(След слайд) Химический состав минералов

Распространенность хим элементов в пределах земной коры в природе изучается законами геохимии.

По распространенности в земной коре выделяют 3 группы элементов:

• Породообразующие;

• Редкие;

• Рассеянные.

Породообразующие элементы – элементы, которые входят в состав наиболее распространенных в природе главных породообразующих минералов. То есть эти элементы наиболее распространенные и являются основными компонентами важнейших породообразующих минералов.

В этой группе всего 12 породообразующих элементов: O, Si, Al, Mg, Ca, Fe, K, Na, Ti, H, C, Cl. Содержание этих элементов в пределах земной коры слева направо уменьшается, то есть кислорода больше всего, а хлора меньше всего.

Эти хим элементы имеют высокий кларк – среднее содержание элемента в земной коре. (СЛЕД СЛАЙД)

(СЛЕД СЛАЙД) Редкие элементы – присутствуют в земной коре в меньшем кол-ве, имеют меньшие кларки по сравнению с первой группой, но образуют собственные минералы (являются видообразующими, главными компонентами в каких-либо минералах) и даже их природные концентрации в виде МПИ.

Примеры редких элементов: Cu, Pb, Zn, As, B, U, Bi, Ba, V, Ag, Ni, Au и др.

Рассеянные элементы – иногда эти элементы присутствуют в земной коре даже в заметном кол-ве (кларк для некоторых этих элементов может быть выше, чем кларк для редких элементов). Особенность рассеянных элементов в том, что они редко дают собственные минералы; этих собственных минералов будет очень немного: для некоторых элементов это 1-2 минерала и все, а для некоторых элементов вообще не существует собственных минералов. Эти элементы входят в структуру в виде примесей в какие-то другие минералы. То есть рассеянные элементы при заметном содержании в земной коре образуют единичные собственные минералы или не образуют, находятся в виде примесей в составе других минералов.

Итог: либо нет собственных минералов, либо чрезвычайно редки собственные минералы, а говорить о самостоятельных месторождениях здесь практически не приходится.

Примеры рассеянных элементов: Rb, Cs (щелочные металлы низа Периодической системы), Ga, Ge, Cd, Sc, TR и др.

TR – редкоземельные элементы (лантаноиды). Другие обозначения для редкоземельных элементов: РЗЭ, REE, REM.

Минералообразующая способность у всех элементов разная. У породообразующих элементов хорошая минералообразующая способность, у редких пониже, но тоже неплохая, у рассеянных плохая. Одни элементы способны давать силикаты, другие сульфиды, третьи еще какой-то класс соединений. То есть роль вот этих 3 групп элементов разная. (СЛЕД СЛАЙД)

(След слайд) Химические формулы минералов

Информацию о хим составе минерала мы получаем по хим формулам.

Выделяют формулы

• Эмпирические – какие элементы и в каком кол-ве входят в состав минерала;

• Структурные – содержат информацию о взаимодействии хим элементов в составе минерала, о строении минерала (каким-то образом отражают структуру минерала).

Примеры: эмпирическая формула брусита - H₂MgO₂ (но о структуре это ничего не говорит), структурная формула - Mg(OH)₂ (это говорит о том, что в составе брусита присутствует две ионных группы OH, расположенных вокруг магния);

Эмпирическая формула жадеита – Na₂O*Al₂O₃*4SiO₂ (но опять же это ни о чем не говорит), структурная формула – NaAl[Si₂O₆] (здесь внутри ионной группы [Si₂O₆] хим связи между Si и O очень прочные; эта ионная группа выступает как единое целое => вырисовывается структура минерала, а структура минерала влияет на появление различных физ свойств). (СЛЕД СЛАЙД)