Биотит применение в строительстве

Биотит свойства применение

Биотит является наиболее распространенным минералом слюд. Представляет собой калий-алюминий-магний-железосодержащую слюду. Широко распространен и составляет 2,5—3% земной коры. Биотитом называются обычно ферродоминантные члены ряда флогопит — аннит, но в этом случае биотит заменяет собой видовое название аннит, а так как биотит в настоящее время принят как термин для обозначения группы в целом, то его можно относить к любым промежуточным членам ряда. Но обычно биотитом называют все-таки бурую или черную триоктаэдрическую слюду.

Происхождение названия

По фамилии французского физика Био (1774— 1862).

Биотит, сплошные чешуйчатые массы (Урал)

• Химический состав
• Разновидности
• Кристаллографическая характеристика
• Форма нахождения в природе
• Физические свойства
• Химические свойства
• Диагностические признаки
• Происхождение минерала
• Месторождения
• Практическое применение
• Физические методы исследования
• Кристаллооптические свойства в тонких препаратах (шлифах)
• Купить биотит

Формула биотита

K(Fe, Mg)3[AlSi3O10](OH, F)2 или K2O . 6(Mg,Fe)O . . Al2O3 . 6SiO2 . 2Н2O.

Химический состав

Весьма изменчив; окись калия (К2О) 4,5—8,5%, окись магния (MgO) 0,3—28%, закись железа (FeO) 2,8—27,5%. окись железа (Fe2O3) 0,3— 20,5%, окись алюминия (Аl2O3) 9,5—31,5%, окись кремния (SiO2) 33—45%, вода (Н20) 6—11,5%; примеси: окисные соединения титана, натрия, ванадия, лития, марганца, бария, стронция, цезия. В химическом отношении биотит «всеяден»: в нем встречаются многочисленные химические элементы.

Разновидности:

• мероксен (греч.)- «мерокс» — чуждый) — нормальный, бедный железомф биотит;
• лепидомелан (греч. «лепядос» — чешуя, «ме-и лас» — черный);
• сидерофиллит (греч. «сидер» — железо, «филлос» — лист) —весьма богатый железом и литием не содержащий магния биотит.

Кристаллографическая характеристика

Сингония Моноклинная.

Класс симметрии. Моноклинно-призматический 2/m в. с. L2PC. Пр. гр. C2/c(C62h). а0 = 5,30; b0 = 9,21; с0 = 20,32; β = 99°18′/ Отношение осей. 0,575 : 1 : 1,103; |3 = 99°18′.

Кристаллическая структура

Слоистая решетка. Структура биотита аналогична структуре мусковита, но вместо гиббситового слоя между кремнекислородными листами располагается бруситовый слой.

Главные формы. Кристаллы биотита часто псевдогексагональные; главные формы: с<001>, Ъ <010>, т <110>, е <112>, п <011>, г <101>и z <132>. (110) Д (110) = = 60°. Обычно они пластинчатые, редко призматические по оси с.

Форма нахождения в природе

Облик кристаллов. Таблитчатый, псевдогексагональный, нередко столбчатый, пирамидальны, боченковидный. Крупные кристаллы иногда обладают зональным строением, иногда гигантских размеров.

Двойники обычно по слюдяному закону.

Агрегаты. Встречается в сплошных пластинчатых, листоватых и чешуйчато-зернистых массах. Друзы кристаллов сравнительно редки.

Физические свойства

Оптические

• Цвет биотита черный, бурый, желтовато-коричневый, до коричневато-красного, иногда с оранжевым, зеленоватым и другими оттенками (в зависимости от содержания железа); осветленный (бронзового цвета) иногда называют кошачьим глазом (бауэрит).. Флогопит — бесцветный; другие представители — черные.
• Черта белая или коричневая.
• Блеск стеклянный, перламутровый. Просвечивает. Твердость 2 – 3. Плотность 3. Спайность весьма совершенная (в одном направление). Излом ступенчатый до неровного. Прочие свойства: отдельные листочки биотита упругие и гибкие.
• Отлив на плоскостях спайности с перламутровый.
• Прозрачность. Непрозрачный или просвечивает.

Ng = Nm = 1,60–1,66 и Np = 1,56–1,60.

Механические

• Твердость 2–3. Минерал эластичный, гибкий. В противоположность тальку и пирофиллиту листочки биотита упругие.
• Плотность. 3,02—3,12, увеличивается в зависимости от содержания железа.
• Спайность. Весьма совершенная по базису (плоскость епайности) (001), несовершенная по боковым граням и граням призмы <110>и <010>. Иногда у биотита проявлена отдельность по <010>и <111>, что соответствует направлениям лучей фигуры удара; самый длинный луч идет параллельно <010>.

Химические свойства

Поведение в кислотах. HCl действует слабо, но в концентрированной H2SO4 разлагается полностью с осаждением белого скелета кремнезема.

Диагностические признаки биотита

Сходные минералы. Гидробиотит, темный вермикулит.

Хорошо распознается по весьма совершенной спайности и черному цвету. Отдельные листочки упруго-гибкие.

Происхождение и нахождение

Магматическое (биотитовые граниты). Пегматитовое — в жилах с мусковитом и без него. Метаморфическое — в различных сланцах и гнейсах.

Биотит имеет разнообразное происхождение, но в основном это эндогенный минерал, являющийся главной составной частью многих изверженных пород, однако содержание MgO и FеО у него непостоянно. Он входит в состав многих метаморфических пород (гнейсы, слюдистые сланцы) и пегматитов. В изверженных породах он обычно формируется позже, чем темноцветные островные и цепочечные силикаты, но если концентрация FeO (+МпО) калия и воды высокая, он может кристаллизоваться до них. Биотит из вулканических пород характеризуется более высоким содержанием ферриионов (оксилепидомелан). В пегматитах кристаллы биотита могут иногда достигать 7 м 2 (Гренландия и Скандинавия). При выветривании биотит теряет калий, который замещается молекулами воды, двухвалентное железо окисляется до трехвалентного, а содержание магния уменьшается. Указанный процесс ведет вначале к образованию гидробиотита, потом вермикулита и, наконец, каолинита. Цвет при этом меняется от почти черного до золотисто-желтого. Такие измененные биотиты известны как рубеллан или «кошачье золото». Процесс природного отбеливания биотита носит название бауэритизация.

Как породообразующий минерал биотит в виде вкраплений встречается во многих магматических горных породах. Он так же является важным породообразующим минералом гранитов, гранодиоритов, трахитов. Реже встречается в более основных и очень редко — в основных породах (базальты).

В крупных кристаллах минерал наблюдается в пегматитовых жилах. Встречается он также в ассоциации с мусковитом, с которым иногда образует параллельные или зональные срастания, причем плоскости спайности проходят через индивиды обеих слюд без перерыва.

Во многих метаморфических породах (контактовые роговики, слюдяные сланцы, парагнейсы, ортогнейсы) встречается в виде мелкочешуйчатых, иногда плотных шлировых выделений.

В виде вкрапленности нередко устанавливается в так называемых контактовых роговиках, образующихся под воздействием гранитных магм обычно на породы некарбонатного состава.
В рудных гидротермальных жилах биотит встречается крайне редко и то обычно в полуразрушенном состоянии.

Весьма широко распространен в некоторых метаморфических породах: кристаллических сланцах, в частности гнейсах.

В процессе интенсивного химического выветривания он подвергается разложению. При этом щелочи выносятся, двухвалентное железо переходит в трехвалентное. Одновременно происходит, повидимому, гидратация (переход в гидробиотит). Минерал теряет блеск, упругость, становится рыхлым. В конечной стадии химического разложения образуются гидроокислы железа и глинистое вещество.

При быстрой эрозии биотит, как минерал химически относительно стойкий, переходит в россыпи, легко расщепляется, измельчается и отлагается вместе с тончайшим илистым материалом в застойных водах. Здесь гидробиотит представляет собой смешаннослойный минерал состава биотит-вермикулит. Он с течением времени претерпевает некоторые изменения и приобретает интенсивный золотистый оттенок. Эти золотистые блестки легко обнаруживаются при промывке; как более легкий материал, они отлагаются на поверхности промытого осадка. В простонародной речи они получили название «кошачьего золота».

Установлено также, что в современных морских осадках биотитовые зерна подвергаются процессу гальмиролиза, т. е. подводному «выветриванию», причем они постепенно переходят в глауконит — слоистый водосодержащий силикат калия и трехвалентного железа (зеленого цвета).

Месторождения биотита

Биотит среди минеральных видов слюд является вторым после мусковита по распространенности в природе. Из бесчисленных месторождений отметим лишь некоторые, отчасти известные пегматитовые месторождения. В Ильменских горах биотит в качестве второстепенного минерала неравномерно, но широко распространен во всех типах пегматитовых жил в виде крупных пластин (до 0,5 м в диаметре), кристаллов и мелкопластинчатых агрегатов в ассоциации с калий=натриевыми полевыми шпатами, нефелином, иногда топазом, магнетитом, ильменитом и другими минералами. В Борщовочном кряже биотит отмечается в пегматитах уд. Савватеевой, в районе р. Слюдянки и в других местах. Огромные пластинчатые кристаллы наблюдались в пегматитах Гренландии и Скандинавии (в Евьё была встречена пластина биотита размером 7 м 2 ).

В Германии в гранитах Броккен (Гарц), гранитах и гранодиоритах Лаузица, в гранит-сиенитовом массиве Мейсен, в гранитах, гнейсах и контактовых роговиках Рудных Г0р. Идиоморфные кристаллы /7 тп L? встРечаются в базальтах Обервизенталя. В Гранулитовых г0рах развиты биотитовые пегматиты. Минерал является также заметной составной частью кордиеритовых гнейсов в окрестностях Бургмау, гранитов, пегматитов и кристаллических сланцев Тюренгенского Леса.

Практическое применение

Пракического значения не имеет. Уральскими кустарями применяется лишь в качестве блесткового материала при изготовлении из цветных камней детских игрушек и различных предметов для украшения, театральных декораций.

Физические методы исследования

Дифференциальный термический анализ. Кривая ДТА биотита характеризуется эндотермическим пиком при температуре около 1160°.

Главные линии на рентгенограммах: 10,0(10) — 3,35(10) — 2,62(8) —2,435(8) — 2,175(8) — 1,998(8) — 1,669 (8) — 1,533(9) (флогопит); 10,0(10) — 3,34(10)—2,63(8) — 2,44(6) -1,672(6) — 1,541(8) -1,363(4) (биотит); 10,1(10) — 3,36(10) — 2,65(8) — 2,452(8) — 2,186(8) — 2,006(8) — 1,676(8) — 1,548(8) (лепидомелан).

Старинные методы. Под паяльной трубкой с трудом плавится в серое или черное стекло (в зависимости от содержания железа).

Кристаллооптические свойства в тонких препаратах (шлифах)

Под микроскопом он легко устанавливается по густой окраске и резко выраженному плеохроизму по Ng = Nm красновато-коричневый до темно-коричневого (вдоль плоскости спайности), по Np бледно-желтый до бесцветного (перпендикулярно плоскости спайности). ng = 1,565- 1,670, nm = 1,564 — 1,670, np = 1,535 — 1,616 соответственно для флогопита и сидерофиллита; разница связана с содержанием Fe3+ (оксилепидомелановая молекула), (—) 2V для биотита

0°, а для флогопита — около 10° (увеличивается с возрастанием трехвалентного железа). Плоскость оптических осей может быть параллельна (010) — такие биотиты называются мероксенами, или менее часто перпендикулярна (010) — тогда они называются аномитами.

Источник

Минерал биотит: химический состав, происхождение и основные разновидности. Практическое применение, магические и лечебные свойства биотита

Биотит (другое название – железная слюда) – достаточно мягкий и эластичный минерал, легко поддающийся механической обработке. В земной коре часто залегает рядом с мусковитами и полевыми шпатами. Подробнее о происхождении, разновидностях и свойствах минерала биотита расскажет наша статья. Из нее вы также узнаете, где применяется этот камень и какими целебными качествами он обладает.

Биотит: класс минерала и происхождение названия

Современная наука насчитывает в мире около 4 тысяч различных минералов. Вполне возможно, что, пока вы читаете эту статью, их список пополнится новым образцом. Ежегодно геологи открывают 50-60 новых минералов. Но в этой статье мы расскажем лишь об одном из них – биотите.

Минерал получил свое название от имени известного французского ученого Жана Батиста Био. Именно он впервые занялся подробным изучением его физических и химических свойств. В 1847 году биотит был официально зарегистрирован и пополнил общий минералогический перечень.

Минерал биотит относится к классу силикатов. Подкласс – слоистые силикаты и алюмосиликаты. Семейство – слюды. Так как биотит почти на 50 % может состоять из оксидов железа, его также нередко именуют железной слюдой.

Химический состав и основные свойства минерала

Биотит весьма неоднороден по своему химическому составу. Чаще всего он состоит из следующих веществ и соединений:

• Двухвалентный оксид железа (FeO).
• Трехвалентный оксид железа (Fe₂O₃).
• Диоксид кремния (SiO₂).
• Оксид калия (K₂O).
• Оксид магния (MgO).
• Оксид алюминия (Al₂O₃).
• Вода.

Процентное содержание каждого из перечисленных соединений может варьироваться в широких пределах. Присутствуют в биотите и другие примеси (литий, марганец, стронций и прочие). В зависимости от химического состава, цвет минерала может быть черным, бронзовым, красным, темно-зеленым или желтым.

Основные свойства биотита:

• Минерал гибкий и эластичный, расслаивается на отдельные листочки.
• Твердость от 2 до 3 (по шкале Мооса).
• Плотность от 2,8 до 3,4 г/см 3 .
• Блеск стеклянный.
• Сингония моноклинная.
• Прозрачный в тонких пластинах и непрозрачный в крупных кристаллах.
• Плавится от огня свечи.
• Вступает в реакцию с серной кислотой.
• Под длительным воздействием прямых солнечных лучей выгорает.

Происхождение и распространение в природе

Минерал биотит образуется в результате химических воздействий на роговую обманку и авгиты. В природе встречается повсеместно (как правило, в виде пластинчатых или столбчатых форм) и составляет около 2,5 % массы земной коры.

Биотит является породообразующим минералом для гранитов, трахитов, гранодиоритов. Широко распространен в пегматитах, встречается во многих породах метаморфического происхождения. Очень часто залегает в земной коре рядом с кварцами, мусковитами, авгитами и полевыми шпатами. Главные месторождения биотитов находятся в Германии, Италии, России, Норвегии и Канаде. Очень красивые камни добываются также в Танзании, Гренландии и на Аляске.

Основные разновидности

В зависимости от химического состава и содержания тех или иных примесей, геологи выделяют несколько разновидностей биотита. Перечислим самые распространенные из них:

• Мероксен отличается крайне низким содержанием железа.
• Рубеллан встречается исключительно в эффузивных (лавовых) породах. Выделяется насыщенной кирпичной или бурой окраской.
• Бауэрит (или «кошачье золото») – минерал бронзового цвета.
• Лепидомелан – минерал с повышенным содержанием оксидов железа, имеет черный цвет.
• Сидерофиллит – минерал с минимальным содержанием магния в составе и высоким процентом железа. Цвет от темно-бурого до черного.
• Глауконит имеет кристаллы зеленого цвета, которые видоизменились в результате длительного контакта с морской водой. Некоторые ученые выводят глауконит в самостоятельный минерал, не считая его разновидностью биотита.

Практическое применение биотита

Одна из разновидностей минерала (флогопит), благодаря своим уникальным изоляционным свойствам и устойчивостью к высоким температурам, широко используется в радиотехнике и электронике. Минерал биотит также применяется в строительной индустрии в качестве теплоизоляционного материала. Он также является компонентом некоторых удобрений.

Железной слюдой облицовывают разнообразные деревянные изделия. Биотитовый порошок добавляют в краски и эмали, чтобы придать им блеска, а также в пудру и тени для век. Иногда из него делают блестки для игрушек и декораций. Используют биотит и в ювелирном деле, при производстве кулонов, браслетов и прочих авторских украшений. За отдельными, особо крупными и красивыми экземплярами ведут охоту коллекционеры камней.

Минерал применяется также в научных целях. В частности, в геологии с его помощью определяют возраст и условия формирования тех или иных горных пород.

Магические и целебные свойства камня

Если верить литотерапевтам (литотерапия – лечение камнями), биотит обладает целым рядом целебных свойств. Это и способность снимать стрессы, и улучшение иммунной системы организма, и укрепление волос и ногтей. Минерал также нормализует уровень сахара в крови человека.

Магические свойства биотита во многом определяются окрасом конкретного минерала. Так, камень зеленого цвета помогает человеку избавиться от внутренних конфликтов и переживаний. Красный биотит возвращает в жизнь супружеской пары огненную страсть и любовь, бронзовый – привлекает в дом удачу и финансовое благополучие. Камни черного цвета используют для развития интуиции.

Многие маги и гадалки используют биотит в своих ритуалах для связи с высшими силами. Астрологи уверяют, что этот камень подходит абсолютно всем знакам зодиака. Особенно его рекомендуют носить тем людям, которые мечтают развить свои экстрасенсорные способности.

Источник