Галлуазитовые минералы

17.06.2018
Существуют две формы галлуазита, одна из которых имеет состав (OH)8Si4Al4O10, а другая — (OH)8Si4Al4O10*4Н2О. При относительно низких температурах (±60°С) последняя форма необратимо дегидратируется и переходит в первую форму. Базальное межплоскостное расстояние дегидратированного галлуазита составляет около 7,2 А, т. е. примерно равно толщине каолинитового слоя, а базальное межплоскостное расстояние гидратированного галлуазита примерно соответствует 10,1 А. Разница, равная 2,9 А, приблизительно отвечает толщине одного молекулярного слоя воды.

Галлуазитовые минералы построены последовательными слоями такого же структурного состава, как и слои, слагающие каолинит. Эти слои наложены друг на друга таким образом, что их оси с совпадают, а по направлениям а и b слои беспорядочно смещены относительно друг друга. Бриндли считает, что смещены единичные элементарные слои. Он пишет: «Экспериментальные данные требуют только, чтобы смещения вдоль осей а и b были беспорядочны по отношению друг к другу».

Высокогидратированная форма состоит из каолинитовых слоев, разделенных единичным молекулярным слоем водных молекул. Переход в дегидратированную форму вызывается потерей межслоевых водных молекул. По данным Бриндли с соавторами, при низких температурах (60—75° С) происходит только частичная дегидратация, а для полного удаления межслоевой воды необходима температура порядка 400° С. При более низких температурах образуются частично дегидратированные формы, которые могут быть устойчивыми. В месторождениях галлуазит имеет тенденцию к частичной дегидратации, к образованию частично дегидратированного галлуазита, который в том случае, если месторождение крупное, постепенно переходит с глубиной в гидратированную форму.

Межслоевая вода может быть замещена другими полярными молекулами, но не более чем единичным слоем молекул. Уэда показал, что галлуазит взаимодействует с различными солями, вызывающими колебания параметра с, и, следовательно, происходит внедрение этих солей в позиции, занимаемые межслоевой водой.

Бейтс и соавторы на основании электронно-микроскопических исследований показали, что галлуазит встречается в виде трубчатых индивидов (фиг. 2-6). Они полагают, что четырехводная форма галлуазита состоит из трубок, образованных из искривленных листов каолинитового типа, частично перекрывающих друг друга и расположенных так, что ось с в любой части трубки почти перпендикулярна к тангенциальной плоскости в этой точке. При дегидратации до 2Н2O трубки часто разворачиваются, расщепляются или раскручиваются. По-видимому, кривизна, возникающая в гидратированном галлуазите, обусловлена неправильным наложением слоев один на другой и наличием межслоевых молекул воды, которые ослабляют связь между соседними слоями. Более того, тенденция к искривлению является результатом небольшой разницы в размерах кремнекислородной части структуры по сравнению с алюмокислородной ее частью.

Согласно Бейтсу с соавторами, внешний диаметр трубчатых частиц галлуазита колеблется в пределах 0,04—0,19 мк и в среднем равен 0,07 мк. Средняя толщина стенок составляет около 0,02 мк. Длина трубок может достигать нескольких микронов.

Галлуазит, видимо, не всегда встречается в трубчатой форме, иногда он образует неправильные или сферические индивиды. Легкость диспергации минерала в значительной мере зависит от состояния гидратации и, вероятно, от других характеристик. В общем частично дегидратированные формы легче распускаются на отдельные частицы, чем полностью гидратированная или полностью дегидратированная форма.

Кристаллической решетке галлуазита, как и каолинита, в основном не свойственны замещений. На поверхности частиц галлуазита поэтому отсутствуют заряды, возникающие в результате таких замещений.

Для обозначения различно гидратированного галлуазита существует ряд наименований. Так, например, низкогидратированная форма называется галлуазитом или метагаллуазитом, а более высокогидратированная форма — гидратированным галлуазитом, энделлитом или галлуазитом.