Группа слюд

Таблица – наиболее распространенные минералы группы слюд подкласса «Слоистые силикаты»

Слюды принадлежат к числу широко распространенных в природе минералов. Нередко слюды являются породообразующими минералами. Общее количество слюд в земной коре достигает примерно 3, 8%, причем в главной массе они встречаются в кислых интрузивных породах и кристаллических слюдяных сланцах.

Химический состав минералов группы слюд необычайно изменчив. Весьма широко распространены явления замены одних катионов другими. С химической точки зрения, эти минералы представляют особую группу алюмосиликатов. Типичные химические составы слюд приведены ниже:

- R¹⁺R₃²⁺ [AlSi₃O₁₀][OH]₂ или R¹⁺R₂³⁺ [AlSi₃O₁₀] [OH]₂, где R¹⁺ = K, а также Li¹⁺ и др.; R²⁺ = Mg, часто Fe²⁺, Mn²⁺; R³⁺= Al, часто Fe³⁺, Mn³⁺, изредка Cr³⁺, V³⁺, в некоторых случаях Ti⁴⁺.

Ион Na¹⁺ в составе слюд редко принимает участие в существенных количествах, а Cа²⁺ и Bа²⁺ обычно отсутствуют. Гидроксил [OH] может замещаться F (главным образом, в магниевых и литиевых слюдах).

Таким образом, в слюдах широко распространены изоморфные смеси, в которых, с одной стороны, как обычно, Mg²⁺ заменяется Fe²⁺, Al³⁺ - Fe³⁺, а с другой - существуют гетеровалентные изоморфные замещения Mg²⁺(Fe²⁺) - Al³⁺(Fe³⁺) и др.

Все минеральные виды группы слюд кристаллизуются в моноклинной сингонии, причем формы кристаллов близки к гексагональным. Кристаллические структуры являются типичными слоистыми. Al в четверной координации в виде алюмокислородных тетраэдрических групп входит лишь частично в состав комплексного аниона, заменяя одну четверть кремнекислородных тетраэдров. Избыток Al участвует в числе катионов уже в шестерной координации, заменяя катионы Mg.

Физические свойства слюд, несмотря на широкие различия в химическом составе, во многом тождественны, так как кристаллические структуры однотипны.

В соответствии с особенностями химического состава слюды подразделяются на следующие подгруппы:

- подгруппа биотита (магниево-железистых слюд);

- подгруппа мусковита (алюминиевых слюд);

- подгруппа лепидолита (литиевых слюд).

В настоящем курсе рассмотрим наиболее распространенные в природе минералы подгрупп биотита (биотит и флогопит) и мусковита (мусковит).

Биотит K(Mg, Fe)₃[Si₃AlO₁₀][OH, F]₂ или K₂O•6(Mg, Fe)O•Al₂O₃ •6SiO₂•2H₂O. Весьма широко распространенный минерал.

Химический состав непостоянный. Колебания содержаний компонентов, %: K₂O 6, 18-11, 43; MgO 0, 28-28, 34; FeO 2, 74-27, 60; Fe₂O₃ 0, 13-20, 65; Al₂O₃ 9, 43-31, 69; SiO₂ 32, 83-44, 94; H₂O 0, 89-4, 64; F 0-4, 23. Примеси: ТiO₂, Na₂O, а также Li₂O, MnO, BaO, SrO, Cs₂O и др.

Сингония моноклинная. Облик кристаллов таблитчатый, псевдогексагональный, нередко столбчатый, пирамидальный. Крупные кристаллы иногда обладают зональным строением. Двойники обычны. Агрегаты. Встречается в сплошных пластинчато- и чешуйчато-зернистых массах. Друзы кристаллов сравнительно редки.

Цвет биотита черный, бурый, иногда с оранжевым, красноватым, зеленоватым и другими оттенками. Непрозрачный или просвечивает. Блеск стеклянный, на плоскостях спайности с перламутровым отливом. Твердость 2-3. Отдельные тонкие листочки обладают упругостью. Спайность весьма совершенная в одном направлении. Плотность 3, 02-3, 12.

Диагностические признаки. Макроскопически узнается по черному цвету и характерным внешним признакам – весьма совершенной спайности в одном направлении, способностью расщепляться на тонкие упругие пластинки.

П. п. тр. плавится с трудом в серое или черное стекло. НСl действует слабо, но в концентрированной H₂SO₄ разлагается полностью с осаждением белого скелета кремнезема.

Флогопит KMg₃[Si₃AlO₁₀] [F, OH]₂ или K₂O•6MgO•Al₂O₃•6SiO₂•2H₂O. Название происходит от греческого слова " флогопос" - огнеподобный (имеется в виду цвет минерала). Синоним: магнезиальная слюда.

Химический состав, %: К2O 7, 0-10, 3; MgO 21, 4-29, 4; Аl₂O₃ 10, 8-17; SiO₂ 38, 7-45, 0; Н2O 0, 3-5, 4, F до 6. Из примесей чаще всего присутствуют: FeO (до 9%); ВаО до 2, 5% (бариофлогопит); Na₂O (до 2%), а также Fe₂O₃, иногда МnО, СаО, Сr₂O₃, NiO и др.

Сингония моноклинная. Облик кристаллов таблитчатый (псевдогексагональный), короткопризматический, иногда усеченнопирамидальный. Кристаллы часто грубо образованы с явно выраженной параллельной штриховкой на боковых гранях. По формам не отличимы от кристаллов биотита. Двойники часты, встречаются тройники. Агрегаты листовато-пластинчатые, чешуйчатые.

Цвет светлый желтовато-бурый или красновато-бурый; реже бесцветный, серебристый, иногда с зеленоватым оттенком; в толстых пластинах темно-бурый. Блеск стеклянный, на плоскостях спайности перламутровый. Твердость 2-3. Тонкие листы обладают упругостью. Спайность весьма совершенная в одном направлении. Плотность 2, 70-2, 85. Прочие свойства. Обладает очень высоким удельным омическим сопротивлением и, отсюда, очень высокими электроизоляционными свойствами.

Диагностические признаки. Как и биотит макроскопически узнается по характерным внешним признакам – весьма совершенной спайности в одном направлении, способностью расщепляться на тонкие упругие пластинки. От биотита отличается более светлой окраской. Светлые разности флогопита по внешним признакам практически не отличимы от мусковита, но оптические константы различны: флогопит, как и другие магниево-железистые темные слюды, оптически почти одноосен, тогда как мусковит явно двухосен и обладает большим углом оптических осей.

Мусковит КАl₂ [AlSi₃O₁₀] [ОН]₂ или К₂O•ЗАl₂O₃•6SiO₂•2Н₂O. Старинное итальянское название города Москва - Муска. Отсюда – мусковит. В ранний период существования Москвы большие листы мусковита вывозились через Москву на запад под названием " московского стекла".

Химический состав, %: К₂O - 11, 8; Аl₂O₃ - 38, 5; SiO₂ - 45, 2; Н₂O - 4, 5. Ярко-зеленая хромсодержащая слюда (Сr₂O₃ до нескольких процентов) носит название фуксита.

Сингония моноклинная. Облик кристаллов обычно таблитчатый или пластинчатый, псевдогексагонального или ромбовидного сечения. Иногда наблюдаются индивиды столбчато-пирамидального облика. Боковые грани обычно сильно исштрихованы в горизонтальных направлениях. Двойники часты. Агрегаты. Может встречаться в сплошных листовато-зернистых или чешуйчатых массах. Изредка встречаются почковидные массы с концентрически-скорлуповатой отдельностью. Скрыточешуйчатые массы с шелковистым блеском, иногда с трудом распознаваемые даже под микроскопом, носят название серицита.

Цвет. В тонких спайных листах бесцветен, но часто с желтоватым, сероватым, зеленоватым и редко красноватым оттенком. Фуксит ярко-зеленый. Блеск стеклянный, на плоскостях спайности перламутровый и серебристый. Твердость 2-3. Листочки мусковита, как у всех минералов группы слюд, гибки и при сгибании упруги. Известны разновидности, переходные к хрупким слюдам и, наоборот, близкие к талькоподобным. Спайность весьма совершенная в одном направлении. Плотность 2, 76-3, 10. Прочие свойства. Мусковит обладает очень высокими электроизоляционными свойствами.

Диагностические признаки. Легко узнается по внешним признакам: светлой окраске, перламутровому или серебристому блеску, весьма совершенной спайности и легкой расщепляемости на тонкие прозрачные упругие листочки. От флогопита отличается по оптическим константам.

П. п. тр. тонкие пластинки плавятся с трудом в непрозрачную белую эмаль. Кислотами не разлагается. Вода начинает выделяться только при температуре красного каления - выше 850°С.