Struktury a klasifikace
jílových minerálů (JM) - 1
c×sinB=
7,1–7,3A
serpentin-kaolinit
(x~0)
=kationt v tetraedrech
=kationt v oktaedrech
=mezivrstevní kationt
=vyměnitelný kationt
=kyslík
=hydroxidová skupina
=molekuly vody
=kyslík + hydroxidová skupina (v projekci)
mastek-pyrofylit
(x~0)
slídy (illit) (x~1,0) a
křehké slídy (x~2,0)
smektity (x~0.25–0,6)
a vermikulit
(x~0,6–0,9)
chlorit (x je variabilní)
9,1–9,4A 9,6–10,1A
14,4–15,6A 14,0–14,4A
mastek pyrofylit
flogopit muskovit
sk. serpentinitu
(lizardit)
kaolinit
brucit
gibbsit
Trioktaedrické Dioktaedrické
1:1
2:1
2:1
sítě
mezivrstevní kationt
Tetraedrická a oktaedrická koordinace
Pohled shora Boční pohled
Kulový model
Kuličkově
vazební model
Polyedrový model
Tetraedr Oktaedr Tetraedr Oktaedr
Tetraedrická síť
O
Si
O
O
O
Apikální kyslíky
Bazální kyslíky
Pohled shora
zboku
Oktaedrická síť
dioktaedrická
trioktaedrická (brucit, Mg2+)
(gibbsit, Al3+)
Schéma struktury hlavních skupin fylosilikátů
struktura pyrofylitu
typ vrstev 2:1
dioktaedrická síť uvnitř 2 oktaedrů ze 3 je Al
náboj na vrstvu (1:1) ~ 0, proto mezivrství je prázdné
Pyrofylit
Al2Si4O10(OH)2
struktura mastku
typ vrstev 2:1
dioktaedrická síť uvnitř
2 oktaedrů ze 3 je Al
Mg3Si4O10(OH)2
náboj na vrstvu (1:1) ~ 0,
proto mezivrství je prázdné
Schéma struktury hlavních skupin fylosilikátů
skupina slíd
se dělí na dioktaedrické slídy a trioktaedrické slídy,
obě podskupiny mají vrstvy typu 2:1
trioktaedrické slídy mají náboj na vrstvu (2:1 = TOT) 1,
náboj je způsoben substitucí 1Al3+ za 1 Si4+ ze 4 Si v každé tetraedrické síti,
tento náboj je v mezivrství kompenzován jednomocným kationtem (např. K+, Na+),
v oktaedrické síti jsou obsazeny všechny oktaedry 2 mocným kationtem (Mg2+, Fe2+)
flogopit
annit
eastonit
siderofilit
biotit
KMg3(Si3Al)O10(OH, F)2
KFe2+
3(Si3Al)O10(OH, F)2 KFe2+
2 Al(Si2Al2)O10(OH, F)2
KMg2Al(Si2Al2)O10(OH, F)2
dioktaedrické slídy mají náboj na vrstvu (2:1 = TOT) 1, stejný jako triokt.,
náboj je způsoben substitucí 1Al3+ za 1 Si4+ ze 4 Si v každé tetraedrické síti,
tento náboj je v mezivrství kompenzován jednomocným kationtem (např. K+, Na+),
v oktaedrické síti jsou obsazeny 2 ze 3 oktaedrů 3 mocným kationtem (Fe3+, Al3+)
illit, glaukonit také někdy ve sk. slíd,
náboj illitu 0,75 díky menší míře substituce
Si za Al v tetraedrech, potom menší náboj a tedy méně mezivrstevného K,
náboj glaukonitu 0,8
struktura muskovitu
ideální vzorec muskovitu: KAl2(Si3Al)O10(OH, F)2
Al
O
OH
Si
K+
Al
Si
O
OH
Ca2+
Muskovit
Margarit
CaAl2(Al2Si2)O10(OH)2
náboj na vrstvu (2:1 = TOT) je 2,
díky substituci 2Al za 2 Si ze 4 Si
v každé tetraedrické síti,
tento náboj je v mezivrství kompenzován
dvojmocným kationtem (Ca2+),
je dioktaedrický, v oktaedrické síti jsou
obsazeny 2 ze 3 oktaedrů
3 mocným kationtem (Al3+)
podskupina křehkých slíd
Mezirovinné vzdálenosti d (Å)
diagram mísitelnosti
muskovitu (K) a paragonitu (Na)
jméno chemický vzorec krystalová soustava složení okt.
vrstvy
poznámka náboj
(mol/vzorc. jedn.)
CEC
(meq/100g)
měrný
povrch
(m
2
/g)
Flogopit KMg3(Si3Al)O10(OH, F)2 1polytyp mon, 1 trig trioktaedrická sk. slíd 1 5-15
Biotit K(Mg0,6-1,8 Fe2,4-1,2)(Si3Al)O10(OH, F)2 2 polytypy mon, 1trig trioktaedrická sk. slíd 1 5-15
Annit KFe3(Si3Al)O10(OH, F)2 mon trioktaedrická sk. slíd 1 5-15
Lepidolit K (Li Al)3 (SiAl)4O10(OH, F)2 2 polytypy mon, 1trig trioktaedrická sk. slíd 1 5-15
Clintonit CaAl2[Al2Si2O10(OH)2] + CaMg3[Al2Si2O10(OH)2] směsný krystal trioktaedrická sk. křehkých slíd 2 5-15
Paragonit NaAl2(Si3Al)O10(OH, F)2 2 polytypy mon dioktaedrická sk. slíd 1 5-15
Muskovit KAl2(Si3Al)O10(OH, F)2 3 polytypy mon, 1 trig dioktaedrická sk. slíd 1 5-15
Fengit K[Al1,5(Mg, Fe)0,5](Si3,5Al0,5)O10(OH, F)2 odr. muskovitu dioktaedrická sk. slíd, odr. musk. 1 5-15
Illit K0,89 (Al1,85 Mg0,10 Fe0,05) (Si3,2 Al0,8)O10(OH)2 3 polytypy mon, 1 trig dioktaedrická sk. hydroslíd 0.75 15-40 150 * 10
3
(mořské
sed.)
Glaukonit K<1 (Fe
3+
Al) (Mg Fe
2+
) (SiAl)4O10(OH)2 2 polytypy mon dioktaedrická sk. slíd 0.8 15-40
Margarit CaAl2(Al2Si2)O10(OH)2 mon dioktaedrická sk. křehkých slíd 2 5-15
Tab. 2.2.12 Ideální chemické složení minerálů skupiny slíd, křehkých slíd a hydroslíd, které jsou nejrozšířenější v půdách a v povrchovémprostředí podle
Thompsona a Ukrainczyka (2002), Bernarda et al. (1992) a Šuchy (2002)
Polytypizmus
(= polymorfizmus)
vrstvených silikátů
Při stohování vstev
dochází k relativnímu
posunu (b) nebo rotaci
(c) stejných
strukturních jednotek
(a).
U illitu (slíd) existují
polytypy
1M – pouze posun
2M1 – rotace o 120°
3T – rotace s posunem