Характерная особенность структур этих минералов — наличие каолинитового слоя. На фиг. 185—187 детально показано строение отдельного такого слоя. Каолинитовый слой состоит из одной гексагональной тетраэдрической сетки Si — О (вместо двойной подобной сетки в слое слюды или талька) и наложенной на нее сетки из Al — O,ОН-октаэдров. Паулинг впервые предположил, что октаэдрический слой подобен слою в структуре глббсита, Al(ОН)3. Длины осей в гиббсите равны b ~ 5,06, a ~ 8,62 Å, что находится в хорошем соответствии с длинами осей кремнекислородной сетки, а именно a ~ 5,2, b ~ 9,0 Å. Подобное соответствие обеспечивает такое соединение сеток, которое приводит лишь к очень незначительным изменениям межатомных расстояний. Вышеописанное строение слоя обусловливает его ярко выраженный полярный характер; отмечается также заметная тенденция слоя к изгибу. Так как при упаковке в структуру слои связываются один с другим лишь очень слабыми силами, возможно, тенденцией к изгибу объясняется очень небольшой размер и несовершенство кристаллов каолинита. В минералах, структура которых основана на слоях слюдяного типа, а алюминиевые или магниевые октаэдры располагаются симметрично относительно примыкающих к ним с двух сторон кремнекислородных сеток, подобной тенденции к изгибу слоев не наблюдается.
Каолинит, диккит и накрит. Различаются три типа минералов, в основе которых лежит вышеописанный слой: каолинит, диккит и накрит. Каолинит и гидратированный каолинитовый минерал галлуазит1 — наиболее обычные составляющие глин. Они всегда встречаются в виде очень маленьких чешуек или в виде кристаллов вермикулитового габитуса; диккит и накрит образуют более совершенные кристаллы. Структуры этих трех форм были сначала предложены Грюнером (Gruner, 1932, 1933). однако последующие работы Бриндли и других авторов заставили внести существенные изменения в эти структуры. Результаты, полученные Грюнером и Бриндли, подтвердили идеи Паулинга о слоистой структуре каолинита. Анализ структуры каолинита, проведенный Бриндли и Робинсоном (Brindley, Robinson, 1946), основывался на данных порошковых рентгенограмм, так как кристаллы каолинита слишком несовершенны для получения монокристальных снимков; вследствие этого предложенную ими модель структуры следует рассматривать лишь как идеализированную. Исследование структуры диккита, осуществленное Ньюнхемом и Бриндли (Nevvnham, Brindley, 1956; Newnham, 1961) методом монокристалла, дало более достоверные результаты, которые могут быть использованы для детальной характеристики структур каолинитоподобных минералов.
![](https://www.geologam.ru/img/articles/1576.jpg)
Все три структуры отличаются одна от другой только типом упаковки каолинитовых слоев, причем на период повторяемости с каолинита приходится один слой, а диккита — два слоя. На фиг. 188 эти структуры представлены в идеализированном виде. Возможность исследования хорошего монокристалла диккита позволила Ньюнхему и Бриндли определить с достаточной точностью координаты атомов. Анализ координат показал, что в структуре имеют место существенные искажения по сравнению с идеальным мотивом.
Накрит обладает более сложной структурой. Почти ромбическая по форме элементарная ячейка накрита, согласно Хендриксу (Hendricks, 1938), имеет период с 43 Å, что соответствует шести каолинитоподобным слоям, располагающимся вдоль оси с2.
Галлуазит представляет собой гидратированный каолинит весьма несовершенной кристаллической формы. Состав полностью гидратированного каолинита приближается к Al2Si206(0H)4-2Н20, а данные рентгеноструктурного анализа соответствуют содержанию в структуре одного слоя воды, располагающегося между каолинитовыми слоями. В гидратированном галлуазите параметр с равен примерно 10 Å; при дегидратации происходит уменьшение параметра с до 7,2 Å в соответствии с образованием других каолинитоподобных минералов. Дифракционные картины от галлуазитов характеризуются весьма размытыми рефлексами, указывающими на неупорядоченный характер упаковки слоев в структуре3.
Примечания
1. Как было показано работами Звягина, Берхин и Горикова (1966), а также Чухрова и Звягина (1966), структуры каолинита и галлуазита существенно отличаются симметрией (псевдоспмметрпей — C1 и Сс) и периодами повторяемости (в 1 и 2 слоя).
2. Уже Ньюнхем (1961) показал, что накрит характеризуется двухслойной моноклинной ячейкой с углом α≠η/2 (см. также Звягин, Щеглов, 1962).
3. Применение методов дифракции электронов в сочетании с рентгеновским методом позволило существенно уточнить эти представления.