ГлавнаяОсновные особенности структуры и состава этих минералов не выяснены достаточно хорошо. Согласно Ферсману, эти минералы образуют полный ряд от магнезиального конечного члена — сепиолита, до алюминиевого конечного члена, который был назван им парамонтмориллонитом. Всю серию Ферсман назвал палыгорскитовой. Лоншамбон, Мижен и Кайер детально исследовали многочисленные разновидности этих минералов, весьма разнообразные по относительному количественному содержанию в них алюминия и магния, но в то же время характеризующиеся сходными в общих чертах рентгеновскими диффракционными картинами и кривыми дегидратации. Авторы считали, что рассматриваемые минералы построены из амфиболоподобных двойных кремнекислородных цепей; удлинение их ориентировано параллельно оси с. Независимо от этих авторов Нагельшмидт пришел к выводу, что должны существовать типы глинистых минералов, характеризующиеся волокнистым строением и построенные из кремнекислородных цепочек. Согласно Мижену, элементарная ячейка сепиолита является моноклинной, псевдоромбической и имеет параметры а0 = 2х11,6 A, bo = 2х7,86 А и с0 = 5,33 А. Характерны ли эти параметры для всех сепиолитов, пока не установлено. Лоншамбон предполагает для сепиолита формулу
Si4O11(Mg,H2)3*2(H2O),
которая соответствует исследованному им образцу и включает сдвоенные цепи Si4O11. По-видимому, магний может быть в значительной степени замещен железом или алюминием. Как указывают Мижен и Лоншамбон, минералы данной группы содержат «цеолитную воду», т. е. воду, которая свободно держится в решетке и теряется при низких температурах (300° С), а также воду, которая теряется при более высоких температурах. Однако авторы не высказали каких-либо предположений о характере воды, теряемой при низких температурах.
Структура аттапульгита была изучена Де Лаппараном, а впоследствии более подробно Брэдли. Аттапульгит состоит из сдвоенных кремнекислородных цепей, которые направлены параллельно оси с и соединены друг с другом через атомы кислорода, расположенные на их продольных краях. Вершины тетраэдров последовательных цепей обращены в противоположные стороны. Вследствие этого сочлененные цепи образуют своего рода двойной рубчатый слой, в котором по два ряда тетраэдрических вершин через чередующиеся интервалы расположены в основании и в крышке слоев. Рубчатые слои расположены так, что вершины последовательных слоев обращены друг к другу, и слои сцеплены через атомы алюминия и (или) магния в октаэдрической координации, которые расположены между кислородными вершинами последовательных слоев (фиг. 19). Октаэдрический слой является таким же, как и в слоистых силикатах, однако он распространен лишь в одном направлении. Октаэдрический слой дополнен группами (ОН), расположенными в центральной части, а также гидроксильными группами у его свободных краев. Минерал обладает хорошей спайностью параллельно (110), что обусловлено слабой связью кремнекислородных цепей через атомы О в рубчатом слое. Цепи молекул воды, протягивающиеся параллельно оси с, заполняют промежутки между амфиболовыми цепями. Эти пустоты могут вместить по 4 молекулы воды на элементарную ячейку. По-видимому, за счет этой воды и происходит дегидратация при низких температурах. По Брэдли, элементарная ячейка характеризуется следующими размерами: a0sina = 12,9 А, b0 = 18 А и c0 = 5,2 А. На элементарную ячейку приходится две молекулы, пространственная группа, вероятно, C2h = С2/m. Структура уравновешена, и ее состав характеризуется идеальной формулой (OH2)4(OH2)Mg5Si8O20*4Н2O, в которой трехвалентные катионы считаются эквивалентными 1,5 Mg++. Предполагается некоторое замещение Si4+ на Al3+. Как указывает Брэдли, замещения Mg++ или Si4+ на Al3+ или замещения обоих типов одновременно уменьшают прочность структуры, так что подобные замещения в больших масштабах маловероятны и вряд ли существует алюминиевый конечный член данной серии.
Диффракционные данные для аттапульгита и некоторых сепиолитов сходны в общих чертах, однако наблюдается ряд четких отличий в деталях. Необходимы детальные исследования сепиолитов, чтобы установить отличия в структуре между ними и аттапульгитом.