38. Інформативність вивчення розподілу ізотопів сірки при вирішенні питань петрогенезису гідротермальних систем.

Найбільш поширеними та характерними елементами гідротермальних систем є халькофільні елементи, а найбільш типовими рудними мінералами є сульфіди, розчинність яких у водних розчинах дуже низька, тому імовірно що ці елементи в термальних розчинах мігрують у формі розчинних зєднань.

Сірка тут зустрічається у різних валентностях у вигляді різних іонів в залежності від окисно відновної обстановки. У порядку збільшення ступеня окиснення ми маємо ряд S^2-, (S₂)^2-,S⁰, S⁴⁺,S⁶⁺.

Утворення сульфідів відбувається в порівняно охолоджених термальних розчинах, тому перевага легких ізотопів буде приурочена до родовищ середньо- та низькотемпературних. В сильно окислювальній обстановці іони передвоюються в катіони і тим самим створюють обмеження для утворення сульфідів на певному етапі. Переважно усі гідротермальні реакції протікають у слабо лужній та нейтральній обстановках.

39. Структура силікатного розплаву. Основні засади теорії полімерів.

Первинним структурним елементом силікатних розплавів є кременекисневий тетраедр, який складається з атома кремнію, що оточений чотирма атомами кисню. Тетраедри можуть бути поєднані спільними атомами кисню, які називають містковими (тобто кожен атом кисню пов’язаний з 2 атомами кремнію і формує місткові з’єднання). Відповідно, атоми кисню, що не є спільними називаються немістковими Роз’єднані тетраедри кремнезему, в яких відсутні кисневі місткові з’єднання, називаються мономірами, - SiO₄^4-. Два тетраедри, які поєднуються одним атомом кисню називаються димірами і відповідають формулі Si₂O₇^6-. Тетраедри також можуть бути поєднані двома атомами кисню і формують безкінечні ланцюги (триміри, чотириміри тощо). Хімічна формула таких ланцюгових чи розгалужених полімерів - Si_xO_3x+1^2(x+1)-. В деяких силікатах (наприклад в кварці і польовому шпаті) тетраедри повністю поєднані в каркасну структуру, і всі атоми кисню є містковими (спільними).

Міра з’єднання тетраедрів кремнезему, або ступінь полімеризації, впливає на хімічні і фізичні властивості силікатних розплавів.

Реакція полімеризації º Si-O Û º Si – O – Si º + O^2-

Реакційна спроможність функціональної групи не залежить від розмірів полімерної молекули до якої належить дана група.

Структура розплаву буде залежити від температури: чим вона вища, тим менші будуть блоки і будуть переважати мономіри, оскільки будуть руйнуватись зв’язки між ними. Значний вплив має склад (К₂О –сіткомодифікатор, КАлО_{2 –} сітко утворювач).

За спроможністю формувати високо полімеризовані сполуки в розплавах катіони хімічних елементів можна умовно поділити на дві групи: сіткоутворювачі і сіткомодифікатори.

Сіткоутворювачами, в першу чергу, є відносно малі іони з великим зарядом (Si⁴⁺, а також Al³⁺, P³⁺, інколи Fe³⁺, Ti⁴⁺, B³⁺, тобто переважно ті катіони які можуть заміщувати кремній в тетраедричних позиціях з КЧ=4).

Інші поширені катіони природних силікатних розплавів, що мають більший радіус, і, як правило, менший заряд (Ca²⁺, Mg²⁺, Fe²⁺, K⁺, Na⁺, і H⁺) є сіткомодифікаторами. Ці іони не можуть замістити силікон в тетраедрах і їхні позитивні заряди можуть бути збалансовані лише за рахунок розділу місткових з’єднань кисню. Відповідно, збільшення вмісту сіткомодифікаторів призводить до розриву зв’язків між тетраедрами, тобто асиміляція силікатним розплавом речовини яка містить сіткомодифікатори призводить до прогресивної деполімеризації.