Глинистые породы

    Эволюция  богатых каолинитом и бедных калием осадочных пород должна привести к возникновению пирофиллита.

    В еще большей степени на стадии эпигенеза изменяется монтмориллонит. Он также исчезает до начала метаморфизма. Хотя эволюция монтмориллонита и  не была еще прослежена шаг за шагом, однако имеются основания полагать, что глиноземистые монтмориллониты под влиянием минерализованных растворов преобразуются в иллит и серицит. Под влиянием магнезиальных растворов монтмориллонит может замещаться хлоритом. Хлорит может развиваться и по триоктаэдрическому монтмориллониту.

    Таким образом, каолинит и монтмориллонит преобразуются на стадии эпигенеза, задолго до начала метаморфизма.

    Иллит и хлорит. Эти минералы систематически возникают на стадии эпигенеза. В  сланцах (серицитовых, хлоритовых, блестящих, зеленых и т.д.) основными породообразующими  минералами являются серицит и хлорит. Наблюдается значительная эволюция от глинистых сланцев, сложенных чешуйками глинистых минералов размером в микроны или десятки микронов, к метаморфическим сланцам эпизоны со слюдистыми чешуйками размером в миллиметры или десятки миллиметров.

    Иллиты  и хлориты осадочных отложений  характеризуются многочисленными  изоморфными замещениями и по сравнению с крупнокристаллическими слоистыми силикатами, возникшими при  метаморфизме, содержат весьма обильные чуждые примеси. По мере возрастания давления и температуры и развития метаморфических процессов структура глинистых минералов, стремясь достигнуть минимума внутренней энергии, становится все более совершенной. Железо и частично магний удаляются из иллита и входят в решетку хлоритов. И обратно, из решетки хлорита удаляются чуждые ионы, в частности алюминий, которые поступают в растущие слюдистые минералы. Перераспределение элементов сопровождается ростом кристаллов слоистых силикатов. Именно обильные замещения обусловливают небольшой размер частиц слоистых силикатов, а по мере того как в процессе метаморфизма происходит «очищение» структуры размеры кристаллов растут.

    Необходимо помнить, что при эволюции глин в глинистые сланцы не наблюдается прямого перехода слоистых силикатов глин в крупночешуйчатые слоистые силикаты сланцев. Здесь имеют место сортировка, перемещение, обмен элементами между слоистыми силикатами и возникают более совершенные, а потому более крупные кристаллы. В конечном итоге формируется сланец, сложенный глиноземистым, кремнеземистым и магнезиальным серицитом и хлоритом. Содержание различных минералов определяется первичным составом глины.

    Слюды слюдистых сланцев По мере возрастания  степени метаморфизма сланцы низких ступеней метаморфизма постепенно переходят  в двуслюдяные сланцы, состоящие из мусковита и биотита. Эволюция серицита развивается путем удаления чуждых ионов, в частности ионов магния, и путем упорядочения решетки, теряющей воду и обогащающейся калием. Одновременно происходит преобразование хлорита в биотит. При этом магний покидает межслоевые прокладки хлорита и наряду с железом занимает октаэдрические позиции, а калий обеспечивает межслоевые связи. Перераспределение элементов в ассоциации белая – темная слюда, устойчивой в зоне слюдистых сланцев, происходит в ином порядке, чем при выветривании. Нужно отметить, что когда в эпизону попадает значительное количество натрия, он выделяется из решетки слоистых силикатов и возникает альбит – минерал, достаточно характерный для многих слюдистых сланцев. Этот минерал формируется значительно чаще, чем парагонит.

    На  стадии метаморфизма натрий и кальций  обычно входят в решетку известково-натриевых  полевых шпатов. В серии филлитов рано или поздно возникают калиевые полевые шпаты. Они развиваются  прежде всего по мусковиту и при этом алюминий переходит в четверную координацию. В отличие от богатого глиноземом мусковита, биотит не может замещаться полевыми шпатами, поскольку в их решетке нет места магнию и железу. Таким образом, судьба биотита и мусковита в мезозоне существенно различна. Поэтому силикатные породы мезозоны в отличие от сланцев и слюдистых сланцев включают не только слоистые силикаты, но и обильные полевые шпаты, а единственным свидетелем былого состава породы является биотит В катазоне биотит, в свою очередь, замещается полевыми шпатами и дает начало ортоклазам и лишенным глинозема магнезиально – железистым минералам, например ромбическим пироксенам.

    На  высоких ступенях метаморфизма, например в гранулитовых фациях, господствовавшие в гидросфере слоистые силикаты полностью исчезают. Алюминий входит в решетку полевых шпатов, а магний и частично железо – в решетку пироксенов. Титан и железо, постепенно переходившие на стадиях эпигенеза и начального метаморфизма в силикатную форму, вновь высвобождаются в идее ильменита, характерного для гранулитовых фаций (Безбородов, 1987). 

    Месторождения

    Большое количество месторождений каолина  распространено на территории Украины, в зонах выветривания выходов  массивно– кристаллических пород  Южно-Русского щита. Главнейшими из них являются: Глуховецкое, Турбовское и Райковское(Винницкая область), Просянское (Днепропетровская область) и др. На Урале большое количество первичных и вторичных месторождений, преимущественно огнеупорных каолинов распространено в Свердловской и Челябинской областях. В Крыму, в районах от Карасубазара до Севастополя установлены глины серовато-зеленого цвета, состоящие из коллоидального монтмориллонита, которые хорошо адсорбируют едкие щелочи и полностью поглощают углекислые щелочи из слабых водных растворов и поэтому широко применяются в мыловаренной промышленности. 

    Заключение

    Из  большого числа разновидностей известны пород только некоторые являются наиболее распространенными. Три главных  типа – песчаники, глинистые сланцы и известняки – составляют 95% и  более всех пород. А среди этих главных типов глины составляют 70-83%.

    Глины считаются «малым полезным ископаемым»; по традиции многие думают, что глины  относительно дешевы. В действительности это не так. Если учесть общую стоимость  всех добываемых глин, окажется, что она весьма велика – выше стоимости большинства других полезных ископаемых.

    Глины используются в нефтяной промышленности для очистки продуктов дробной  перегонки нефтей от посторонних  взвешенных примесей; в текстильной- при отделке суконных материалов; в резиновом производстве - в качестве активного наполнителя; в мыловаренной и косметической промышленности; применяются для очистки воды и пищевых продуктов; в фармацевтической промышленности.

    Главнейшим  и старейшим потребителем является керамическая промышленность. Каолин применяется в тонкой керамике при производстве фарфора и фаянса; в бумажной промышленности в качестве наполнителя различное использование глин велико и важно для многих областей деятельности человека. 

    Список  литературы 

    1. Безбородов Р.С. Краский курс литологии.- М.: УДН, 1987.- 313с.

    2. Белоусова О.Н.,  Михина В.В. Общий курс петрографии. М.: Недра, 1972.- 439с.

    3. Бетехин А.Г. Минералогия. М.: Наука, 1950.- 390с.

    4. Грим Р.Э. Минералогия и практическое использование глин. М.: Мир, 1967,- 347с.

    5. Ермолов В.А., Ларичев Л.Н., Мосейкин В.В. Основы геологии (часть 1). М.: МГГУ, 2004.- 325с.

    6. Мило Ж. Геология глин. Л. 1968.- 257с.

    7. Петиджен Ф.Дж. Осадочные породы: Пер. с англ. М.: Недра, 1981.- 751с.

    8. Соколов В.Н. Глинистые породы и их свойства. М.: Науки о земле, 2000.- 267с.