Гидрослюдистые глины

В глинах этого типа преобладают глинистые минералы, возникшие на первых стадиях Выветривания. Частицы, слагающие эти глины, меха-нически перенесены на место отложения, а коллоидно-химические минералы среди них играют подчиненную роль. Типичным представителем этой группы глин являются ленточные и другие ледниковые глины. К этому типу относятся также наиболее широко распространенные среди осадочных пород глины, представляющие собой смесь продуктов физического и относительно слабого химического выветривания.
Гидроcлюдистые глинистые породы характеризуются преобладанием среди глинистых минералов гидрослюд, представленных почти всегда смесью различных типов гидрослюд. В некоторых разновидностях присутствует примесь хлорита, каолинита и монтмориллонита. Кроме того, как показали исследования последних лет, в них часто присутствуют смешанно-слойные образования, особенно часто ряда, гидрослюда-монтмориллонит. Кроме глинистых минералов, в состав данных глин входит почти всегда значительная примесь обломочных зерен, содержание которых особенно велико в песчаных, алевритовых и пылеватых фракциях. Минералогический состав этих обломочных зерен разнообразен. Они сложены, кроме кварца, полевыми шпатами и разнообразными цветными минералами.

 

Химический состав гидрослюдистых глин изменяется в зависимости от типа выветривания и состава исходных пород. Наиболее характерной его особенностью является значительное содержание окиси калия. У гидрослюдистых глин, отложенных в водоемах с повышенной концентрацией солей, повышается содержание окиси кальция, магния и иногда железа.

 

В зависимости от пластичности рассматриваемые глины, так же как и глины в целом, подразделяют на пластичные собственно глины и на аргиллиты. В виду того, что гидрослюдистые глины пользуются наиболее широким распространением среди глинистых пород, большая часть аргиллитов образуется за счет окаменения именно этих глин.

 

Пластичные глины. Эти глины характеризуются обычно серой, коричневой, красной, зеленой и голубоватой окраской. Белая окраска встречается редко. Иногда они обладают отчетливой слоистостью; обычна примесь обломочного материала.

 

Гидрослюдистые глины типичны для четвертичных ледниковых отложений. Гидрослюды также очень широко распространены среди современных илистых осадков северных морей. Примерами весьма древних гидрослюдистых глин являются нижнекембрийские ламинаритовые глины Ленинградской области. Согласно данным М. Ф. Викуловой, они состоят во фракции < 0,001 мм из гидрослюд с примесью каолинита, а в более крупнозернистых фракциях, кроме обломочных зерен, встречаются также сидерит и органическое вещество. Синие глины этого же возраста состоят из двух разновидностей гидрослюд, измененного глауконита и хлорита. Во фракции > 0,005 мм присутствуют пирит и кальцит.

 

Широко распространены гидрослюды в ряде других глин Русской платформы. Так, совместно с монтмориллонитом они слагают нижне-оксфордские глины. Третичные глины Северо-Восточного, Казахстана и прилежащих участков Западно-Сибирской низменности в значительной степени сложены также гидрослюдами совместно с бейделлитом или каолинитом. Велико содержание гидрослюд в составе глинисто-сланцевых толщ.

 

Аргиллиты. Аргиллиты возникают в первой стадии окаменения глин. Вторым этапом является формирование глинисто-слюдистых сланцев (филлитов), которые благодаря интенсивности их преобразования следует причислить не к осадочным породам, а к метаморфическим.

 

Кроме уплотнения и повышения температуры, образование аргиллитов может быть вызвано кристаллизацией коллоидов, присутствующих в глинах, в верхних горизонтах земной коры. В подобных случаях аргиллиты залегают среди не дислоцированных и не метаморфизованных осадочных пород.

 

Аргиллиты, так же как и глины, могут обладать в раз-личной степени ясной слоистостью. Массивные аргиллиты могут быть разнообразными, но по структуре не отличимы от глин. Плитчатые аргиллиты встречаются чаще массивных. К плитчатым аргиллитам относятся палеозойские граптолитовые сланцы и другие тонко и отчетливо слоистые разновидности.

 

Сланцевые аргиллиты. Сланцевые аргиллиты, или аспидные сланцы, относятся к группе метаморфических пород. Характерной особенностью их является наличие системы трещин кливажа, секущих слоистость. Распадение породы на плитки происходит по этим трещинам, а не по слоистости.
Разновидностью аспидных сланцев являются грифельные сланцы, характеризующиеся двумя взаимно перпендикулярными системами трещин, близко расположенных друг к другу. Поэтому при выветривании эти сланцы распадаются на тонкие каменные палочки.

Гидрослюдистые глины широко распространены в континентальных и морских отложениях различного возраста. Это объясняется тем, что гидрослюды устойчивы при разнообразных физико-химических условиях среды отложения. Образование гидрослюд происходит на первых этапах выветривания материнских пород, и поэтому они наиболее типичны для областей с холодным или умеренно-теплым климатом.

 

Вероятно, по мере дальнейшего изучения гидрослюд среди них будут выделены разновидности, возникающие при более узком диапазоне изменений среды отложения, и поэтому более показательные для восстановления условий образования древних глин.

Гидрослюдистые глины и глины пестрого минералогического состава обычно являются не огнеупорными и, если они пластичны и однородны, могут применяться для изготовления грубой керамики (строительный кирпич, черепица и пр.ф Лишь монотермитовые глины, переходные к каолинитам, являются огнеупорными.
Легкоплавкие глины применяются для изготовления обычного строительного кирпича, черепицы и других изделий. Подобные глины не должны иметь примесей щебня, крупных карбонатных конкреций, включений гипса и сульфидов железа, а также растительных остатков. Такие примеси вызывают вспучивание кирпичей, образование в них трещин, раковин и пустот. Примесь тонкораспыленных карбонатов в глине не является препятствием для использования ее при изготовлении черепицы и кирпича.

 

Среди гидрослюдистых глин, хотя и редко, но встречаются и туго-плавкие глины, применяющиеся для изготовления канализационных труб, клинкера, кислотоупорных и других изделий. Используемые для этих целей глины должны иметь достаточную пластичность и давать возможно меньшую усадку при обжиге.

Гидрослюдистые, обычно в той или иной мере карбонатные глины используются в цементной промышленности. Они не должны содержать крупных песчаных зерен. Химический состав глин, наиболее пригодных для производства цемента, должен отвечать следующим условиям: а) содержание кремнекислоты должно в два-три раза превышать количество полуторных окислов алюминия и железа; б) содержание полуторных окислов алюминия должно быть в полтора-три раза больше, чем окислов железа. Наиболее удобным для эксплуатации являются морские глины, однако ряд цементных заводов использует также глины другого происхождения.