Összes oldalmegjelenítés

2013. január 26., szombat

A rétegszilikátok


A földkéregben sokféle magmás, metamorf és üledékes kőzet uralkodó vagy járulékos kőzetalkotói a rétegszilikátok. Kőzettani jelentőségüket növeli az a tény, hogy magmás és metamorf kőzetek felszíni vagy hidrotermás mállásából is nagy tömegben képződnek (elsősorban piroxének, amfibolok és földpátok, továbbá kőzetüveg átalakulásából). Emellett különböző talajtípusok ásványi komponensei között is nagyon sokszor megtalálhatók. Összességében mintegy 5%-kal vesznek részt a földkéreg felépítésében. Arányuk a felszínen és a felszín közelben ennél azonban sokkal nagyobb.
Jelenlétük a növényvilág szempontjából nagy fontosságú, hiszen a talaj részben a rétegszilikátok segítségével tartja meg a vizet száraz időjárási viszonyok között. Számos létfontosságú kémiai elemhez pedig a rétegszilikátok közreműködésével jutnak hozzá a növények. Végeredményben az élővilág jelenléte, sőt minősége nagymértékben az adott helyen előforduló rétegszilikátoktól függ.
A rétegszilikátokban az SiO4-tetraéderek három irányba történő összekapcsolódásával rétegek jönnek létre, melynek gyöke (Si2O5)2–. A tetraéderek kationja a Si4+ mellett leginkább az Al3+ lehet. Az így létrejött ún. tetraéderes réteghez azonban – negatív töltésének kiegyenlítésére – oktaéderesen koordinált kationok rétegének, sőt bizonyos esetekben – szintén a töltésegyensúly miatt – további rétegeknek kell kapcsolódniuk. Ilyen módon a tetraéderes és az oktaéderes rétegek együtteséből többféle ún. rétegkomplexum létrejöhet. Mivel a rétegkomplexumok között gyenge kötőerők hatnak, az így felépülő rétegszilikátok közös tulajdonságai: rétegkomplexumokkal párhuzamosan kitűnő hasadás, kis keménység és kis sűrűség. Kristályaik megjelenése a szerkezetnek megfelelően lemezes, vékony táblás, melyek többnyire rugalmasan, ritkábban mereven viselkednek. Az aggregátumalak jellegzetesen pikkelyes-leveles. Fontos azonban megjegyezni, hogy a rétegszilikátok egy jelentős részénél ezek a sajátosságok szabad szemmel nem (csak elektronmikroszkóppal) figyelhetők meg, mert a kristályok mérete roppant kicsiny, néhány mm, vagy nm nagyságú. Ezeket a rétegszilikátokat nevezzük agyagásványoknak, mert agyagkőzetek uralkodó kőzetalkotó komponensei.
A kőzetalkotó rétegszilikátokban minden tetraéderes réteg hatos gyűrűkből áll. Ezért legtöbbször álhexagonális megjelenésűek a kristályaik. Az oktaéderes rétegben lévő kationok általában két vagy három vegyértékűek. Ha két vegyértékűek (pl. Fe2+, Mg2+ esetén), a rétegben minden kationhely betöltött. Ezekben a rétegekben minden egyes O-atomot és (OH)-csoportot három kation övez, ezért ezt trioktaéderesnek nevezzük. Amikor viszont az oktaéderes rétegben három vegyértékű kationok vannak (pl. Al3+, Fe3+), minden hármas kationhelyből csak kettő van betöltve. Ezeknél minden O-atomot és (OH)-csoportot két kation övez, ezeket nevezzük dioktaéderes rétegeknek.
A tetraéderes és oktaéderes rétegek sorakozásából levezethető a legfontosabb rétegszilikátok szerkezete. Legegyszerűbb az egy oktaéderes és egy tetraéderes rétegből álló szerkezeti típus, melyknek alapja a t–o rétegkomplexum. Ha viszont az oktaéderes réteg másik oldalán is van egy tetraéderes réteg, akkor ún. t–o–t rétegkomplexumot kapunk. Tovább bonyolódik a helyzet, ha a tetraéderes rétegben minden negyedik Si4+-t Al3+ helyettesít, mert a két kation töltéskülönbsége miatt negatív töltéstöbblet jelentkezik a t–o–t rétegkomplexumok felületén. Ezt kell kiegyenlíteni a rétegkomplexumok között elhelyezkedő ún. rétegközi kationoknak. Általában ilyen t–o–t  I  t–o–t  I  t–o–t sémával jelölhető szerkezetek építik föl a csillámokat, ahol I a rétegközi (interlamináris) kationt jelöli.
Az eddigiek alapján az oktaéderes és tetraéderes rétegek közötti geometriai illeszkedés alapján mutattunk be néhány rétegszilikát szerkezetet. Vannak azonban olyanok, ahol nem ilyen jó az illeszkedés az egyes rétegek között. Ennek eredménye az lesz, hogy a rétegek nem egy síkot alkotnak, hanem többé-kevésbé deformálódnak. Ez jellemzi többnyire a szerpentinásványokat, itt a rétegek redőzöttséget mutatnak, vagy hengerszerűvé pöndörödnek.Az alábbiakban a következő sorrendben fogjuk bemutatni a legfontosabb rétegszilikátokat:
  1. Csillám típusú rétegkomplexumok (t-o-t szerkezetek)
     
    1. Pirofillit–talk-csoport
    2. Csillám-csoport
    3. Szmektit-csoport
    4. Klorit-csoport
       
  2. Kaolinit típusú rétegkomplexumok (t-o szerkezetek)
     
    1. Kaolinit–szerpentin-csoport

Nincsenek megjegyzések:

Megjegyzés küldése