Глауконит

Глауконит (англ. Glauconite) - сложный калийсодержащий водный алюмосиликат, минерал из группы гидрослюд подкласса слоистых силикатов непостоянного и сложного состава. 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.
В 1998 году Подкомитет IMA по слюдам (Rieder et al., 1998) ввёл вместо гидрослюд термин "слюды с межслойным дефицитом катионов". Дал для диоктаэдрических слюд с межслойным дефицитом катионов идеализированную формулу и выделил среди них три твёрдых раствора: иллит, глауконит и браммаллит. Минералы, образующие эти твёрдые растворы, неизвестны.

Встречается в рыхлых осадочных породах. Примесь глауконита придает содержащим его породам зеленоватый оттенок.  Разлагается только в концентрированной HCl.  Обладает значительной способностью к поглощению воды и катионному обмену.

Нахождение минерала в природе

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 глауконита

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.