Глинистые минералы составляют обширную группу алюмосиликатов, образующихся в коре выветривания и гидросфере. Совокупность рядов превращения различных магматических минералов в минералы глин отражает влияние среды и позволяет выяснить условия их формирования, что заставляет с особым интересом относиться к их детальному изучению. Исследование глин дало возможность выделения определенных мономинеральных образований (каолинита, гидрослюд, монтмориллонита и т.д.). Однако сопоставление их химического состава показывает, что каждому минеральному типу отвечают образования, с довольно различным химическим составом.

Еще Н.С. Курнаков отмечал, что «у важнейших породообразующих минералов - полевых шпатов, роговых обманок, слюд, хлоритов, турмалинов - состав изменяется в очень широких пределах при сохранении однородности кристаллической решетки и непрерывном изменении удельного веса, показателей преломления и других физических свойств» [Курнаков, 1931]. Изменения химического состава внутри различных минералогических групп легко могут быть прослежены графически, в результате чего появляется возможность установления границы этих изменений в каждой отдельной минералогической группе.

С указанной целью авторами была построена диаграмма химического состава глин (см. рис. 1). Сравнение осуществлялось путем сопоставления изменений в двух группах окислов, входящих в состав глин. В первую группу объединены окислы типов R₂O, RO и Н₂О⁺, во вторую R₂O₃, RO₂ и Н₂O⁺. В каждой группе сумма грамм-молекул принята за 100.

В первую группу включены «основные», а во вторую - «кислые» компоненты глин. Вода введена в обе группы в силу ее амфотерного характера.

На диаграмму нанесены фигуративные точки составов каолинитов, гидрослюд, монтмориллонитов и монотермитов различных месторождений. Химический состав минералов взят по литературным данным [Гинзбург, Рукавишникова, 1951]. Из рассмотрения диаграммы видно, что для каолинитов, гидрослюд и монтмориллонитов можно наметить определенные поля, причем поле одного минерала достаточно четко отделяется от полей других минералов.

Состав монотермитов не занимает обособленной области и накладывается на области, занимаемые вышеуказанными группами минералов.

Границы между полями гидрослюды, монтмориллонита и каолинита проведены, исходя из среднего расстояния между ближайшими фигуративными точками состава граничащих между собой глинистых минералов.

Ввиду отсутствия в известной области фигуративных точек для гидрослюд и монтмориллонитов нами предположительно намечен разрыв между соответствующими полями.

Рассмотрение положения фигуративных точек состава монотермитов на диаграмме показывает существенное отличие в расположении этих точек в двух частях диаграммы. Так, фигуративные точки составов в «основной» части хотя и накладываются на поля других глинистых минералов, все же располагаются в одной области.

Наоборот, в «кислой» части фигуративные точки составов располагаются тремя группами в различных частях диаграммы, причем фигуративные точки составов монотермитов, прилегающих в «основной» части диаграммы к соответствующим полям других минералов, располагаются в «кислой» части диаграммы уже в пределах полей этих минералов.

Указанное расположение фигуративных точек составов монотермитовых глин позволяет высказать два предположения.

1) Монотермиты ошибочно выделяются в одну самостоятельную группу, в то время как в действительности существуют три группы монотермитов (каолинитовые, гидрослюдистые и монтмориллонитовые). Это предположение основывается на характере распределения фигуративных точек в «кислой» части диаграммы.

2) Существование самостоятельной монотермитовой группы глин должно быть вообще поставлено под сомнение, а относимые к ним минеральные образования следует рассматривать как переходные разности соответствующих минералов. Это предположение основывается на характере распределения фигуративных точек в «основной» части диаграммы.

Какое из двух высказанных предположений окажется справедливым, покажут дальнейшие исследования монотермитовых глин.

Изучение химического состава глин при помощи предполагаемой диаграммы позволяет уточнить их минералогический состав, а также установить генетические связи и общее направление изменений составов глин в пределах отдельных фациальных комплексов. Последнее особенно существенно при выяснении фациальных условий осадкообразования, так как большинство существующих в настоящее время методов анализа минералогического состава глин (в случае наличия в образце двух или трех минералов) дает представление лишь о качественной стороне вопроса, в то время как количественные соотношения остаются неясными. Предлагаемый графический метод позволяет в значительной мере восполнить этот пробел, так как взаимное расположение точек химических составов глин на диаграмме показывает направление изменения минералогического состава глин и их положение в общем генетическом ряду.

ЦИТИРОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА 

1. Курнаков Н.С. Растворы и сплавы. В кн.: Основы химии Д.И. Менделеева, 1, 1931.

2. Гинзбург И.И., Рукавишникова А.И. Минералы древней коры выветривания Урала, 1951.

Ссылка на статью:

Спиро Н.С., Грамберг И.С., Вовк Ц.Л. О границах изменений химического состава глинистых минералов // Доклады Академии наук СССР. 1955. Том 100. № 1. С. 159-161.