stringtranslate.com

Группа хлорита

Хлориты — это группа филлосиликатных минералов, распространенных в низкосортных метаморфических породах и в измененных магматических породах . Зеленый сланец , образованный метаморфизмом базальта или других низкокремнистых вулканических пород, обычно содержит значительные количества хлорита.

Хлоритовые минералы демонстрируют широкий спектр составов, в которых магний, железо, алюминий и кремний заменяют друг друга в кристаллической структуре. Полный ряд твердых растворов существует между двумя наиболее распространенными конечными членами, богатым магнием клинохлором и богатым железом шамозитом . Кроме того, известны виды марганца, цинка, лития и кальция. Большой диапазон состава приводит к значительным различиям в физических, оптических и рентгеновских свойствах. Аналогично, диапазон химического состава позволяет минералам группы хлорита существовать в широком диапазоне температур и давлений. По этой причине хлоритовые минералы являются повсеместными минералами в низко- и среднетемпературных метаморфических породах, некоторых магматических породах, гидротермальных породах и глубоко залегающих отложениях.

Название хлорит происходит от греческого слова chloros (χλωρός), что означает «зеленый», в связи с его цветом. Хлоритовые минералы не содержат элемент хлор , также названный от того же греческого корня.

Характеристики

Хлорит образует сине-зеленые кристаллы, напоминающие слюду . Однако, хотя пластины гибкие, они не эластичны, как слюда, и их сложнее разъединить. Тальк гораздо мягче и ощущается мыльным на ощупь между пальцами. [4] [5]

Типичная общая формула для хлорита - (Mg,Fe) 3 (Si,Al) 4 O 10 (OH) 2 · (Mg,Fe) 3 (OH) 6 . Эта формула подчеркивает структуру группы, которая описывается как TOT-O и состоит из чередующихся слоев TOT и слоев O. [3] Слой TOT ( T etrahedral- O ctahedral- T etrahedral = TOT ) часто называют слоем талька, поскольку тальк полностью состоит из сложенных слоев TOT . Слои TOT талька электрически нейтральны и связаны только относительно слабыми силами Ван-дер-Ваальса . Напротив, слои TOT хлорита содержат некоторое количество алюминия вместо кремния, что придает слоям общий отрицательный заряд. Эти слои TOT связаны между собой положительно заряженными слоями O , иногда называемыми слоями брусита . Слюда также состоит из обогащенных алюминием отрицательно заряженных слоев TOT , но они связаны между собой отдельными катионами (такими как ионы калия, натрия или кальция), а не положительно заряженным слоем брусита. [6]

Хлорит считается глинистым минералом . Это ненабухающий глинистый минерал, [7] поскольку вода не адсорбируется в межслоевых пространствах, и он имеет относительно низкую катионообменную емкость . [8]

Происшествие

Кристалл кварца с включениями хлорита из Минас-Жерайс , Бразилия (размер: 4,2 × 3,9 × 3,3 см)

Хлорит — распространенный минерал, встречающийся в метаморфических, магматических и осадочных породах. Это важный породообразующий минерал в метаморфических породах низкой и средней степени, образованных метаморфизмом основных или пелитовых пород. [9] Он также распространен в магматических породах, обычно как вторичный минерал, образованный путем изменения основных минералов, таких как биотит , роговая обманка , пироксен или гранат . [10] Стекловидные края подушечного базальта на дне океана часто изменяются до чистого хлорита, отчасти за счет обмена химикатами с морской водой. [11] Зеленый цвет многих магматических пород, сланцев и сланцев обусловлен мелкими частицами хлорита, рассеянными по всей породе. [10] Хлорит — распространенный продукт выветривания , широко распространенный в глине и осадочных породах, содержащих глинистые минералы. [9] Хлорит встречается в пелитах вместе с кварцем , альбитом , серицитом и гранатом , а также встречается в ассоциации с актинолитом и эпидотом . [10]

В своей новаторской работе по метаморфическим фациям в Шотландском нагорье GM Barrow определил хлоритовую зону как зону самого мягкого метаморфизма. [12] В современной петрологии хлорит является диагностическим минералом фации зеленых сланцев . [10] Эта фация характеризуется температурами около 450 °C (840 °F) и давлением около 5 кбар. [13] При более высоких температурах большая часть хлорита разрушается в результате реакций либо с калиевым полевым шпатом , либо с фенгитовой слюдой , которые производят биотит , мусковит и кварц . При еще более высоких температурах другие реакции разрушают оставшийся хлорит, часто с выделением водяного пара. [14]

Хлорит является одним из наиболее распространенных минералов, образующихся в результате пропилитовых изменений гидротермальными системами , где он встречается в среде «зеленых пород» вместе с эпидотом, актинолитом, альбитом, гематитом и кальцитом . [15]

Псевдоморфоза хлорита по гранату из Мичигана (размер: 3,5 × 3,1 × 2,7 см)

Эксперименты показывают, что хлорит может быть стабильным в перидотите мантии Земли над океанической литосферой, перемещенной вниз субдукцией , и хлорит может даже присутствовать в объеме мантии, из которого генерируются островные дуговые магмы . [16] [17]

Члены группы хлорита

Хлоритовый сланец

Наиболее распространенными разновидностями являются клинохлор, пеннантит и шамозит. Описано несколько других подвидов. Массивная компактная разновидность клинохлора, используемая в качестве декоративного резного камня, известна под торговым названием серафинит . Она встречается в Коршуновском железном скарновом месторождении в Иркутской области Восточной Сибири . [18]

Использует

Хлорит не имеет какого-либо конкретного промышленного применения, имеющего какое-либо значение. Некоторые типы горных пород, содержащие хлорит, такие как хлоритовый сланец, имеют незначительное декоративное применение или как строительный камень. Однако хлорит является распространенным минералом в глине , который имеет огромное количество применений. [9]

Хлоритовый сланец использовался в качестве кровельных гранул, минеральные гранулы прилипали к битумной черепице из-за зеленого цвета. Он добывался около Эли, Миннесота, США, пока его не заменили синтетические материалы. [ необходима цитата ]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ Warr, LN (2021). «Утвержденные символы минералов IMA–CNMNC». Mineralogic Magazine . 85 (3): 291–320. Bibcode : 2021MinM...85..291W. doi : 10.1180/mgm.2021.43 . S2CID  235729616.
  2. ^ Группа хлорита: информация о минералах, данные и местонахождения, Mindat.org
  3. ^ ab Nesse, William D. (2000). Введение в минералогию . Нью-Йорк: Oxford University Press. С. 251–260. ISBN 9780195106916.
  4. ^ Синканкас, Джон (1964). Минералогия для любителей . Принстон, Нью-Джерси: Van Nostrand. стр. 486. ISBN 0442276249.
  5. ^ Кляйн, Корнелис; Херлбат, Корнелиус С. младший (1993). Руководство по минералогии: (после Джеймса Д. Даны) (21-е изд.). Нью-Йорк: Wiley. стр. 514. ISBN 047157452X.
  6. ^ Кляйн и Херлбат 1993, стр. 500–501.
  7. ^ Osacky, Marek; Geramian, Mirjavad; Ivey, Douglas G.; Liu, Qi; Etsell, Thomas H. (16 июля 2015 г.). «Влияние ненабухающих глинистых минералов (иллита, каолинита и хлорита) на экстракцию битума неводным растворителем». Energy & Fuels . 29 (7): 4150–4159. doi :10.1021/acs.energyfuels.5b00269.
  8. ^ Nadziakiewicza, Małgorzata; Kehoe, Sylvia; Micek, Piotr (23 сентября 2019 г.). "Физико-химические свойства глинистых минералов и их использование в качестве кормовой добавки, способствующей укреплению здоровья". Животные . 9 (10): 714. doi : 10.3390/ani9100714 . PMC 6827059 . PMID  31548509. 
  9. ^ abc Nesse 2000, стр. 252.
  10. ^ abcd Кляйн и Херлбат 1993, стр. 522.
  11. ^ Ярдли, Б. В. Д. (1989). Введение в метаморфическую петрологию . Харлоу, Эссекс, Англия: Longman Scientific & Technical. стр. 121. ISBN 0582300967.
  12. ^ Ярдли 1989, стр. 8.
  13. ^ Ярдли 1989, стр. 50.
  14. ↑ Ярдли 1989, стр. 64–68.
  15. ^ Уилкинсон, Джейми Дж.; Чанг, Чжаошань; Кук, Дэвид Р.; Бейкер, Майкл Дж.; Уилкинсон, Клара К.; Инглис, Шон; Чен, Хуайонг; Брюс Джеммелл, Дж. (май 2015 г.). «Хлоритовый проксимитор: новый инструмент для обнаружения месторождений порфировых руд». Журнал геохимической разведки . 152 : 10–26. Bibcode : 2015JCExp.152...10W. doi : 10.1016/j.gexplo.2015.01.005 . hdl : 10044/1/19967 .
  16. ^ Manthilake, Geeth; Bolfan-Casanova, Nathalie; Novella, Davide; Mookherjee, Mainak; Andrault, Denis (6 мая 2016 г.). «Обезвоживание хлорита объясняет аномально высокую электропроводность в клиньях мантии». Science Advances . 2 (5): e1501631. Bibcode :2016SciA....2E1631M. doi :10.1126/sciadv.1501631. PMC 4928900 . PMID  27386526. 
  17. ^ Grove TL, Chatterjee N, Parman SW и др. (2006). «Влияние H 2 O на плавление мантийного клина». Earth Planet. Sci. Lett. 249 (1–2): 74–89. Bibcode :2006E&PSL.249...74G. doi :10.1016/j.epsl.2006.06.043.
  18. ^ "Серафинит: информация о минералах, данные и местонахождения". www.mindat.org . Получено 22 марта 2019 г. .

Дальнейшее чтение

На Викискладе есть медиафайлы по теме Хлорит .