ГЛИНИСТЫЕ МИНЕРАЛЫ
Составные части глин можно подразделить на две группы — на так
называемые глинистые минералы, сообщающие вследствие своей природы
глинам пластические свойства, и на группу акцессорных «неглинистых
минералов». Глинистые минералы обладают рядом общих характеристик.
Кристаллическая структура у них, за немногими исключениями,
построена из слоев, в свою очередь состоящих из двух частей, в которых катионы
соответственно находятся в тетраэдрической и октаэдрической координа-
циях. Большинство минералов этой группы образует пластинчатые
частицы, слагающие тонкозернистые агрегаты, которые при смачивании водой
становятся в той или иной мере пластичными. По своему химизму все
глинистые минералы представляют собой водные силикаты (в основном
алюминия и магния), теряющие адсорбированную и конституционную
воду при нагревании, а при высоких температурах дающие огнеупорные
материалы. Однако глинистые минералы обладают рядом особенностей,
по которым они подразделяются на несколько групп. Важнейшие четыре
группы слоистых глинистых минералов следующие: каолинитовые, илли-
товые, монтмориллонитовые и вермикулитовые минералы *. Базальные
межплоскостные расстояния у этих четырех групп минералов
соответственно приблизительно равны 7, 10, 15 и 14,5 А, однако у некоторых из них
(у галлуазита из группы каолинитовых минералов, у монтмориллонито-
вых и вермикулитовых минералов) расстояния между слоями могут
меняться, так как при проникновении в межслоевые промежутки воды или
органических жидкостей может происходить набухание, а при
дегидратации — усадка структуры. Глинистые минералы аттапульгит и сепиолит
обладают цепочкообразной кристаллической структурой и встречаются
в природе реже, чем слоистые глинистые минералы. Частицы у глинистых
минералов могут быть кристаллическими и аморфными, пластинчатыми
или волокнистыми, и, хотя они всегда малы, они могут изменяться по
размеру от коллоидных частиц до частиц, различимых под обычным
микроскопом. Химический состав глинистых минералов изменяется в
зависимости от степени замещения Si, A1 и Mg другими катионами, от природы
и количества межслоевых катионов, а также от содержания воды. У
глинистых минералов несколько различно проявляются дегидратация и
разложение, в результате которого возникают различные продукты;
отличаются они друг от друга и катионно-обменными свойствами в
соответствии с природой присутствующих в их составе межслоевых катионов
и остаточными поверхностными зарядами. Применение глинистых
минералов многообразно: некоторые из них представляют собой компонент
буровых растворов, другие служат катализаторами в процессах нефтепере-
* В английской литературе минералы каолинитовой группы обозначаются
термином «кандиты», а моитмориллопитовые мипералы термипом «смектиты». В
других странах, в том числе и в СССР, эта терминология не принята. — Прим. ред.

Таблица 30
СВОДКА ГЛАВНЕЙШИХ ХАРАКТЕРНЫХ ГРУПП ГЛИНИСТЫХ МИНЕРАЛОВ
Каолинитовые
минералы
Иллитовые
минералы
Монтмориллопито-
вые минералы
Вермикулитовые
минералы
Тип структуры
Отношение те-
траэдриче-
ских и окта-
эдрических

компонентов 1 : 1 (ди~
формные)
Октаэдриче-
ский
компонент
Диоктаэдри-
ческии
2 : 1 (триформ-
ныо)
2 : 1 (триформ-
ные)
2 : 1 (триформ-
ные)

Преимущественно диок-
таэдриче-
ский
Диоктаэдриче-
ский или три-
октаэдриче-
ский
Преимущественно
триоктаэдриче-
ский
Главные меж-
слойныо
катионы
Межслойяая
вода
Отсутствуют
К
Са, Na
Лишь в гал-
луазите
(один слой
молекул
воды)
Базалыюе
межплоскостное
расстояние
Адсорбция
гликоля
Химическая
формула
Отношение к
кислотам
■ЬГ) Л» 1263
7,1 А A0 А у
галлуазита)

Адсорбируется лишь гал-
луазитом
Al4Si4O10(OII)8,
состав слабо
колеблется
Каолинит
слабо
растворяется в
разбавленных
кислотах
Mg
Имеется в гид-
ромускоиите
10А
Не
адсорбируют
l,l,54
X (Si, Al)8x
X О20(ОНL
Быстро
разлагаются
У кальциевых—
два, а у
натровых— один
слой молекул
воды
Переменное;
обычно <= 15 А
(у кальциевых
минералов)
Адсорбируют два
слоя гликоля,
17 А
(Si,Al)8O20X
X (ОНL.иН2О
Разлагаются
Два слоя молекул
води
ПеремеЕтное;
в полностью ги-
дратирован ном
состоянии
14,4А
Адсорбируют
один слой
гликоля, 14 А
X(Si,Al)8O20X
X @НL-8Н2О
Быстро
гаются
разла-

226
Породообразующие минералы
Нагревание до
200°
Нагревание до
650°
Оптические
свойства
Парагенезис
Каолинитовые
минералы
Базальное
расстояние гал-
луазита
сокращается
ДО 7,4 А;
остальные
минералы не
изменяются
Каолинит —»-
—>- метакао-
линит; дик-
кит G А) ->■
—у- метадик-
кит;
усиление
рефлекса 14 А
Np 1,55—1,56
Ng 1,56—1,57
Ng—Np=-0,006
2V 24—50°
Изменение
кислых
пород,
полевых шпатов
и т. д.
Кислая среда
Иллитовые
минералы
Заметные
изменения
отсутствуют
ю А
1,54—1,57
1,57-1,61
■=0,03
<10°
Изменение
слюд,
полевых шпатов
и т. д.
Щелочная
среда.
Благоприятны
высокие
концентрации
А1 и К
Таблица 30
Монтмори л лопито-
вые минералы
Базальное
расстояние
уменьшается до 10 А
9,6—10 А
1,48—0,51
1,50—1,53
0,01—0,02
Переменный
Изменение
основных пород,

вулканического материала.
Щелочная
среда. Обилие Mg
и Са,
дефицит К
'продолжение )
Вермикулитовые
минералы
Расслаиваются;
расстояние
между слоями
решетки
уменьшается
Уменьшение
межплоскостных
расстояний до
9 А (тальк)
1,52—1,57
1,54—1,58
0,02-0,03
< 10°
Изменение
чешуек биотита
или
вулканического
материала, хлоритов,
роговой
обманки и т. д.
работки, третьи используются в качестве наполнителей бумаги и для
производства керамики и огнеупоров. Глинистые минералы — главные
составные части целого класса осадков (так и называемых глинистыми),
за счет накопления и уплотнения которых возникают глинистые сланцы
и аргиллиты. Как в осадочных отложениях, так и в иных условиях глины
образуются в результате выветривания или гидротермального изменения,
причем в зависимости от тех или иных физико-химических условий и
природы исходного материала (полевые шпаты, слюды, вулканические
стекла, железо-магнезиальные минералы) возникают различные типы глин.
Ниже приводится перечень главных групп глинистых минералов:
1. Группа каолинитовых минералов (кандиты): каолинит, диккит
и накрит, аноксит, галлуазит, метагаллуазит и аллофан.

Глинистые минералы. Введение 227
2. Группа иллитовых минералов: иллит, гидрослюды, фенгит, брам-
малит, глауконит и селадонит.
3. Группа монтмориллонитовых минералов (смектиты):
монтмориллонит, нонтронит, гекторит, сапонит и соконит.
4. Вермикулит.
5. Группа палыгорскитовых минералов: палыгорскит, аттапульгит
и сепиолит.
Ниже рассматриваются все группы, за исключением пятой. В табл. 30
сведены некоторые главные характеристики глинистых минералов этих
групп.
15*