Глинистые сланцы. Иллит является преобладающим глинистым минералом во многих глинистых сланцах, возможно в большинстве из них. Часто присутствует хлорит, а многие глинистые сланцы мезозойского или более молодого возраста содержат монтмориллонит. Каолинит представляет собой обычную составную часть некоторых глинистых сланцев, но, как правило, он присутствует в небольших количествах. В глинистых сланцах со сравнительно высоким содержанием каолинита слоистость обычно бывает плохо развита.
Метаморфические сланцы. Преобладающей составной частью исследованных метаморфических сланцев являются слюдистые глинистые минералы. Фэрбэрн указал на присутствие каолинита в некоторых метаморфических сланцах и нашел, что каолинитовые метаморфические сланцы имеют сравнительно плохо выраженную слоистость.
По-видимому, иллитовые и хлоритовые глинистые минералы имеют более совершенную окристаллизованность в метаморфических сланцах, чем в глинах. Это связано с тем, что глинистые минералы в метаморфических сланцах состоят из элементарных слоев, ориентированных более правильно и обладающих меньшим числом структурных дефектов. Рост совершенства кристаллов, развившихся при метаморфизме иллита, приводит к образованию вещества, приближающегося, в зависимости от первоначального состава и структуры иллита, к мусковиту или биотиту.
Нет никаких данных о наличии монтмориллонитовых, аттапульгит-сепиолитовых или галлуазитовых глинистых минералов в метаморфических сланцах. Возможно, в некоторых сланцах встречается вермикулит, но обычно трудно установить, не является ли он продуктом изменения.
Глины. Описаны осадочные породы, которые могут быть названы глинами. Они, по существу, содержат отдельные глинистые минералы в чистом виде. В таких осадках описаны любые комбинации различных глинистых минералов, за исключением смесей каолинита с сепиолит-палыгорскитом.
Нижняя глина (underclay). Многие угольные пласты, особенно пласты каменноугольного возраста, непосредственно подстилаются неслоистой углистой глиной, характеризующейся многочисленными небольшими трещинами с плоскостями скольжения. Такая порода, часто называемая нижней глиной, содержит или каолинит, или иллит, или смесь этих глинистых минералов. Если нижняя глина известковая, единственным глинистым минералом, входящим в ее состав, бывает иллит.
Бриндли и Робинсон показали, что английские нижние глины содержат разновидность слабо окристаллизованного каолинита. Каолинит из пластичных нижних глин Иллинойса также относится к слабо окристаллизованной разновидности. В некоторых случаях в нижних глинах были найдены очень небольшие количества диккита, который не мог иметь обычное для этого минерала гидротермальное происхождение. Его генезис неясен.
Огнеупорная глина (флинтклей — flintclay). Огнеупорная глина представляет собой плотную, твердую, неошлаковывающуюся, массивную, непластичную глину. Свойства ее сходны со свойствами кремня. Огнеупорная глина часто ассоциирует с нижними глинами, но для нее известны также и другие условия залегания (например, в ассоциации с диаспоровыми глинами Миссури, см. стр. 422). Огнеупорные глины состоят из хорошо окристаллизо-ванного каолинита; частицы имеют чрезвычайно малый размер. Иногда можно наблюдать избыток окиси кремния и (или) окиси алюминия, которые, возможно, служат для цементации каолинитовых частиц. Во многих случаях факторы, придающие огнеупорным глинам их определенные физические свойства, не установлены.
Известняки и доломиты. При исследовании 35 образцов палеозойских известняков из штата Иллинойс, США, во всех образцах был обнаружен иллит. Каолинит в небольших количествах присутствовал в 17 образцах. Монтмориллонит совсем не был обнаружен, но анализы производились до развития метода определения монтмориллонита при помощи гликоля, и небольшие количества этого минерала, вероятно, были пропущены.
Определение глинистых минералов в известняках и доломитах особенно трудно, так как при растворении в кислотах карбоната часто растворяются некоторые глинистые минералы.
Угли. Хикс и Нагельшмидт показали, что преобладающим глинистым минералом в английских углях являлся двухслойный минерал, по-видимому галлуазит в антрацитах и каолинит в битуминозных углях. Это соотношение трудно понять, так как оно противоречит обычному представлению о переходе галлуазита в каолинит при метаморфизме. В английских углях присутствует также некоторое количество иллита. Узловатые и кровельные сланцы, залегающие в углях, в значительной степени состоят из иллита, содержащего в межслойных положениях некоторое количество натрия. Согласно Нагельшмидту, содержание натрия в ил-лите уменьшалось приблизительно от 1,8 до 0,6% в зависимости от снижения сортности угля.
К. Энделл и Д. Энделл показали, что иллит является преобладающим глинистым минералом в германских углях. По данным этих авторов, существенных изменений глинистых минералов в зависимости от качества углей не наблюдается.
Каолинит является господствующим глинистым минералом в иллинойсских углях как в трещинах и пустотах, так и в самом угле (Болл). В этих углях обычно присутствует сравнительно небольшое количество иллита.
Соляные отложения. Сведения, содержащиеся в неопубликованной работе автора, в исследованиях Милло и Де Лaппaрана, показывают, что в глинистых осадках, связанных с соляными отложениями, часто встречаются сепиолит-палыгорскит-аттапульгитовые минералы, а также монтмориллонитовые и иллитовые глинистые минералы. Часто глинистые минералы в таких осадках бывают плохо окристаллизованы и их точное определение затруднительно.
Кук исследовал состав соляных отложений Цехштейна, Германия. Он обнаружил, что из глинистых минералов иллит является преобладающей составной частью и имеет диагенетическое происхождение. Окристаллизованность иллита в этих осадках очень низка.
Валунные глины (тилл — till). В ледниковых валунных глинах можно найти любой глинистый минерал в зависимости от характера исходного материала, так как при переносе и отложении не было, по существу, никакого изменения глинистых минералов. Можно ожидать, что древние валунные глины имеют относительно более высокое содержание слюды, так как позднейшие метаморфические изменения, вероятно, происходили в направлении образования хорошо окристаллизованных слюд из любой деградированной слюды или монтмориллонита. Возможно, в них распространен каолинит, если глины не слишком древние или не были подвергнуты сильному метаморфизму.
Подробно изучалась плейстоценовая валунная глина Северной Америки; преобладающим минералом в ней оказался иллит. Хлорит, монтмориллонит и каолинит хотя присутствуют часто, но имеют подчиненное значение.
Гумботил (gumbotll) — продукт выветривания валунной глины, найден на поверхности некоторых довисконсинских валунных глин в Северной Америке. Он содержит иллит, а также значительно большие количества монтмориллонита и иногда каолинита, чем обычная валунная глина. Гумботил обнаруживает более высокое содержание глинистых минералов, чем невыветрелая валунная глина, в результате концентрации коллоидального вещества движущимися книзу водами.
Фуллерова земля (Fuller's earth). Это название применяется ко всякому природному землистому веществу, обесцвечивающему минеральные или растительные масла в такой степени, чтобы иметь практическое значение. Это название в его обычном применении в настоящее время не имеет ни генетического, ни минералогического значения. Однако в Англии Fuller's earth является стратиграфическим термином для определения пластов, давно используемых в качестве промышленных отбеливающих глин. Известны фуллеровы земли, состоящие из аттапульгита, монтмориллонита и каолинита. Некоторые тонкозернистые илы с относительно низким содержанием глины также имеют высокую обесцвечивающую способность. С другой стороны, известно много илов и глин, состоящих из монтмориллонита, каолинита и, возможно, аттапульгита, которые не являются фуллеровыми землями.
Главная