Betekhtin

Твердость 2–3. Хрупок. Спайность отсутствует, но нередко проявляется отдельность вдоль плоскостей срастания. Уд. вес

2,95–3,01. Прочие свойства. При умеренном нагревании наблюдается све чение желтым светом.

Диагностические признаки. Характерны формы кристаллов и слабый стеклянный блеск. Точное установление этого минерала возможно лишь

спомощью паяльной трубки и путем измерения оптических констант.

П.п. тр. очень легко плавится, даже в пламени свечи, окрашивая его в красновато желтый цвет и давая прозрачный королек, превращающий ся при остывании в белую эмаль. В стеклянной трубке дает реакцию на фтор. После продолжительного прокаливания на угле остается корка гли нозема, которая от раствора азотнокислого кобальта окрашивается в си

ний цвет. В крепкой H2SO4 растворяется совершенно.

Происхождение. Встречается в пегматитах, образуясь из остаточных растворов, обогащенных фтором. Крупное промышленное месторождение известно в Западной Гренландии — Ивигтут, среди гранита, превращенного в грейзен в виде большого штока, вертикально уходящего на глубину. Крио лит здесь образует сплошные крупнокристаллические массы вместе с дру гими фторалюминатами, доломитом, редкими сульфидами, касситеритом и др. В Ильменских горах (Ю. Урал) встречался в одной из топазовых копей в

сопровождении хиолита (Na5[Al3F14]), амазонита и других минералов. В За байкалье, среди других фторалюминатов, встречен в редкометальных жилах месторождения Катугин. С кварцем, топазом, фенакитом и кварцем отме чен в грейзенах Вознесенского месторождения (Приморье).

Практическое значение. Криолит получается обычно искусственно и используется в металлургии алюминия для изготовления молочно бе лого стекла, эмали для железных сосудов и других целей.

КЛАСС 2. ХЛОРИДЫ, БРОМИДЫ И ИОДИДЫ

Хлориды, в противоположность фторидам, пользуются гораздо более широким распространением в природе. Соединения с хлором известны для следующих 16 элементов: Н (в виде HCl в газообразных продуктах вулканических извержений), N (в HN4), Na, Mg, Al, К, Са (Rb), (Cs), Fe, (Ni), Cu, Ag, Hg, Pb и Bi.

Из них наиболее важными являются хлориды Na и Mg, образующие

вэкзогенныхусловияхвместесдругимирастворимымисоляминередкомощ ные толщи соляных залежей осадочного происхождения. Соединения с тя желыми металлами (Сu, Ag и Рb) имеют второстепенное значение. Осталь ные элементы образуют минералы, редко встречающиеся в природе.

Важно отметить, что в экзогенных условиях калий и натрий играют различную геохимическую роль. Хотя их кларки (т. е. средние содержа ния) в литосфере примерно одинаковы (см. табл. 3) и примерно в одина ковых количествах эти элементы освобождаются и переходят в растворы при выветривании горных пород, однако в морских бассейнах, где проис ходит концентрация хлористых солей, содержание NaCl составляет 3,5 %, тогда как содержание КСl едва достигает 0,6–0,7 %. Химические анализы почв и континентальных отложений показывают, что в то время как нат рий в основной своей массе с поверхностными и речными водами дости гает озерных и морских бассейнов калий по пути миграции растворов в значительной мере адсорбируется в верхних частях коры выветривания (почвах, глинистых породах) и усваивается растениями. Как известно, зола растений всегда обогащена этим элементом. Отсюда становится по нятным, почему в продуктах кристаллизации, происходящей при усыха ний соляных бассейнов, соединения натрия по сравнению с соединения ми калия имеют резко преобладающее значение.

Бромиды известны лишь для Ag и устанавливаются крайне редко

взонах окисления серебросодержащих сульфидных месторождений в условиях сухого жаркого климата. В главной своей массе бром нахо дится в рассеянном состоянии в виде изоморфной примеси к широко распространенным хлоридам легких металлов, особенно в бишофите (МgСl2 . 6Н2О), накапливаясь вместе с ними в замкнутых озерных

иморских бассейнах, главным образом в остаточных рассолах.

Вморской воде бром содержится в количестве 0,008 %. Иногда в су щественных количествах он устанавливается в соляных источниках.

Иодиды также редки, но для них мы наблюдаем большее число мине ральных видов. Они установлены для Ag, Сu и Hg (?), т. е. для металлов, ионы которых обладают сильно выраженной поляризацией. Они встре чаются в тех же условиях, что и бромиды.

Содержание йода в хлоридах Na, К и Mg хотя и колеблется в сравни тельно широких пределах, но в общем выражается все же ничтожной ве личиной. В более значительных количествах содержание его устанавли вается в продуктах жизнедеятельности морских водорослей, из золы которых он и добывается, затем в нефтяных водах и выбросах грязевых вулканов. Очень высокая растворимость солей йода приводит к тому, что они могут накапливаться лишь в районах с сухим пустынным климатом. Не случайно поэтому, что в таких районах иногда устанавливаются боль шие запасы йода. Таково, например, крупнейшее месторождение чилий

а также друз кристаллов, неред ко очень крупных.

Интересно отметить, что при быстром испарении ра створителя — Н2О — на самой поверхности рассолов в тихую погоду возникают многочис ленные плавающие кристалли

Рис. 139. Кристаллическая «лодочка» NaCl ческие «лодочки» (рис. 139), разрастающиеся в основании, обращенном кверху. Они имеют белый цвет, очевидно, вследствие захвата

микроскопических пузырьков воздуха. При волнении они заполняются во дой, оседают на дно и продолжают свой рост, образуя уже нормальные про зрачные кристаллы. Однако нередко и в них сохраняются внутренние елоч ковидные или конвертовидные участки молочно белого цвета.

Каменная соль, возникающая в результате собирательной перекрис таллизации в процессе метаморфизма, образует необычайно крупнокри сталлические массы, о чем можно судить по размерам спайных плоскостей. Характерно, что при перекристаллизации образуются часто совершенно прозрачные массы галита (очевидно, включения жидкостей и газов при этом «отгоняются» к периферии кристаллических зерен).

Цвет. Чистые массы галита прозрачны и бесцветны или имеют белый цвет. Но часто те или иные красящие пигменты обусловливают окраску в различные цвета: серый (обычно глинистые частицы), желтый (гидроокис лы железа), красный (безводная или маловодная окись железа), бурый и чер ный (органические вещества, исчезающие при нагревании) и др. Для камен ной соли иногда наблюдается очень характерная интенсивная синяя окраска в виде пятен или полос, особенно в участках, подвергшихся сильной дефор мации. Искусственно такая окраска получается при облучении каменной соли рентгеновскими лучами или при пропитывании ее парами металли ческого натрия, особенно если образец предварительно подвергнуть одно стороннему сжатию. При нагревании до 200 °С окраска исчезает и соль ста новится бесцветной. Предполагают, что окраска возникает вследствие того, что ионы Na1+ приобретают свободные электроны (β частицы радиоактив ных лучей) и потому становятся электрически нейтральными атомами. Тот факт, что синяя соль встречается в тех участках, где присутствуют калийсо держащие хлориды, позволяет считать вероятным, что K и обычно связан ный с ним Rb, способные в какой то степень излучать β частицы (электро ны), действительно могли обусловить эту синюю окраску.

Блеск галита стеклянный, на поверхностях слегка выветрелых разно стей жирный. N = 1,544 (существенно выше, чем у сильвина).

Твердость 2,5. Хрупок. При продолжительном одностороннем давле нии обнаруживает способность к пластической деформации. Спайность

совершенная по кубу (см. рис. 29), что вполне согласуется с особенностя ми кристаллической структуры минерала. Уд. вес 2,1–2,2. Прочие свойj ства. Обладает слабой электропроводностью, исключительно высокой теплопроводностью. Легко растворим в воде: до 35 % при комнатной тем пературе (при повышении температуры на первые десятки градусов ра створимость мало меняется). Вкус соленый. Гигроскопичен, но в значи тельно меньшей степени, чем хлориды калия и магния.

Диагностические признаки. Легко узнается по низкой твердости, весьма совершенной спайности, растворимости в воде и соленому вку су раствора.

П.п. тр. на угле легко плавится (800 °С), обычно растрескиваясь

иокрашивая пламя в желтоватый цвет. Из раствора, подкисленного азот

ной кислотой AgNO3 выделяет белый творожистый осадок AgCl.

Происхождение и месторождения. Главные массы галита, как и дру гих растворимых в воде солей, образуются при экзогенных процессах в усы хающих замкнутых соленых озерах или мелководных лагунах и заливах, отделенных от морского бассейна песчаными барьерами (барами), в усло виях жаркого сухого климата. В летнее время в таких мелководных зали вах при прогреве воды и большой поверхности испарения концентрация растворенных солей все время увеличивается по сравнению с морским бас сейном. Происходящее при этом понижение уровня обусловливает беспре рывный приток свежей морской воды, а следовательно, и добавочного ко личества растворенных солей. С наступлением осеннего похолодания из насыщенных растворов выпадают те или иные соли в зависимости от кон центрации компонентов. Если данный бассейн не сообщается с морем и не вбирает в себя пресных текучих вод, то в момент наступления пересыще ния при испарении происходит садка соли и в летнее время.

Состав воды в различных материковых соляных озерах весьма разно образен. Он зависит, с одной стороны, от состава питающих озеро вод, т. е. от состава окружающих горных пород, а с другой — от стадии усыха ния озера и связанной с ней относительной концентрацией остающихся

врассоле компонентов. Во многих таких озерах наряду с другими солями осаждается также NaCl.

В ископаемых соленосных осадках, образовавшихся в прошлые гео логические эпохи, галит встречается в виде сплошных масс каменной соли. Соляные залежи, располагаясь среди осадочных пород, во время горооб разовательных движений в силу большой способности к пластическим деформациям легко меняют свою форму, образуя часто мощные сложные по форме и строению купола, иногда прорывающие вышележащие оса дочные породы. При этом тонкослоистые отложения солей претерпева ют часто очень сложные микроскладчатые деформации.

В пустынях, как известно, широко развиты так называемые солончаки, представляющие собой выцветы солей, в составе которых почти постоянно

принимает участие NaCl. Они после дождей исчезают и вновь появляются в сухую погоду.

Наконец, в виде продуктов возгона галит вместе с другими хлоридами отлагается на стенках кратеров вулканов и в трещинах лавовых потоков. Размеры подобных скоплений, за крайне редкими исключениями, обычно бывают невелики. Характерно, что галит в этих случаях почти всегда со держит в себе довольно много KCl, который при высоких температурах, как установлено экспериментом, входит в него в виде твердого раствора.

Наиболее крупные запасы галита сосредоточены в месторождениях каменной соли. Они образовались в различные геологические эпохи, но наиболее значительные месторождения приурочены к осадкам пермско го периода, характеризовавшегося продолжительным континентальным жарким климатом (на территориях Европы, Южной Азии, Америки и др.).

Из месторождений в России отметим наиболее важные: Илецкая За' щита (к югу от г. Оренбурга), где мощный шток каменной соли был при крыт лишь небольшими наносами, а пласты каменной соли вместе с ангид ритами сильно перемяты; Соликамское (Верхнекамское) — крупнейшее в мире месторождение калийных и магниевых солей, в котором залегают также мощные толщи каменной соли, гипса и др.

Из современных месторождений самосадочной соли заслуживает вни мания известное оз. Баскунчак (к востоку от пристани Владимирской в низовьях р. Волги). Впадина озера располагается у северного склона по гребенного под толщей гипсов соляного купола. Отложения кристалли ческой соли сверху покрыты рапой (рассолом).

Из иностранных месторождений упомянем лишь некоторые. К числу давно известных месторождений каменной соли принадлежит месторож дение Величка к юго востоку от г. Кракова (Польша), разрабатывающе еся еще с XI в.; огромный шток каменной соли расположен у г. Суэца (Еги пет); очень крупные залежи каменной соли известны в Северной Индии, вдоль Гималайских гор в Пенджабе и др.

Практическое значение. Применение галита весьма разнообразно. Помимо того что он является важнейшим пищевым продуктом и консер вирующим средством, он широко используется в химической промыш ленности для получения соляной кислоты, хлора, соды, едкого натра и ряда солей. Кроме того, галит является исходным сырьем для получения металлического натрия, который применяется: для изготовления анти фрикционных сплавов (натриево кальциевых баббитов); для получения перекиси натрия, используемой в текстильной промышленности при от беливании тканей; в качестве каталитического агента при производстве сложных органических соединений; в черной и цветной металлургии как восстановитель и для удаления серы; как поглотитель влаги и кислорода при очистке благородных газов (гелия, неона, аргона и др.); в электротех нике при изготовлении разрядных ламп с парами натрия, имеющих боль

шую силу света, а также при изготовлении электропроводов, состоящих из натриевых «жил», покрытых оболочкой меди, и др.

СИЛЬВИН — KCl. Химический состав. К — 52,5 %, Сl — 47,5 %. Час то содержит включения жидкостей и газов, главным образом азота, в мень шей степени углекислоты, водорода, метана и, что особенно интересно, гелия. Из механических примесей часто устанавливаются NaCl и Fe2O3. В виде изоморфной примеси почти постоянно присутствуют КВr (до 0,1 %) и в ничтожных количествах RbCl и CsCl.

Сингония кубическая; гексаоктаэдрический в. с. 3L44L3 6L29PC. Пр. гр.

– 5 6

Fm3m(Оh). а0 = 6,278. Кристаллическая структура такая же, как у галита: гранецентрированный куб (см. рис. 138). Величина элементарной ячей ки существенно больше, чем у галита. Облик кристаллов кубический. Нередко наблюдаются кубы, притупленные по углам гранями октаэдра. Двойники часты по (111). Агрегаты. Обычно встречается в виде сплош ных зернистых масс, иногда слоистой текстуры.

Цвет. Чистые разности водяно прозрачны и бесцветны. Весьма обы чен молочно белый цвет, обусловленный включениями мельчайших пу зырьков газов. Ярко красные и розовые сильвины также являются крис таллозолями; в виде грубой дисперсной фазы в них заключены мельчайшие чешуйки гематита (Fe2O3), остающиеся в осадке при растворении. Блеск стеклянный. N = 1,490 (меньше, чем у галита).

Твердость 1,5–2. При царапании обнаруживает некоторую степень пластичности как и при продолжительном одностороннем давлении. Спайность совершенная по {100}. Уд. вес 1,97–1,99 (меньше, чем у гали та). Прочие свойства. Вкус горьковато соленый, жгучий. Теплопровод ность высокая. Легко растворяется в воде. Гигроскопичен. Прозрачные разности хорошо пропускают коротковолновые лучи, на чем основано применение его для призм спектроскопа.

Диагностические признаки. Похож на галит, с которым часто образу ет зернистые срастания. Отличается от него по вкусу и окрашиванию пламени в фиолетовый цвет, видимый через синее стекло. Пластичность проявляется в том, что при царапании остается блестящий след. Под мик роскопом определяется по показателю преломления.

П. п. тр. легко плавится (800 °С). Раствор, подкисленный азотной кис лотой, с AgNO3 дает творожистый белый осадок AgCl.

Происхождение и месторождения. Сильвин, так же как и галит, обра зуется в усыхающих соляных озерах, но встречается по сравнению с ним гораздо реже — далеко не во всех месторождениях каменной соли. По пути миграции поверхностных растворов в значительной части адсорбируется почвами. Из рассолов он выпадает одним из последних и потому обычно встречается в верхах соленосных скоплений. Иногда он является продук том разложения карналлита, образующегося в тех же условиях.

Как продукт сублимации он встречается на стенках кратеров вулка нов и в трещинах застывших лав.

Величайшее в мире Соликамское месторождение сильвина находится

в35 км к северу от г. Перми. Оно открыто в 1925 г. Мощный нижний го ризонт сильвинита (галит сильвиновой породы) залегает на глубине 150– 300 м на толще каменной соли и покрывается зоной карналлита в смеси с галитом. Содержание КСl в сильвините колеблется от 10 до 35 %. Верх ний сильвинитовый горизонт является продуктом разложения карнал

литовой зоны (с выносом MgCl2) и представлен грубозернистой пестро цветной массой, в которой сильвин молочно белого цвета ассоциирует с бесцветной, голубой, синей и сероватой каменной солью.

До открытия Соликамского большой известностью пользовались Штассфуртские и другие месторождения Западной и Северной Герма нии. Соляные залежи здесь того же пермского возраста и имеют доволь но сложный состав галоидных, сернокислых и борных соединений. Срав нительно молодого — неогенового возраста сильвиниты разрабатываются

вЭльзасе (Франция).

Практическое значение. В подавляющей своей массе калийные соли идут на удобрения полей. Лишь очень незначительная часть их (около 5 %) используется в химической промышленности для приготовления КОН, К2СО3, KNO3, КСlO3, КМnО4, KCN, KBr, KJ и других соединений. Эти соединения имеют различное применение: в медицине, парфюмерии, пиротехнике, фотографии, для очистки шерсти, в бумажном, стекольном (при изготовлении хрустального и бемского стекла), лакокрасочном и других производствах.

КАРНАЛЛИТ — MgKCl3 . 6H2O. Химический состав. Mg — 8,7 %, К — 14,1 %, Сl — 38,3 %, Н2О — 38,9 %. В очень небольших количествах уста навливаются изоморфные примеси Вr (до 0,2 %), а также Rb и Cs (в сотых долях процента), изредка Li и Тl. Из механических примесей обычно при сутствуют NaCl, KCl, CaSO4, Fe2O3, глинистое вещество, капельки рассолов, часто обильные включения газов (смесь азота с водородом и метаном).

Сингония ромбическая; ромбо дипирамидаль ный в. с. 3L23PC. Пр. гр. Рban (D42h). a0 = 9,54; b0 = 16,02; с0 = 22,52. Кристаллы крайне редки; имеют псевдо гексагональный облик (рис. 140). Обычно встречает ся в сплошных зернистых массах.

Цвет. Чистые разности бесцветны. Обычно окра шен в розовый или красный цвет включениями тон Рис. 140. Кристалл ко распыленной окиси железа. Бурый или желтый

карналлита цвет обусловлен примесью гидроокислов железа. Блеск в свежем изломе стеклянный, на воздухе быстро тускнеет и стано вится жирным. Ng = 1,494, Nm = 1,475 и Nр = 1,466.

Твердость 2–3. Хрупок. Спайность отсутствует. Уд. вес 1,60. Прочие свойства. Необычайно гигроскопичен. Легко расплывается на воздухе, причем разлагается на КСl и MgCl2 . 6H2O, образуя густой рассол. Вкус жгу

ХЛОРАРГИРИТ — AgCl. От названия хлора и греч. аргирос — сереб ро. Синонимы: кераргирит (от греч. кepac — рог), роговая серебряная об манка (в изломе по внешнему виду минерал часто напоминает роговое вещество).

Химический состав. Ag — 75,3 %, Сl — 24,7 %. В виде примесей иногда присутствуют Hg и Br (бромистая разновидность называется эмболитом).

Сингония кубическая; гексаоктаэдрический в. с. Пр. гр. Fm3m(О5h). а0 = 5,547. Кристаллическая структура относится к типу NaCl. В виде кри сталлов встречается редко. Они имеют кубический облик. Двойники по (111). Обычно наблюдается в виде корочек, кристаллических налетов, натечных роговидных или восковидных масс.

Цвет. В свежих образцах бесцветный или слабо окрашен в желтова тые, синевато зеленоватые или буроватые оттенки. На свету темнеет, при обретая вначале фиолетово серый, а с течением времени даже черный цвет (очевидно, вследствие выделения тонкодисперсного Ag). Блеск алмаз ный для кристаллов и восковой для скрытокристаллических плотных масс. N = 2,07.

Твердость 1,5–2. Режется ножом. Ковкий. Спайность отсутствует. Уд. вес 5,55. Прочие свойства. Нерастворим в воде.

Диагностические признаки. Характерны низкая твердость, высокая плотность, высокий показатель преломления, нерастворимость в воде

ихимические реакции.

П.п. тр. на угле легко плавится (при 450–500 °С) и вскипает. При при садке соды в восстановительном пламени легко дает металлическое се ребро. В кислотах почти не растворяется (лишь отчасти в HCl). Образу ет раствор лишь с аммиаком, что весьма характерно.

Происхождение и месторождения. Встречается в зонах окисления месторождений серебросвинцовых руд, образуясь при реакции окисле ния серебряных минералов с хлорсодержащими просачивающимися по верхностными водами. В более значительных массах наблюдается в мес тностях с сухим жарким климатом. Известны псевдоморфозы по самородному серебру.

В России очень небольшие количества кераргирита встречаются в зонах окисления ряда месторождений Ю. Урала (Михайловский прииск в Баймакском районе) и Алтая (Змеиногорский рудник). В Нагольном кря же (Украина) в начале XX в. отмечались залежи эмболита в приповерх ностной части серебросодержащей кварц сульфидной жилы. Наиболь шие скопления кераргирита и других галоидных соединений серебра наблюдались в месторождениях пустыни Атакама (Чили), в Боливии, Мексике и Австралии.