Галлуазит

Синонимы: энделлит.

Группа

Происхождение названия

Назван по имени бельгийского геолога д’Аллуа, впервые обнаружившего этот минерал. Предложено также другое, но еще не привившееся название гидрогаллуазита при условии, что метагаллуазит будет называться просто галлуазитом.

Содержание

• Химический состав
• Разновидности
• Кристаллографическая характеристика
• Форма нахождения в природе
• Физические свойства
• Химические свойства. Прочие свойства
• Диагностические признаки. Спутники.
• Происхождение минерала
• Месторождения
• Практическое применение
• Физические методы исследования
• Кристаллооптические свойства в тонких препаратах (шлифах)
• Купить

 

Формула

Al₄[Si₄O₁₀] [ОН]₈•4Н₂O или Аl₂O₃ •2SiO₂ • 4Н₂О.

Химический состав

Аl₂O₃ 34.7%, Si0O₂ 40.8%, Н₂O 24.5%. Половина количества Н₂O представлена в минерале в виде гидроксила, остальная — в виде молекул Н₂O. Количество молекулярной воды непостоянно (меньше, чем 4Н₂O), в зависимости от чего колеблются содержания и остальных компонентов. В качестве примесей в незначительных количествах часто присутствуют Fe₂O₃, Cr₂O₃, MgO, FeO, иногда NiO, CuO, ZnO.

 

Разновидности

Ферригаллуазит — (Fe3⁺Al)₄[Si₄O₁₀][OH]₈ • 4Н₂O. Редкая чисто железистая разность названа канбиитом. По имеющимся анализам, содержание Fe₂O₃ обычно доходит до 15 %. Разности с резко превалирующим содержанием Fe₂O₃ пока установлены в низоколлоидных смесях.

Цвет желтый или светлобурый, бурый, темнокоричневый, под микроскопом в тонких шлифах — обычно желтый или желто-бурый. Блеск восковой, с течением времени становится матовым. Средний показатель преломления около 1.60. Анизотропен. Твердость около 1. Описаны студнеобразные мягкие разности, упругие, как резина. Высохнув, становятся более твердыми, приобретают хрупкость. По опускании в воду раскрашиваются, но прежние свойства не приобретают. Излом раковистый. Полируются ногтем.

Встречается в ферригаллуазитовой глине на выступах известняков в карстовых впадинах в Тюленевском месторождении гидросиликатов никеля в Уфалейском районе на Урале, а также в Халиловском районе (Южный Урал). Содержит в небольших количествах MgO, NiO, иногда MnO, СаО и щелочи.

 

Кристаллографическая характеристика

Сингония. Mоноклинная. Размеры элементарной ячейки: а₀ = 5.20, b₀ = 8.90, с₀ = 10.25, β =100° 12'.

 

Кристаллическая структура

 

Главные формы:

Кристаллическая структура галлуазита, наиболее изученного из минералов группы, не совсем похожа на структуру каолинита, несмотря на тождество их состава (за исключением 2Н₂O, входящих в состав галлуазита).  «Гидраргиллитовый» слой сочленяется аналогично тому, что имеет место в структуре каолинита. Однако в слое кремнекислородных тетраэдров допускают совсем другую картину. Вершинки тетраэдров с активными кислородными ионами обращены то вниз, то вверх (поочередно). При этом в вершинках, обращенных кверху, места ионов кислорода, как полагают, замещены более слабыми гидроксильными анионами [ОН]^-. Этим и объясняется удержание в решетке слоев молекул Н₂O. Последние с вышележащим «гидраргиллитовым» слоем связаны, естественно, слабее.

 

Форма нахождения в природе

 

Облик кристаллов.

Часты двойники по

Агрегаты. Встречается в виде гелеподобных полуматовых масс

Физические свойства

Оптические

Цвет галлуазита белый, часто с различными оттенками: желтоватым, буроватым, красноватым, голубоватым, зеленоватым. Внешняя оболочка нередко железистая.

Черта

Блеск у свежих фарфоровидных разностей восковой, у пористых и рыхлых — матовый.

Отлив

Прозрачность

Показатели преломления

 Ng = , Nm = и Np =

Механические

Твердость 1—2.

Плотность колеблется, в зависимости от содержания Н₂О, от 2.0 до 2.2.

Спайность

Излом плоскораковистый

Хрупок. Легко полируется трением и ногтем. Рыхлые разности на ощупь часто талькоподобны. Плотные разности по высыхании на воздухе растрескиваются, распадаясь на мелкие угловатые обломки с плоскораковистым изломом (явление, весьма характерное для всех минералов группы галлуазита).

Химические свойства

В кислотах и щелочах частично разлагается, особенно при подогревании. В воде постепенно распадается на кусочки, не разбухая. В сухом виде липнет к языку.

Прочие свойства

При длительном хранении материала постепенно обезвоживается. При нагревании до 110° теряет почти всю молекулярную воду и переходит в метагаллуазит. Характерно, что выделенная вода вновь не поглощается (не является цеолитной водой). Гидроксильные группы в главной своей массе удаляются при температурах 350—400°. Кривая обезвоживания в этом интервале резко поднимается вверх. Показатели преломления сразу падают до 1.520. Кристаллическая решетка метагаллуазита разрушается. При температуре 950—990°, как показывает кривая нагревания, обнаруживается экзотермический эффект, обусловленный образованием какого-то соединения, в котором Аl, по всей вероятности, дает тетраэдрические группировки с кислородом. На кривой обезвоживания этот эффект отвечает температуре около 800°. Повышение показателя преломления подтверждает предположение об образовании нового соединения.

Искусственное получение  минерала

Синтетически галлуазит до сих пор не получен. Поскольку при температурах до 100° он сравнительно легко обезвоживается, можно думать, что образование его связано с низкими температурами в условиях среды, богатой водой.

Диагностические признаки

Сходные минералы. Каолинит.

Сопутствующие минералы. Алунит,  диаспор, гиббсит, монтмориллонит, аллофан.

Рыхлы, разности галлуазита по внешним признакам неотличимы от таких же разностей каолинита. Практически у них аналогичны и кривые нагревания. Зато они существенно отличаются от каолинита по содержанию воды, оптическим константам, оптической изотропии или очень слабой анизотропии, а также по поведению кривых обезвоживания, особенно в начальных стадиях. Характерны также низкая твердость, способность полироваться ногтем и низкая плотность.

Происхождение и нахождение

Галлуазит является типичным экзогенным минералом и встречается главным образом в коре выветривания горных пород (габбро, диабазов, порфиритов и др.) и некоторых рудных месторождений никеля, меди и цинка. Обычно он образует небольшие линзообразные массы и стяжения, нередко в ассоциации с другими минералами этой группы, а также с алунитом, иногда диаспорой, гиббситом, монтмориллонитом, аллофаном и др. Ассоциация с алунитом (в виде жилок в трещинах усыхания), наблюдаемая во многих месторождениях, говорит об условиях образования его в кислой или слабо кислой среде. Встречается также в карстовых впадинах среди известняков и, наконец, в кислых почвах, богатых органическими кислотами. Нередко сопровождает каолинит в месторождениях глин. Он установлен также в виде примеси в илах Атлантического океана.

В некоторых случаях установлено, что он образуется за счет аллофана (типичного геля) путем его раскристаллизации. Находки тонкодисперсного галлуазита в смеси с аморфными веществами в виде прожилков и линз в трещинах пород говорят о том, что он может выпадать в форме гелей из коллоидных растворов.

Нередко плотный галлуазит бывает окружен землистой коркой желтого или бурого цвета, которая при исследовании оказывается метагаллуазитом. Очевидно, что дегидратация галлуазита может происходить при низких температурах в сухой воздушной обстановке. Весьма возможно, что с течением времени он способен перекристаллизовываться в каолинит.

 

Месторождения

Галлуазит довольно широко распространен в коре выветривания многих месторождений никелевых гидросиликатов Южного Урала: Айдырлинском, Халиловском и др. Обычно он бывает загрязнен различными химическими и механическими примесями. Установлен в Журавлинском месторождении (на реке Чусовой, Урал) в карстовой впадине вместе с алунитом и гидраргиллитом на границе известняков и бурых глин, в районе Кривого Рога, Минусинском районе, в Хакассии и других местах.

За границей впервые был установлен в Бельгии, в районе старых железных и цинковых рудников на известняках Англер, близ Льежа.

 

Практическое применение

Самостоятельного практического значения не имеет.

 

Физические методы исследования

Дифференциальный термический анализ

 

Главные линии на рентгенограммах: 

 

Старинные методы. Под паяльной трубкой не плавится. В закрытой трубке выделяет весьма значительное количество воды.

Кристаллооптические свойства в тонких препаратах (шлифах)

Оптические константы колеблются в зависимости от содержания воды и примесей. Средний показатель преломления варьирует от 1.507 до 1.550 (увеличивается по мере уменьшения Н₂O). Как правило, он лежит в пределах 1,535—1,550. Двупреломление очень низкое (обычно почти изотропен — отличие от каолинита); по мере увеличения содержания Fe₂O₃ оно повышается. В шлифе бесцветный, непрозрачный.