Минералогия - Бетехтин А.Г.
Скачать (прямая ссылка):
Интересны некоторые внешние признаки, свойственные выходам на дневную поверхность бентонитовых глин, богатых монтмориллонитом и бейделлитом. После дождей поверхностные выходы их превращаются в густую массу скользкого студня. При высыхании они трескаются и в то же время вспучиваются под влиянием сильного продолжающегося разбухания более глубоких участков. В результате они приобретают сморщенный, сильно трещиноватый вид, напоминающий кораллы. В установившуюся сухую погоду поверхность этих глин становится чрезвычайно рыхлой.
Происхождение. Монтмориллонит образуется почти исключительно в экзогенных условиях, преимущественно в процессе выветривания основных изверженных горных пород, в условиях щелочной среды.
Многие бентонитовые глины, состоящие существенно из монтмориллонита, образовались в качестве продукта разложения вулканических пеплов, оседавших главным образом в морских бассейнах. Под микроскопом удается иногда проследить все стадии развития этого минерала за счет мельчайших отсортированных обломков вулканического стекла, а также наблюдать остатки морских организмов (радиолярий, фораминифер и пр.). По составу вулканические продукты большей частью отвечают среднекислым изверженным горным породам: трахитам, андезитам и др. Недостающие для состава монтмориллонита ионы Mg, очевидно, были приобретены из
магнезиальных солей, растворенных в морских водах. Этим путем монтмориллонит, повидимому, образуется и во многих морских и озерных глинах и мергелях в условиях слабо щелочной среды.
Монтмориллонит широко развит также в коре выветривания основных изверженных горных пород: диабазов, базальтов, габбро, перидотитов и др. Помимо этого он образуется в почвах за счет выветривающихся гранитов и диоритов, иногда встречается в зонах окисления пегматитов, богатых железо-магнезиальными и литиевыми слюдами, и, наконец, в коллоидальных формах устанавливается в солончаковых щелочных почвах, образующихся в странах с полупустынным или пустынным климатом. Известны концентрации этого минерала в выщелоченных и среднегумусных черноземах и каштановых почвах, возникающих на изверженных горных породах.
В ассоциации с монтмориллонитом часто наблюдается бейделлит. Нередко его сопровождают мелкие обломки таких минералов, как авгит, биотит, полевые шпаты и др. Важно отметить, что в качестве новообразований при разложении вулканических продуктов иногда устанавливаются цеолиты, например морденит (клиноптилолит), возможно анальцим и др., обладающие, как известно, также свойствами пермутитов.
Образуясь в поверхностных условиях, монтмориллонит является более или менее устойчивым минералом. В пустынных местностях залежи его, превращаясь с поверхности в тонкий пылевидный материал, с помощью ветров и самумов легко переносятся по воздуху. Этим путем возникают лёссовые отложения, содержащие часто в существенных количествах бейделлит и монтмориллонит.
В условиях регионального метаморфизма монтмориллонитовые осадочные породы, вероятно, превращаются в пирофиллитовые сланцы, а при более высоких температурах и давлениях — в хлорито-кремнистые породы. Весьма возможно, что некоторые яшмовидные зеленовато-серые и зеленые породы представляют такого рода продукт изменения (насколько можно судить по соотношениям в них главных компонентов). В случае привноса при этом щелочей, так же как за счет других глинистых продуктов, могут возникать крем-нисто-серицитовые или кварц-слюдяные сланцы.
Условия образования монтмориллонита в искусственных средах за последнее время хорошо изучены (В. Нолль). Установлено, что он возникает в процессе старения смеси гелей кремнезема и глинозема в присутствии ионов щелочей, щелочных земель и ОН при определенной их концентрации, а именно при молекулярных соотношениях RO : Al2O3 : SiO2 = 0.2 : 1 : 4 (И. Д. Седлецкий). При более низких концентрациях щелочей и щелочных земель появляется также каолинит, а при ничтожном их содержании образуется только каолинит. Количество монтмориллонита возрастает с увеличением концентрации в растворе ионов ОН, т. е. при увеличении щелочности. Характерно, что при высоких концентрациях ОН и NaOH образуется также анальцим; монтмориллонит исчезает. Точно так же он неустойчив при увеличении концентрации KOH и Ca(OH)2. Лишь повышение концентрации Mg(OH)2 сохраняет условия образования этого минерала. Содержание MgO в нем в этих случаях достигает высоких значений (до 15.3%). В присутствии ионов Mg допустимо в растворе относительно высокое содержание ионов [SO4]2" и C1J~ даже в таких количествах, что реакция оказывается кислой.
Практическое значение. Благодаря высокой поглотительной способности монтмориллонитовые глины широко используются для раз-
личных целей в промышленности либо непосредственно в просушенном виде, либо после предварительной химической обработки (активации).
Главным потребителем таких глин является нефтяная промышленность, использующая их для очистки продуктов дробной перегонки нефтей от посторонних взвешенных примесей (смол, углистых веществ и пр.). В текстильной промышленности они применяются при отделке суконных материалов с целью удаления жиров и масел при крашении тканей (шелковых, хлопчатобумажных и пр.), где используется их способность давать с водой и жирами устойчивые густые суспензии. В резиновом производстве монтморилло-нитовые глины наряду с каолином употребляются в качестве активного наполнителя для придания жесткости и повышения сопротивления истиранию, кислотоупорности и пр. В мыловаренной и косметической промышленности они применяются как наполнители при производстве дешевых сортов мыла, изготовлении пудры, грима, губной помады, зубного порошка, пасты и т. д. Применяются они также для очистки воды и пищевых продуктов (вина, растительных масел и пр.), в качестве добавок при производстве бумаги, керамики и, наконец, в терапии в процессе изготовления лекарств, главным образом как связующие вещества в таблетках и пилюлях, как адсорбенты бацилл и вредных веществ при желудочных заболеваниях, ранениях, отравлениях алкалоидами и т. д.