
- •1. Геохимия как наука. Объект ее изучения. Разделы геохимии, связь с другими науками.
- •2.Строение атома. Закон Заварицкого.
- •3. Типы химической связи.
- •4.Геохимические классификации химических элементов.
- •5. Распространенность химических элементов.
- •6.Кларки химических элементов.
- •7. Закономерности распространенности химических элементов в атмосфере и гидросфере.
- •8.Закономерности распространенности химических элементов в литосфере. Полулогарифмический график Ферсмана, выводы из графика.
- •9. Химический состав метеоритов.
- •10. Формы нахождения химических элементов в земной коре. Самостоятельные минеральные виды.
- •11. Неструктурные примеси.
- •12.Стрктурные примеси и смеси. Определение изоморфизма. Типы изоморфизма на основе изоморфной смесимости, на основе валентности ионов.
- •13. Типы изоморфизма по механизму вхождения ионов в кристаллическую решетку. Блоковый изоморфизм.
- •14.Полярный изоморфизм. Цепочечный изоморфизм. Диадохия.
- •15. Внутренние факторы изоморфизма
- •16.Внешние факторы изоморфизма.
- •17. Распад смешанных кристаллов в эндогенных процессах.
- •18.Распад смешанных кристаллов в экзогенных кристаллах.
- •19. Применение изоморфных смесей для решения геологических задач.
- •20.Элементы-примеси в минералах и горных породах и их применение для решения геологических задач.
- •21. Миграция химических элементов.
- •22.Источники энергии геологических процессов.
- •23. Внутренние факторы миграции.
- •24.Внешние факторы миграции. Температура, давление, концентрация вещества.
- •25. Внешние факторы миграции - ph среды.
- •26.Окислительно-восстановительный потенциал.
- •27. Фильтрационный эффект.
- •28.Сорбционные свойства коллоидных систем.
- •29. Формы переноса вещества. Комплексные соединения, их роль.
- •30.Причины отложения вещества. Геохимические барьеры. Физические барьеры.
- •31. Физико-химические барьеры.
- •32.Термодинамическая направленность геологических процессов. Принцип Ле-Шателье.
- •33. Геохимия магматического процесса.
- •34.Геохимия магматического процесса. Схема Боуэна. Закономерности формирования магматических горных пород.
- •35. Геохимия пегматитового процесса
- •36.Геохимия гидротермального процесса. Источники воды гидротермальных растворов. Источники вещества гидротермальных растворов.
- •37. Группы гидротермалитов по минеральному составу гидротермальных образований.
- •38.Геохимия контактового процесса. Контактовый метаморфизм.
- •39.Контактовый метасоматоз. Две стадии метасоматоза.
- •40.Типы циркуляции скарнирующих растворов. Связь рудной минерализации со скарнами.
- •41. Геохимия регионального метаморфизма.
- •42.Геохимия гипергенных процессов. Процессы, протекающие в зоне гипергенеза. Факторы гипергенеза.
- •43. Форма нахождения химических элементов в зоне гипергенеза.
- •44. Кора выветривания.
- •45. Геохимия зоны окисления сульфидных месторождений.
- •46.Геохимия почв
11. Неструктурные примеси.
Неструктурные
– примесные элементы не входят в
кристаллическую решетку минерала –
находятся в дефектах кристаллической
решетки, поэтому могут быть легко удалены
из нее и часто входят в состав рудообразующих
растворов. Подобное явление называется
рассеянием (А.Е. Ферсман), благодаря чему
в любом образце можно найти любой
химический элемент в количестве
За нижний предел рассеяния принято
содержание одного атома в кубическом
сантиметре вещества. Верхний предел не
определяется. Например, исландский шпат
всегда содержит примесь йода на уровне
,
при такой концентрации йод образует
атомов в 1 см3.
Наиболее приближено к нижнему пределу
содержание радона в атмосфере – 1-1,3
атом на 1 см3.
Особенно благоприятна для рассеяния
атмосфера и гидросфера. В настоящее
время состояние рассеяния активно
изучается, при этом выделяются две
основных проблемы: низкая чувствительность
приборов и отсутствие надежных критериев
определения структурная или не структурная
примесь.
12.Стрктурные примеси и смеси. Определение изоморфизма. Типы изоморфизма на основе изоморфной смесимости, на основе валентности ионов.
Изоморфизм – способность атомов одного химического элемента замещать в узлах кристаллической решетки атомы другого химического элемента с образованием однородного смешанного кристалла переменного состава. Элементы, участвующие в замещение называются компонентами изоморфной смеси. FeWO4 – ферберит, MnWO4 – гюбнерит. Бывают двух, трех-, четырех и пяти - компонентные смеси (редко больше шести). Например, (Mg, Fe, Mn)2[SiO4] – трехкомпонентная изоморфная смесь.
Типы изоморфизма:
1. По валентности ионов:
изовалентный – замещаются элементы с одинаковой валентностью: вольфрамит
если ион может быть замещен ионом большего или меньшего радиуса, то последний входит в решетку в первую очередь;
гетеровалентный – в замещении участвуют ионы с разной валентностью; компенсация зарядов происходит путем замещения групп элементов с одинаковой суммарной валентностью (например, плагиоклазы:
); замещение возможно как анионов, так и катионов.
2. На основе изоморфной смесимости.
совершенный изоморфизм – изоморфные компоненты могут образовывать любые пропорции (от 0 до 100%): оливин (от фаялита до форстерита), вольфрамит (от ферберита до гюбнерита;
несовершенный
(ограниченный) изоморфизм – ограничен
количеством входящего компонента, т.е.
компоненты могут смешиваться только
до определенной границы. Например,
минерал сфалерит может содержать примесь
железа:
но всегда
Или волластонит и родонит – смесимость
не превышает
13. Типы изоморфизма по механизму вхождения ионов в кристаллическую решетку. Блоковый изоморфизм.
Изоморфизм – способность атомов одного химического элемента замещать в узлах кристаллической решетки атомы другого химического элемента с образованием однородного смешанного кристалла переменного состава. Элементы, участвующие в замещение называются компонентами изоморфной смеси. FeWO4 – ферберит, MnWO4 – гюбнерит. Бывают двух, трех-, четырех и пятикомпонентные смеси (редко больше шести). Например, (Mg, Fe, Mn)2[SiO4] – трехкомпонентная изоморфная смесь.
По механизму вхождения ионов в кристаллическую решетку:
изоморфизм замещения (изоморфизм I рода) – в замещение участвует одинаковое число ионов;
изоморфизм внедрения (II рода) – в кристаллическую решетку входит большее количество частиц, чем было замещаемых, например,
, при этом происходят
изоморфизм вычитания – в кристаллическую решетку входит меньше частиц, чем был замещаемых, при этом в кристаллической решетке образуется «вакансия», например, галенит –
мозаичный (блоковый) изоморфизм – характерен для минералов группы колумбита-танталита(Fe,Mn)(Nb,Ta)2O6) – изоморфные компоненты образуют отдельные микроскопические блоки в структуре минерала (рис. 2);
полярный (направленный) изоморфизм: в калиево-полевом шпате есть примесь свинца –
а в минералах свинца калия быть не может; Ферсман составил ряды полярного изоморфизма:
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
цепочечный изоморфизм – в оливине магний и марганец не могут напрямую образоваывать изморфную смесь, и железо выступает в роле «посредника» между двумя элементами.