Монтмориллонитовые глины

Глинистые породы монтмориллонитовой группы


Глины монтмориллонитовой группы раньше назывались сукновальными в связи с их применением для обезжиривания шерсти при валянии сукна, а также отбеливающими глинами или фулеровыми землями. В настоящее время их чаще называют бентонитами и флоридинами. В состав этих пород входят кроме монтмориллонита и нонтронита также смешаннослойные образования, чаще всего монтмориллонит-гидрослюдистые, близкие по составу к монтмориллонитовой группе. Некоторые разновидности монтмориллонитовых глин сильно разбухают при погружении в воду.

Типичные монтмориллонитовые глины часто жирны на ощупь, напоминают воск, иногда пористы, обычно белого, светло-серого или желтовато-зеленого цвета. Бейделлитовые и нонтронитовые глины окрашены иногда в зеленый или голубоватый цвета.

Из примесей для глин монтмориллонитовой группы характерны опал, кальцит, гипс, иногда барит и органические вещества (обычно в небольшом количестве). Из обломочных зерен встречаются кварцит, биотит, полевые шпаты и другие минералы, типичные для туфов и вулканических пород, за счет выветривания которых в ряде случаев и образуются монтмориллонитовые глины.

Структура глин монтмориллонитовой группы может быть разнообразна. Монтмориллонитовые глины, образующиеся при выветривании туфов, характеризуются реликтовыми пепловыми структурами. Другие типы, возникающие за счет осаждения коллоидных частиц соответствующих глинистых минералов, обладают теми же структурами, как и каолинитовые глины.

Основной особенностью монтмориллонитовых глин является их поглотительная способность, связанная с активным катионным обменом без нарушения кристаллической решетки.

Наиболее широкое применение в промышленности получили флоридины и бентониты. Флоридины почти не разбухают при погружении в воду. Бентониты же обладают способностью быстро разбухать в воде.

Флоридины обладают в естественном состоянии повышенной способностью адсорбировать красящие вещества и примеси из органических и минеральных веществ, а бентониты в естественном состоянии пригодны лишь для обезжиривания и приобретают высокие адсорбирующие свойства при обработке химическими реагентами (обычно кислотами).


Главные типы пород


Флоридины (суббентониты, или отбеливающие земли). Флоридиновые глины представляют собой по внешнему виду высокодисперсные жирные на ощупь породы от светло-серого, коричневатого и зеленовато-серого почти до черного цвета. Во влажном состоянии имеют восковидный блеск. Некоторые разновидности при погружении в воду рассыпаются в тонкий порошок («гасятся водой»).
 
Наиболее известными представителями флоридинов являются гумбрины Закавказья и нальчикины Дагестана.
 
Залежи гумбрина подчинены известковистым песчано-глинистым сеноманским отложениям, среди которых присутствуют многочисленные прослои туфогенных песчаников и пелитовые туфы. Преобразование этого вулканогенного материала и послужило, вероятно, причиной образования гумбринов.
 
Нальчикины залегают среди мергелей фораминиферовой свиты. Минералогическое изучение нальчикннов показало, что они сложены главным образом монтмориллонитом, свободным кремнеземом и, возможно, аллофаном. Заметны реликты полевых шпатов, кристалликов роговой обманки и мусковита. Присутствуют радиолярии и диатомовые. В. П. Ренгартен полагает, что первоначально морские осадки, из которых затем образовались нальчикины, заключали в большом количестве частицы вулканического пепла.
 
Флоридиновые глины образуются не только в разнообразных по глубине морских бассейнах. Их месторождения известны также и среди континентальных толщ (плиоценовые флоридины Татарстана).
 
Бентониты. Встречаются реже, чем флоридины, и представляют обычно слоистые светлоокрашенные зеленоватые или желтые глинистые породы, иногда темнеющие при выветривании. Жадно поглощая воду, иногда даже с повышением температуры, бентониты, как правило, резко увеличиваются в объеме и приобретают студенистый вид. При высыхании многие бентониты покрываются трещинами и распадаются на твердые остроугольные куски.
 
К числу бентонитов относятся асканиты Грузии, гюльаби Азербайджана и огланлинские глины Средней Азии.
 
Асканиты залегают среди вулканогенной эоценовой толщи. Под микроскопом в них, по данным Д. С. Белянкина, отчетливо заметны частицы пепла, замещенные монтмориллонитом. На неизмененных породах залегает аскангель, который выше сменяется более преобразованной выветриванием асканглиной.
 
Значительное количество частиц вулканического стекла присутствует и среди гюльаби, залежи которого подчинены типично морским третичным отложениям Азербайджана, среди которых широко распространены пеплы.
 
Помимо вулканогенных пород, бентониты часто сочетаются также с карбонатными отложениями (обычно мергелями) и реже с трепелами. Примером этого являются огланлинские бентониты, залегающие среди палеогеновых трепелов, судя по микрофауне, достаточно глубоко-водных.


Происхождение


Монтмориллонитовые глины в большинстве случаев являются продуктами подводного преобразования пепла в морских условиях, однако возникают и на суше в коре выветривания основных пород и за счет ее переотложения. И. Д. Седлецкий считает, что монтмориллонит широко распространен в степных почвах. Монтмориллонитовые глины возникают также в результате выщелачивания известняков.
 
Бейделлитовые глины часто присутствуют в морских отложениях, образуясь за счет глубокого преобразования гидрослюд. Эти глины возникают и на суще, в частности в коре выветривания основных пород. Четких различий между континентальными и морскими бейделлитовыми глинами, за исключением обычных геологических данных, пока не установлено.
 
Нонтронитовые глины характерны лишь для коры выветривания основных изверженных пород; значительные их скопления среди других отложений пока неизвестны.


Геологическое распространение


Месторождения монтмориллонитовых глин известны в отложениях различного возраста. Наиболее крупные из них сосредоточены в меловых и третичных отложениях геосинклинальных областей и близких к ним районов (Крым, Северный Кавказ, Закавказье, Средняя Азия). Реже они встречаются на платформах (Татарстан и др.).


Практическое применение


Флоридины, благодаря их способности в естественном виде поглощать определенные вещества, применяются главным образом в нефтяной промышленности для очистки различных нефтепродуктов. Некоторые виды монтмориллонитовых глин используются в жировой и пищевой промышленности для очистки растительных масел и животных жиров, уксуса, вин и фруктовых соков.
 
Бентонитовые глины употребляются также для приготовления глинистых растворов, используемых при бурении. Применяемая для растворов глина должна быть тонкодисперсной, давать с водой вязкую, долго не оседающую суспензию и содержать в себе минимальное количество песчаных частиц.
Благодаря высоким связующим свойствам бентониты употребляются в качестве формовочных глин, а иногда и в мыловаренной промышленности.
Теги
Петрография


Поделиться с друзьями


 

Mineralmarket

Категории