6. Роль глин

Глина - одна из самых распространенных пород, часто встречающаяся и на поверхности Земли, и в осадочных толщах. Насколько можно судить по древнейшим осадочным породам, отложенным в раннем докембрии, глины были так же широко распространены и тогда. Глины - крайне тонкозернистые породы. Входящие в их состав минералы объединяются в группу так называемых глинистых минералов, изучение которых стало возможным лишь после разработки методов рентгеноструктурного анализа. Глинистые минералы сходны между собой по строению и составу. Они состоят из силикатов алюминия и других катионов и содержат много воды. Глинистые минералы обладают ярко выраженной пластинчатой структурой, напоминающей строение слюд, но здесь отдельные кристаллы гораздо мельче, а химический состав гораздо более изменчив.

Кристаллическая решетка глинистых минералов состоит из правильных, тонких, параллельных, лежащих стопкой слоев прочно связанных ионов. В промежутках между слоями располагаются катионы и гидроксильные группы. Расстояние между параллельными слоями может изменяться в зависимости от количества катионов и гидроксильных групп. В случае монтмориллонита (фиг. 82) в промежутки между отдельными пластинками могут включаться молекулы воды. Поэтому глины при намокании набухают, а высыхая, уменьшаются в объеме.

Фиг. 82. Схематическое сечение кристаллической решетки монтмориллонита, одного из глинистых минералов наиболее простого строения [9]. Силикатные слои разделены непрочно связанными с минералом молекулами воды. Из-за изменения числа молекул воды глины набухают при намокании и уменьшаются в объеме, высыхая. Максимальное расстояние между силикатными слоями - около 1,4 нм. Глины, вероятно, играли важную роль в процессе возникновения жизни. Отдельные кристаллы очень малы и обладают пластинчатой структурой, вследствие чего у них очень велико отношение поверхности к массе. Поэтому они могли адсорбировать большие количества различных соединений 'первичного бульона', что отмечено еще в 1951 году Берналом. Другое важное свойство глин - это способность обмениваться катионами с окружающей пресной или морской водой, способствуя сохранению постоянства состава воды