|
породы. Эти минералы характеризуются выраженными катионообменными свойствами, что проявляется в способности глины связывать определенное число катионов, причем одни из них могут быть частично или полностью заменены другими в эквивалентных количествах. Обменная емкость монтмориллонита более 50х10*5 моль/кг. Минералы группы монтмориллонита встречаются в глинистых породах палеогенового, мелового, юрского, пермского и каменноугольного возраста. В более ранних породах не обнаружены. Несколько меньше их содержание в четвертичных и палеогеновых породах. В группе гидрослюд (иллитов) только часть ионов кремния в тетраэдрических пакетах замещена ионами алюминия. Дефицит положительных зарядов компенсируют ионы калия, препятствуя проникновению в межпакетное пространство не только молекул воды и органических жидкостей, но и других катионов. Эти минералы имеют малую обменную емкость от 10'5 до 40x1 О*5 моль/кг. Группа гидрослюд без примеси минералов монтмориллонита при взаимодействии с водой или полярными органическими жидкостями не проявляет признаков набухания. Гидрослюды участвуют в составе глинистых пород разного возраста: являются основным мономинералом в глинистых породах до девона и преобладают в более молодых полиминеральных глинистых породах. Они являются основными минералами в литифицированных глинах [3,4]. В минералах группы каолина изоморфные замещения в решетке весьма незначительны, поэтому для них характерен устойчивый химический состав. Пакеты кристаллической решетки каолинита имеют наиболее прочную водородную связь. Они не подвержены расклиниванию диполями воды. Реже встречаются каолинит в аморфной фазе с менее упорядоченной структурой и слабой связью между образующими пакетами. Минералы разрушенного каолинита могут расклиниваться одномолекулярным слоем воды и терять прочность. К этой группе относят и галлуазитовые минералы, только с менее упорядоченной структурой и слабой связью между пакетами, способные 1 8 |
растворимых в воде солей [2]. К основным породообразующим глинистым минералам относятся монтмориллонит, каолинит, аттапульгит, иллит. В минералах группы монтмориллонита связь между кремнекислородными и гиббситовыми пакетами проходит по кислородным поверхностям и поэтому относительно слаба, она определяется ваи-дерваальсовыми силами. Такая особенность строения кристаллической решетки позволяет молекулам воды и полярным органическим молекулам легко входить в межпакетное пространство, изменяя его размеры и вызывая набухание породы. Эти минералы характеризуются выраженными катионообменными свойствами, что проявляется в способности глины связывать определенно число катионов, причем одни из них могут быть частично или полностью заменены другими в эквивалентных количествах. Обменная емкость монтмориллонита более 50*] О'5 моль/кг. Минералы группы монтмориллонита встречаются в глинистых породах палеогенового, мелового, юрского, пермского и каменноугольного возраста. В более ранних породах не обнаружены. Несколько меньше их содержание в четвертичных и палеогеновых породах. В группе гидрослюд (иллитов) только часть ионов кремния в тетраэдрических пакетах замещена ионами алюминия. Дефицит положительных зарядов компенсируют ионы калия, препятствуя прониканию в межпакетнос пространство не только молекул воды и органических жидкостей, но и других катионов. Эти минералы имеют малую обменную емкость от 10'5 до 40x10'5 моль/кг. Группа гидрослюд без примеси минералов монтмориллонита при взаимодействии с водой или полярными органическими жидкостями не проявляет признаков набухания. К ней относят также глауконитовые минералы. Гидрослюды участвуют в составе глинистых пород разного возраста: являются основным мономинералом в глинистых породах до девона и преобладают в более молодых полиминеральных глинистых породах, являются основными минералами в литифицированных глинах [3]. 9 В минералах группы каолина изоморфные замещения в решетке весьма незначительны, поэтому для них характерен устойчивый химический состав. Пакеты кристаллической решетки каолинита имеют наиболее прочную водородную связь. Они не подвержены расклиниванию диполями воды. Реже встречаются каолинит в аморфной фазе с менее упорядоченной структурой и слабой связью между образующими пакетами. Минералы разрушенного каолинита могут расклиниваться одномолекулярным слоем воды и терять прочность. К этой группе относят и галлуазитовые минералы, только с менее упорядоченной структурой и слабой связью между пакетами, способные расклиниваться одномолекулярным слоем воды с некоторым увеличением толщины гидратированного структурного пакета. Обменная емкость (3 15)х 10° моль/кг. Минералы данной группы входят в состав отложений карбона и девона (35-40 %). По степени литифицированности глинистые породы делятся на размокающие глины и неразмокающие аргиллиты. Эти породы связаны постепенными переходами и поэтому можно выделить переходные типы пород уплотненные глины, которые размокают медленно (через сутки и более). Аргиллиты совсем потеряли эту способность. При наличии обломочной примеси выделяются глины алевригистые, алевритовые, песчанистые, песчаные и разнозернистые. Кроме того, выделяют известковистые, кремнистые, углистые и битуминозные (при соответствующей примеси). Цементирующим материалом в глинистых породах чаще является кальцит или карбонатные вещества. Содержание в порах глинистых пород ангидрита, оксидов марганца, железа определяет возможность увеличения объема в водной среде вследствие перехода ангидрита в гипс или превращения оксидов в водные окислы. 10 |