Слоистые силикаты

Кристаллические структуры, в основе которых лежит гексагональная сетка из связанных между собой кремнекислородных тетраэдров, показанная на фиг. 118, характерны для целого семейства минералов. Первый обзор основных принципов строения таких структур был сделан Паулингом (Pauling, 1930). В эту группу минералов входят тальк и пирофиллит, слюды, гидрослюды, хлориты, вермикулиты, монтмориллониты и каолинит, а также близкие к ним глинистые минералы. Все они обладают пластинчатой морфологией частиц, хорошей спайностью и псевдогексагональной симметрией, обусловленной тем, что в основе их структур лежат слои из связанных в гексагональный мотив кремнекислородных тетраэдров.

Ниже приведены основные минералы, обладающие слоистой структурой, и их химические формулы. Действительный состав этих минералов благодаря различным замещениям очень сложен.


В приведенных выше формулах группы (Si₄O₁₀), (AlSi₃O₁₀), (Si, Al)₄O₁₀ или (Al₂Si₂O₁₀) отвечают слоям из соединенных друг с другом тетраэдров, состав которых равен (Si₂O₅); кремний здесь может быть частично замещен на алюминий. Изоморфные замещения, представленные в этих формулах, подчиняются тем же правилам, что и в случае пироксенов и амфиболов, и будут подробно описаны в одном из последующих разделов.

Рентгеноструктурный анализ для исследования слюд был впервые применен Могеном (Maugin, 1927, 1928), который определил параметры элементарных ячеек и симметрию, а также число атомов различных сортов в элементарных ячейках различных слюд. Паулинг разработал основную схему, которой подчиняются их структуры, определив последовательность атомных слоев, параллельных плоскостям спайности. Таким образом, он сумел установить последовательности, характерные для талька, пирофиллита, слюды, Маргарита и хлорита.

Примечания

1. l Установлено (Haгrisоn F. W. Brindley G. W., Acta Crystallogr., 10, 77—82, 1957), что хлоритоит, несмотря на пластинчатую морфологию, по своей структуре относится не к хрупким слюдам, а к силикатам с изолированными тетраэдрами SiO₄ (ортосиликатам). Его формула имеет следующий вид: (Mg, Fe⁺²)₂AlAl₃(OH)₄O₂(SiO₄)₃.

2. Согласно последним данным, к этой группе в качестве самостоятельного минерала следует относить и галлуазит (Звягин и др., 1966; Chukhrov, Zvyagin, 1966).