Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Минералогия.doc
Скачиваний:
3
Добавлен:
15.04.2019
Размер:
108.03 Кб
Скачать

17) Изоморфизм в минералах

Изоморфизм - явление замещения атомами, ионами или молекулами друг друга в кристаллах с сохранением исходной кристаллической структуры.

Кристаллы переменного состава (следствие изоморфизма) - называют изоморфными смесями, твердыми растворами, смешанными кристаллами.

Полный, неограниченный, совершенный изоморфизм характеризуется возможной полной взаимозаменой атомов (ионов) в кристаллической структуре с образованием смешанных кристаллов, твердых растворов, изоморфных рядов.

При ограниченном (несовершенном) изоморфизме количество изоморфных примесей ограничено определенными пределами (например, в алюмосиликатах не более 50% атомов кремния может замещаться атомами алюминия).

Направленный (полярный) изоморфизм характеризуется неравноценными возможностями замещения одних элементов другими (например, золото может содержать в качестве изоморфной примеси до 20% меди, в то время как медь содержит не более 2-3% золота).

Изовалентный изоморфизм - замещение равновалентных атомов.

Гетеровалентный изоморфизм - замещение атомов различной валентности.

При совершенном изоморфизме может возникать непрерывный ряд кристаллов переменного состава - твердые растворы, изоморфные ряды (например, ряд оливина).

При ограниченном изоморфизме существует определенный предел замещения одних элементов другими, который может смещаться в ту или другую сторону в зависимости от ТРХ-условий кристаллизации. Возникающие при определенных условиях смешанные кристаллы могут оказаться неустойчивыми при изменении параметров среды кристаллизации, что приводит к явлению распада твердого раствора (например, образование пертитов).

18) Формы нахождения воды в минералах

Вода конституционная находится в кристаллической решетке минерала в виде ионов ОН1-, реже Н1- и оксония Н2О+; она переходит в молекулярное состояние лишь при разрушении структуры минерала. При нагревании выделение конституционной воды у каждого минерала происходит в определенном интервале температур от 300 до 1000°С

Кристаллизационная вода находится в решетке в виде нейтральных молекул Н2О, занимающих определенные места. Выделение кристаллизационной воды при нагревании происходит при температуре ниже 300°С. Различаются два типа кристаллизационной воды. Молекулы адсорбционной воды находятся на поверхности кристаллических частиц и легко удаляются при нагревании. Различают межплоскостную воду, адсорбированную на поверхности отдельных слоев в минерале, воду твердых коллоидов (затвердевших гелей) и гигроскопическую воду, механически примешанную к минералу, которая при нагревании полностью удаляется при температуре 105-110°С. Межплоскостная вода в минералах - вода, характерная для некоторых минералов слоистой структуры (например, монтмориллонита, слюд). Адсорбционная вода - молекулы связаны с поверхностью кристаллических частиц, образуют вокруг частиц гидратные оболочки.

акое большое разнообразие терминов по определению воды в минералах вносит большую путаницу, и порой сложно определить, с какой водой имеем дело. Нужна более строгая классификация воды и более современный метод ее отнесения. Наиболее надежными методами являются метод ЯМР и метод ИК-спектроскопии, которые позволяют классифицировать ее по энергии связи с минералом [3-4].