Большая советская энциклопедия - слюды

Слюды, группа минералов — алюмосиликатов слоистой структуры с общей формулой R1R2-3 AISi3O10(OH, F)2, где R1 = К, Na; R2 = Al, Mg, Fe, Li (см. Силикаты природные). Основной элемент структуры С. представлен трехслойным пакетом из двух тетраэдрических слоев AlSi3O10 с находящимся между ними октаэдрическим слоем, состоящим из катионов R2. Два из шести атомов кислорода октаэдров замещены гидроксильными группами (ОН) или фтором. Пакеты связываются в непрерывную структуру через ионы К+ (или Na+) с координационным числом 12. По числу октаэдрических катионов в химической формуле различаются диоктаэдрические и триоктаэдрические С.: катионы Al+ занимают два из трех октаэдров, оставляя один пустым, тогда как катионы Mg2+, Fe2+ и Li+ с Al+ занимают все октаэдры. С. кристаллизуются в моноклинной (псевдотригональной) системе. Относительное расположение шестиугольных ячеек поверхностей трехслойных пакетов обусловлено их поворотами вокруг оси с на различные углы, кратные 60°, в сочетании со сдвигом вдоль осей а и в элементарной ячейки. Это определяет существование полиморфных модификаций (политипов) С., различаемых рентгенографически. Обычны политипы моноклинной симметрии. По химическому составу выделяют следующие группы С. Алюминиевые С.: мусковит KAl2AISi3O10(OH)2, парагонит NaAl2CAISi3O10(OH)2, магнезиально - железистые С.: флогопит KMg3AISi3O10OH. F)2, биотит K (Mg, Fe)3 AISi3O10(OH, F)2, лепидомелан Kfe3AlSi3O10(OH, F)2; литиевые: лепидолит Kli2-xAl1+x Al2xSi4-2xO10(OH. F)2, циннвальдит KLiFeAl AISi3O10(OH, F)2 тайниолит KLiMg2Si4O10(OH, F)2. Встречаются также ванадиевая С. — роскоэлит KV2AISi3O10(OH)2, хромовая С. — хромовый мусковит, или фуксит, и др. В С. широко проявляются изоморфные замещения: К+ замещается Na+, Ca2+, Ba2+, Rb+, Cs+ и др.; Mg2+ и Fe2+ октаэдрического слоя — Li+, Sc2+, Jn2+ и др.; Al3+ замещается V3+, Cr3+, Ti4+, Ga3+ и др. Наблюдаются совершенный изоморфизм между Mg2+ и Fe2+ (непрерывные твердые растворы флогопит — биотит) и ограниченный изоморфизм между Mg2+— Li+ и Al3+—Li+, а также переменное соотношение окисного и закисного железа. В тетраэдрических слоях Si4+ может замещаться Al3+, а ионы Fe3+ могут замещать тетраэдрический Al3+; гидроксильная группа (OH) замещается фтором. С. часто содержат различные редкие элементы (Be, В, Sn, Nb, Ta, Ti, Mo, W, U, Th, Y, TR, Bi); часто эти элементы находятся в виде субмикроскопических минералов-примесей: колумбита, вольфрамита, касситерита, турмалина и др. При замене К+ на Ca2+ образуются минералы группы т. н. хрупких С. — маргарит CaAl2Si2Al2O10(OH)2 и др., более твердые и менее упругие, чем собственно С. При замещении межслоевых катионов К+ на H2O наблюдается переход к гидрослюдам, являющимся существенными компонентами глинистых минералов. Следствия слоистой структуры С. и слабой связи между пакетами: пластинчатый облик минералов, совершенная (базальная) спайность, способность расщепляться на чрезвычайно тонкие листочки, сохраняющие гибкость, упругость и прочность. Кристаллы С. могут быть сдвойникованы по «слюдяному закону» с плоскостью срастания (001); часто имеют псевдогексагональные очертания. Твердость по минералогической шкале 2,5—3; плотность 2770 кг/м3 (мусковит), 2200 кг/м3 (флогопит), 3300 кг/м3 (биотит). Мусковит и флогопит бесцветны и в тонких пластинках прозрачны; оттенки бурого, розового, зеленого цветов обусловлены примесями Fe2+, Мп2+, Cr2+ и др. Железистые С. — бурые, коричневые, темно-зеленые и черные в зависимости от содержания и соотношения Fe2+ и Fe3+. С. — один из наиболее распространенных породообразующих минералов интрузивных, метаморфических и осадочных горных пород, а также важное полезное ископаемое. Различают 3 вида промышленных С.: листовая С.; мелкая С. и скрап (отходы от производства листовой С.); вспучивающаяся С. (например, вермикулит). Промышленные месторождения листовой С. (мусковит и флогопит) высокого качества редки. Промышленные требования к листовой С. сводятся к совершенству кристаллов и их размерам; к мелкой С. — чистота слюдяного материала. Крупные кристаллы мусковита встречаются в гранитных пегматитах (Мамско-Чуйский район Иркутской области, Чупино-Лоухский район Карельской АССР, Енско-Кольский район Мурманской обл. — в СССР, месторождения Индии, Бразилии, США). Месторождения флогопита приурочены к массивам ультраосновных и щелочных пород (Ковдорское на Кольском полуострове) или к глубоко метаморфизованным докембрийским породам первично карбонатного (доломитового) состава (Алданский слюдоносный район Якутской АССР, Слюдянский район на Байкале в СССР), а также к гнейсам (Канада и Малагасийская Республика). Мусковит и флогопит являются высококачественным электроизоляционным материалом, незаменимым в электро-, радио- и авиатехнике. Месторождения лепидолита, одного из основных промышленных минералов литиевых руд, связаны с гранитными пегматитами натрово-литиевого типа. В стекольной промышленности из лепидолита изготавливают специальные оптические стекла. С. разрабатывается подземным или открытым способами с применением буровзрывных работ. Кристаллы С. выбирают из горной массы вручную. Разработаны методы промышленного синтеза С. Большие листы, получаемые путем склеивания пластин С. (миканиты), используются как высококачественный электро- и теплоизоляционный материал. Из скрапа и мелкой С. получают молотую С., потребляемую в строительной, цементной, резиновой промышленности, при производстве красок, пластмасс и т. д. Особенно широко используется мелкая С. в США. Лит.: Дир У.-А., Хауи Р. -А., Зусман Дж., Породообразующие минералы, пер. с англ., т. 3, М., 1966; Быховер Н. А., Экономика минерального сырья, М., 1969; Волков К. И., 3агибалов П. Н., Мецик М. С., Свойства, добыча и переработка слюды, Иркутск, 1971. А. С. Марфунин, В. П. Петров.