Шванов В.Н., Фролов В.Т., Сергеева Э.И. и др. Систематика и классификации осадочных пород и их аналогов

Подождите немного. Документ загружается.

Дриц В. А., Коссовская А. Г. Слоистые силикаты в земной коре.— Литология и

полезные ископаемые, 1984, №6, с. 3—23.

8. Дриц В. А., Коссовская А. Г. Смектиты как индикаторы геологических обстановок на

континентах и океанах.— В кн.: Генезис осадков и фундаментальные проблемы литологии.

M., Наука, 1989, с. 7—37.

9. Заварицкий А. Н. Введение в петрографию осадочных горных пород. Л.—M., Госна-

учтехиздат, 1932. 80 с.

10.

Казанский Ю. П., Белоусов А. Ф., Петров В. Г. и др. Осадочные породы. Новосибирск,

Наука, 1987. 212 с.

11.

Котельников Д. Д., Конюхов А. И. Глинистые минералы осадочных пород. M., Недра,

1986.

246 с

12.

Логвиненко Н. В. Петрография осадочных пород. 3-е изд. M., Высш. шк., 1984. 416 с.

13.

Логвиненко Н. В., Сергеева Э. М. Методы определения осадочных пород. Л., Недра.

1988.

240 с.

14.

Ломтадзе В. Д. Инженерная петрология. Л., 1970. 527 с.

15.

Мачабели Г. А., Мерабишвили М. С, Квирикадзе Г. А. Генезис, геолого-экономическая

и технологическая оценка месторождений бентонитов СССР. Тбилиси, изд. КИМС, 1981. 305 с.

16.

Методическое руководство по петрографо-минералогическому изучению глин/Под

ред.

М. Ф. Викуловой. M., Госгеолтехиздат, 1957. 448 с.

17.

Наумов В. А. Оптическое определение компонентов осадочных пород. M.. Недра,

1981.

202 с.

18.

Осипов В. И., Соколов В. H., Румянцева Н. А. Микроструктуры глинистых пород.

M., Недра, 1989. 212 с.

19.

Петрографический словарь/Под ред. В. П. Петрова, О. А. Богатикова, Р. П. Петрова,

M., Недра, 1981. 496 с.

20.

Петрография осадочных пород. В 2 т./Под ред. Г. Б. Мильнера и др. M., Недра.

1968.

Т. 1. 500 с; Т. 2. 665 с.

21.

Петтиджон Ф. Дж. Осадочные породы. M., Мир, 1981. 751 с.

22.

Рентгеновские методы изучения и структура глинистых минералов. M., Мир, 1965.

599 с.

23.

Романовский С. И. Седиментологические основы литологии. Л., Недра. 1977. 408 с

24.

Руководство по рентгеновскому исследованию минералов. M., Недра, 1975. 399 с.

25.

Советов Ю. К. Верхнедокембрийские песчаники юго-запада Сибирской платформы.

Новосибирск, Наука, 1977. 295 с.

26.

Сергеев Е. М. Инженерная геология. M.. Изд-во Моск. ун-та, 1978. 381 с.

27.

Сергеева Э. И., Котельникова Е. Н. Особенности глинистого минералообразования

в отложениях нижнего протерозоя Карелии.— Вестн. Ленингр. ун-та, 1988, №7, с.

68—71.

28.

Соколов В. H., Осипов В. И. Микроструктурные изменения в глинах при плоскостном

сдвиге.— Изв. вузов. Инж. геология, 1983, N° 6, с. 9—22.

29.

Толковый словарь английских геологических терминов. В 3 т./Под ред. М. Гери и

др.

M., Мир, 1977—1979. Т. 1. 1977. 586 с; Т. 2. 1978. 588 с; Т. 3. 1979. 544 с.

30.

Томкеев С. И. Петрологический англо-русский толковый словарь. В 2 т. M., Мир.

1986.

Т. 1. 284 с; Т. 2. 283 с.

31.

Типы микроструктур глинистых пород/Е. М. Сергеев, Б. Грабовска-Ольшевска,

В.

И. Осипов и др.— Изв. вузов. Инж. геология, 1979, №2, с. 3—19.

32.

Фролов В. Т. Литология. В 3 кн. M.: Изд-во Моск. ун-та. 1992—1995. Кн. 1. 1992.

335 с; Кн. 2. 1993. 428 с; Кн. 3. 1995. 352 с.

33.

Шванов В. Н. Структурно-вещественный анализ осадочных формаций. СПб, Недра,

1992.

230 с.

34.

Adams A. E., MacKenzie Г. Т. et al. Atlas of sediment rock under the microscope

Longman Sie and Techn. N. Y., 1981.

35.

BLaIt H. Sedimentery petrology. N. Y., Univ. Oklahoma, 1992. 564 p.

36.

Carozzi A. V. Microscopie sedimentary petrography. N. Y., 1960. 485 p.

37.

Clark T. H. Schale. A stidy in nemo lature.— Trans. Roy. Soc. Canada, 1994, vol. 48.

1554.

38.

Garrets R. M., MacKenzie Г. T. Evolution of sedimentary rocks. N. Y.. 1971. 397 p.

39.

Krynine P. D. The migascopie study and field classification of the sedimentary rocks.—

J. Geol., 1948, vol. 56, p. 130—165.

40.

Kuenen Ph. H. Geochemical calculations concerning the total mass of sediments in

the earth — Amer. J. Sci., 1941, vol. 239, p. 130—165.

41.

O'Brein N. R. el al. Argillaceous rock atlas. Berlin, Springier Verl. 1950. 142 S.

42.

Fifth Conference on clay mineralogy and pertology in Praha. Praha, Univ. Karlova,

1972.

43.

Fuchlbauer H., M'uller G. Sedimente und Sedimentgesteine. Stuttgart, 1977. 696 S.

44.

Twenhofel W. H. Terminology of the fingrained mechanical sedimens.— Rept. Comm.

Sed. Nat. Res. Coun. Div. Geol., 1937, p. 81 — 104.

45.

Weaver Ch. E. Geologie interpretation of argillaceous sediment—

RnIl

Am^.,-

Petrol. Geol, 1958, vol. 42, p.

254—271.

Глава V. СУЩЕСТВЕННО СИЛИКАТНЫЕ СМЕШАННЫЕ

ПОРОДЫ И МАЛЫЕ СИЛИКАТНЫЕ ПОРОДЫ —

ПОЛИСИЛИКАЛИТЫ

Породы, рассмотренные в данной главе, представляют пестрый и

разнообразный спектр осадочных образований различного состава и раз-

нообразной природы. Рассмотрение их в рамках одной главы связано с

чисто техническим удобством. Все же в них есть и нечто общее: все они

не являются главными по объему породами в группе силикалитов, редко

бывают монопородными и в этом отношении подходят к категории тех, что

обычно называют смешанными и родственными им породными образова-

ниями.

VI.

СУЩЕСТВЕННО СИЛИКАТНЫЕ ИДИОЛИТОВЫЕ И МИКСТОЛИТОВЫЕ —

СМЕШАННЫЕ ПОРОДЫ

Термин «смешанная порода», по существу, являлся всегда термином

свободного пользования, применявшимся для названия пород с самым

различным числом компонентов и содержащихся в разных пропорциях. Мы

также используем его как некое общее понятие, хотя и ограниченное

определенными рамками. Кроме этого общего понятия и термина, предла-

гаются системы строгих терминов, о которых речь пойдет ниже. Вопросами

классификации «смешанных» пород занимались Б. А. Максимов (1938 г.),

Г. И. Теодорович (1938, 1958 гг.), Н. В. Кирсанов и Ю. В. Сементовский

(1955 г.), Л. Б. Рухин (1956 г.), С. Г. Вишняков (1956 г.), М. С. Швецов

(1961 г.), Г. Ф. Крашенинников (1968 г.), Н. Н. Верзилин (1962, 1979,

1988 гг.) и многие другие. Имеется большое число работ, начиная со схемы

В.

В. Охотина, по классификации рыхлых силикатных грунтов. Но если в

классификации грунтов достигнуто относительное единство взглядов, то

этого нельзя увидеть у авторов классификации смешанных осадочных пород.

Ограничимся приведением одной из классификаций, предлагавшейся

Н. Н. Верзилиным в течение более 25 лет, отдавая дань его убежденности

в правильности разработанной им концепции. Классификация Н. Н. Вер-

зилина имела несколько модификаций, в последнем варианте она приведена

на рис. V-I и в табл. V-l. В ее основе лежит не отвечающее общепринятому

количественное ограничение однокомпонентной породы, из-за чего число

«смешанных» пород резко возрастает. Однокомпонентными, монолитичес-

кими, по Н. Н. Верзилину, являются породы с содержанием основного

компонента 60% и более. Все остальные — это либо смешанные, если

сумма двух главных компонентов равна 80% и больше, либо ультрасме-

шанные, если сумма двух любых компонентов не достигает 80%. Состав

MOHO-, би-, трехкомпонентных систем может изображаться с помощью

равностороннего треугольника с симметричным относительно центра рас-

положением полей. На рис. V-I и в поясняющей его табл. V-I изображены

трехкомпонентные системы: А — глинистый — песчаный — карбонатный

материал; Б — глинистый — песчаный — алевритовый материал; В —

глинистый — песчаный — пирокластический материал. В работе [1] при-

ведены также системы разделения глинисто-карбонатных, песчаных и гли-

нистых пород по содержащимся в них минералам; однако в общем случае,

если бы принципиально схема Н. Н. Верзилина была признана, в принятой

системе можно было бы изображать любые породы: — обломочно-фосфатные,

железисто-аллито-марганцевые, соляно-сульфатные и др. Однако изложен-

ная классификационная конструкция практически в литологии не исполь-

зуется, как представляется, по трем причинам: 1) она обладает известной

сложностью, вследствие чего для отыскания состава конкретной породы

последняя должна быть предварительно изображена на треугольной диаг-

Таблица V-I

Примеры классификаций пород, сложенных разными компонентами Jl]

А. Система глинистый — песча-

ный — карбонатный материал

Б.

Система глинистый — песча-

ный — алевритовый материал

В.

Система глинистый —

песчаный —

пирокластический материал

Монолитические и монокомпонентные породы (одного из компонентов 60% и более)

Глины (/), карбонатные глины

(2), карбонатно-песчаные глины

(3), песчаные глины (4)

Карбонатные породы (5), гли-

нистые карбонаты (6), глинис-

то-песчаные карбонаты (7), пес-

чаные карбонаты (8)

Песчаники (9), карбонатные пес-

чаники (10), карбонатно-глинис-

тые песчаники (//), глинистые

песчаники (12)

Глины (/), алевритовые глины

(2), алеврито-песчаные глины

(3), песчаные глины (4)

Алевролиты (5), глинистые алев-

ролиты (6), глинисто-песчаные

алевролиты (7), песчаные

алевролиты (8)

Песчаники (9), алевритовые пес-

чаники (10), алеврито-глинистые

песчаники (//), глинистые пес-

чаники (12)

Глины (/), туфовые глины

(2), туфово-песчаные глины

(3), песчаные глины (4)

Туфы (5), глинистые туфы

(6), глинисто-песчаные туфы

(7),

песчаные туфы (8)

Песчаники (9), туфовые пес-

чаники (Ю), глинисто-

туфовые песчаники (//),

глинистые песчаники (12)

Смешанные или бикомпонентные породы (любого компонента меньше 60%,

сумма двух главных 80% и более)

Глино-карбонаты (13), песчаные

глино-карбонаты (14), глино-

песчаники (15), карбонатные

глино-песчаники (16), карбона-

то-песчаники (17), глинистые

карбонато-песчаники (18)

Глино-алевролиты (13), песча-

ные глино-алевролиты (14), гли-

но-песчаники (15), алевролито-

вые глино-песчаники (16),

алевро-песчаники (17), гли-

нистые алевро-песчаники (18)

Глино-туфы (13), песчаные

глино-туфы (14), глино-пес-

чаники (15), туфовые глино-

песчаники (16), туфо-пес-

чаники (17), глинистые туфо-

песчаники (18)

Ультрасмешанные или поликомпонентные породы (каждого компонента меньше 60% и

сумма любых двух меньше 80%)

Глино-песко-карбонаты (19)

Глино-песко-алевролиты (19)

Глино-песко-туфы (19)

рамме; 2) в классификации фигурируют не общепринятые, излишне утя-

желенные для русского языка названия; 3) границы большинства классов

не соответствуют традиционно сложившимся числовым значениям, начиная

с ограничения содержания главного компонента простой породы цифрой

не 50, а 60%.

В практике изучения рыхлых четвертичных отложений, особенно в

грунтоведении и инженерной геологии, принято разделение зернисто-пели-

товых пород, отличное от классификации в осадочной петрографии. Очевидно,

в данном случае имеют место целевые классификации, удовлетворяющие

решению специальных инженерно-технических задач. Большинство из них

исходит из первоначальной схемы В. В. Охотина, приведенной в табл. V-2.

Более поздние схемы [14, 20] являются ее усовершенствованными модифи-

кациями — более дробными и имеющими иное расположение границ. Одна

из последних классификаций трехкомпонентной системы песок — алеврит

(пыль) — глина изображена на рис. V-2.

Возвращаясь к общенаучным классификациям смешанных пород, от-

метим необходимость выработки таких принципов их построения, которые

были бы пригодны для различных групп осадочных пород, согласовались

бы со сложившейся практикой и объединяли бы опыт их исследования,

т. е. были бы по возможности универсальны и имели многоцелевой характер.

Как уже отмечалось в гл. II, вместе с Г. А. Беленицкой мы пришли к

выводу о необходимости соблюдения трех принципов при классифицировании

и наименовании горных пород (см. табл. II-2).

Рис. V-l. Классификационный треугольник для пород, сложенных разными компонентами [1].

I — 100% глинистого материала для систем А—В; II — 100% песчаного материала для систем А—В;

111 — 100% карбонатного материала для системы А, 100% алевритового материала для системы Б и

100%

туфового материала для системы В. Названия компонентов, полей /—19 и систем А—В даны в

табл.

V-1.

Первый из них заключается в учете содержания основного компонента,

по которому породы разделяются на монолитические, содержащие основного

компонента более 90% (с выделением собственно монолитических — ос-

новного компонента более 95% и монолитических в широком смысле),

идиолитические, или идиолиты* — основного компонента 50—90% — и

микстолиты — основного компонента менее 50%.

Второй принцип состоит в учете общего числа компонентов в идиолитах

и микстолитах. В зависимости от числа компонентов, содержащихся в

количестве более 5 или

10%**,

породы называются би-три-полилитические.

Очевидно, что идиолиты — это чаще всего породы би- или трилитические,

микстолиты могут быть также многокомпонентными — полилитическими.

Третий принцип учитывает степень близости компонентов друг другу

в общей классификационной системе.

Как отмечалось в гл. II, следуя принципу близости компонентов, мы

предлагаем выделять породы составные, образованные из вещества, при-

надлежащего одному классу в общей классификационной схеме (см. табл.

П-З); комбинированные —• при смешении вещества из разных классов;

сложные — при смешении компонентов из разных надклассов и, наконец,

* Другие производные от греч. idios — своеобразный, присущий самому себе,— известны

в петрографии давно: например, идиоморфный, идиоморфозернистый.

** Выбрать одно значение из указанных двух пока не удается. Для одних пород наиболее

приемлемой признается граница в 5, для других — в 10%, что получило отражение в

последующих главах.

Таблица V-2

Грунт

Содержание частиц %, разного размера, мм

глинистых,

< 0.002

пыленатых.

0,002—0.05

песчаных.

0,05—2

гравийных

> 2

Глина тяжелая

Глина

Глина пылеватая

Суглинок тяжелый

пылеватый

Суглинок средний

пылеватый

Суглинок легкий

Суглинок легкий пылеватый

Супесь тяжелая

Супесь тяжелая пылеватая

Супесь легкая

Супесь легкая пылеватая

Песок

>60

30—60

20—30

15—20

10—15

6—10

3—6

Не регламентируется

— Больше, чем

пылеватых

Больше, чем

песчаных

Больше, чем

песчаных

Больше, чем

песчаных

Больше, чем

песчаных

Больше, чем

песчаных

Больше, чем

песчаных

Больше, чем

пылеватых

Больше, чем

пылеватых

Больше, чем

пылеватых

Больше, чем

пылеватых

Больше, чем

пылеватых

Больше, чем

пылеватых

Менее 10

переходные — содержащие вещественные компоненты из пород других

разделов: вулканических и метаморфических. Термин «смешанные породы»

предлагается сохранить в качестве общего, охватывающего все четыре

понятия.

В соответствии со сказанным рекомендованы следующие правила но-

менклатуры. Для пород монолитических дается название породы, в форме

существительного. Примесь до 10% может называться с предлогом «с».

Для идиолитов билитических название основного компонента дается в форме

существительного, дополнительного — в форме прилагательного с оконча-

нием «-истый» или наречием «слабо» при его содержании 10 (5) — 25%

и с окончанием «-ый» или наречием «сильно» при его содержании 25—50%.

Для трилитических идиолитов наименование основного компонента также

дается в форме существительного, названия второстепенных компонентов

перечисляются в форме прилагательных, с указанием процентных их со-

держаний. Для микстолитов применяется слово «порода», компоненты пе-

речисляются в порядке возрастания их содержания в форме прилагательных,

с обозначением их процентных содержаний.

Поясним сказанное на примерах широко распространенных пород,

сложенных силикатно-песчаным-глинистым материалом, силикатно-песча-

ным-карбонатным, карбонатным-глинистым или смесью из трех компонентов:

песчаного, глинистого и карбонатного. В качестве иллюстрации воспользу-

Гранулометрическая классификация дисперсных грунтов В. В. Охотина [20]

Глина

Песок Алеврит

Рис.

V-2. Диаграмма состава смешанных пород системы песок—алев-

рит(пыль)—глина [14].

Рис.

V-3. Симметричная треугольная диа-

грамма для изображения двух- и трехком-

понентных систем.

/ — монолитнческие породы: // — идиолиты; /// —

микстолиты. Заштриховано — билитические идио-

литы с содержанием третьего компонента до 5%.

емся соответственно разграниченным треугольником (рис. V-3), где А —

глина, Б — силикатный песчаник, В — карбонатное вещество.

В ряду глина — песчаник выделяются глина (1а) — песчанистая и песчаная глина (Па) —

сильноглинистый и слабоглинистый песчаник (116) — песчаник (16); в ряду песчаник — карбо-

натное вещество — песчаник (16) — слабо- и сильнокарбонатный песчаник (116) — песчаная и

песчанистая карбонатная порода (Не) — карбонатная порода (/в); в ряду карбонатное вещество —

глина устанавливаются карбонатная порода (/в) — слабо- и сильноглинистая карбонатная порода

(//в) — сильно- и слабокарбонатная глина (На) — глина (1а).

В случае смешения всех трех компонентов А, Б и В в идиолитах существуют песчано

(%)-карбонатные (%) и карбонатно(%)-песчаные(%) глины (На); глинисто (%)-карбонатные

(%) и карбонатно (%) -глинистые (%) песчаники (116); песчано (%) -глинистые (%) и глинисто

(%) -песчаные (%) карбонатные породы (//в). В составе микстолитов (///) — породы, состав

которых называется прилагательными, перечисленными в порядке возрастания: глинисто (% )-

песчано (%) -карбонатная (%) порода, песчано (%) -глинисто (%) -карбонатная (%) порода.

карбонатно(%)-глинисто (%)-песчаная (%) порода и т. д. в соответствии с процентным

содержанием составляющих их компонентов.

Заметим, что предлагаемая унифицированная классификация групп

пород не является единственно возможной. Она полезна при некоторых

обобщениях, где фигурируют различные породные группы, для пород ма-

Основные группы существенно силикатных

(составлена по материалам

"ч.

Дополнительные

^^компоненты

Роды

силикалитов

Аллитовый

Силицитовый

Оксидно-железистый и

оксидно-марганцевый

Псефитолиты Глиноземистые

брекчии и конгло-

мераты

Псефитолиты с

кремнистым цементом

Железистые конгломера-

ты и гравелиты, в том

числе с карбонатным це-

ментом

Псаммитолиты и

алевролиты

Глиноземистые

глинистые пес-

чаники и алев-

ролиты

Кремнистые песчаники

и алевролиты

Песчаники и алевролиты

с железистым и марган-

цевым цементом

Пелитолиты Глиноземистые

глины и аргиллиты

Кремнистые глины (пели-

каниты), кремнисто-глау-

конитовые породы, опал-

аллофановые, цеолито-

вые породы

Железистые глины и

аргиллиты

лоизученных, со слаборазработанными классификациями и в некоторых

иных случаях. В то же время для отдельных породных групп и их смесей

возможно (и необходимо) существование альтернативных классификаций,

созданных в результате детального и часто многолетнего их исследования.

В качестве наиболее показательного примера напомним классификацию

С. Г. Вишнякова для системы глина — известняк — доломит, которую

следует признать не только альтернативной, но и приоритетной относительно

изложенной выше схемы.

Внутри надкласса силикатных пород существуют смеси из компонентов,

представляющие собой семейства грубых кластолитов, песчаных, алеври-

товых и глинистых пород, разделение которых возможно как по общей

унифицированной схеме, так и по частным классификационным схемам,

принятым для этих пород. Очевидно также, что силикатное обломочное и

пелитовое вещество может выступать в смесях с осадочным материалом

иного состава. Основные природные смеси силикатов с осадочными ком-

понентами разного состава показаны в табл. V-3. Подразделение каждой

из указанных в таблице систем, очевидно, может осуществляться в соот-

ветствии с изложенными выше рекомендациями.

V-2.

МАЛЫЕ СИЛИКАТНЫЕ ПОРОДЫ — ПОЛ ИСИ Л И КАЛ ИТЫ

Силикатные малые (термин В. Т. Фролова), или полисиликалиты (термин

Д. К. Патрунова), значительно менее распространены по сравнению с

вышеописанными силикатными породами. Это — породы различного состава

и в большинстве своем разного генезиса. Объединяет их не только малое

распространение в природе, но также формы залегания — это обычно, за

некоторыми исключениями, слои небольшой мощности, линзы, корки, кон-

креции или трещинные заполнения. Большинство полисиликалитов имеют

постседиментационное происхождение, формируясь на различных стадиях

преобразования — от диагенеза до метаморфизма. Поскольку одна и та

же группа пород может быть сформирована в очень широком спектре

постседиментационных изменений, вопрос о разделении собственно осадоч-

ных, эпигенетических и метаморфических полисиликалитов часто бывает

Таблица V-3

идиолитовых и смешанных пород

Ю.

П. Казанского и др. |17|)

Фосфатный

Карбонатный

Сульфатный и

хлоридмый

Сульфидный

Углеродный

{некарбоиатный)

Фосфатные брек-

чии с силикатным

или фосфатным

матриксом

Брекчии, конгло-

мераты с карбо-

натным цементом

Брекчии, граве-

литы с глинисто-

галитовым цемен-

том

Псефито-псамми-

то-алевритовые

породы с пирито-

вым цементом или

Псефито-псамми-

то-алевритовые

породы с угли-

стым и битумным

Фосфатоносные

песчаники и алев-

ролиты

Песчаники и алев-

ролиты с карбо-

натным цементом

Песчаники и алев-

ролиты с сульфат-

ным и галитовым

цементом

конкрециями цементом

Фосфатные

глины

Глинистые

карбонаты,

мергели

Гипс-ангидрито-

глинистые, гали-

то-глинистые по-

роды

Пиритоносные

глины и аргил-

литы

Углистые и биту-

минозные глины и

аргиллиты, горю-

чие сланцы

спорным. В табл. V-4 показаны и осадочные, и метаморфогенные полиси-

ликалиты в порядке от существенно осадочных к существенно метаморфи-

ческим.

Структурно полисиликалиты варьируют от аморфных, коллоидально-

кристаллических (волокнистых, чешуйчатых, игольчатых и др.) до полно-

кристаллических, иногда гигакристаллических (в цеолититах), как идиомор-

фно-,

так и неидиоморфнокристаллических. Широко распространены сфе-

роагрегатные, включая и колломорфные, почковидные, натечные, каверноз-

ные,

жеодовые, очковые, а также псевдо(ксено)морфные структуры. Размер

породных тел колеблется от метровых, редко — более, до миллиметровых

(у конкреционных и рассеянных форм). Многие породы представляют собой

метасоматиты и связаны постепенными переходами с материнскими поро-

дами по неправильным, нередко причудливо извилистым контактам.

Цеолититы — силикатные породы, больше чем наполовину со-

стоящие из цеолитовых минералов — важная в научном и практическом

отношении группа пород. Встречаются в разных формах — от микропородных

поликристаллических включений до пачек пород мощностью до 30—40 м;

например, анальцимолиты батского возраста Грузии по р. Руа в районе

Кутаиси имеют мощность 44 м.

Минералогия цеолититов сложна, а классификация постоянно обнов-

ляется и меняется, что отражает большую изменчивость их состава, взаи-

мопереходы между основными минералами, число которых свыше 40. Все

цеолиты — водные алюмосиликаты щелочей и щелочных земель каркасной

структуры. В отличие от близких по структуре и составу фельдшпатоидов

и полевых шпатов, каркас цеолитов более открыт и заключает большие

(до 50% объема) полости и каналы и поэтому способен к большому обмену

ионами и адсорбции молекул многих веществ, размер которых соразмерен

с полостями и каналами. Последние прежде всего заняты молекулами

воды, которая является не пассивным заполнителем, а структурообразующим

элементом кристаллической решетки.

По особенностям структуры и морфологическим особенностям кристал-

лов У. Дир и др. [8], классифицируя цеолиты, разбили их на три группы

(табл. V-5). В группе натролита связи тетраэдров многочисленны и сильны

7 Систематика 97

Таблица V-4

Силикатные минипороды

Минералы,

элементы

Породы Генетические типы

Цеолиты

Цеолититы: натролитовые, гейлан-

дитовые, клиноптилолитовые, фил-

липситовые, ломонтитовые, мор-

денитовые, анальцимовые и бипо-

ликомпонентные

Элювиальные (коры выветривания,

гальмиролититы, вулкано-элювий), диа-

генетические, ката- и метагенетиче-

ские,

конта ктово-метасоматические.

гидротермальные поствулканические и

постмагматические, метаморфические

Полевые шпаты

Некластолитовые полевошпатоли-

ты:

альбитовые и калишпатовые

Гальмиролитические, ката генетичес-

кие,

метагенетические, метаморфичес-

кие

Слоистые

силикаты

Глинистые породы — пелитолиты:

аллофановые пирофиллитовые, сер-

пентиновые, тальковые, вол-

конскоиты, гарниеритолиты

Железисто-хлоритовые сили-

калиты: тюрингитовые, шамо-

зитовые

Элювиальные (коры выветривания,

гальмиролититы, вулкано-элювий), диа-

генетические, ката- и метагене-

тические, гидротермальные, метасо-

матические

Медь

Аширит (диоптаз), хризоколла

Элювий, россыпи

Цинк

Каламит, виллемит

Элювий, гидротермолиты

Марганец Родонит, бустамит Метаморфиты

Алюминий Дистен, андалузит, хиастолит,

силлиманит

Метаморфиты, россыпи (адъюнктивно-

минеральная группа кластолитов)

Амфиболы

Амфибололиты: тремолитовые, ак-

тинолитовые, уралитовые и др.

Метаморфиты, гидротермолиты,

россыпи

Эпидоты, цоизиты Эпидотолиты, цоизитолиты Метаморфиты, гидротермолиты

Таблица V-5

Классификация цеолитов по особенностям кристаллической структуры

(по Дж. Дэна и др., 1950 г.)

Группа Минерал

Натролита

Натролит

Мезолит

Сколецит

Томсонит

Гоннардит

Эдингтонит

Филлипсита —

ломонтита—

морденита—

анальцима

Филлипсит

Гармотом

Шабазит

Гмелинит

Левинит

Эрионит

Фаязит

Ломонтит

Морденит

Жисмодин

Ашкрофтин

Анальцим

Гейландита

Гейландит

Стильбит

Эпистильбит

Дакиардит

Феррьерит

Филлипсит

Гармотом

Шабазит

Гмелинит

Левинит

Эрионит

Фаязит

Ломонтит

Морденит

Жисмодин

Ашкрофтин

Анальцим

только в одном направлении, что обусловило волокнистую форму кристаллов,

удлиненных в этом направлении; в плоскости, перпендикулярной ему, связи

слабее, что и вызвало соответствующие спайности. В группе гейландита

многочисленны и сильны связи в одной плоскости, а в направлении,

перпендикулярном ей, связи слабее, что обусловило пластинчатую форму

кристаллов. В третьей группе — остальных цеолитах — связи в каркасе

одинаково прочны во всех направлениях (кроме эрионита). Анальцим по

свойствам относится к цеолитам, а по структуре, химизму и парагенезам

ближе к фельдшпатоидам, намечая тем самым переход от одной группы

к другой.

А. А. Годовиков [6] классифицировал цеолиты по отношению Si/Al,

определяющему их ионнообменные свойства, термическую и химическую

устойчивость. Им выделены три группы цеолитов:

1) низкокремниевые (или высокоалюминиевые): 0,95<Si/AI<l,67 — сколецит, томсонит,

мезолит, натролит, гоннардит, гарронит;

2) среднекремниевые (или промежуточные): l,75<Si/Al<2,5, до

3—3,4

— ломонтит, леон-

гардит, анальцим, войранит, шабазит, филлипсит, гармотом, гмелинит, оффретит;

3) высококремниевые: 2,5<Si/Al<6,2 — стильбит, эрионит, гейландит, клиноптилолит,

морденит, феррьерит.

Эта классификация важна в прикладном отношении, поскольку с

возрастанием Al увеличивается обменная емкость с одновременным пони-

жением химической и термической устойчивости и возрастает эффективный

диаметр входных окон. Поэтому в прикладных целях более интересны

высококремниевые и промежуточные цеолиты.

Адсорбционные свойства цеолитов определяются эффективным диамет-

ром входных окон и внутрикристаллическим объемом, занятым молекулами

воды. На этой основе Н. Ф. Челищев [26] разделил цеолиты на три группы

(табл. V-6). Различия в эффективном диаметре входных окон определяют

важное практическое свойство цеолитов как адсорбентов газов и жидкостей

и как молекулярные сита при разделении смесей. Н. Ф. Челищев [26]

разработал и другую целевую классификацию (табл. V-7), определяющую

количество цеолитной воды и других молекул, которые могут быть адсор-

бированы дегидратированным цеолитом. Мерой проявления этих свойств

служит объем свободного внутрикристаллического пространства.

Для нас важны технологические классификации цеолитовых минералов,

так как ими определяются свойства соответствующих цеолитсодержащих

Таблица V-6

Классификация цеолитов по размеру входных окон

Эффективный диаметр окон, А

(группы цеолитов)

Примеры

> 5 (широкопористые)

4,3—3,5 (среднепористые)

< 2,6 (узкопористые)

Фожазит, оффретит

Шабазит, эрионит, морденит,

клиноптилолит

Анальцим, филлипсит, ломонтит,

натролит, томсонит, стильбит

Таблица V-7

Классификация цеолитов по объему свободного

внутрикристаллического пространства

Объем внутрикристаллического

пространства, %

Примеры

> 40, рыхлые

40—30,

средние

< 30, плотные

Полингит, фожазит, шабазит,

гмелинит

Гейландит, клиноптилолит,

эрионит, ломонтит

Анальцим, натролит

7* 99