1. Группа талька-пирофиллита

Эта группа представлена двумя весьма характерными по физическим свойствам минералами, являющимися, повидимому, крайними членами особого изоморфного ряда.

Как уже было указано во введении к слюдоподобным минералам, кристаллические структуры этих минералов чрезвычайно близки одна к другой. Различие заключается лишь в том, что в структуре талька катионы Mg²⁺ заполняют все шестикоординационные места между двумя гексагональносетчатыми слоями [Si₄O₁₀], а в структуре пирофиллита катионы Аl³⁺ занимают только две трети этих мест. В реже встречающихся промежуточных по составу разностях (например, в пирофиллите примерно с 30% молекул талька), повидимому, имеет место периодическое внедрение магнезиальных или глиноземистых пакетов в зависимости от общего состава.

В противоположность многим другим группам минералов данного подкласса, изоморфное замещение Mg²⁺ на Fe²⁺ и Ni²⁺, а также Аl³⁺ на Fe³⁺ - в ряду тальк-пирофиллит устанавливалось пока в узких пределах. Близость многих физических свойств этих минералов настолько велика, что по внешним признакам часто пирофиллит принимают за тальк и наоборот.

Тальк - Mg₃[Si₄O₁₀][OH]₂, или 3MgO•4SiO₂•Н₂O. Старинное арабское название минерала.

Химический состав. MgO 31,7%, SiO₂ 63,5%, Н₂O 4,8%. Обычно часть MgO бывает замещена FeO (до 2-5%). Кроме того, довольно часто присутствует Аl₂O₃ (до 2%), изредка в небольших количествах (до десятых долей процента) NiO.

Сингония моноклинная. Очень редко наблюдается в таблитчатых кристаллах гексагонального и ромбического облика, непригодных, однако, для измерения. Агрегаты. Весьма характерны листоватые, чешуйчатые, часто плотные массы, называемые жировиком, стеатитом, мыльным или горшочным камнем.

Цвет талька бледнозеленый (для крупнолистовых масс) или белый с желтоватым, буроватым, зеленоватым, иногда интенсивным оттенком. Тонкие листочки прозрачны или просвечивают. Блеск стеклянный с перламутровым отливом. Ng = 1,575-1,590 и Np = 1,538-1,545.

Твердость около 1. Жирен на ощупь. Листочки гибки, но не упруги. Спайность весьма совершенная по {001}. Спайные листочки дают шестилучевую фигуру удара и часто обнаруживают направления спайности, параллельные линиям удара. Вследствие этого нередко раскалывается на ромбические или гексагональные кусочки. Уд. вес 2,7-2,8. Прочие свойства. Плохой проводник тепла и электричества. Огнеупорен. Тальковый камень не плавится до температуры 1300-1400°.

Диагностические признаки. Легко узнается по низкой твердости, жирному ощущению в руках, светлой окраске и совершенной спайности листоватых разностей. Однако от пирофиллита, особенно в тонкокристаллических массах, отличим лишь по химическим реакциям.

П. п. тр. белеет, расщепляется и с трудом оплавляется по краям в белую эмаль. Будучи сильно прокален, приобретает значительную твердость (около 6). В кислотах нерастворим даже при нагревании. С раствором азотнокислого кобальта после прокаливания становится бледнорозовым (отличие от пирофиллита).

Происхождение. Тальк чаще всего встречается как продукт гидротермального изменения богатых магнезией ультраосновных пород. В этих случаях он, как правило, ассоциирует с остаточными зернами хромшпинелидов и с новообразованиями карбонатов магния (брейнеритом, магнезитом), иногда кальция. Очень характерны в качестве новообразований также метакристаллы гематита или магнетита, изредка апатита. Судя по парагенезису минералов, образование талька за счет силикатов магния происходит с помощью гидротерм, содержащих углекислоту, по следующей схеме реакции:

 4(Mg,Fe)2SiO4 + Н2O + ЗСO2 → Mg3[Si4O10][ОН]2 + 3MgCO3 + Fe2O3. 
 оливин      тальк	  магнезит гематит 

Присутствие гематита указывает на окислительную обстановку реакции. В восстановительной среде образуются магнетит и брейнерит и сам тальк содержит некоторое количество FeO.

Месторождения талька связаны и с контактово-метасоматическими процессами, образуясь в гидротермальной стадии на границе доломитов с интрузивными породами. В этих случаях он встречается в виде линзообразных тел и отличается чистотой и высокосортностью. Образование его происходит, очевидно, по следующей схеме:

 3CaMg[СO3]2 + 4SiO2 + Н2O → Mg3[Si4O10][ОН]2 + ЗСаСO3 + ЗСO2. 
 доломит    	тальк	  кальцит

Известны псевдоморфозы тонкочешуйчатых агрегатов талька по оливину, энстатиту, диопсиду, актинолиту и другим магнийсодержащим минералам.

Практическое значение. Тальк широко используется в промышленности. Он находит применение главным образом в молотом виде (тальковый порошок) и отчасти в форме кускового талька.

Тонкоразмолотый тальк широко используется в бумажной, а также в резиновой промышленности в качестве наполнителя для увеличения объема данного материала без существенного изменения его полезных свойств. Высшие безжелезистые сорта применяются в парфюмерии (при изготовлении пудры, мазей, пасты). В красочной промышленности употребляется для изготовления огнезащитных и светоупорных красок и мягких карандашей для стекла, материй, металла. В текстильной промышленности используются адсорбционные свойства талькового порошка, в связи с чем он применяется для беления хлопка, вывода жирных пятен и других целей. В керамической промышленности тальковый порошок применяется для изготовления высоковольтных электроизоляторов, глазурей, кислото- и щелочеупорных сосудов, водосточных труб и т. д.

Тальковый камень, обычно содержащий примеси других минералов (главным образом карбонатов и хлоритов), применяется в виде кирпичей, плит и пр. Особенно отличаются огнеупорными свойствами тальковые камни, богатые примесью магнезита. Применяются они для футеровки металлургических печей, топок паровозов и др. Наконец, из молотых тальковых камней с помощью флотационного обогащения можно получать чистый тальковый продукт.

Месторождения. Шабровское месторождение талькового камня (в 25 км к югу от г. Свердловска) известно еще с 20-х годов прошлого столетия. Оно образовалось в связи с воздействием на серпентиниты гидротерм, богатых С02, генетически связанных с более молодыми гранитными интрузиями. В результате этого воздействия возникли самые разнообразные по составу породы: талько-хлоритовые, нередко с кристаллами турмалина, иногда магнетита, и зернами эпидота, апатита и других минералов; пироксено-гранато-эпидотовые, образовавшиеся вследствие привноса вместе с летучими компонентами кремнезема; талько-карбонатные с гематитом и магнетитом; талько-хлорито-актинолитовые породы и проч. Крупнопластинчатый тальк встречается в виде прожилков и жил, располагающихся вкрест простирания среди талько-содержащих пород.

Крупные месторождения, связанные с карбонатными породами, известны в Канаде в Мэдокском округе. Линзообразные тальковые залежи состоят из листоватого талька снежно-белого, светлосерого и коричневого цвета с примесью карбонатов (кальцита и доломита), тремолита и других минералов.

Пирофиллит - Al₂[Si₄O₁₀][ОН]₂ или Аl₂O₃•4SiO₂•Н₂O. "Пирос" - по-гречески - огонь, "филлон" - лист. Название дано вследствие способности этого минерала расщепляться на тонкие листочки перед паяльной трубкой. Впервые, как минеральный вид, был установлен Р. Германом (1829 г.) в Березовском золоторудном месторождении (Урал).

Химический состав. Аl₂O₃ 28,3%, SiO₂ 66,7%, Н₂O 5,0%. Содержание отдельных компонентов колеблется в довольно широких пределах. В виде примесей устанавливаются: MgO(до 9% и, вероятно, выше), FeO (до 5%), Fe₂O₃, в ничтожных количествах СаО, щелочи и окись титана.

Сингония моноклинная. Кристаллы, пригодные для измерения, не встречаются. Обычно распространен в виде пластинчато-лучистых агрегатов (см. рис. 38) или скрыточешуйчатой плотной породы, носящей название агальматолита или пагодита. "Агальма" по-гречески - статуя, "пагода" - буддийский идол и храм. Из этого камня выделывались фигуры китайских божков.

Цвет пирофиллита белый с желтоватым оттенком или бледнозеленый; нередко полупрозрачный. Блеск стеклянный с перламутровым отливом для пластинчатых агрегатов. Ng = 1,600, Nm = 1,588 и Np = 1,552.

Твердость около 1. Жирный на ощупь. Тонкие листочки гибки, упругостью не обладают. Спайность совершенная по {001}. Уд. вес 2,66 -2,90.

Диагностические признаки. Характерны очень низкая твердость, светлая окраска, перламутровый или мерцающий блеск. От талька без химических анализов или реакции с азотнокислым кобальтом не отличим. Весьма вероятно, что во многих случаях ошибочно принимается за тальк. Известны случаи, когда пирофиллитовые месторождения вначале разведывались как тальковые.

П. п. тр. не плавится. Расщепляется на тончайшие листочки и обращается в снежно-белую массу. При прокаливании в закрытой трубке выделяет воду при высокой температуре и принимает серебристый отлив. В кислотах не разлагается. С раствором Co[NO₃]₂ после прокаливания принимает синий цвет (присутствие А1).

Происхождение. Встречается в некоторых гидротермальных жильных месторождениях как низкотемпературный минерал в ассоциации с кварцем, карбонатами, гематитом и другими минералами, образовавшимися в результате гидротермального разложения обычно кислых изверженных пород.

Распространен также в некоторых богатых глиноземом метаморфических сланцах, иногда в весьма значительных массах. Образуется, повидимому, за счет богатых бейделлитом или монтмориллонитом осадочных горных пород при значительно повышенных температурах. Известен также в виде псевдоморфоз по андалузиту, дистену, мусковиту и другим силикатам алюминия и алюмосиликатам, образующимся, повидимому, в процессе наложения гидротермальной деятельности.

Практическое значение. В случаях скоплений в виде сплошных, значительных по размерам масс имеет несомненный промышленный интерес. Свойства пирофиллита таковы, что он может быть широко использован в бумажной, керамической, строительной (в качестве огнеупорного камня), электротехнической (для изоляторов), резиновой (в качестве наполнителя) и других отраслях промышленности. Подробнее о применении было сказано выше (см. тальк). В древние времена в Китае плотные разности его, известные под названием "китайского агальматолита", употреблялись для изготовления различных безделушек, статуэток, грифельных карандашей и пр.

Месторождения. Замечательные по бледнозеленой окраске и перламутровому блеску звездчатые (см. рис. 38) и пластинчато-лучистые агрегаты пирофиллита встречаются в кварцевых жилах среди пирофиллито-карбонатных пород в районе между Березовским и Пышминским месторождениями на Урале (близ г. Свердловска). Пирофиллит здесь наблюдается в виде оторочек на стенках жил, выполненных в середине кварцем. В мелколистоватых и плотных массах встречен также около г. Миасса (Ю. Урал).

Крупные месторождения агальматолита известны в Китае. В виде пирофиллитового сланца в значительных массах распространен в штатах Арканзас, Джорджия и С. Каролина (США). В Бразилии, близ Оуро-Прето (Минас-Жерайж), встречен в форме листоватых агрегатов в ассоциации с топазом. Вообще нужно сказать, что пирофиллит пользуется широким распространением.