Глауконит

Глауконит (англ. Glauconite) - сложный калийсодержащий водный алюмосиликат, минерал из группы гидрослюд подкласса слоистых силикатов непостоянного и сложного состава, выражающегося усреднённой формулой (К, Na, Ca)×(Fe³⁺, Mg, Fe²⁺,Al)₂[(Al,Si)Si₃O₁₀](OH)₂×H₂O. Как самостоятельный минеральный вид известен с 1828 г. по работе Керферштейна, давшего ему название (от греч. glaukos - голубовато-зеленый). Разновидность с преобладанием в составе калия носит название Селадонит.

Cвойства

Кристаллизуется в моноклинной сингонии, очень редко наблюдается в виде мелких кристалликов грубогексагональных очертаний. Обычно в виде отдельных изометричных зёрен или шариков и их скоплений в рыхлых осадочных породах. Образует мономинеральные землистые агрегаты, прожилки и прослойки. Цвет зелёный различных оттенков, от почти бесцветного сероватого до светлозелёного и тёмнозелёного, оливкого-зелёного и буровато-зелёного, иногда тёмно-зелёного, почти чёрного. Примесь глауконита придает содержащим его породам зеленоватый оттенок. Блеск матовый до жирного в плотных разностях. Твёрдость 2-3; плотность 2,2-2,9 г/см³. Разлагается только в концентрированной HCl. Под п. тр. плавится с трудом, образуя пузыристую шлаковидную массу и затем чёрное стекло. Обладает значительной способностью к поглощению воды и катионному обмену.

Нахождение

Широко распространён в осадочных породах мелководно-морского происхождения и в современных морских осадках. Глауконит содержат: батиальный зеленый ил, глауконитовый песчаник, светло-зелёные глауконитовые меловые пески Подмосковья, зеленоватый глауконитовый ордовикский известняк и многие другие породы. Но не образует в природе крупных мономинеральных скоплений, а встречается исключительно в виде смеси с другими минералами глинистых или песчаных толщ; его содержание в породе редко превышает 50%. Селадонит в небольших количествах обычен в миндалинах и трещинах эффузивных пород.

Среди глауконитовых фаций преобладают пески и алевриты, иногда входящие в состав фосфоритовых конгломератов; более редки глауконитовы глины, хотя и они встречаются довольно часто. Иногда глауконитовые илы обогащаются кальцитом и в ископаемом виде представляют собой глауконитовый известняк, обычно более или менее глинистый. Глауконит образуется только в морских бассейнах, но зёрна его устойчивы к выветриванию и поэтому во вторичном залегании они встречаются в пресноводных и даже наземных отложениях. Вследствие этого по присутствию одних только зёрен глауконита в тех или других отложениях нельзя судить об их морском происхождении. В виде крупных зёрен входит в состав грубозернистых песков и мелкогалечниковых конгломератов, часто фосфоритовых.
В современных морях глауконитовые осадки образуются в области шельфа и верхней части континентального склона. В абиссальной области они отсутствуют. Средние глубины образования современного глауконита от 20 до 150 м, в среднем около 70—80 м, но вероятно образование глауконита и на меньших глубинах порядка 10— 20 м. Установлено наличие глауконита также на глубинах 200-400 м.

Выделяясь в виде тончайшего осадка, иногда проникает в полости фораминифер и радиолярий, заполняя их и образуя глауконитовые ядра. Такие ядра встречались в современных батиальных илах. Л. Н. Формозова (1949) анализируя гипотезы образования глауконита распределила их на три группы: «...гипотезы органического, вернее, биохимического происхождения, гипотезы замещения детритных терригенных минералов и гипотезы химического осаждения из осадков». Глаукониты юрских и нижнемеловых отложений центральной части Русской платформы детально описаны Г.П. Горбуновой (1950).

Основное условие образования глауконита состоит в медленном накоплении осадков и в наличии некоторого количества органических веществ. Источником железа служат изверженные породы. Поэтому глауконит вдоль берегов, сложенных изверженными породами, образуется в больших количествах. Детали этого процесса до сих пор неясны, но сущность его состоит в продолжительном взаимодействии железосодержащего ила, разлагающихся органических веществ и кислорода, содержащегося в воде.

Основные месторождения глауконита: в Московской области - Лопатинское, в Саратовской области - Саратовское и в Башкирии - Байгузинское. Кроме того, известен ряд проявлений и естественных обнажений осадочных пород, содержащих глауконит, в Рязанской, Московской, Ленинградской, Калужской, Ивановской, Пензенской областях. Наиболее богатыми по качеству и содержанию глауконита являются месторождения глауконитовых песков и глин в Ленинградской и Псковской областях и в сопредельных районах Эстонии.

Практическое использование

Применяется для уменьшения жёсткости воды, удобрения почв (в связи со значительным содержанием окиси калия используется для производсва комплексных калийно-фосфорных удобрений), изготовления зелёной краски.

Глауконит является перспективным полезным ископаемым многопрофильного применения. Выявлены четыре формы нахождения его в палеогеновых отложениях пять типоморфных и три генетические разновидности (аллотигенный дальнеприносной, аллотигенный реликтовый и аутигенный). В аутигенном глауконите определено более 50 химических элементов, соотношения которых отражают палеогеографические условия глауконитизации.

Благодаря особенностям кристаллической структуры, которые предопределяют его способность к катионному обмену, глауконит издавна использовался для смягчения воды, а позднее и для ее очистки. Установлена высокая эффективность глауконита при очищении воды от солей тяжёлых металлов, ряда органических и неорганических составов, радионуклидов. Активированный глауконит при фильтрации через него загрязнённых вод практически полностью задерживает состав железа и аммиака, почти на порядок понижает содержимое в воде нефтепродуктов, в 25-50 раз понижает содержимое радиоактивных изотопов цезия-137 и стронция-90. Высокие адсорбционные и катионообменные свойства глауконита могут использоваться не только в качестве адсорбента тяжелых металлов, нефтешламов, загрязняющих водные объекты и почву, а также для ликвидации загрязнений, находящихся в осадках очистных сооружений и промышленных стоков, в грунтах и водных объектах, с помощью площадного внесения и создания геохимических барьеров (Дистанов У.Г., 1990). Глауконит применяется при реабилитации территорий, пораженных радионуклидами или имеющих высокую техногенную нагрузку в результате деятельности промышленных предприятий.
Благодаря достаточно высокому содержимому двуокиси калия (6-7% ), и пятиокиси фосфора (до 3% ), глауконит может использоваться для получения калийных удобрений, или как естественное удобрение без переработки. В частности, внесение в почву глауконитовой муки повышает урожайность ряда зерновых культур и картофеля на 10-20%, существенно повышает урожайность плодовых деревье. Ведутся роботы по созданию нового природного органо-калийно-фосфорного удобрения на основе глауконитов. Выявлено стимулирующее действие глауконита на развитие полезной микрофлоры почв, определяющих их плодородие (Андронов С.А., 2006). Предпосылкой этому прежде всего является высокое содержание в глауконитах оксида калия (от 5,0 до 9,5 %), способность его быстро разрушаться в почве с высвобождением калия в виде легко усвояемых соединений. Реакционную способность глауконитов можно существенно повысить с помощью термоактивации (нагрева до температуры 450°С и выше). Важным обстоятельством является то, что в глауконитах нередко в значительных количествах присутствуют микроэлементы (Mn, Cu, Co, Ni, B и др.), а многие залежи глауконитовых пород содержат высокую примесь P₂O₅ и даже включают горизонты фосфоритов. Все это дает основание рассматривать глаукониты как природное минеральное удобрение, позволяющее не только обогащать почву калием, но и улучшать её структуру, сохранять влагу, стимулировать рост и снижать заболеваемость растений.
Доказана высокая способность глауконита к поглощению (сорбции) стронция, цезия, плутония, тяжелых металлов при очистке почв и водоёмов (Канцельсон Ю.Я., 1981). Высокая поглотительная способность глауконита может быть использована для решения задач инженерной геоэкологии по защите окружающей среды от воздействия различных экотоксикантов, способных интенсивно мигрировать в гидро- и геосфере и тем самым нарушать нормальный ход биохимических процессов.
Благодаря насыщенной и стойкой зеленой окраске глауконит используется как естественный пигмент (в станковой и масляной живописи и для производства зелёных красок в промышленных целях). Разработана технология получения сухих фасадных красок из глауконитов.
Установлена эффективность использования глауконита в качестве минеральной подкормки в птицеводстве и животноводстве. При выращивании биомассы хлореллы, выращивании экологически чистой продукции на загрязнённых, в том числе радионуклидами, грунтах и для ряда иных целей.

Литература:

Бетехтин А.Г. "Курс минералогии"
Горбунова Г.П. Глаукониты юрских и нижнемеловых отложений центральной части Русской платформы // Тр. ИГН.АН.СССР, Вып.114, 1950, 148с.
Андронов С.А. Глауконит – минерал будущего / С.А.Андронов, В.И.Быков // Мат. первой Международ. конф. "Значение промышленных минералов в мировой экономике: месторождения, технология, экономическая оценка". – М.: ГЕОС, 2006, с. 79-83.
Дистанов У.Г. Глаукониты / Природные сорбенты СССР. – М., 1990, с. 132-146.
Дриц В.А. Проблемы определения реальной структуры глауконитов и родственных тонкодисперсных силикатов. - М.: "Наука", 1993
Канцельсон Ю.Я. Глауконитсодержащие микроконкреции как поглотители радионуклидов / Ю.Я.Канцельсон, О.М.Алексаньян, А.М.Волошина // Минералогия и геохимия глауконита. – Новосибирск, 1981, с. 80-89.
Левченко М.Л. Состояние сырьевой базы и возможности использования глауконитов в России. / Минеральные ресурсы России. Экономика и управление, 2-2008
Левченко М.Л. Глаукониты Центрального месторождения: типоморфные особенности, результаты минералого-технологических исследований / М.Л.Левченко, Н.Г.Патык-Кара, Е.А.Андрианова. – М.: МИСиС: Сб. тезисов VI конгресса обогатителей стран СНГ. – 2007, т. 2, с. 77-79.
Миловский А.В. Минералогия и петрография. / М.: Государственное научно-техническое издательство литературы по геологии и охране недр, 1958, с. 83-88.
Сухарев И.Ю., черногорова А.Е., Кувыкина Е.А. Особенности структуры и сорбционно-обменные свойства глауконита Багарякского месторождения. / Известия Челябинского научного центра УрО РАН, 1999, №3, с. 64-69
Формозова Л.Н. Глауконит. М., 1949

См. также: Глауконит и его использование в станковой живописи

Ссылки

www.mindat.org