3.3.4.3. Виды минералов

Глинистые минералы представляют собой водные силикаты и алюмосиликаты, состоящие из двухэтажных, трёхэтажных пакетов и из пакетов, сложенных одним одноэтажным и одним трёхэтажным силикатными слоями. Существуют также смешанно-слойные минералы. Всего насчитывается более 50 наименований глин, которые образуют две наиболее распространённые и значимые для строительной отрасли группы: каолиниты, монтмориллониты.

Каолиниты²³. В группу каолинитов входят минералы триоктаэдрического типа с однослойной структурой (каолинит, диккит, накрит, аноксит и галлуазит). Каолинит имеет чётко геометрический внешний вид кристалла, что обнаруживается при больших увеличениях под электронным микроскопом (см. рис. 2.4, а). Иногда пластинки имеют правильную шестигранную форму. Каолиниты в качестве основного компонента входят в каолиновые месторождения, которые обнаруживаются среди песчаных отложений на водораздельных плато в виде гнёзд, линз, пластов. Включают, помимо каолинита, зёрна кварца и остатки унаследованной породы, сохранившиеся при выветривании однозначно в кислой среде (рН < 7).

В 1998 г. возле г. Пласт (Челябинская обл.) найдены в местечке Журавлиный Лог запасы белой каолиновой глины, которую ранее Южноуральский фарфоровый завод привозил из Украины. Каолинит применяется в керамической, огнеупорной, электротехнической и бумажной промышленности.

Монтмориллониты²⁴. Группа включает следующие разновидности: монтмориллонит (бентонит), бейделлит, нонтронит, сапонит и др. Они являются продуктами выветривания осадочных и метаморфических горных пород в щёлочной среде (рН > 7). Имеет структуру ди– и триоктаэдрическую. Главная особенность этой группы глин заключается в подвижности кристаллической решётки, что обеспечивает ей способность к сильному набуханию за счёт поглощения воды с увеличением объёма частицы глины до 20 крат. Вода легко попадает в межслоевое пространство и «застревает» там, сохраняя стабильность глинистого раствора по вязкости и плотности. В связи с этим рассматриваемые глины незаменимы для приготовления тиксотропных растворов, широко применяемых в геотехнике при устройстве стены в грунте, буровых свай, опускных колодцев. Отличаются тонкодисперсностью, которая даже при большом увеличении под электронным микроскопом имеет хлопьевидный, размытый, мелкий, чешуйчатый вид (см. рис. 2.4, б), что говорит о глубокой степени разложения первичной породы в процессе выветривания и диагенеза. Для диагностирования монтмориллонитов нами использовались данные термического и рентгеновского анализов, а результаты только электронной микроскопии не всегда обеспечивают идентификацию.