Agyagok és agyagásványok
Léteznek „agyagos kőzetek”, „agyagos ásványok”, „agyagok” fogalmak. Ugyanakkor ezeknek a fogalmaknak nincs egyértelmű meghatározása. A különböző szerzők ilyen vagy olyan módosítással értelmezik őket. Az alábbiakban bemutatott anyag P.P. munkái alapján készült. Avdusina, E.M. Szergejeva, R.E. Grimma, J. Millot, L.I. Kulchitsky, N.Ya. Denisova, V.D. Lomtadze, A.M. Lomtadze, A.K. Larionova és mások.
Az agyagos kőzetek finoman eloszlatott üledékes kőzetek nagy csoportja, amelyek köztes helyet foglalnak el a törmelékes és kémiai eredetű kőzetek között. Összetételük a törmelékszemcsékkel együtt 0,002 mm-nél kisebb, finoman diszpergált részecskéket is tartalmaz.
A törmelékes kőzetek agyagszemcséket tartalmazó pelitfrakciója között megkülönböztetünk durva peliteket (0,002-0,001 mm) és vékony peliteket (0,001 mm-nél kisebb).
A 0,002 mm-nél kisebb részecskékből álló kőzetekben mutatkoznak meg legvilágosabban a jellegzetes „agyagos” tulajdonságok (plaszticitás, ragadósság, alacsony vízáteresztő képesség, nagy abszorpciós képesség).
A kialakulás körülményei szerint az agyagos kőzetek lehetnek kontinentálisak, lagúnák és tengeriek.
A munka az agyagos kőzetek osztályozását adja meg az egyes jellemzők szerint: 1) a litifikáció foka szerint - agyagos iszap, lágy agyag, tömörített agyag, iszapkő, pala iszapkő; 2) agyag (0,002 mm-nél kisebb) és iszapos (0,002-0,05 mm) részecskék - agyag, iszapos agyag, homokos agyag, vályog, iszapos vályog, homokos vályog - tartalma szerint; 3) az agyagásványok összetétele szerint - hidromica, montmorillonit, poliásvány; 4) karbonátos anyagtartalom szerint - agyag, meszes márga agyag, agyagos márga, márga, meszes márga.
A mérnökgeológiai gyakorlatban az agyagokat áramdiszperziós üledékes kőzeteknek nevezik, amelyek legalább 30%-ban 0,002 mm-nél kisebb átmérőjű részecskéket tartalmaznak. Az agyagok természetes állapotukban vagy vízzel mesterségesen megnedvesítve kohéziót és plaszticitást mutatnak, szárítva pedig megtartják adott formájukat. Az agyagok ismert tulajdonságai közül csak ezek a tulajdonságok stabilak és könnyen megállapíthatóak. R.E. Grimm, az „agyag” kifejezést egy kőzet neveként használják, valamint olyan kőzeteket, amelyek bizonyos részecskemérettel rendelkeznek (2 mikronnál kisebb). Általánosságban elmondható, hogy az agyag természetes, földes, finomszemcsés anyag, amely korlátozott mennyiségű vízzel keverve plaszticitást mutat.
Az agyagok inherens tulajdonságainak kialakításában a főszerepet az agyagásványok játsszák, amelyek alatt az agyagok alapját alkotó komponenseket értjük, amelyek réteges és rétegszalagos szilikátok csoportja, és kristályos szerkezetű.
Az agyagásványok közül a legelterjedtebbek a hidromikák (illit) és a montmorillonitok. Ezek a kristályrács szerkezetében különböznek egymástól az ásványok tulajdonságaiban, és ebből következően az agyagok és az agyagos kőzetek tulajdonságaiban.
Agyagásványok primer ásványi anyagok (földpátok, csillámok, kloritok stb.) változása, valamint kolloid és kémiai oldatok gélek formájában történő kiválása következtében keletkeznek.
Figyelembe véve egy adott agyagásvány domináns tartalmát, a következő fő agyagtípusokat különböztetjük meg: hidromica és montmorillonit. A kaolinit agyagok kontinentális eredetűek (mállási kéreg, tavak, mocsarak, folyók, sótalan lagúnák agyagjai), és általában savas környezetben keletkeznek; A hidromika lehet kontinentális és tengeri is, savas, semleges és lúgos környezetben képződik; A montmorillonitok tengeri eredetűek, és főleg lúgos környezetben keletkeznek.
Az agyagok tulajdonságai és különbségeik a nem agyagos anyagoktól nagymértékben függnek felületük kristálykémiájától. Ez a tényező szerepelt az „agyagásvány” E.M. által adott definíciójában. Szergejev és R.I. Zlocsevszkaja. Javasoljuk, hogy agyagásványon a vizes szilikátcsoportok réteges vagy rétegzett sávos szerkezetű, nagymértékben diszpergált és viszonylag stabil ásványi vegyületeit értjük, amelyek főként a kőzetek kémiai mállása során keletkeznek. A kolloid és hasonló szemcseméretekkel jellemezhető nagy diszperziójuk a mikrokristályok alapfelületének sajátos tulajdonságainak köszönhető.
Az agyagásvány részletes definícióját az alapfelületek hidratálása szempontjából L.I. Kulchitsky. Az agyagásványokat kristályos víztartalmú szilikátoknak nevezi, amelyeket a következő kritériumok jellemeznek: 1) réteges vagy láncréteges szerkezet; 2) nagy fokú diszperzió (a kristályméret 1-5 mikronnál kisebb); 3) az adszorpciós központok túlsúlya a kationokhoz és a vízmolekulákhoz képest az alapfelületeken; 4) alacsonyabb adszorpciós energia az első kategória központjain (alapfelületeken) a második kategóriájú centrumok adszorpciós energiájához képest, ami az agyagásványok viszonylag nagy felületi disszociációját okozza a vízben; 5) cserélhető kationok felszíni disszociációja vizes környezetben, melynek eredményeként a bázisok közelében diffúz hidrátréteg agyagrészecskéi fejlődnek ki; 6) erős duzzanat vízzel és vizes elektrolitoldatokkal való kölcsönhatás során. Úgy gondolják, hogy az „agyagásvány” fogalmának ilyen többoldalú közzététele meghatározza ennek az ásványi csoportnak a specifikusságát mind a kristálykémia és a kolloidkémia, mind a mérnökgeológia szempontjából.
Az agyag alatt L.I. Kulchitsky egy erősen szétszórt „agyagásványok - víz” rendszert ért, amelynek bizonyos koagulációs szerkezete van, és amelynek elemei közötti minden érintkezés rendellenes reológiai tulajdonságokkal rendelkező vízrétegeken keresztül valósulhat meg.
Milyen alakúak és méretűek az agyagrészecskék? Mint már említettük, az agyagok közé tartoznak a 0,002 mm-nél kisebb méretű részecskék túlnyomó része.
Mutassuk be az R.E. által nyert agyagszemcsék méretét. Grimm elektronmikrofotó segítségével. A kaolinit részecskék jól kialakított hatszögletű pelyhekként jelennek meg, gyakran az egyik irányban túlnyomó megnyúlással. A legnagyobb méretek a skálák síkjában 0,3-4 µm, vastagságuk 0,05-2 µm. Lehetnek nagyobb részecskék is. A montmorillonit a fényképeken rendkívül apró részecskék véletlenszerű, elmosódott tömegeként jelenik meg. Az egyes részecskék vastagsága körülbelül 0,002 mikron. Néhány montmorillonit viszonylag könnyen elpusztul pelyhekké, amelyek vastagsága megközelíti az egységnyi cella magasságát. A pelyhek felületi mérete körülbelül 10-100-szor nagyobb, mint a részecskék vastagsága. Az illit apró, rosszul meghatározott pelyhekként jelenik meg, amelyek közül néhánynak határozott hatszögletű alakja van. A legvékonyabb részecskék vastagsága körülbelül 3 nm, átmérője 0,1-0,3 µm. Általánosságban elmondható, hogy R.E. GrimMu, kaolinit részecskék esetében a pelyhek átmérőjének és vastagságának aránya (2-25): 1, a montmorillonit esetében pedig - (100-300): 1.
Az agyagos kőzet, mint minden kőzet, egy természetes háromfázisú rendszer, amely ásványi komponenst, vizet és gázkomponenst tartalmaz. Ez a rendszer külső és belső tényezők (főleg hőmérséklet és nyomás) hatására az idő múlásával folyamatosan változik. Amint azt G.K. Bondarik, A.M. Tsarev és V.V. Ponomarev szerint a kőzet összetétele, állapota és tulajdonságai (beleértve az áteresztőképességet is) a kialakulásának körülményeitől és a későbbi fejlődéstörténettől függenek. Ez különösen szembetűnő az agyagos kőzetekben, amelyek más kőzetekhez képest a legdinamikusabb rendszerek, amelyek a litogenezis különböző szakaszaiban meglehetősen intenzíven változtatják megjelenésüket, és szerkezeti és szerkezeti jellemzőit, tulajdonságait tekintve rendkívül érzékenyek a külső és belső hatásokra. Ennek kapcsán röviden kitérünk az agyagos kőzetek szerkezetének és állagának fogalmaira, felhasználva e célra a munkában kidolgozott fogalmakat.
A kőzet szerkezetén általában, és különösen az agyagos kőzeten a szerkezetét értjük, amelyet a szerkezeti elemek (tömbök, aggregátumok, szemcsék stb.) mérete és alakja, felületük jellege és a különböző mennyiségi összefüggések határoznak meg. szerkezeti elemek. A sziklatextúra a szerkezeti elemek egymáshoz viszonyított helyzetére és térbeli orientációjára utal. Egy rendszer szerkezete, textúrája és tulajdonságai összefüggenek egymással.
A kőzet textúrája örökli és tükrözi a litogenezis környezet jellemzőit. Emiatt figyelmet érdemel a kőzetszerkezet mennyiségi mutatói és a kőzet kialakulását meghatározó folyamatok közötti összefüggések megállapítása, beleértve az állagát is. Ez pedig lehetővé tenné annak a környezetnek a rekonstrukcióját, amelyben a kőzet kialakult.
A mű azt az érdekes gondolatot fejezi ki, hogy a kőzet deformációja mintegy „emléke” a kőzetnek, amely információkat tartalmaz annak kialakulásáról és fejlődéséről,

És alumínium-szilikátok ch. arr. A1 és Mg, valamint Cu, Fe, K, Na; néha Cr, Zn, Li, Ni és más elemeket tartalmaznak. Vannak G. m., amelyek: a) kétszintes szilikátrétegekből (kaolinitcsoport), b) háromszintes szilikátrétegekből (montmorillonit csoport, hidromica csoport) és c) egy emeletes és egy hárommal összehajtott csomagokból állnak. -történet szilikát rétegek. Van még gr. vegyes rétegű anyagok, amelyekben a felsorolt ​​típusok egy szerkezetben egyesülnek. G. m. réteges szerkezetűek. A vízzel való nedvesítés műanyaggá teszi őket. Hevítésük során elveszítik az adszorbeált és szerkezeti vizet, és magas hőmérsékleten tűzálló anyagokat képeznek. A G. m. részecskék kristályosak és amorfok. G. m ásványok közé tartozik gr. kaolinit, montmorillonit, palygorskit, számos rendezett és rendezetlen vegyes rétegű képződmény, valamint finom pelyhes agr. hidromika, vermikulit és ritkábban kloritok és csillámok. G. m alkotják az ostromok fő részét. agyagos talajok, mállási kéregek, talajok és számos törmelékes, karbonátos és egyéb hidrotermikus folyadék szétszórt részét képezik. formációk. Ostrom alatt. G. m. megkülönböztetik autigén és terrigén (allogén).

Földtani Szótár: 2 kötetben. - M.: Nedra. Szerkesztette: K. N. Paffengoltz et al.. 1978 .

Agyagásványok

(a. agyagásványok, argillaceous ásványok; n. Tonminerale; f. mineraux argileux; És. minerales arcillosos) - ásványok, ch.
arr. réteges szilikátok, amelyeket alapként agyagok tartalmaznak. összetevő. A fő drágakövek a montmorillonit, a szerpentin és kisebb mértékben a palygorskit. A G. m.-t finom diszperzió jellemzi (a részecskeméret főleg

L. K. Yakhontova.. Hegyi enciklopédia. - M.: Szovjet enciklopédia. 1984-1991 .

Szerkesztette: E. A. Kozlovsky

Nézze meg, mik az „agyagásványok” más szótárakban:

Az agyagásványok vizes szilikátok csoportja, amelyek az agyagos üledékek nagy részét alkotják, és a legtöbb talajt és ... Wikipédia- molio mineralai statusas T terület chemija apibrėžtis Al, Mg, Cu, Fe, K, Na hidrosilikatai ir aliumosilikatai. atitikmenys: engl. agyagásványok rus. agyagásványok... Chemijos terminų aiškinamasis žodynas

Vizes szilikátok csoportja, amelyek az agyagok nagy részét alkotják, és meghatározzák azok fizikai-kémiai, mechanikai és egyéb tulajdonságait. A drágakövek főleg alumínium-szilikátok, valamint magmás és metamorf szilikátok mállásának termékei... ...

AGYAG ÁSVÁNYOK- másodlagos víztartalmú szilikátok, alumínium-szilikátok és ferroszilikátok, valamint szilícium-, vas- és alumínium-oxidok egyszerű oxidjai és hidrátjai, amelyek az agyagok, argillit- és finomagyagok nagy részét alkotják< 0,005 мм) фракций некоторых других осадочных пород. Наиболее… … Vízföldtani és mérnökgeológiai szótár

AGYAG ÁSVÁNYOK- - víztartalmú szilikátok, elsősorban alumínium és magnézium, valamint vas, kálium, nátrium. Ezek alkotják az üledékes agyagos kőzetek, mállási kéregek, talajok nagy részét, számos törmelékes, karbonátos és egyéb kőzet szétszórt részét alkotják és... ... Paleomagnetológia, petrolmagnetológia és geológia. Szótár-kézikönyv.

Az ásványok szilárd természetes képződmények, amelyek a Föld, a Hold és néhány más bolygó kőzeteinek részét képezik, valamint meteoritok és aszteroidák. Az ásványok általában meglehetősen homogén kristályos anyagok, rendezett belső... ... Collier enciklopédiája

Agyagrészecskék- – 0,002 mm-nél kisebb méretű homokban lévő részecskék. [GOST 32708 2014] Term heading: Sand Encyclopedia headings: Csiszolóberendezések, Csiszolóanyagok, Utak, Autóipari berendezések...

Agyagos, poros és iszapos szennyeződések a homokban- – Az építési homokban lévő agyag és iszapos szennyeződések (legfeljebb 0,05 mm-es szemcsék) befolyásolhatják a habarcs alaphoz való tapadási szilárdságát, a habarcs kohéziós szilárdságát, zsugorodási deformációját, repedésállóságát és... ... Építőanyagok kifejezések, definíciók és magyarázatok enciklopédiája

Agyagásványok- M., réteges vagy réteges láncszerkezettel, a vízszilikátok és alumínium-szilikátok osztályába tartozik. Kristályaik mérete többnyire nem haladja meg a 0,001 mm-t. M.g. ide tartoznak a csillámcsoportok ásványai, hidromikák, kloritok, vermikulitok, palygorskitek... Talajtani magyarázó szótár

Ásványok, amelyek a hipergén zónában, azaz a földkéreg legfelszínibb részén keletkeznek alacsony hőmérsékleten és nyomáson (lásd Hipergén folyamatok). G. m. jellemzői a hidratáció (belépés a kristályrácsba... ... Nagy szovjet enciklopédia

Könyvek

• Talaj memória. A talaj mint a bioszféra-geoszféra-antroposzféra kölcsönhatások emléke. Ebben a kiadványban a Föld talaját és pedoszféráját a bioszféra-geoszféra-antroposzféra kölcsönhatások emlékének tekintjük. Első ízben az elméleti alapok és...

Részletek Létrehozva: 2011.08.10. 21:00 Frissítve: 2012.05.30. 04:39 Szerző: Admin

Az agyagok ásványtani összetételét néhány specifikus agyagásvány jelenléte jellemzi.

Ide tartozik a kaolinit, a halloysite, a monotermit, a hidromikák, a montmorillonit, a beidellit stb. Ezek mellett az agyagok más, erősen diszpergált ásványokat is tartalmaznak, amelyek szennyeződésként jelen vannak bennük. Az agyagot alkotó ásványokat jellemző tulajdonságaik szerint csoportosítják:

Néhányuk főbb tulajdonságait az alábbi táblázat mutatja be.

Kaolinit- elterjedt agyagásvány, víztartalmú aluminoszilikát (monoklin) összetételű, réteges szerkezetű, a természetben hatszögletű vagy szabálytalan alakú, körülbelül 1 μm méretű pelyhek formájában található meg. A pikkelyek és a tányérok fénye gyöngyházfényű, tapintásra zsíros, térfogatsúlya 1,8-2,2 g/cm 3, nedvesítési hője 1-2 kcal/g, hidrofil tulajdonságokkal rendelkezik, vízzel képlékeny tésztát képez, de kissé megduzzad és kevés vizet és abban oldódó anyagokat adszorbeál; stabil savas környezetben; különböző agyagok része.

Monotermit- jelenleg nem ismert, mint önálló agyagásvány. Yu A. Rusko és V. P. Ananyev szerint ez a hidromika és a kaolinit vékony mechanikai keveréke. A duzzadás és a felszívódási képesség kifejezettebb a monotermitekben, mint a kaolinitekben.

Ezt az ásványt G. K. Kumanin fedezte fel a Chasov-Yarskaya tűzálló agyagban. Nagyon plasztikus tűzálló agyagok (Ukrajnában a Chasov-Yar, az uráli Buskul stb.) szerves része.

Hydromica- a hidromikák egyik fajtája, leggyakrabban agyagokban. Különböző vastagságú izometrikus csillámszerű lemezek vagy pelyhek alakja jellemzi, néha hasadás és repedés nyomaival; hidrofil tulajdonságokkal rendelkezik. Az alacsony olvadáspontú agyagokban lévő hidromica csoport ásványait főként az egy mikronnál kisebb részecskeméretű frakció tartalmazza.

Montmorillonit- széles körben elterjedt agyagásvány, melynek összetételében, szerkezetében és tulajdonságaiban többféle változata van: finom pikkelyes, megnyúlt pikkelyes, nagy pikkelyes. A duzzanat mértékében különböznek egymástól - az első erősen megduzzad (akár 20-szorosára is növelheti a térfogatot), a második nem duzzad, vagy rosszul duzzad, a harmadik pedig a duzzanat mértékét tekintve közbenső helyet foglal el közöttük.
montmorillonit. A fehérítő (floridin és bentonit) agyagok szerves részét képezik. A tiszta montmorillonitos agyagokat a Kaukázusban, a Krímben és más helyeken bányászják. Az alacsony olvadáspontú agyagok vastartalmú montmorillonit fajtákat tartalmaznak. A montmorillonit kovasavban gazdagabb, mint a kaolinit. A montmorillonit csoportba tartozó ásványok, valamint az alacsony olvadáspontú agyagokban lévő hidromica ásványok főként az egy mikronnál kisebb részecskeméretű frakcióban találhatók.

Agyagásványok, szerkezetük, tulajdonságaik és jelentőségük a talajtudományban.

A talaj több mint kilencven százalékban ásványi komponensekből áll, és tartalmazza a növények fő tápanyagellátását. A talaj polidiszperz rendszer, meglehetősen összetett mechanikai, ásványtani és kémiai összetételű. Példaként a táblázatban. Az 1.1. táblázat a talaj szilárd fázisának átlagos kémiai összetételét mutatja (A.P. Vinogradov szerint).

A táblázatból látható, hogy a talaj szilárd fázisának csaknem fele oxigén, egyharmada szilícium, több mint 10%-a alumínium és vas, és csak 7%-a az összes többi elem. A felsorolt ​​elemek közül csak a nitrogént (és részben szén, hidrogén, oxigén, foszfor és kén) tartalmazza a talaj szerves része. Az összes többi elemet a talaj ásványi része tartalmazza, amely nagyszámú különböző ásványi anyagból áll, 10-9 és 10-3 m vagy annál nagyobb méretű részecskék formájában.

A talajban található összes ásványi anyag a következőkre oszlik: elsődlegesÉs másodlagos. Az elsődleges ásványi anyagok túlnyomórészt magmás eredetűek. Ezek közül a talajban a legelterjedtebb a kvarc (szilícium-oxid), a földpátok, az amfibolok, a piroxének és a csillámok, azaz ásványi anyagok, pl.

1.1. táblázat A talaj szilárdanyagainak átlagos kémiai összetétele

szilícium oxigénvegyületei. Ezek az ásványok alkotják a magmás és talajképző kőzetek nagy részét. A talajban az elsődleges ásványok általában 10 -3 és 10 -6 m közötti méretű, kisebb-nagyobb részecskék formájában vannak jelen, és ezeknek csak nagyon kis része nagyobb diszperziós fokú.

Az elsődleges ásványok a földfelszín körülményei között instabilok, és az időjárási erők hatására stabilabb vegyületekké - másodlagos ásványokká - alakulnak. A mállási folyamat tisztán fizikai (hőmérséklet-ingadozások, szél, víz hajtóereje), valamint kémiai és biológiai tényezők hatására játszódik le. Ennek eredményeként az elsődleges ásványokból egyszerű összetételű másodlagos ásványok képződhetnek: vas (II) és (III) hidroxidjai, alumínium, szilícium-hidroxid és néhány más vegyület.

Emellett a mállási folyamat során bonyolultabb szerkezetű másodlagos ásványok (alumínium és ferriszilikátok) is képződnek. Ez utóbbiak jobban eloszlanak, mint az elsődlegesek, és rendkívül fontosak a talaj fő tulajdonságának - termőképességének - megteremtésében.

Minden összetett összetételű másodlagos ásvány lamellás szerkezetű és kémiailag kötött vizet tartalmaz. Mivel ezek az ásványok a különféle agyagok legfontosabb alkotóelemei, ún agyagos vagy agyagásványok.

Az agyagásványok száma meglehetősen nagy, de a talajban a legelterjedtebb és a termékenység szempontjából legfontosabb elsősorban három ásványcsoport: a kaolinit, a montmorillonit és a hidromica.

A kaolinit csoport ásványai közé tartozik a kaolinit és a halloysite, valamint néhány más ásvány. A kaolinit agyagok hozzávetőleg 20-25%-ban (0,001 mm-nél kisebb) iszapszemcséket tartalmaznak, ebből 5-10% kolloid méretű (0,25 mikronnál kisebb). Az ebbe a csoportba tartozó ásványok sokféle talajban meglehetősen gyakoriak. Viszonylag csekély duzzanattal és ragacsossággal rendelkeznek.

A montmorillonit csoport ásványai közül a talajban a leggyakoribb a montmorillonit, a beidellit, a nontronit és néhány más. A montmorillonit agyagok a kaolinit agyagokkal ellentétben nagy duzzadásúak, ragadósak és kohéziósak. Nagyon jellemző tulajdonságuk a nagyfokú diszperzió (a részecskék legfeljebb 80%-a 0,001 mm-nél kisebb, ebből 40-45% 0,25 mikronnál kisebb).

A talajban található agyagásványok között nagy helyet foglalnak el a hidromica csoport ásványai. Ebbe a csoportba tartozik a hidromuskovit (illit) (KAl 2 [(Si, Al) 4 O 10 ](OH) 2 nH 2 O), hidrobiotit (K(Mg, Fe) 3 [(Al, Si) 4 O 10 ] (OH ) 2 nH 2 O) és vermikulit ((Mg, Fe 2+, Fe 3+) 2 [(A1, Si) 4 O 10 ](OH) 2 4H 2 O).

Az agyagásványok szerkezete eltérő.

A különböző agyagásványok kristályrácsa azonos elemi szerkezeti egységekből épül fel, szilícium- és oxigénatomokból, valamint alumínium-, oxigén- és hidrogénatomokból áll. Az agyagásványok a fent felsorolt ​​elemeken kívül tartalmazhatnak vasat, magnéziumot, káliumot, mangánt stb. Az agyagásványok túlnyomó többsége réteges szerkezetű és a rétegszilikátokhoz tartozik. Amint azt a legújabb röntgen- és elektrondiffrakciós vizsgálatok kimutatták, az agyagásványok rétegei szilícium-oxigén és oxigén-hidroxi-alumínium vegyületek kombinációjából állnak.

Megállapítást nyert, hogy a talaj legfontosabb fizikai-kémiai és vízfizikai tulajdonságai - abszorpciós képesség, hidrofilitás, kohézió, ragadósság, környezeti reakció és még sok más - közvetlenül függnek az ásványi összetételtől. Ma már ismert, hogy bizonyos tápanyagok elérhetősége a növények számára nagymértékben függ a talajban található ásványi anyagok típusától és azok diszperziójának mértékétől.

Az agyagásványok főként a talajok iszap (1 µm-nél kisebb) frakciójában koncentrálódnak. Ennek a frakciónak az ásványi anyagainak összetétele és szerkezete nagymértékben meghatározza a talaj kationok és anionok felvevő képességét. Minél nagyobb a talaj felvevőképessége, annál nagyobb a benne koncentrálódó tápanyag-ellátottság, így annál jobb a potenciális termékenysége.

A montmorillonit csoportba tartozó ásványok nemcsak a legnagyobb diszperziós fokúak, hanem a legnagyobb abszorpciós kapacitással is rendelkeznek (1,0-1,5 μg-ekv/kg). Ezek az ásványi anyagok nagymértékben megduzzadhatnak, és akár 30% kötött vizet is tartalmazhatnak, amelyet a növények nem tudnak felvenni. A montmorillonit csoport ásványi anyagainak jelenléte a talajban mindig pozitív hatással van a növényekre, és magasabb esszenciális tápanyag-tartalmat biztosít bennük. A montmorillonitban nagyon gazdag talajok azonban alacsony agronómiai értékűek. Amikor az ilyen talajok kiszáradnak, repedések keletkeznek, vízáteresztő képességük egyenetlenné válik, és erős kéreg képződik a felszínen. A montmorillonitnak ezek a negatív tulajdonságai különösen a humuszban szegény talajokon jelentkeznek. Megfelelő mennyiségű humusz mellett az ilyen talaj fizikai-kémiai tulajdonságai jelentősen javulnak a vízálló szerves-ásványi aggregátumok képződése miatt. A gyakorlat azt mutatja, hogy a montmorillonit csoport ásványait tartalmazó agyagok erősen leromlott homoktalajokhoz történő hozzáadása pozitív hatással van a termékenységre.

A kaolinitcsoport ásványai tulajdonságaiban élesen különböznek a montmorillonittól. A kaolinit nagyon alacsony abszorpciós kapacitással rendelkezik (0,07-0,10 µg-ekvivalens/kg); gyakorlatilag nem duzzad és nagyon kis mennyiségű vizet tartalmaz. Azokat a talajokat, amelyekben sok ez az ásványi anyag, alacsony a felszívóképességük miatt alacsony termékenység jellemzi. Maga a kaolinit nem tartalmaz felszívódott bázisokat, ezért nem tápanyagforrás a növények számára. A sok kaolinitot tartalmazó talajok jól reagálnak a kálium és más bázisok hozzáadására.

A hydromica csoport ásványai rendkívül gazdagok káliumban, könnyen hozzáférhetők a növények számára (akár 6-7%). A hidromikák abszorpciós képessége többszöröse a kaolinité, de kétszer-háromszor kisebb, mint a montmorillonité. A sok hidromica ásványt tartalmazó talajok gyakorlatilag nem igényelnek kálium-műtrágyát.

Számos tudós munkája megjegyzi az agyagásványok aktív részvételét a talaj foszfátok, kálium és nyomelemek elérhetőségének növelésében. A szeszkvioxidok talajban való jelenléte, valamint a növényekre mérgező mobil alumínium az erősen diszpergált (beleértve az agyagot is) ásványi anyagok összetételének és szerkezetének köszönhető. Így a másodlagos ásványi anyagok minőségi és mennyiségi összetétele kiemelkedően fontos a talaj fő tulajdonságának - termőképességének - megteremtésében.

§ 7. Az aggregáció folyékony halmazállapotának jellemzői.

A folyadékok tulajdonságaikban a szilárd anyagok és a gázok között közbenső helyet foglalnak el, és mindkettőhöz hasonlóak. A folyadékok bizonyos tulajdonságaikban hasonlóak a gázokhoz: folyékonyak, nincs meghatározott alakjuk, amorfok és izotrópok, azaz tulajdonságaikban bármilyen irányban homogének. Másrészt a folyadékok térfogati rugalmassággal rendelkeznek, mint a szilárd anyagok. Rugalmasan ellenállnak nem csak a körkörös kompressziónak, hanem a teljes körű nyújtásnak is. Molekuláik a térben valamilyen rendezett elrendezésre hajlamosak, vagyis a folyadékok kristályos szerkezetűek.

A folyadékok nagyon folyékonyak, és felveszik a tartály alakját, amelyben vannak.

A folyékony molekulák átlagos kinetikus energiája elég ahhoz, hogy egyik egyensúlyi helyzetből a másikba ugorjon, de ez az energia nyilvánvalóan nem elegendő a környező molekulák kölcsönhatási erőinek teljes leküzdéséhez. A leggyorsabb molekuláknak csak kis része távozik a folyadékból (párolgási folyamat). A folyadékmolekulák hőmozgása nem haladja meg a kohéziós erők hatását, így a folyadékok térfogata állandó.

A folyadékok tulajdonságaiban óriási szerepet játszik a molekulák térfogata, alakja és polaritása. Ha egy folyadék molekulái polárisak, akkor egyesület két vagy több molekula (kombinációja) komplex komplexmé (1.5. ábra). Folyadékokban, például vízben és folyékony ammóniában, az úgynevezett hidrogénkötések jelenléte fontos szerepet játszik a molekulák asszociációjában.

A folyadékok tulajdonságai nagymértékben függenek molekuláik asszociációs fokától. A tapasztalat azt mutatja, hogy a kapcsolódó folyadékoknak magasabb a forráspontja és alacsonyabb az illékonysága. A hőmérséklet emelkedésével a komplexek szétesnek, és minél erősebben, annál gyengébbek a kölcsönhatási erők a komplexben lévő molekulák között.

Mint a fejezet elején említettük, léteznek ún kristályos folyadékok vagy folyadékkristályok, amelyek folyadékok lévén a kristályos anyagokhoz hasonlóan anizotróp tulajdonságokkal rendelkeznek. Megkülönböztetni termotrópÉs liotróp folyadékkristályok.

Meg kell jegyezni, hogy a molekulák részleges rendezettsége számos biológiailag fontos anyagra jellemző - fehérje-lipid rendszerekre, koleszterinre, zsírsavak egyes sóira stb. A biológiai rendszerekre általában jellemző szigorú sorrendet szintén egy speciális típus határozza meg. a makromolekuláris struktúrák szerveződése és a maga módján az entitás dinamikus. Egy élő szervezetben ez a rendezettség a folyamatosan zajló bomlási és anyagképződési folyamatok közötti egyensúlynak köszönhetően megmarad, és az entrópiájának növekedésével jár együtt annak a rendszernek, amelyben az organizmus található.

§ 8. Folyadékok belső súrlódása (viszkozitása).

Amikor egy test mozog, ellenállást tapasztal attól a közegtől, amelyben mozog. Ha üvegrúddal vizet, cukorszirupot, glicerint, mézet stb. keverünk össze, ellenállást fogunk érezni a rúd mozgásával szemben. A test mozgásával ellentétes erőt ún súrlódási erők.

Amikor egy test ellenállást tapasztal a saját részecskéiből származó mozgással szemben, az ellentétes erőt nevezzük belső súrlódás vagy viszkozitás. Így, A viszkozitás belső súrlódás, amely a szomszédos folyadékrétegek relatív mozgása során jelentkezik, és a molekulák közötti tapadási (kölcsönhatási) erőktől függ.. Minden folyadékban, amikor az egyik réteg a másikhoz képest elmozdul, többé-kevésbé jelentős súrlódási erők lépnek fel, amelyek tangenciálisan irányulnak e rétegek felületére. Az F belső súrlódási erő egyenesen arányos az egymáshoz súrlódó folyadékrétegek S területével és mozgásuk sebességével dU, és fordítottan arányos e rétegek egymástól dx távolságával:

Ha az F súrlódási erőt newtonban, dx-t m-ben, dU-t m/s-ban és S-t m 2-ben fejezzük ki, azt kapjuk

A viszkozitás egy adott folyadékra jellemző érték.

Az (I.31) egyenletnek engedelmeskedő folyadékokat nevezzük Newtoni. Vannak azonban olyan folyadékok, amelyek nem felelnek meg ennek az egyenletnek, például nagy molekulatömegű vegyületek oldatai.

A folyadékok viszkozitása nagymértékben függ a hőmérséklettől: ahogy nő, a folyadék viszkozitása csökken.

A viszkozitás reciprokát, azaz 1/η-t nevezzük folyékonyság. Az éter és az etil-alkohol könnyen folyók vagy könnyen mozgékonyak, a glicerin és a kátrány pedig nehezen, vagy más szóval alacsony mozgású folyadékok.

A viszkozitás értéke a természetben nagyon magas. A biológiai rendszerekben számos fontos folyamat lefolyását befolyásolja az élő szervezetben. A viszkozitás fontos szerepet játszik az ipar különböző technológiai folyamataiban. Különösen a különféle folyadékok csöveken keresztüli mozgásának sebessége főként a szállított folyadék viszkozitásától függ.

A melegített folyadék viszkozitásának csökkenése az elektrolitoldatok (második típusú vezetők) elektromos vezetőképességének növekedésével jár.

Agyagos sziklák köztes helyet foglalnak el a tipikus törmelékes és kémiai kőzetek között. Kialakulásuk a kőzetek kémiai pusztulásával függ össze, de nem sorolhatók a kémiai csapadékok közé, mivel az agyagásványok nem válnak ki oldatokból.
Az agyagos kőzetek közé tartoznak azok a kőzetek, amelyek több mint 50%-ban 0,01 mm-nél kisebb részecskékből állnak, és legalább 25%-ban részecskéket tartalmaznak< 0,001 мм. Автор проводит границу между алевритами и глинами по 0,005 мм.

Az agyagok ásványi és kémiai összetétele

Az oktatás feltételei

Az agyagok makroszkopikus megjelenése és szerkezete. Tulajdonságaik

Hydromica agyag

Kaolinit agyag

Montmorillonit agyag

Az agyagos kőzetek közül, amelyek az üledékes kőzetek össztérfogatának legalább 60%-át teszik ki, az agyagok széles körben elterjedtek és a legteljesebben tanulmányozottak.
M. F. Vikulova azt javasolja, hogy az agyagok alatt összetett polidiszperz és poliásványi kőzeteket kell érteni, amelyek főként agyagásványokból állnak, nem agyagásványok (klasztikus és autigén) keverékével. Az agyagok gyakran tartalmaznak szerves maradékokat, szerves anyagokat, abszorbeált kationokat és könnyen oldódó sókat.
Az utóbbi években nagy sikereket értek el az agyagos kőzetek kutatásában, elsősorban az agyagásványtan területén. Az agyagásványok számos szerkezeti és kristálykémiai vizsgálata lehetővé tette bizonyos típusú agyagásványok kristályszerkezetével kapcsolatos elképzelések tisztázását. A legjelentősebb eredmények az agyagásványok izomorf sorozatainak és vegyes rétegű növekedésének vizsgálatához köthetők. Világos lehetőségek születtek a röntgendiffrakciós mintázat felhasználására e két komplikáció azonosítására, amelyek, ahogy korábban gondoltuk, leküzdhetetlen nehézségeket okoznak az agyagos kőzetek ásványtani jellemzésében. Ezen eredmények alapján végre eljutottunk ahhoz a lehetőséghez, hogy az agyagos kőzetek szerkezeti és kémiai vizsgálatainak adatait objektíven értelmezzük, azonosítsuk a bennük ténylegesen előforduló agyagásványokat és azok rendezetlen típusú vegyes rétegű egymásbanövéseit.

Kiderült (Weaver, 1959), hogy az üledékes kőzetekben elterjedt az agyagásványok egy speciális keveréke, amelyet vegyes rétegű képződmények, az agyagásványok fő típusai (hidromika, montmorillonitok, kloritok) diagenetikai változásainak jellegzetes termékei képviselnek. , kaolin ásványok stb.). Különösen gyakorinak bizonyultak a vegyes rétegű képződmények. sorozat hidromica-montmorillonit, klorit-vermikulit és valószínűleg kaolinit-hidromikut. A vegyes rétegű képződmények a normál izomorfizmus mellett az agyagos kőzetek összetételének széles eltéréseit határozzák meg.

Természetesen a problémával kapcsolatban jelenleg nem minden tűnik egyértelműnek és érthetőnek számunkra. Az agyagok ásványtana és kőzettaniája jelenleg rohamosan fejlődik. Ezt bizonyítja számos ország tudományos folyóirataiban megjelent cikkek százai, gyűjtemények, monográfiák, agyagásványtani kézikönyvek, sőt az e problémákkal foglalkozó új folyóiratok megjelenése is (az USA-ban és Angliában). Ezek elsősorban az agyagásványok és kőzetek szerkezeti és kristálykémiai vizsgálatainak eredményei, amelyeket röntgen módszerekkel végeztek.

Agyagok poliásványi kőzetek, amelyek magukban foglalják:
a) agyagásványok - kaolinit, montmorillonit, klorit, vermikulit, halloysite, hidromikák és vegyes rétegű képződmények. Ezek az ásványok az agyagok legfinomabb szemcséjű (prekolloid és kolloid) frakcióit alkotják, kevésbé gyakoriak az iszapos részecskék között;

b) kvarc ásványok törmelékszemcséi, földpátok, csillámok, nehéz ásványok stb.; hasonló ásványok túlnyomórészt homokos iszapos és kisebb mértékben agyag iszapos frakciókban oszlanak meg;

c) szingenetikus és epigenetikus nem agyagásványok, amelyek az agyagos üledékkel egyidejűleg keletkeztek, vagy az átalakulás során kőzetté alakulnak (hidromix- és vas-oxidok, karbonátok, szulfátok, foszfátok, opál stb.); Ezek az ásványok jellemzően 0,001 mm-nél nagyobb frakciókban fordulnak elő, és részben nagy zárványokat alkotnak.

Ezenkívül az agyagok cserélhető alkáli- és alkáliföldfém-bázisokat (elnyelt kationokat) és szerves anyagokat tartalmaznak, amelyek szintén főként a kolloid frakcióra korlátozódnak. Néha az agyagok tartalmaznak a vízből tisztán kémiai úton kihullott sókat, amelyek a sós agyagokban elterjednek, és szerves maradványokat.

Az agyagok ásványi és kémiai összetétele

Az agyagásványokat amorf és kristályosra osztják. Az agyagos kőzetek között az amorfok nem játszanak jelentős szerepet. A kristályos agyagásványokat több csoportra osztják, amelyek között a főszerep a kaolinit, a montmorillonit és a hidromica csoport ásványai. Ritkábban fordulnak elő a kloritcsoportba tartozó ásványok, amelyek a modern üledékekben és az agyagcementekben található halogénrétegek agyagjaiban találhatók (Pisarchik, 1956; Grim, 1956; Millot, 1953, 1954). Réteges felépítés jellemzi őket, mivel az összetételükben lévő elemek olyan rétegeket alkotnak, amelyek oxigén- és hidroxil-ionok sűrű pakolásának tekinthetők. A kisebb kationok az anionok közötti tetraéderes és oktaéderes üregekben helyezkednek el, és a legközelebbi tömítést alkotják.

A tetraéder rétegek (szilícium-oxigén vagy alumínium-szilícium-oxigén) váltakoznak oktaéderes rétegekkel (Mg, Al, Fe stb.), amelyek nemcsak az oxigénnel, hanem a hidroxillal is kapcsolatban állnak. Ezek a rétegek két- és háromrétegű zsákokat alkotnak. A kétrétegű halom tetraéderes és oktaéderes rétegekből áll. A háromrétegű két tetraéderes és egy oktaéderes rétegből áll, amelyek közöttük helyezkednek el. A köztük lévő kapcsolatot a tetraéderek és az oktaéderek csúcsaiban található közös oxigénionok végzik.

Az egyes ásványok izolálása általában a réteges szerkezet jellege, a csomagban lévő rétegek száma szerint történik - a szilikátrétegek fizikai-kémiai jellemzői és az agyagok kémiai összetétele szerint.?

Kétrétegű csomagok alkotják a kaolinitcsoport ásványainak szerkezetét; háromrétegű - montmorillonit, vermikulit és hidromika csoportok szerkezetei; egyrétegű és kétrétegű szerkezetek csomagjai - a kloritcsoport ásványai.

A leginkább tanulmányozott ásványok a kaolinit csoportba tartoznak. Ebbe a csoportba tartozik a kaolinit Al 2 O 3 2SiO 2 2H 2 O és a halloysite Al 2 O 3 2SiO 2 -4H 2 O, azaz olyan ásványok, amelyek szerkezetét kétrétegű csomagok képviselik.

A kaolinit elhanyagolható csereabszorpciós képessége és igen jelentős ellenállása az időjárási zónában. A kaolinit részecskék alakja elektronmikroszkópban eltérő. Az alumínium-szilícium gélek kristályosodásából származó kaolinit hatszögletű lemezek formájában található, amelyek általában átlátszatlanok. A halloysite kevésbé stabil a kaolinithez képest, és I. I. Ginzburg szerint a metahalloysite révén kaolinitté alakulhat át; valamivel nagyobb báziscsere kapacitással rendelkezik. A halloysite nem képez lapfelhalmozódást, és főként a kaolinitben, ritkábban a beidellitben és egyes kaolinit-hidromikus agyagokban található keverékként. Legnagyobb fejlődését (lencsék, zárványok) a mállási kéregben éri el, ősi és modern egyaránt.

A halloysitet hosszúkás kristályforma jellemzi, éles kontúrokkal. A halloysite kristályok mérete igen változatos.

A montmorillonit csoportba tartozó ásványok kémiai összetétele változatosabb, és jelentős kationcserélő képességgel rendelkeznek anélkül, hogy megzavarnák kristályszerkezetüket. A montmorillonit csoport ásványainak szerkezetét háromrétegű csomagok képviselik, amelyek két tetraéderrétegből állnak, amelyeket egy oktaéderes réteg köt össze. Jellemző, hogy a rétegek víz és a szerkezetekben rétegközi helyzetet elfoglaló szerves vegyületek hatására eltávolodnak (duzzadnak).

A montmorillonit ideális kémiai képlete: Al 2 O 3 SiO 2 + nH 2 O. Az alumínium magnéziummal való helyettesítése magnézium-montmorillonit (szaponit) 3MgO 4SiO 2 H 2 O + nH 2 O képződéséhez vezet. Ha a helyettesítő elem vas , akkor nemtronit Fe 2 O jelenik meg 3 4Si 2 H 2 O + nO.

A montmorillonit az agyagokban többféle morfológiai változat formájában fordul elő, melyek közös jellemzője a részecskék körvonalainak homályossága.
A hydromica csoport ásványai változó kémiai összetételűek, és kevéssé tanulmányozták őket. Ebbe a csoportba tartozik a hidromuskovit, az illit, a glaukonit és néhány más ásvány. A kémiai összetételt a kaolinit és montmorillonit agyagokhoz képest közepes Al 2 O 3 és K 2 O tartalom jellemzi. Jellemző tulajdonságuk a magas K 2 O tartalom (Vikulova szerint 4-6,23%).

A hidromika szerkezetét háromszintes rétegek jellemzik, amelyek nem mozdulnak el egymástól a vízmolekulák és szerves vegyületek hatására. A hidromikákat fokozatos átmenet köti más agyagásványokhoz. Nem duzzadnak és csekély a kationcserélő kapacitásuk.

A beidellit csoport sokféle agyagot foglal magában, amelyek kristályszerkezetükben, kémiai összetételükben és tulajdonságaikban élesen különböznek egymástól.

Egyes kutatók (Brown, 1955; Mac Ewan, 1951 stb.) a beidellitet a montmorillonitok csoportjába sorolják, és úgy vélik, hogy izomorf sorozatot alkot velük. Mások (Grim, Rowland) a beidelliteket különféle agyagásványok keverékének tartják: kaolinit, montmorillonit, hidromica és vas-oxid-hidrátok. Ezzel kapcsolatban Grim úgy véli, hogy a beidellit kifejezést ki kell vonni a használatból.

Az oktatás feltételei

A legtöbb agyagásvány a vízi környezet bizonyos savasságánál képződik. Például a montmorillonit csoport ásványai lúgos környezetet igényelnek. Éppen ellenkezőleg, a kaolinit és a rokon ásványok csak savas környezetben képződnek. A hidromikázok savas és semleges, ritkábban lúgos környezetben egyaránt előfordulnak.

A keletkező agyagásványok jellege nagymértékben függ az éghajlattól, ami különösen a kontinentális üledékekben figyelhető meg. Ennek megfelelően a modern talajok ásványi összetétele a különböző éghajlati övezetekben eltérő.

A tavi üledékek közül a tengeri rétegekben a kaolinit és a hidromica agyagok, a montmorillonit, a glaukonit és a hidromica agyagok a leggyakoribbak. A vegyes összetételű agyagok közül különösen gyakori a kvarc-hidromikus, glaukonit-hidromikus stb.

Általánosságban elmondható, hogy az agyagásványok összetétele képződésük fizikai és földrajzi körülményeinek mutatója. Figyelembe kell azonban venni, hogy az agyagásványok jelentős változásokon mennek keresztül a szállítás, a lerakódás és a megkövesedés során. Ahogy a tengeri agyagoktól a kontinentálisak felé haladunk, a kaolinit tartalma olykor érezhetően megnő, mivel ez az ásvány szinte kizárólag szárazföldön, mocsarakban fordul elő, jellegzetes savas környezetükben. Ezért minden lényegében kaolinit agyag kizárólag a kontinentális rétegekben található. Amikor a kaolinit lúgos tengervizekbe kerül, hidromikává vagy a montmorillonit csoporthoz tartozó ásványokká alakul.

Az agyagásványok átalakulását a szárazföldről a tengerbe történő szállításuk során számos kutató kimutatta a modern üledékekben és az ősi rétegekben (Vikulova, 1955; Millot, 1953, 1954; Murray, 1954; Grim és Jones, 1954; Griffin és Ingram , 1955).

A köztük található szingenetikus ásványok is érzékenyek az agyaglerakódás körülményeire. Például a glaukonit csak a tengeri agyagokra jellemző, és az üledék mélységének növekedésével a szemcseméretek csökkennek, és színük egyre világosabb lesz; a gipsz és a dolomit gyakori a lagúna üledékeiben; A pirit és a markazit az erősen redukáló környezetben képződő agyagokra jellemző. Kisebb oxigénhiány esetén sziderit lép fel stb.

A szingenetikus ásványok esetenként nagy csomókat képeznek, amelyek összetétele nagyon jellemző lehet az agyagok rétegtani horizontjának meghatározására.

Az agyagokban általában 0,001 mm-nél kisebb frakciót kitevő, finoman diszpergált ásványok jelenlététől függően az agyagok kémiai összetétele igen eltérő.
A különböző agyagok kolloid frakciójának kémiai és ásványtani összetétele jelentősen eltérő. Az alumínium-oxid és a lúgtartalom ingadozása különösen nagy. A gyújtási veszteség is érezhetően változik. Ezeket a változásokat az agyagképződés általános földtani környezetének heterogenitása magyarázza, amely ásványtani összetételük megváltozását okozza. A rövid távú mállás során a törmelékes anyag csak viszonylag gyengén módosul, ennek következtében az agyagos kőzetek kevés timföldet és sok lúgot (hidromika-agyag) tartalmaznak. Hosszabb mállás esetén az anyakőzetek bomlástermékeiből a lúgok kiürülnek, timföldtartalmuk megnő (kaolinit agyagok). A kémiai elemzés nem ad teljes képet az agyagok ásványtani összetételéről. A magas SiO 2 tartalom a kaolinit agyagban található kvarc adalékanyag jelenlétének és a montmorillonit csoport ásványainak túlsúlyának is köszönhető, ezért átfogó vizsgálatot kell alkalmazni.

Az agyagok makroszkopikus megjelenése és szerkezete. Tulajdonságaik

Ezeket a fajtákat számos jellemző, különösen a megjelenés egyes jellemzői jellemzik. Az agyagok finoman eloszlatott kőzetek, különféle színekre festve. Színük az agyagmassza ásványi összetételétől és a színező szennyeződések jelenlététől függ. A kaolinit, hidromuskovit, monotermit és néhány montmorillonit agyag fehér, világosszürke és sárgásfehér színű. Néhány hidromica (különösen a glaukonit), montmorillonit, nontronit és hidroklorit agyagokat zöldeskék szín jellemzi. A szerves anyagok jelenléte, még kis mennyiségben is, meghatározza az agyagok fekete színét a vas- és a mangán-oxidok vörös, lila és barna színét okozzák; kisméretű klorit vagy glaukonit részecskék keveredése kékes-zöld színt okoz stb.

Számos agyagfajtára jellemző a vékony vízszintes rétegződés, amelyet néha puffadások jellemeznek, mindössze néhány századmilliméter vastagságban. Egyes agyagfajták (sávos agyagok) egyértelműen meghatározott ritmikus rétegzettséggel rendelkeznek. Sok agyagból hiányzik a makroszkopikusan látható rétegződés. Más argillaceous kőzeteket foltos textúrák jellemeznek, amelyek akár az ülepedés, akár a diagenezis során keletkeznek. Egyes esetekben lapos textúrák figyelhetők meg, amelyek az agyagos üledékek csúszása során vagy az agyagos iszapok kiszáradása során bekövetkező egyenetlen zsugorodása következtében alakulnak ki.

Az agyagokban a következő típusú szerkezetek figyelhetők meg, az agyagot alkotó részecskék mérete vagy az oldatokból történő anyaglerakódási folyamatok miatt.

A) Pelitic - agyagos kőzetekre jellemző, amelyek szinte kizárólag (több mint 90%-ban) 0,005 mm-nél kisebb részecskékből állnak. Az anyag diszperziós fokától függően a pelites szerkezeteket iszapos (a részecskék túlsúlya 0,005-0,001 mm) és gél szerkezetekre (részecskék túlsúlya) osztják.< 0,001 мм). Глины с гелевой структурой исключительно мелкозернисты и обладают или скрыто-кристаллическим (тогда они изотропны в скрещенных николях), или частично кристаллическим строением за счет перекристаллизации пород во время окаменения.

b) Aleuropelit - finoman eloszlatott agyagmassza jellemzi, amelynek hátterében iszapos részecskék észlelhetők (legalább 5%). Ez a szerkezet néhány tűzálló és építőagyagra jellemző.
c) Pszammopelit - abban különbözik az előzőtől, hogy az iszap mellett homokszemcséket is tartalmaz. Gyakran megfigyelhető tűzálló és építőagyagokban.

c) Fitopelit - a sötét színű, szerves anyagban gazdag agyagokra jellemző. Ezeknek az agyagoknak a finoman eloszlatott tömege kőzetképző elemként különböző megőrzési fokú növénymaradványokat vagy azok töredékeit, valamint elszórt kolloid szerves anyagokat tartalmaz.
e) Konglomerátumszerű és breccsaszerű - vagy az agyagos lerakódások helyi eróziója és a keletkező töredékek agyagos anyaggal történő cementálódása vagy diagenezis során keletkeznek.

f) Az ooid (bab) szerkezet abból adódik, hogy a finoman eloszlatott agyagtömegben különböző méretű, koncentrikus szerkezet nélküli, lekerekített képződmények (ooidok) vannak, amelyek általában a teljes tömeggel azonos agyagásványból állnak. Az ooidokat gyakran vas-oxidok vagy szerves vegyületek színezik. Teljesen vas-oxidokból álló ooidokat figyeltek meg.
g) Oolitos szerkezet - oolitokból álló kőzetek szerkezete. Az agyagmassza ooidokat és oolitokat egyaránt tartalmaz. Oolites. általában több koncentrációban, amelyek összetételükben eltérőek, és agyagásványokból állnak, mint a teljes tömeg, vas-oxidokból, finom szerves anyagokból, kloritokból és más ásványokból.
h) Szferolitos - agyagos kőzetekben fordul elő a megkövülés során szferulitok, általában kalcit vagy sziderit megjelenése miatt.
i) Reliktum - jellemzi, hogy a kőzetben láthatóak a részecskék kontúrjai, melyek módosulása következtében agyagásványok keletkeztek.

Az agyagoknál a lamelláris részecskék eltérő elrendezése és nem egyenlő optikai orientációja alapján bizonyos típusú mikrotextúrák különböztethetők meg. A mikrotextúrák közül a következők a leggyakoribbak.
a) Összegabalyodott szálas - keresztezett nikolokban vékony szálak véletlenszerű összefonódásának jelenléte a metszetben, felváltva kialszik és kivilágosodik, amikor az asztalt elforgatják.
b) Orientált - szigorúan azonos optikai orientációjú részecskék aggregátumainak jelenléte jellemzi, amelyek ennek köszönhetően egy kristálynak tűnnek keresztezett nikolokban. Ha a szakaszt keresztezett nikolokkal forgatják, akkor annak jelentős részei egyszerre elsötétülnek vagy kivilágosodnak. Hasonló mikrotextúra jön létre az agyagásványok réteges, egymással párhuzamosan rétegzett részecskéinek csendes lerakódásával.
c) Pikkelyes - agyagásványok véletlenszerű elrendezése jellemzi.

Az agyagok jellegzetes, technológiai szempontból nagyon fontos fizikai tulajdonsága a plaszticitás, vagyis az a képesség, hogy a nedves agyagtömeg nyomás hatására megváltoztatja alakját, és megtartja azt a nyomás megszűnése után. Ezen az alapon minden agyagos kőzet fel van osztva tulajdonképpeni agyagokra, amelyek képlékenyek, és iszapkövekre, azaz kőszerű kőzetekre, amelyek nem áznak át vízben. Az iszapkövek egyedülálló változata a száraz agyag.

A magas agyagrészecskéket tartalmazó műanyag agyagok zsíros és selymes fényűek. A finoman diszpergált, de nem képlékeny agyagok gyakran sima vagy konchoidos, néha enyhén fényes törést mutatnak. A homok- és iszapfrakciókat keverő agyagokat földes repedés jellemzi.

Az agyagok másik jellemző tulajdonsága, amely meghatározza az ipari alkalmazási területüket, a tűzállóság. A tűzálló agyagokat 1580 és 1770° közötti hőmérsékleten olvasztják meg. Kaolinit fajták képviselik őket, tisztán vagy monotermit keverékkel.

A Hydromica, a legelterjedtebb téglaagyag, 1350 °C alatti hőmérsékleten megolvad.

Az agyagok olvadási és szinterezési hőmérsékletének tartománya szintén nagy jelentőséggel bír. Az agyagok szinterezése az ásványi részecskék helyi olvadásának eredményeként következik be, amely az agyag deformációja nélkül megy végbe. Minél hosszabb a szinterezési intervallum (néha eléri a 300-400°-ot), annál nagyobb az agyagok termelési értéke. A szinterezés hatására az agyag vagy az abból készült termékek kemény kőszerű anyaggá alakulnak, amely nem ázik át vízben.

Az agyagokat néha abszorpciós képességük jellemzi, amelyet különféle ásványi és szerves termékek tisztítására használnak. Az agyagok jellemzői közé tartozik még a ragadósság, az alacsony kémiai aktivitás, a stabil szuszpenzió képzési képessége stb.

Különféle agyagokat használnak a kerámiában, tűzálló anyagokban, építőiparban és más iparágakban.
Az agyagásványok főcsoportjainak alapvető fizikai-kémiai tulajdonságainak összehasonlítása
(M. F. Vikulova szerint)

Agyagásványok

Agyag Fiziko-kémiai tulajdonságok

Hydromica Kaolshshtov Montmorillonit és beidellit agyagok

A törésmutatók változásának határai Kettős törés A részecskeaggregátumok megjelenése hagyományos mikroszkóp alatt
A részecskék megjelenése elektronmikroszkópban
Szín, ha 0,001%-os metilénkék festék oldattal festik
Ugyanez telített KCl-oldat hozzáadásával
Telített benzidin-hidroklorid-oldattal való festéskor színeződik el
Duzzadó képesség
A fűtési görbe karaktere

1,560-1,600 . 0,014-0,020
Hosszúkás lemezek élesen meghatározott élekkel
Hosszúkás, áttetsző és átlátszatlan lemezek éles körvonalakkal
Lila kék, kék
Lila-kék, kék, világoskék
Piszkos kék és szürke kék
Kisebb
Három endoterm reakció a 100-150, 500-600 és 850-900° tartományban, és néha egy exoterm reakció a 925-1020° tartományban

1,558-1,570
0,005-0,009
Izometrikus vagy hosszúkás lemezek szaggatott élekkel
Hatszögletű átlátszatlan lemezek és szabálytalan alakú részecskék élesen meghatározott élekkel
Fakult világoslila
Fakult világoslila Nem foltot hagy
Jelentéktelen
Egy endoterm reakció 500-600° tartományban és két exoterm reakció a 900-1050 és 1100-1200° tartományban. Néha egy másik kis endoterm reakció 100-150°-os tartományban (műanyag finom agyagokban és agyagokban halloysite keverékével)

Bizonyos esetekben az agyagok alkalmasságát a megjelenésük alapján lehet meghatározni. Így a sok vasvegyületet tartalmazó élénkvörös vagy barna agyag nem lehet tűzálló és kerámia. Ha az ilyen élénk színű agyagok homogének és nem tartalmaznak nagy karbonátzárványokat, akkor téglák lehetnek. Ha finomszemcsések, akkor kerámiafestékként használhatók, ha pedig jelentős vas-oxid tartalommal rendelkeznek, akkor az ásványi festékek csoportjába tartoznak.

Fehér agyagok, fény - szürke, fény - sárga, fény rózsaszínés fény zöld lehetnek tűzálló, tűzálló vagy akár alacsony olvadáspontú, ha montmorillonitból állnak. A sötétszürke és fekete színű agyagok néha tűzállóak lehetnek, és fordítva, még a nagyon világos agyagok sem lehetnek tűzállóak, ha jelentős mennyiségű karbonátot, sókat, gipszet és más olvadó ásványi anyagokat tartalmaznak.

A nem nedvesedő kőszerű agyagok, amelyek konchoidális töréssel rendelkeznek, tűzállóak lehetnek. Az agyagok, amelyek darabjai vízbe merítve, áztatva erősen megduzzadnak és sokáig megtartják alakjukat, mindig nedvszívónak bizonyulnak.

Hydromica agyagok

A hidromica agyagok a mállás első szakaszában keletkező agyagásványokból állnak. Az agyagokat alkotó részecskék mechanikusan kerülnek a lerakódás helyére, és közöttük a kolloid kémiai ásványok alárendelt szerepet játszanak. Ennek az agyagcsoportnak a tipikus képviselői a sávos és más jégkori agyagok. Ebbe a típusba tartoznak az üledékes kőzetek közül a legelterjedtebb agyagok is, amelyek a fizikai és viszonylag gyenge kémiai mállás termékeinek keverékei.

Kaolin agyagok

A kaolinitcsoport agyagkőzetei.

A kaolin agyagok egy agyagcsoport, amely magában foglalja a primer kaolinokat (a mállási kéreg agyagát, amely főként kaolinitből áll), a másodlagos kaolinokat, amelyek az elsődlegesek újralerakódása során keletkeznek, és a kaolinit agyagokat, amelyek általában a megfelelő mély mállás kicsapódása miatt keletkeznek. kolloid oldatokból származó termékek.

Montmorillonit agyagok A montmorillonit csoport agyagos kőzetei

A montmorillonitos agyagokat korábban töltőagyagnak nevezték, mivel nemezelés közbeni gyapjú zsírtalanítására, illetve fehérítő agyagnak vagy fullerföldnek is használták. Jelenleg gyakrabban bentonitoknak és floridineknek nevezik őket. Ezek a kőzetek a montmorilloniton és nontroniton kívül kevert rétegű képződményeket is tartalmaznak, leggyakrabban montmorillonit-hidromikát, összetételükben hasonlóak a montmorillonit csoporthoz. A montmorillonit agyagok egyes fajtái vízbe merítve erősen megduzzadnak.

Előző cikk: Mekkora a fénysebesség Következő cikk: Harmonikus rezgések Az oszcillációs frekvencia fizikai képlete