, Fe2O3 — 0,6— 31,7%, Al2O3 — 13—23,61%, SiO2 — 19,4—29%, H2O — 4,6—13%. В качестве примесей содержатся MgO, CaO, TiO2, MnO, P2O5.
Сингония — моноклинная. а0 = 5,59—5,40, b0 = 9,33—9,36, c0 = 14,03—14,10; в = 90°—97°20'.
Агрегаты. Для шамозита характерны оолитовые стяжения с кон-центрически-зональным строением. Иногда шамозит образует цемент в песчаниках, а также встречается в сплошных скрытокристаллических или землистых массах.
Тюрингит наблюдается в сплошных скрытокристаллических массах, иногда встречается в виде мелких чешуек.
Физические свойства. Цвет шамозита зеленовато-темно-серый до черного. Цвет черты зеленовато-серый. Блеск обычно матовый или слабый стекловидный. Твердость — 2—3. Плотность — 3,03—3,40. Оптические свойства: двухосный, отрицательный; nm = 1,62—1,66, ng — nр = 0,010—0,012.
Диагностические признаки шамозита — оолитовое строение, цвет и зеленовато-серая черта. Главные линии на рентгенограммах: 6,93; 4,63; 3,59. Растворяется в HCl с выделением студенистого SiO2. П. п. т. в окислительном пламени краснеет, в восстановительном — сплавляется в черное магнитное стекло.
Образование и месторождения. Шамозит образуется осадочным путем в прибрежных зонах морей при недостатке кислорода (шамозитовая фация); ассоциирует с сульфидами железа и сидеритом. Он известен в палеозойских и мезозойских осадках восточного склона Урала, а также в ряде мест среди юрских отложений Северного Кавказа.
Тюрингит встречается в некоторых слабометаморфизованных осадочных месторождениях железа, ассоциирует с сидеритом, а иногда с магнетитом. Он известен также как эндогенный минерал в связи с гидротермально измененными богатыми железом горными породами. Крупнейшие месторождения тюрингита находятся в Тюрингии, в Казахстане (Каражал).
Разрушение. При выветривании шамозит и тюрингит легко окисляются и переходят в бурые железняки, слагающие типичные железные шляпы шамозитовых и тюрингитовых месторождений.
Практическое значение. При образовании крупных пластовых тел шамозит и тюрингит используются как железная руда.
Донбассит — (Mg, Ca, Na) Al4(OH)8[AlSi3O10] — первый диоктаэдрический хлорит, установленный в природе. Назван по местности, где был найден, — Донбасс. Синоним судоит.
Химический состав: SiO2 — 31,17—39,01 %, Al2O3 — 32,15—48,16%, MgO — 0,67—14,25%, CaO — 0,26—1,82%, Na2O — 0,40— 1,98%, H2O— 13,96—14,28%. Часто содержит Li.
Сингония моноклинная, призматический вид симметрии — C2h — 2m(L2PC).
Структурная ячейка моноклинная с периодом повторяемости в два хлоритовых пакета. Пространственная группа — C2h6 — C2/c; а0 = 5,16—5,22, b0 = 8,94—9,05, с0 = 28,30—28,36; в = 93°50'—94°.
Кристаллическая структура построена из хлоритовых пакетов одного типа, которые отличаются друг от друга либо поворотами на углы, кратные 120°, либо относительными смещениями по оси b на ±b/3.
Агрегаты и габитус. Встречается в виде чешуйчатых агрегатов и тонкодисперсных скоплений.
Физические свойства. Цвет донбассита перламутровобелый. Плотность — 2,62—2,68. Двухосный, положительный; 2V = 52—78°, ng = 1,581—1,596, nm = 1,569—1,582, nр = 1,578, ng — nр = 0,014—0,018.
Месторождения. Обнаружен в зальбандах кварцевых жил в Донбассе, Березовске на Урале и на Новой Земле, а также в составе осадочных образований Японии, ФРГ и других мест.