Минерал серпентин: свойства, разновидности, применение

Иногда этот минерал, получивший свое название за некоторое сходство со змеиной кожей (лат. serpens – «змея»), ошибочно именуют змеевиком. Змеевик – это горная порода, а у нас речь пойдет о минерале серпентине.

Состав и кристаллическая структура

Серпентин – групповое наименование минералов, близких по химическому составу и структуре, принадлежащих к подклассу слоистых силикатов. Общая формула серпентинов имеет вид X₃[Si₂O₅](OH)₄, где X – магний Mg, двух- или трехвалентное железо Fe²⁺, Fe³⁺, никель Ni, марганец Mn, алюминий Al, цинк Zn. Соотношение компонентов может варьировать, но магний присутствует в составе серпентинов почти всегда.

Минералы этой группы характеризуются молекулярной слоистой кристаллической решеткой, монокристаллов не образуют. Разновидности серпентина отличаются большим многообразием форм выделения.

Краткое описание серпентинов

Минералов, относящихся к группе серпентинов, насчитывают довольно много (около двадцати), но основными представителями группы являются три вида:

• Антигорит – листоватый, чешуйчатый минерал, легко разделяется. Иногда образует сплошную массу. Имеет бледно-зеленый или зеленовато-серый цвет.
• Лизардит – минерал зеленого, зеленовато-синего, желтого или белого цвета, часто формирующий клееподобные скрытопластинчатые агрегаты.
• Хризотил – обладает тонковолокнистой структурой, светло-зеленым, иногда золотистым цветом. Разновидностью его является хризотил-асбест.

Серпофир, или благородный серпентин – минерал желто-зеленого оттенка, сложенный обычно лизардитом или антигоритом. Ему свойственны плотные агрегаты, просвечивающие в краях.

Серпентин имеет и другие разновидности с различным содержанием никеля, железа, марганца: непуит, гарниерит, амезит и так далее. Например, представленный ниже на фото серпентин – минерал непуит. Он содержит много никеля (иногда полностью замещающего магний) и может служить рудой на этот металл.

Физико-химические свойства серпентина

Минерал имеет следующие физические характеристики:

• плотность – от 2,2 до 2,9 г/см³;
• твердость по шкале Мооса от 2,5 до 4;
• блеск – стеклянный, с жирным или восковым отливом;
• спайность – отсутствует, за исключением антигорита (редко);
• черта – белая;
• излом – раковистый у скрытокристаллических агрегатов, ровный у пластинчатых, занозистый у асбестов (хризотил).

Серная и соляная кислоты разлагают серпентин. Минерал часто содержит различные химические примеси, влияющие на окраску.

Серпентин в составе горных пород

Минерал образуется в результате низкотемпературного гидротермального метаморфизма ультраосновных пород, содержащих оливин и пироксены (дунитов, перидотитов). Этот процесс носит название серпентинизации, а практически мономинеральные породы, сформировавшиеся в ходе его, именуются серпентинитами. Они могут иметь небольшую примесь реликтовых минералов, таких как оливин.

Также в серпентин могут перейти доломиты (осадочные карбонатные породы), подвергающиеся воздействию гидротерм.

Серпентиниты залегают обычно в виде неправильных массивов и тел линзовидной формы, широко распространенных по всему миру. На территории России очень богаты серпентинитовыми месторождениями Урал, Карелия, Северный Кавказ, Средняя и Южная Сибирь, Забайкалье, Камчатский край.

Декоративный камень

Серпентинит, используемый как поделочный и облицовочный материал, часто называют змеевиком. Так прозвали камень уральские мастера, издавна работавшие с ним. Вследствие большого разнообразия фактур и оттенков, а также достаточно высокой прочности и вязкости в сочетании с низкой твердостью, змеевик является популярным декоративным камнем.

Змеевики могут быть сложены разными видами серпентинов. Минералы хризотил и серпофир (благородный серпентин) образуют разновидность змеевика, отличающуюся наиболее высокими декоративными качествами – офиокальцит, или, иначе, серпентинитовый мрамор. Это мелкозернистая порода, основу которой составляют хризотил и сопутствующий кальцит, а серпофир присутствует в виде многочисленных вкраплений и прожилков.

Змеевик используется с древнейших времен: известны вазы из него, созданные еще в додинастическом Египте. Статуя фараона Аменемхета III приблизительно 1800 г. до н. э., фрагмент которой хранится в музее Мюнхена, тоже выполнена из серпентинита. В настоящее время из змеевика изготовляют всевозможные сувениры и элементы отделки интерьеров (как наружный облицовочный материал он не используется из-за плохой устойчивости к атмосферным воздействиям).

Использование серпентинов в промышленных областях

В технических отраслях также достаточно широко развито применение серпентинов.

Минерал хризотил-асбест, например, используется при изготовлении огнеупорных тканей и теплоизолирующих конструкций. Кроме того, он ценится как материал, стойкий к щелочам. Упоминавшийся выше непуит и другие никельсодержащие серпентины являются рудой на никель. Некоторые минералы данной группы с высоким содержанием магния могут служить в химической промышленности важным сырьем для получения этого металла.

Серпентины с высокой степенью гидратации применяются при организации биологической защиты ядерных реакторов в качестве засыпки, заполнителей бетона. Минералы, обедненные железом при высоком содержании магния и кремнекислоты, находят применение как сырье для адсорбентов, используемых при очистке воды и газов.

Массивы серпентинизированных горных пород представляют интерес с точки зрения поисков и разведки сопутствующих им месторождений таких ценных ископаемых, как алмазы, платиновые и хромитовые руды.