Слюда темная окружающий мир. Заглянем в кладовые Земли

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.

Вероятно, вы не раз видели минералы, которые прозрачны на вид и легко ломаются на части, а его пластинки похожи на очень плотный целлофан. Дети называют этот минерал желатином. А ученые именуют его слюдой.

Вообще-то термин «слюда» подразумевает целое семейство минералов, рождающихся в горах. Это биотит, мусковит, лепидолит и флогопит. Но для обычных людей, далеких от минералогии, это все – слюда. Между собой все эти представители одного семейства схожи, а вот по химическому составу есть различия: каждый содержит свой металл, отличный от собрата.

Но вот качество легкой расслойки характерно для всех слюдовых. Минерал этот очень мягкий, его моно поцарапать даже ногтем. И все его «родственники» образуют одинаковые виды кристаллов, различается в данном случае окраска. Слюда может быть бесцветной и прозрачной, может быть зеленой или желтой, может напоминать застывшую нефть, быть коричневым или совсем черным, а может – и красным.

Слюда является одним из особенно распространенных минералов, называемых породообразующими. А ее пластинчатость и легкое расщепление между слоями объясняется просто – такова структура минерала и столь невысока связь между отдельными пакетами. Кстати, слюда может расщепляться на настолько тонкие листочки, что порой они напоминают лист бумаги. При этом определенная прочность, хорошая гибкость сохраняются. Спайность у слюды совершенная (или, иначе говоря, базальная).

Кристаллы слюды иногда имеют псевдогексагональные очертания.

Залегает слюда в земной коре, в соединении с другими горными породами. Вся эта связка была когда-то рождена действием вулкана: расплавленная лава постепенно остывала, и выделялись слюда, гранит и многие другие минералы. Но в отдельных случаях слюда создавалась в результате метаморфизма – изменений, которые вызваны были воздействием влаги, теплом и давлением. Благодаря примерно таким же параметрам когда-то создавалась нефть.

Слюда добывается в шахтах горняками. В настоящее время наиболее крупные пункты добычи слюды разрабатываются в Соединенных Штатах Америки, на Мадагаскаре, в Канаде и Индии, в Южной Америке и России.

Слюда порой добывается серьезными, массивными кусками. Чтобы использовать потом слюду в промышленности, ее расслаивают, и затем нарезают нужными блоками. Но где же используют этот непрочный минерал?

Слюда работает хорошим изолятором, она задерживает как электрический ток, так и тепло. Именно поэтому слюда необходима для производства различных огнестойких материалов и в сфере электроприборов.

А когда-то люди использовали слюду для окон – вместо стекла. Это было тогда, когда стекла еще не было.

Разная окраска слюды объясняется примесями разных металлов. Так, флогопит и мусковит чаще всего прозрачны, а биотит иногда бывает розовым или красным (примеси железа), либо зеленым (магний).

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:

Магнезиально-железистая слюда - биотит, флогопит и лепидомелан.
Алюминиевая слюда - парагонит и мусковит.
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 – это наименование целой группы природных минералов, содержащих различные металлы, но похожих между собой по свойствам. Для каждого из них характерен свой оттенок. Добыча слюды производится несколькими способами: и подземным. Еще ее можно делать синтетически в лабораторных условиях.

Породы слюды залегают внутри коры Земли и считаются вулканическими. Иногда представленный материал появляется вследствие процесса структурных и минеральных изменений горных пород. Этому способствует температура, вода и давление.

Слюдяной пласт легко делится на фрагменты. Он настолько мягкий, что при надавливании на него ногтем останется след. У всех слюдяных материалов наблюдаются однотипные кристаллы.

Разновидности слюды

Слюда – это группа похожих по свойствам и строению материалов, которые часто отличаются оттенками. Ее добыча производится в разных местах планеты. Состав слюдяного минерала предусматривает наличие калия, но его прозрачность и оттенок разный. Можно выделить такие его виды.

Эта порода слюды считается самой часто встречающейся. Она имеет белый цвет или же совсем прозрачна. Редко оттенок слюды бывает розовым, зеленым или желтым, что случается вследствие наличия примесей.

В составе представленного типа слюды присутствует большое количество ионов железа, поэтому прозрачным он быть не может. Для него характерен черный или темный зеленый (с бурым оттенком) цвет.

В виде ровных листов он не встречается. Чаще он по форме напоминает изогнутые цветочные лепестки. Цвет минерала розовато-сиреневый, лиловый. Во время добычи такой слюды можно наблюдать, как ее фрагменты складываются в сложные розетки. Он содержит значительное количество лития. Эта слюда применяется для производства стекол для оптической техники, некоторых счетчиков Гейгера.

Этот тип слюдяного минерала стоит на втором месте после мусковита по распространенности. Он обычно желтый или коричневый. На его основе ученые научились выращивать синтетические слюдяные кристаллы.

Что касается внешнего вида залежей, то в большинстве случаев добывается листовая слюда. После промышленной обработки получается мелкофракционный и вспучивающийся минерал. Первый представляет собой отходы после обработки крупных листов. Из него же производят молотую слюду. Она же применяется в строительстве, изготовлении цемента, красок, пластмассы и других изделий.

Свойства и области применения материала

Добыча слюды сегодня имеет широкие масштабы, ведь она применяется во многих отраслях. Продукт обладает такими особыми свойствами: спайность (есть возможность разделения одного пласта на части в разных направлениях); способность сгибаться и упругость. А еще обработанный слюдяной пласт обладает прочностью, низкой гигроскопичностью, устойчив к высокой температуре и радиации. Он имеет отличные электроизоляционные качества.

А также продукт устойчив к воздействию химических веществ. Единственным недостатком слюды является то, что на него негативно действует влага и время – он постепенно разрушается. Непростой является и его добыча. Благодаря своим свойствам и наличию различных примесей, слюдяные материалы применяются в таких отраслях:

строительной промышленности: для производства красок, лаков, огнеупорных материалов;
радиоэлектронике: для производства различных приборов, электрооборудования;
в кораблестроении: производство иллюминаторов;
декоративной промышленности: для восстановления изделий, сделанных из слоновой кости и дорогих пород древесины;
косметологии: в производстве декоративной косметики на основе минералов (румян, пудр, теней);
в сельском хозяйстве (в качестве сорбента или готового субстрата для выращивания продукции);
для изготовления гидротермических пластин, устанавливаемых в водяных котлах;
в производстве тепловых элементов, а также смотровых окошек для печей, разных приборов;
из минерала изготавливаются прокладочные (слюдопластовая бумага) и конденсаторные пластины.

Из слюды получаются отличные электроизоляционные материалы. А также мелкофракционный материал применяется для изготовления утеплителей, способных служить десятилетиями, не меняя своих свойств.

Месторождения и способы добычи минерала

Добыча слюды происходит в горных местностях. Используется как открытый, так и подземный метод. Для добычи слюдяных минералов применяются взрывчатые вещества или бурильные установки. Сами кристаллы отбираются ручным способом. Добыча производится из шахт, расположенных по всему миру.

Самыми известными странами, добывающими слюду, являются: США, Канада, Россия, Бразилия, Мадагаскар, Индия, Намибия. Редко можно встретить промышленные месторождения слюдяных кристаллов, отличающиеся высоким качеством. При извлечении они могут разрушаться, так как очень мягкие. Процесс добычи является трудоемким, причем доля слюдяных пластов от общего количества полученного продукта не превышает 10%.

Именно листовые кристаллы слюды больше всего поставляет Индия и Бразилия. В России залежи находятся в Якутии, Иркутской области, Карелии, Забайкалье, Таймыре и Кольском полуострове. Слюдяная промышленность использует два способа добычи.

Открытый. Тут максимальная глубина карьера оставляет 100 м, а высота уступа не больше 10 м. Самые качественные фрагменты отбираются ручным способом. Остальная масса слюдяной продукции требует обогащения и отправляется на специализированные заводы.

Подземный. Тут используются разные системы разработки залежи: горизонтальными слоями, при этом пустоты закладываются другими материалами; с магазинированием; скважины большой глубины; мелкошпуровая отбойка. В последнем случае, добывающими слюду инструментами, являются бур и взрывчатка.

Практически все кристаллы слюды содержат природные примеси, независимо от места и способа добычи. Среди них самыми распространенными являются: кварц, гематит, кальцит, пирит, турмалин.

Синтетические методы получения слюды

Слюдяная промышленность разработала новый способ получения представленного материала – синтетический. В результате получается фторфлогопит. Во время синтеза слюды искусственным способом используются те же химические элементы, которые содержатся и в натуральном продукте, но одна группа веществ заменяется атомами фтора.

Преимуществом такого продукта является то, что его диэлектрические свойства в 10 раз превышают качества натурального минерала. В составе синтетической слюды нет газовых вкраплений, поэтому она не вспучивается под воздействием очень высоких температур. Такое свойство позволяет использовать фторфлогопит для изготовления генераторных радиоламп высокой мощности.

Сейчас синтетический слюдяной минерал в лабораторных условиях изготавливают мало. Его промышленное производство невозможно, так как ученые до сих пор не могут вырастить крупные кристаллы, которые пригодились бы для изготовления изоляции, прокладок, конденсаторов.

Основная трудность заключается в том, что для кристаллизации синтетического материала требуется очень медленное снижение температуры с 1400 до 1200 градусов в час. Но в промышленных условиях этот процесс обеспечить технологически трудно. То есть крупные пластины слюды добыть таким методом пока невозможно.

Слюду начали получать еще несколько веков назад. В давние времена минерал использовался для изготовления окон в домах, оправ, свечных фонарей. Сегодня спектр ее применения значительно расширен, но процесс добычи непростой. Однако производство материала не прекращается, так как его свойства делают его исключительным.

Слюды представляют собой целую группу минералов-силикатов, содержащих в своих комплексных анионах кремний и алюминий. Общие черты представителей этой группы - слоистая структура и одинаковая химическая формула, в связи с этим их часто объединяют одним и тем же названием -слюда.

Слюда является горной породой, поэтому в ее месторождения разрабатываются с помощью буровзрывных работ. Сбор кристаллов слюды подразумевает под собой личное участие специалиста. Образование этого минерала происходит двумя способами: в результате остывания расплавленной лавы либо в итоге метаморфизма других минералов. Сегодня существуют и способы промышленного синтеза слюды.

Свойства слюды

Слюда обладает большим количеством полезных свойств, благодаря которым ее применение выходит далеко за рамки одной отрасли.

Слюда обладает таким удивительным свойством, как спайность . Это означает, что слюда способна разделяться на части в определенном направлении, причем получившиеся в результате раскола части будут обладать гладкими параллельными поверхностями. Кроме того, слюда способна расщепляться на тончайшие слои , которые сохраняют особенно важные качества слюды - ее способность сгибаться, упругость и чрезвычайную прочность. Также слюда служит прекрасным электроизолятором .

Слюда может образовывать двойники. Ими называют сростки нескольких кристаллов минерала в один, при этом кристаллы связаны между собой осью или плоскостью симметрии. Образование двойников слюды происходит по особому слюдяному закону.

Слюда может быть практически любого цвета: от желтого и красного до насыщенного черного. Получение дополнительных оттенков происходит с помощью добавления оксидов железа. Более того, слюда может вовсе не иметь цвета и отличаться прозрачностью.

Применение слюды

Слюда была хорошо известна практически всем древним цивилизациям: ее полезные свойства применялись Древнем Египте и Древней Греции, в Индии, Китае и даже у ацтеков. На Руси в двенадцатом веке слюда применялась для изготовления окон . Кроме того, она использовалась и при возведении храмов - слюдой украшали их внутреннее пространство. Изготовление икон также редко обходилось без слюды.

В наше время слюда применяется как электроизоляционный материал , а также в авиа- и радиотехнике. Вермикулит, один из видов слюды, крайне полезен в качестве наполнителя бетона для получения звуко- и теплозащитных материалов и утеплителей, а также для теплоизоляции печей.

Необыкновенную важность слюда представляет для реставраторов . Это связано с тем, что процесс реставрации требует использования аутентичных материалов, применявшихся изначально. Современный дизайн и ювелирное дело также редко обходятся без слюды, которая является прекрасным декоративным материалом. Слюда полезна при изготовлении каминных экранов, поскольку не только обеспечивает прекрасный внешний вид, но и надежную защиту от действия высоких температур.