26. Хим. Состав газообразных продуктов вулканических извержений.

Вулканичесие газы можно разделить на собственно магматические из лавовых озер и фумарольные.

Главными составляющими вулканических газов являются вода (водяной пар) находящаяся при очень высоких температурах частично в диссоциированном состоянии; углекислота, окись углерода, азот, водород, метан, хлор, фтор, газообразные соединения серы и бора, аргон и некоторые другие газы.

В разные стадии деятельности вулкана, по мере его угасания, падает температура и изменяется состав газов. Принято называть газы с температурой выше 180° фумаролами (от лат. fumus — дым) по месту их выхода обычно из паразитических кратеров; выделяющиеся фумароль-ные газы имеют вид густых облаков из паров воды и газов. Газы с температурой от 100 до 180° С и места их выхода называют сольфатарами (от итал. solfatara — серная копь). Состав их характеризуется значительным содержанием сернистых соединений. Выходы газов с температурой ниже 100° С называются мофеттами (углекислые фумаролы); в их составе преобладает, не считая паров воды, углекислый газ.

27. Геохимия гидротермальных процессов

— раздел геохимии, изучающий свойства, состав и деятельность перегретых водных растворов, т. е. их фазовый состав, кислотность — щелочность, температуры и давления, концентрации, формы нахождения хим. элементов (формы переноса), условия образования (отложения) и преобразования м-лов. Основными методами изучения являются изучение минер. асс., состава газово-жидких включений, термодинамический анализ, физико-хим. эксперимент.

Гидротермальные процессы - эндогенные геологические процессы образования и преобразования минералов и руд, происходящие в Земной Коре на средних и малых глубинах с участием горячих водных растворов при высоких давлениях. В результате гидротермальных процессов происходит формирование гидротермальных жил и рудных месторождений.

В зависимости от температур образования принято выделять пневматолитовые (выше 400°С) и собственно гидротермальные месторождения (400 - 50°С). Несколько особняком стоят гидротермальные жилы т. наз. "альпийского типа", минералообразование в которых происходит вне зависимости от близости магматических очагов и их влияния.

28 Изоморфизм.

Изоморфизм — способность химических элементов (атомов или ионов) замещать друг друга в кристаллической решетке минерала не меняя при этом его структуру.

Степень совершенства (при данных температуре и давлении) изоморфизма определяется близостью межатомных расстояний, состоянием химической связи и строением электронной оболочки атомов. При изоморфизме ионы (атомы) одного элемента замещают в кристаллической решетке минерала ионы (атомы) другого элемента. В более сложных случаях замещение происходит не между отдельными ионами (атомами), а между группами, комплексами ионов. Изоморфные замещения могут происходить как между ионами с одинаковой валентностью, так и между разновалентными ионами. В соответствии с этим выделяют изовалентный и гетеровалентный изоморфизм.

При изовалентном изоморфизме в структуре минерала замещаются ионы равной валентности. При гетеровалентном изоморфизме в кристаллической решетке замещаются ионы разной валентности.

При этом важным условием является выравнивание электростатического баланса соединения, которое может происходить следующими путями: 1. Помимо гетеровалентного замещения двух элементов происходит еще дополнительное изоморфное замещение других двух элементов. Оба эти замещения дают суммарный эффект, при котором баланс электрических зарядов не меняется. 2. Выравнивание электрического баланса изоморфной смеси может осуществляться также за счет замещения неодинакового числа ионов, как это происходит в слюдах. 3. В том случае, когда решетка кристалла обладает вакантными местами, компенсация зарядов при гетеровалентном изоморфизме осуществляется дополнительными ионами. В итоге один ион большей валентности замещается двумя ионами, сумма валентностей которых равна валентности первого иона. Этот вид гетеровалентного изоморфизма широко распространен в роговых обманках. Помимо изовалентного и гетеровалентного изоморфизма некоторые авторы выделяют еще особый вид изоморфизма, при котором в кристаллическую решетку одного вещества оказываются включенными слои или блоки другого вещества субмикроскопических размеров. Однако следует подчеркнуть, что если первые два вида изоморфизма дают продукты в виде твердых растворов, принципиально сопоставимых с обычными жидкими растворами по степени их гомогенности, то предлагаемый особый вид изоморфизма, строго говоря, должен быть сопоставлен скорее с коллоидными системами, чем с обычными растворами. Комплекс причин, от которых зависит характер изоморфизма, его направленность и интенсивность можно разделить на две группы: причины внешние и внутренние. К внешним причинам относятся температура, давление и концентрация вещества в определенной среде, к внутренним свойства самих элементов, участвующих в изоморфизме, особенности строения и размеров их атомов (ионов) и состояния кристаллической постройки, в которой происходит замещение. К внутренним факторам изоморфизма относятся ионные (атомные) радиусы, поляризационные свойства ионов, удельные заряды ионов, потенциалы ионизации и функция электрического поля, энергия кристаллической решетки, электроотрицательность элементов.