Генезис глин и каолинов. Причины разложения полевошпатовых пород

Гли́на — мелкозернистая осадочная горная порода, пылевидная в сухом состоянии, пластичная при увлажнении. Глина состоит из одного или нескольких минералов группы каолинита, монтмориллонита или других слоистых алюмосиликатов (глинистые минералы), но может содержать и песчаные и карбонатные частицы.

Каоли́н — глина белого цвета, она же белая глина, состоящая из минерала каолинита. Образуется при разрушении (выветривании) гранитов, гнейсов и других горных пород, содержащих полевые шпаты (первичные каолины). В результате перемыва первичных каолинов и происходит переотложение их в виде осадочных пород; образуются вторичные каолины, называемые также «каолиновые глины». Формула: Al₂O₃*2SiO₂*2H₂O.

Основные свойства каолина — высокая огнеупорность, низкая пластичность и связующая способность.

Глины образовались в результате естественного выветривания магматических полевошпатовых горных пород – в основном гранитов, вулканического стекла, туфов, порфиритов, а также за счет разрушения метаморфических пород (гнейсов). Полевые шпаты в результате выветривания превращаются в глинистое вещество, которое образуется в основном в виде минералов каолинита по следующей схеме:

К20. Al2O3. 6SiO2+2H2O+CO2 = Al2O3. 2SiO22H2O+К2C03+4SiO2.

Причинами такого разложения полевошпатовых пород являются физическое (колебания температур, замерзание воды, кристаллизация солей), химическое (под действием кислорода воздуха, углекислоты, воды, органических кислот) и биологическое (жизнедеятельность микроорганизмов) выветривания. Минералы коры выветривания образуются двумя путями – синтетическим, например преобразованием полевого шпата в отдельные окислы - Al2O3 и SiO2 и коагуляцией этих окислов в минерал состава каолинита и путем гидролиза первичных минералов. Так как граниты составляют примерно 2/3 всех изверженных пород (т. е. их имеется в природе значительно больше, чем других), то в осадочных породах имеется наибольшее количество глин (как продукта распада наиболее распространенных минералов магматических пород – полевых шпатов, например, ортоклаза, альбита, анортита). Подсчитано, что земная кора состоит из 95 % магматических пород и 5 % осадочных, из которых 4 % составляют только глины. Образовавшиеся глинистые минералы в зависимости от местных условий либо оставались на месте образования, либо переносились водой и льдом или ветром в другие места. В 1-ом случае глины называют остаточными или первичными (элювиальными), во 2-м – осадочными или вторичными. Первичные глины характеризуются непостоянством состава. Их гранулометрический состав меняется от тонкодисперсных (пылевидных) в верхней части залежи до грубодисперсных (зернистых) – в нижней, еще ниже остаточные глины постепенно переходят в неразложившиеся материнские (полевошпатовые) породы. Вторичные глины обычно более равномерны по составу и свойствам. Различают делювиальные, ледниковые и лессовидные осадочные глины.