Сведения о минералах кварц и слюда. Что такое слюда? Свойства, способы добычи слюды, области применения минерала

Слюдой называют группу слоистых силикатов вулканического происхождения, образовавшихся путем кристаллизации. Некоторые виды появились в ходе метаморфизма горных пород. Отличительными характеристиками являются слоистое строение и высокая спайность.

Они имеют общую формулу:

R1(R2)3 (OH, F)2, где R1 = K, Na; R2 = Al, M, Fe, Li.

Слюда была известна еще в древности. Ее использовали в Древнем Египте, Римской империи, Греции, Китае и других государствах. Она применялась при изготовлении предметов быта, из нее производили оконные рамы, применяли для внутренней отделки храмов.

В России минерал добывают на севере страны и Сибири: Карелия, Кольский полуостров, Якутия, Иркутская область. Крупнейшими мировыми поставщиками также являются США, Канада, Индия, ЮАР и Бразилия. Добыча полезных ископаемых происходит как открытым, так и подземным способом. Наиболее популярные слюдоносные минералы – мусковит, флогопит, вермикулит. Мусковит занимает 90% мировой добычи, лишь 10% приходится на остальные.

Разновидности слюды

В зависимости от химических элементов, входящих в состав слюдоносных ископаемых, выделяют следующие разновидности:

• алюминиевые – парагонит и мусковит;
• железисто-магниевые – биотит, флогопит и лепидомелан;
• литиевые – циннвальдит, лепидолит и тайниолит.

Наиболее распространены четыре вида: мусковит, биотит, флогопит, лепидолит.

Мусковит представляет собой прозрачный или беловатый минерал, при наличии примесей он может менять цвет и приобретать оттенки желтого, розового или зеленого. Биотит имеет в своем составе большое количество железа, поэтому он непрозрачный, его цвет варьируется от бурого и зеленого до абсолютно черного. Флогопит отличается высокой степенью прозрачности, имеет желтоватый или коричневый оттенок. Для лепидолита характерна неоднородная окраска, цветовая гамма минерала достаточно широка – от серого и желтого до сиреневого и лилового.

Алюминиевые слюды используются в радиотехнике и электротехнике в качестве электроизоляционного материала. Литиевые обладают превосходными оптическими свойствами, поэтому их применяют в стекольной промышленности для изготовления стекол. Железисто-магниевые используются как изоляторы при производстве промышленных и бытовых предметов.

Существует и другая классификация слюдоносных ископаемых, в зависимости от их применения в промышленности. Промышленная слюда подразделяется на:

• листовую;
• вермикулит;
• мелкоразмерную и скрап.

Листовая является отличным электрическим изолятором и теплопроводником. Именно эти ее свойства используются чаще всего.

Вермикулит получают путем гидролиза. Он чаще всего применяется как теплоизоляционный материал. Скрап является отходами производства более крупных листов, используется в химической промышленности и строительстве.

Физические и химические свойства

Свойства минерала обусловлены во многом его слоистой структурой. Прежде всего можно выделить следующие отличительные особенности:

• высокая спайность;
• гибкость;
• упругость;
• прочность;
• диэлектрическая проницаемость.

Различные виды слюды имеют разные химические свойства, от которых во многом зависит ее использование. Так, мусковит обладает термостойкостью 400 – 700 ºС, а флогопит – 200 – 800 ºС. Плотность мусковита составляет 2,6 – 2,8, флогопита – 2,3 – 2,8. Коэффициент термического расширения у мусковита равен 19,8, у флогопита – 18,3. Температура плавления также зависит от химического состава и варьируется в пределах 1 140 – 1 400 градусов.

Физические и химические свойства слюды определяют сферу ее применения. Она широко используется как в промышленности, так и в быту.

Сфера применения

Машиностроение. Слюда является превосходным изолятором, даже при очень сильном нагревании она не меняет своих характеристик. Благодаря этому качеству, ее используют в электронике при производстве различных приборов, в кораблестроении и авиастроении. Она применяется при изготовлении бытовой техники, например, микроволновых печей. Также слюдяные пластины входят в состав навигационного оборудования, оптических фильтров и нагревательных приборов.

Строительство. Вот уже на протяжении многих лет слюда постоянно используется в строительстве. В данной сфере чаще других применяют вспученный вермикулит. Его используют в качестве теплоизоляционного материала. Вермикулит не слеживается и не теряет своих качеств на протяжении многих лет. Кроме того, слюдоносные минералы входят в состав некоторых цементных смесей и резиновых материалов.

Химическая промышленность. Благодаря новым технологиям и современным методам переработки, удается получать новые материалы из уже известных полезных ископаемых. Слюда входит в состав многих красок и пластмасс, используется для изготовления синтетических материалов, например, слюда для цветов. Ее активно используют дизайнеры для создания оригинальных композиций.

Сельское хозяйство. Вермикулит применяется в растениеводстве и животноводстве. В сельском хозяйстве его используют для аэрации и мульчирования почвы. Также его применяют для выращивания растений на искусственных средах. Благодаря высокому коэффициенту водопоглощения, он создает оптимальные условия для роста растений и улучшает структуру почвы. Кроме того, его используют в производстве различных наполнителей для животных.

Мебельное производство и предметы интерьера. Слюды применяются для интересной отделки мебели и создания оригинальных интерьерных композиций. Еще в дореволюционной России из них делали замечательные шкатулки для хранения драгоценностей и небольшие сундучки для бытовых мелочей, изготавливали мебельные дверцы и оконные рамы. Вот и сегодня она применяется для декорирования мебели и предметов интерьера, она также используется при производстве многих обоев и декоративных штукатурок.

Косметология и медицина. Слюда входит в состав многих косметических средств. В частности, ее используют при производстве румян, теней и пудры. Она придает косметике перламутровый блеск и делает кожу сияющей и здоровой. Также используется в медицине при изготовлении различных оптических приборов и электроники. Минерал чрезвычайно популярен в нетрадиционной медицине. Например, в аюрведе черная слюда является очень важным минералом, ее применяют для лечения многих заболеваний.

С древних времен слюда активно используется человеком в повседневной жизни для изготовления различных веществ, материалов и предметов быта. Ее сфера применения чрезвычайно широка и по сей день. Несмотря на появление большого количества синтетических материалов, она до сих пор активно добывается по всему миру. Ее уникальные свойства наряду с экологичностью делают слюду востребованным минералом в самых разных отраслях промышленности и народного хозяйства.

Слюда встречается в природных минеральных образованиях земной коры. Она представляет собой породу вулканического происхождения, которая образовалась в процессе остывания расплавленной лавы. Также стоит отметить, что слюда - это отличный изолятор, не проводящий электричество и тепло.

Интерпретация понятия

Данная группа минералов обладает совершенной спайностью по одному направлению. Они способны расщепляться на очень тонкие твердые пластинки, сохраняя при этом упругость, гибкость и прочность.

Таким образом, можно сделать вывод о том, что слюда - минерал, который визуально напоминает стекло и имеет структуру слоистых кристаллов. Именно за счет этой особенности, а также по причине слабой связи между отдельными пакетами материалов формируются определенные химические свойства.

Независимо от того, что существует много разновидностей рассматриваемого минерала, у него имеются общие характеристики, такие как:

• пластинчатость;
• базальная спайность;
• способность расщепляться на тончайшие составляющие.

Разновидности слюды

Исходя из химического состава, можно предоставить следующую классификацию рассматриваемого минерала, а именно:

1. Магнезиально-железистая слюда - биотит, флогопит и лепидомелан.
2. Алюминиевая слюда - парагонит и мусковит.
3. Литиевая слюда - циннвальдит, лепидолит и тайниолит.

Существует и другая типология данного минерала, которая относится к понятию «промышленная слюда»:

• скрап и мелкая слюда (отходные части от производства листовой слюды);
• вспучивающаяся слюда - это вермикулит, полученный в результате обжига данного минерала;
• листовая слюда.

Область применения рассматриваемой породы вулканического происхождения

Слюда - минерал метаморфических, осадочных и интрузивных горных пород, а по совместительству это еще и полезное ископаемое.

Флогопит и мусковит выступают высококачественными которые незаменимы в таких областях, как радио- , электро- и авиатехника. Стекольная промышленность, к примеру, не обходится без лепидолита, из которого изготавливаются оптические стекла.

Также стоит отметить, что большие размеры листов, получаемых при склеивании пластин слюды и миканита, применяются в качестве первосортного электро- и теплоизоляционного материала. А из мелкой слюды и скрапа получается молотая слюда, используемая преимущественно в цементной, строительной, резиновой промышленности, в процессе производства пластмасс, красок и т.п.

Она также применяется как наполнитель в напряженных конструкциях и композициях, предназначенных для использования в агрессивных средах и в условиях повышенной влажности. Слюды подвергаются фракционированию, и в зависимости от того, каков размер фракции, материалу придаются специфические свойства. В частности, микрослюда может существенно упрочнить материал, после чего он обретет устойчивость к любой деформации, а также к знакопеременным нагрузкам.

Слюда-мусковит имеет светло-серый цвет и применяется в процессе изготовления лакокрасочных веществ, стройматериалов, пластических масс, клея, герметиков, мастик и т. д. Для придания бетону звуко- и теплоизолирующих качеств в него добавляют вермикулит.

Кроме того, слюда - это минерал, отличающийся декоративными свойствами, которые применяются в таких сферах:

• производство каминных экранов;
• создание витражей;
• ювелирное дело.

В состав какой входит данный минерал?

Гранит - это камень, слюда в составе которого была обнаружена в большом объеме. Он является одним из наиболее распространенных кристаллических природных минеральных агрегатов. Камень традиционно применяется в строительной области.

Слово «гранит» происходит от латинского «гранум», что переводится как «зерно». Этот камень широко используется архитекторами и дизайнерами уже на протяжении нескольких сотен лет ввиду того, что ему присущи такие уникальные качества, как механическая прочность, долговечность и морозостойкость, идеально сочетающиеся с его декоративными свойствами.

Приятный внешний вид гранита подходит и для наружной облицовки объектов - строительства набережных либо создания монументов, и для внутренней (различные элементы декора).

В его состав входят кварц и полевой шпат, слюда и другие минералы. Их соотношение влияет на цвет и прочность камня.

Каким он бывает?

Исходя из размера зерен, можно выделить следующие разновидности гранита, а именно:

• крупнозернистый камень (свыше 10 мм);
• среднезернистый гранит (2-10 мм);
• мелкозернистый (менее 2 мм).

Цветовая палитра гранита представлена практически всем спектром оттенков. Разноцветные зерна - это слюда гранит окрашивает в черный, а кварц отвечает за сверкающие полупрозрачные зерна.

Его достоинства

Гранит - камень, слюда в составе которого делает его прочным в сравнении с популярным мрамором. Изделия, изготовленные из него, никогда не теряют своих свойств и не деформируются внешне при условии эксплуатации в климате с континентальным сезонным перепадом температур, составляющим более ста градусов. Таким образом, гранит не боится ни шестидесятиградусных морозов, ни жары свыше 50 градусов, что немаловажно в российском климате. Помимо того, данный камень в гораздо меньшей степени, чем тот же мрамор, восприимчив к грибковым поражениям.

Гранит, слюда в который включена в виде мусковита и биотита, не только прочный, но и пожаробезопасный камень. Он начинает плавиться при температуре свыше 700 градусов по Цельсию.

Также следует рассмотреть такой критерий, определяющий степень прочности, как влагопоглощение. Гранит обходит по нему всех своих конкурентов.

Версии о происхождении названия светлой слюды

Первым экземпляром рассматриваемого минерала, появившегося в европейской цивилизации, стал «выходец» из Карелии. Слюда, описание которой было представлено ранее, в значительных объемах вывозилась на Запад и являлась одним из главных экспортируемых товаров нашей страны в XVII-XVIII вв. Доказательством тому может служить происхождение названия светлой слюды - мусковит - от прежнего наименования столицы Русского государства (XV-XVIII вв.) - Московия. Поэтому можно говорить о том, что она прибывала на западные рынки из России.

Согласно научной версии, появлением данного названия принято считать момент, когда по двойной систематике, которую предложил такой шведский естествоиспытатель, как Карл Линней, немецкий минералог Валериус присвоил промышленной слюде в заголовке соответствующего раздела определенное название, а именно «Vitrum moscoviticum Wall». Впоследствии в системе двойных названий сохранилось только центральное слово из предложенного термина.

История эксплуатации слюды в промышленных областях

Первые случаи применения данного минерала, преимущественно вместо оконного стекла, были засвидетельствованы в Новгороде (X-XII вв.) в период освоения на этой территории богатств Карелии и Затем Иван Грозный завоевал Новгород и Псков, что поспособствовало знакомству московских правителей со слюдой.

В начале семнадцатого века в Карелии была уже достаточно широко развита слюдяная промышленность. По официальным данным, к началу 1608 года имелся Указ московского правительства относительно сбора подати с добываемого минерала в размере одной десятой части от общего объема.

Освоение и исследование Сибири привело в XVII веке к новым открытиям месторождения слюды. Ее наличие было засвидетельствовано Владимиром Атласовым в 1683 г. на Алдане. Эти месторождения впоследствии были забыты, и только спустя двести пятьдесят лет (накануне Великой Отечественной Войны) вновь открыты. В то время началась эксплуатация слюды преимущественно для нужд обороны страны.

Недостатки породы

Как уже упоминалось ранее, слюда - это минерал, способный придать существенную прочность материалу. Однако, несмотря на высоко оцениваемые ее свойства универсальности и практичности, данной горной породе свойственна пористость и хрупкость. Именно поэтому слюда применяется исключительно в сочетании с другими компонентами, которые способны обеспечить материалу монолитность и механическую прочность. Присутствие данного минерала в горных породах снижает их стойкость и прочность, затрудняет шлифовку и полировку.

Чем связаны между собой кварц, гранит, слюда?

Чтобы разобраться в этом вопросе еще раз, стоит дать краткое пояснение каждому из указанных терминов.

Слюда выступает минералом, состоящим из тонких листочков, пластин. Эти составные частички легко расщепляются. Они прозрачно-тёмного отлива с проблеском. Слюда выступает составным компонентом гранита и нескольких других горных пород. Ее разработка осуществляется открытым либо подземным способом. При этом применяются буровзрывные работы. Кристаллы слюды отбираются из горных масс исключительно вручную. Помимо этого, уже разработаны методы ее промышленного синтеза.

Кварц - минерал, не только входящий в состав гранита, но и часто встречающийся в обособленном виде. Его кристаллы могут иметь размеры от нескольких миллиметров до нескольких метров. Прозрачное воплощение данного минерала именуют горным хрусталем а белое - молочным кварцем. Наиболее известным является прозрачный фиолетовый кварц - аметист. Существует и розовая, и голубая, и много других разновидностей данного минерала, которые применяются преимущественно в процессе изготовления украшений.

Гранит - горная порода, которая состоит из зерен нескольких минералов, таких как слюда, полевой шпат и кварц. Он бывает розового, серого, красного цвета. Его часто можно встретить в городах, так как им выполняют облицовку стен некоторых зданий, изготавливают постаменты для памятников и выкладывают набережные рек.

Слюда является обычным породообразующим минералом многих изверженных, метаморфических и некоторых осадочных горных пород. Это один из наиболее распространенных минералов земной коры. Содержание ее, по литературным источникам, в составе верхних 16 км земной коры составляет 2-4%. Однако промышленные месторождения электротехнических слюд, особенно мусковита, встречаются исключительно редко. диэлектрический изоляция нагревостойкость сингония

В обычных горных породах слюда встречается в виде мельчайших частичек, доходящих по величине в редких случаях до нескольких миллиметров. Лишь в особо специфических условиях образуются крупные кристаллы, пригодные для электроизоляционных целей.

Все слюды кристаллизуются в моноклинной сингонии и образуют пластинчатые и таблитчатые агрегаты, пластинки которых часто имеют гексагональный облик; все они имеют совершенную спайность по плоскости. В перпендикулярном направлении наблюдается менее совершенная спайность, которая проходит параллельно плоскостям и проявляется в фигурах удара и давления.

Кристаллы слюды очень разнообразны по величине: от очень мелких площадью менее 1 кв. см. и толщиной менее 1 мм до крупных, с поперечником более 1 м.

Особо крупные кристаллы мусковита встречались в Чупинском районе Карелии на руднике «Малиновая Варака», а для флогопита на руднике 1 Слюдянского района Иркутской области. На месторождении Ковдор Мурманской области горная выработка сечением более 5 кв. м проходила в одном гигантском кристалле флогопита.

Известны очень крупные кристаллы мусковита и в месторождениях за рубежом. Так, например, в районе О"Клер (Канада) был найден кристалл мусковита размером 1, 95х2, 85х0, 6 м весом около 7 тонн.

Особую группу слюд представляет вермикулит (от латинского слова «вермикулис» - червячок). Это название вермикулит получил потому, что при нагревании он образует длинные червеобразные столбики и жгуты.

Вермикулит представляет собой гидратированную слюду, в которой в межпакетной области находятся прослойки молекул воды.

Флогопит - минерал слоистых силикатов, магнезиальная маложелезистая слюда изоморфного ряда биотит - флогопит. Происхождение флогопита магматическое, метаморфическое, метасоматическое. Флогопит известен в ультрабазитах, кимберлитах и карбонатитах, магнезиальных скарнов и кальцифиров. Флогопит кристаллизуется в моноклинной системе, образуя псевдогексагональные таблитчатые, призматические и другие кристаллы, размеры которых в единичных случаях достигают двух и более метров. Часто встречаются листовато-пластинчатые и чешуйчатые агрегаты.

По химическому составу слюды - алюмосиликаты щелочных и щелочно-земельных металлов. Основными элементами, входящими в состав мусковитов, флогопита и вермикулита являются кремний (Si), кислород (О), алюминий (Al), магний (Mg), калий (К) и водород (Н).

Кроме основных элементов, в состав слюд входят еще более тридцати химических элементов, причем некоторые присутствуют в столь малых количествах, что их наличие может быть выявлено лишь наиболее чувствительными методами анализа. Так, в мусковитах отечественных месторождений спектральными анализами, проведенными в ВИМСе, были обнаружены - Li, Be, V, Cu, Ga, Rb, Sr, Sn, Ba, Pb и другие, а в флогопитах Слюдянского и Алданского районов - Li, Be, V, Co, Ni, Cu, Ga, Rb, Sr, Zr, Mo, Sn, Cs.

Резкие колебания в химическом составе характерны не только для различных минералогических разновидностей слюд, но и для слюды одного вида. Причем колебания эти достаточно значительны в результате чего электрофизические свойства слюды имеют в пределах одного месторождения, объекта блока и нередко одного кристалла различные характеристики.

Одно из ценных свойств слюды - ее химическая стойкость.

Высокой химической стойкостью обладает мусковит. Соляная кислота практически его не разлагает при нагревании до 3000С. Серная кислота действует только при продолжительном нагревании.

Щелочи мусковит почти не изменяют: с водой он дает очень слабую щелочную реакцию. После длительной выдержки в воде мусковит теряет блеск и эластичность и переходит в гидромусковит.

Флогопит при воздействии кислот подвергается значительному разложению. Щелочи действуют слабее. В воде флогопит постепенно гидратируется.

Вам, вероятно, не один раз попадался небольшой кусочек блестящей и хрупкой слюды , которую вы легко могли разломать на части, и всегда возникал вопрос, что же это за такой интересный минерал? В этой статье попробуем разобраться, что такое слюда , какими она обладает свойствами и в каких отраслях используется.

Слюда – это природный минерал, который включает в себя целое семейство различных горных минералов, куда входят следующие виды: флюгопит, мусковит, лепидолит и биотит.

Все эти разновидности минералов очень похожи, несмотря на содержание различных металлов. Слюда, и все её виды с легкостью разделяются на слои. Они очень мягкие, если сильно надавить, то на их поверхности останутся даже заметные следы от ногтя.

Все виды слюды образуют однотипные . Они имеют различные цветовые оттенки, бывают бесцветными, а также желтыми, красными, зелеными, коричневыми и даже черными.

Порода слюды обычно, залегает в недрах земной коры в горных местностях. Такие породы входят в состав вулканического происхождения, образовавшиеся при остывании раскалённой расплавленной лавы. В редких случаях слюда может иметь происхождение от других минералов в результате сложного процесса, который называется «метаморфизм», другими словами изменения, вызываемые давлением, теплом под воздействием воды.

Слюда — минерал разрабатывается открытым или подземным способами, с применением бурильных и взрывных работ. Кристаллы слюды отбирают из горной массы обычно вручную. В современное время разработаны промышленные методы синтеза слюды.

Существует три основных вида промышленной слюды :

1) Листовая слюда (листы больших размеров);

2) Слюда мелкого размера и скрап (представляет собой отходы от производства крупных листов слюды);

3) Слюда вспучивающаяся (к примеру, вермикулит)

Из мелкой слюды и скрапа изготавливают молотую слюду , которая используется в строительной, резиновой, цементной, промышленности, а также при производстве пластмассы, красок и других строительных материалов.

Наиболее богатыми районами, добывающими слюду, являются Россия, Канада, Индия, США, Мадагаскар, Южная Африка и Бразилия. В Российской Федерации месторождения слюды обнаружены в Иркутской области, Якутии, а также Забайкалье, Таймыре, Карелии и Кольском полуострове.

В промышленности широко используют слюду , её расслаивают и режут на требуемые куски. Слюда является хорошим изолятором, она совсем не проводит электричество и тепло, соответственно, её применение особенно широко в производстве материалов стойких к огню и электрооборудования.

В отрасли кораблестроении этот минерал используется в иллюминаторах, а также при строительстве яхт. Мелкая слюда используется в качестве сорбента в сельском хозяйстве.

Как декоративный материал, слюда тоже широко используется. При восстановлении и реставрации различных изделий декоративно-прикладного искусства, созданных из или дорогих пород дерева. В этих случаях слюда используется на одном уровне с перламутром и фольгой.

В современное время слюда широко и активно применяется в косметологии, а именно при производстве минеральной косметики. Ее добавляют в румяна, пудры, тени, что придает сияние коже наших прекрасных женщин и делает ее более светлой и гладкой.

Слюда имеет богатую историю. В XVI-XVII веках, во дворцах царей, купцов и боярских домах, а также в церквях окна были закрыты слюдой. В те времена на Руси слюду называли «стеклом московским» или «хрусталем».

Для того, чтобы вставить слюду в окна , мастера соединяли большое количество разных по размерам кусочков слюды между собой, таким образом, создавались слюдяные стёкла . Их украшали оригинальным орнаментом и различными изображениями. В XVII веке слюдяные окна расписывали цветными красками. Обычно это были изображения трав и цветов, птиц и зверей.

Проникавший, сквозь такие разноцветные, слюдяные стёкла дневной свет делал домашний интерьер уютней, а дом наполнялся радостным настроением.

Окна из слюды тех времён можно сравнить западноевропейскими витражами. В светильниках и фонарях, которые освещали помещения при помощи открытого огня, слюда служила окошками, закрывающими его. Изысканные шкатулки для деловых бумаг и драгоценностей, а также дверцы ящиков, в которых хранилась одежда и ткани тоже были изготовлены из слюды. При создании икон, а также для убранства слюда широко и активно применялась.

Добыче слюды уделялось много внимания, и этот промысел считался одним из важных. Стоимость слюды довольно высокая и колеблется в диапазоне от 15 до 150 рублей за один пуд в зависимости от её сорта и качества, поэтому её использование могли позволить себе исключительно богатые и состоятельные люди.

Крестьяне же, живущие в бедности, закрывали прорубленные отверстия в стенах домов, бычьим пузырем, холстом, сыромятной кожей или бумагой. Однако, на берегах рек Ангара и Лена, залежи слюды выходили на земную поверхность, и ее использование было возможным для бедных.

Слюда являлось важной частью экспорта, ее продавали в восточные страны персидские купцы, а на Запад франкские и греческие торговцы. Русская слюда была широко известна в Европе под таким названием как «мусковита» и считалась самой лучшей в мире.

Не смотря на широкое распространение слюды, она всё же уступает по прочности и свето-пропускаемости стеклу, поэтому в XVIII веке окна слюдяные стали заменять обычным стеклом. В первую очередь это затронуло дворцы богатых и состоятельных людей, однако спустя некоторое время стеклить окна начали повсеместно. Всё же очень долгое время слюда и стекло были соседями, а в некоторых Российских регионах слюдяные окна сохранялись почти до начала ХХ века.

Основными и главными врагами слюды являются влажность и время, они безжалостно разрушают и расслаивают её, хотя сначала это были плотные и крепкие пластинки. Рассыпаясь, слюда превращается в блестящую пыль.

В наши дни вы вряд ли увидите слюдяные окна , однако их можно встретить на экспозициях и выставках, на которых показаны только единичные экземпляры, сохранённые с давних времён.

В музеях Московского Государственного Кремля, Государственном историческом музее, музее-заповеднике , а также музее-заповеднике Коломенском и Государственном Эрмитаже хранятся уникальные собрания старинных слюдяных окон.

R 2 . Два из шести атомов кислорода октаэдров замещены гидроксильными группами (ОН) или фтором . Пакеты связаны в непрерывную структуру через ионы К + (или Na +) с координационным числом 12. По числу октаэдрических катионов в химической формуле различают диоктаэдрические и триоктаэдрические слюды. В первых катионы Al 3+ занимают два из трёх октаэдров, оставляя один пустым; во вторых катионы Mg 2+ , Fe 2+ и Li + с Al 3+ занимают все октаэдры .

Свойства

Слоистая структура слюды и слабая связь между пакетами сказывается на её свойствах: пластинчатость, совершенная (базальная) спайность , способность расщепляться на чрезвычайно тонкие листочки, сохраняющие гибкость, упругость и прочность. Кристаллы слюды могут двойниковаться по «слюдяному закону» с плоскостью срастания (001) и часто имеют псевдогексагональные очертания.

Классификация

По химическому составу выделяют следующие группы слюды:

• мусковит KAl 2 (OH) 2 ,
• парагонит NaAl 2 (OH) 2 ,

• флогопит KMg 3 (OH, F) 2 ,
• биотит K (Mg, Fe) 3 (OH, F) 2 ,
• лепидомелан KFe 3 (OH, F) 2 ;

• лепидолит KLi 2-x Al 1+x (OH, F) 2 ,
• циннвальдит KLiFeAl (OH, F) 2
• тайниолит KLiMg 2 (OH, F) 2

Разновидности

Встречаются ванадиевая слюда - роскоэлит KV 2 AISi 3 O 10 ](OH) 2 , хромовая слюда - хромовый мусковит, или фуксит , и др. В слюде широко проявляются изоморфные замещения: К + замещается Na + , Ca 2+ , Ba 2+ , Rb + , Cs + и др.; Mg 2+ и Fe 2+ октаэдрического слоя - Li + , Sc 2+ , Jn 2+ и др.; Al 3+ замещается V 3+ , Cr 3+ , Ti 4+ , Ga 3+ и др.

Изоморфизм

В слюдах наблюдаются совершенный изоморфизм между Mg 2+ и Fe 2+ (непрерывные твёрдые растворы флогопит - биотит) и ограниченный изоморфизм между Mg 2+ - Li + и Al 3+ -Li + , а также переменное соотношение окисного и закисного железа . В тетраэдрических слоях Si 4+ может замещаться Al 3+ , а ионы Fe 3+ могут замещать тетраэдрический Al 3+ ; гидроксильная группа (OH) замещается фтором. Слюды часто содержат различные редкие элементы (Be, В, Sn, Nb, Ta, Ti, Mo, W, U, Th, Y, TR, Bi), содержащиеся в виде субмикроскопических минералов-примесей: колумбита , вольфрамита , касситерита , турмалина и др. При замене К + на Ca 2+ образуются минералы группы хрупких слюд - маргарит CaAl 2 (OH) 2 и др., более твёрдые и менее упругие, чем собственно слюды. При замещении межслоевых катионов К + на H 2 O наблюдается переход к гидрослюдам, являющимся главными компонентами глинистых пород.

Применение

Слюдяное окно

Различные изделия из электротехнической слюды. Используется как теплостойкий диэлектрик.

История

Благодаря широкой распространённости и способности слюды расщепляться на очень тонкие, почти прозрачные листы, она использовалась с древних времён. Слюда была известна в Древнем Египте , Древней Индии в Греческой и Римской цивилизации, Китае , у ацтеков . Первое использование слюды в пещерной живописи относится к верхнему палеолиту . Слюда была обнаружена в Пирамиде Солнца в Теотиуакане .

Позднее слюда являлась весьма распространенным материалом для изготовления окон. Примерами могут служить оконницы ХII века, хранящиеся в Эрмитаже , отверстия в которых были закрыты слюдой; возок Петра Первого ; светильники для парадного выхода царей в Историческом музее. В старинных светильниках пластины слюды служили в качестве окошек, закрывающих огонь. Слюда широко применялась для украшения внутреннего пространства и отделки храмов, а также при создании икон.

Интереснейшим и красивейшим способом применения слюды является её использование в просечном железе в старинном северном русском промысле, широко развитом в XVII-XVIII веках в Великом Устюге . Тончайшие ажурные узоры покрывали «теремки» - ларцы для хранения тканей, одежды, различных ценностей и деловых бумаг. Деревянную основу обтягивали тканью или кожей, покрывали слюдой, а поверх набивали ажурные листы железа. Цветные фигуры и мерцание слюды оживляли строгую графику прорезных узоров. В кораблестроении слюда применялась на боевых кораблях в иллюминаторах.

В современной технике

Лист обработанной слюды

Существует три вида промышленных слюд:

• листовая слюда;
• мелкая слюда и скрап (отходы от производства листовой слюды);
• вспучивающаяся слюда (например, вермикулит).

Мусковит и флогопит используют как высококачественный электроизоляционный материал , в электро- , радио- и авиатехнике. Ещё один промышленный минерал литиевых руд - лепидолит - используется в стекольной промышленности для изготовления специальных оптических стёкол .

Используется для создания входных окон некоторых счетчиков Гейгера , так как очень тонкая пластинка слюды (0,01 - 0,001 мм) является достаточно тонкой, чтобы не задерживать ионизирующие излучения с низкой энергией, и при этом достаточно прочной.

Мелкая слюда и скрап используются как электротехнический изоляционный материал (например, слюдобумага). Обожжённый вспученный вермикулит применяется как огнестойкий изоляционный материал, наполнитель бетона для получения тепло- и звукозащитных материалов и утеплителей, для теплоизоляции печей.

Фасонные штампованные детали из слюды применяются для высокопрочной электрической изоляции источников тока, для электрической изоляции и крепления внутренней арматуры в электронных приборах, для крепления и изоляции внутренней арматуры сверхминиатюрных электронных ламп. Наиболее распространённой неисправностью микроволновой (СВЧ) печи является прогорание, повреждение защитной прокладки. В большинстве микроволновых печей прокладка, защищающая волновод, устанавливается в специальный «карман» и фиксируется винтом.

Для дизайна и реставрации

Реставрационные и восстановительные работы предполагают крайне важный, зачастую определяющий момент - применение исторически достоверных материалов, использованных первоначально и впоследствии утраченных или повреждённых. При восстановлении предметов декоративно-прикладного искусства, например при инкрустировании изделий из кости или дорогих пород дерева, наряду с перламутром, фольгой, применяется слюда.

В настоящее время слюда применяется при постройке яхт; пластины слюды широко используются и как материал для дизайна. Так, слюда используется для каминных экранов, создавая декоративный эффект и одновременно защищая от воздействия высоких температур (благодаря превосходным термоизолирующими свойствам); применяется в витражах и в росписи по слюде; используется в ювелирном деле в качестве основы и как элемент украшений.

Добыча слюды

Слюда разрабатывается подземным или открытым способами с применением буровзрывных работ. Кристаллы слюды выбирают из горной массы вручную. Разработаны методы промышленного синтеза слюды. Большие листы, получаемые путём склеивания пластин слюды (миканиты), используются как высококачественный электро- и теплоизоляционный материал. Из скрапа и мелкой слюды получают молотую слюду, потребляемую в строительной, цементной , резиновой промышленности, при производстве красок , пластмасс и т. д. Особенно широко используется мелкая слюда в США .

Примечания

Литература

• Дубовик М. М., Либман Э. П. Две жизни чудесного камня: Из истории слюдяного промысла в России. - М .: Недра , 1966. - 188 с. - 6 000 экз.

Ссылки

Категории:

• Изоляционные материалы
• Силикаты (минералы)
• Классификация минералов
• Теплоизоляционные материалы
• Минералы по алфавиту
• Породообразующие минералы

Wikimedia Foundation . 2010 .