Группа слюд

Слюды принадлежат к числу широко распространенных в природе минералов. Нередко они являются породообразующими минералами. Общее количество их 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. Типические их составы могут быть выражены в следующем виде:

· R^•R₃^••[AlSi₃O₁₀][OH]₂ или R^•R₂^•••[AlSi₃O₁₀] [OH]₂, где R^• = K;

· R^•••=Al, часто Fe³⁺, Mn³⁺, изредка Cr³⁺, V³⁺, в некоторых случаях Ti⁴⁺;

· R^•• = Mg, часто Fe²⁺, Mn²⁺, а также Li¹⁺* и др.

^*(Замещение магния литием происходит с одновременным вхождением алюминия по схеме: 3Mg²⁺ → Li¹⁺_{1, 5} + Al³⁺_{1, 5}.)

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

Таким образом, в слюдах устанавливаются широкие изоморфные-смеси, в которых, с одной стороны, как обычно, Mg²⁺ заменяется Fe²⁺, Al³⁺-Fe³⁺, а с другой-несомненно 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. Поведение Al в кристаллических решетках представляет особый интерес. Согласно толкованиям структуры слюд, как увидим ниже, этот элемент в виде алюмокислородных тетраэдрических групп входит лишь частично в состав комплексного аниона, заменяя одну четверть кремнекислородных тетраэдров. Избыток его участвует в числе катионов уже в шестерной координации, заменяя катионы Mg. Повидимому, аналогично себя ведет и Fe³⁺ в сильножелезистых слюдах.

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

Условия образования слюд в природе отличаются некоторыми особенностями. В высокотемпературных эффузивных породах эти минералы как ранние выделения непосредственно из магмы никогда не встречаются. В интрузивных изверженных породах преимущественно кислого и среднего состава они образуются как позднемагматические и постмагматические минералы, очевидно под влиянием легколетучих агентов (мусковитовые граниты, грейзены). В крупных кристаллах слюды встречаются среди пегматитов, нередко в высоко- и среднетемпературных гидротермальных месторождениях вольфрама, молибдена и др. Широким распространением они пользуются также во многих метаморфических породах, в частности в кристаллических сланцах (гнейсах, слюдяных сланцах и др.).

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

1. подгруппа биотита (магниево-железистых слюд);

2. подгруппа мусковита (алюминиевых слюд);

3. подгруппа лепидолита (литиевых слюд).

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

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

Мусковит - КАl₂ [AlSi₃O₁₀] [ОН]₂, или К₂O•ЗАl₂O₃•6SiO₂•2Н₂O.

Лепидолит - KLi_{1, 5} Al_{l, 5} [Si₃AlO₁₀][F, OH]₂. Здесь по сравнению с формулой биотита ионы магния замещены литием и алюминием по схеме: 3Mg²⁺ → Li¹⁺_{1, 5} + Al³⁺_{1, 5}. " Лепидос" по-гречески родительный падеж от слова " лепис" - чешуя. Синоним: литионит. Принадлежит к числу редких слюд.

Циннвальдит - KLiFe^••Al[Si₃AlO₁₀][F, OH]₂ Назван по месту нахождения-Циннвальд в Рудных горах (Саксония). Состав сильно изменчив. Содержание FeO иногда достигает 12, 5%. Сингония моноклинная. Тонко- или толстотаблитчатые кристаллы серого, бурого, реже темнозеленого цвета, по своим формам близки к биотиту. Встречается также в чешуйчатых агрегатах. Обычно непрозрачный или просвечивает. Блеск стеклянный, на плоскостях спайности перламутровый. Ng = 1, 58, Nm=l, 51 и Np= 1, 55.