Минералогия - Бетехтин А.Г.
Скачать (прямая ссылка):
Таблица 8
Растворимость галоидных соединений в воде при 18° (в молях на литр насыщенного раствора)
-\ Ka і ионы Анионы
Li
Na
К
Mg
Ca
Sr
Ba
РЬ2+
F
0.11
1 .С6
12.4
0.02
0.03
0.001
0.03
0.003
Cl
13.1
5.42
3.-9
5.1
5.4
3.0
1.7
0.С5
Br
12.6
6.9
4.6
4.6
5.2
3.4
2.9
0.02
J
8.5
8.1
6.0
4.1
4.8
3.9
3.8
0.02
Температуры плавления и кипения фторидов несравненно выше, чем у хлоридов тех же металлов. Например, температура кипения SnF4 равна 705°, а у SnCl4 — 114°, фторид алюминия AlF3 кипит при температуре выше 1000°, а хлорид его AlCl3— при температуре всего лишь 81° и т. д.
Крайне интересны геохимические черты галоидов F, Cl, Br и J, выражающиеся в поведении их при различных геологических процессах.
При магматических процессах не создается условий для концентрации этих элементов в сколько-нибудь значительных количествах. Фтор и хлор лишь в качестве добавочных анионов входят в ряд минералов, преимущественно силикатов и фосфатов (большей частью в пегматитах и в контактово-метасоматических образованиях). Главная масса этих элементов, очевидно в виде летучих соединений с металлами, переходит в гидротермальные растворы. О том, что хлор и фтор действительно являются составной частью летучих погонов магм, свидетельствуют выделения HCl и HF в газообразных продуктах вулканических извержений, иногда в весьма значительных количествах. Например, на Аляске в долине, известной под названием «Девять тысяч дымов», в 1919 г., по подсчетам, выделилось 1.25 млн. т газообразной HCl и 0.2 млн. т HF вместе с парами H2O.
Из галогенидов во многих гидротермальных образованиях широко представлен CaF2 (флюорит), отчасти фториды Al, однако хлориды металлов не встречаются, если не считать крайне редких находок NaCl (галита) в виде микроскопических кристалликов в капельках растворов, обнаруживаемых в виде включений в некоторых минералах (в кварце, галените).
Зато в экзогенных условиях хлориды Na, в меньшей степени хлориды К, Mg и других металлов, образуются нередко в огромных массах в усыхающих соленосиых бассейнах вместе с сульфатами, иногда боратами и другими растворимыми в воде соединениями. Вместе с хлором соответствующая концентрация наблюдается также для брома и иода. В настоящее время 70—75% всего имеющегося в земной коре хлора (и, очевидно, брома), а также свыше 90% иода сосредоточены в океанической воде. В противовес этому фториды в соленосных осадках в сколько-нибудь существенных количествах не наблюдаются. Гигантскими коллекторами растворенных хлоридов, как известно, являются океанические и морские бассейны. Однако содержание фтора в морской воде совершенно ничтожно: около 0.8 г на 1 м3, причем, как установлено, этот элемент частично усваивается организмами и входит в состав костяка высших животных, особенно в состав зубной эмали, состоящей почти исключительно из фтористого кальдия.
Для миграции фтора в экзогенных условиях характерна еще одна особенность. В процессе выветривания горных пород и рудных месторождений, в общей сложности, наряду с хлором, освобождаются немалые количества этого элемента, но химическое сродство его к кальцию настолько велико, что он по пути следования к морским бассейнам в значительной мере выпадает из растворов с образованием труднорастворимого соединения CaF2 и рассеивается в континентальных осадках. Этим и объясняют совершенно ничтожное содержание его в морской воде.
0 классификации галогенидов. Таким образом, все, что сказано о свойствах галогенидов и о геохимической роли галоидов при процессах минералообразования, заставляет все минералы, относящиеся к данному разделу, разбить на два класса:
1 класс. Фториды.
II класс. Хлориды, бромиды и иодиды. Сюда же включены оксигалоидные соединения, которые можно рассматривать в виде самостоятельного класса соединений, переходных к окислам.
/ класс. Фториды
Фториды как минералы имеют довольно ограниченное распространение в природе, хотя общее число элементов, участвующих в соединениях с фтором, достигает 15: H (в виде HF в газообразных продуктах вулканических извержений) (Li), Na, К, (NH4), Mg, Ca, (Sr), (В), Al, (Y), TR, (Si). В скобках показаны элементы, устанавливаемые лишь в двойных солях.
Главное значение из них имеет фторид Ca в виде самостоятельного соединения CaF2. Гораздо меньшая роль принадлежит В, Al и Si. Остальные элементы входят в состав крайне редких минералов.
Установленные до сих пор более широко распространенные фториды встречаются преимущественно в гидротермальных образованиях, а редкие — в продуктах возгона при вулканических извержениях. Судя по парагенезису минералов, они образуются при относительно повышенных температурах. Лишь CaF2 в виде новообразований рассеянных мельчайших кристалликов встречается также в зонах окисления месторождений и в некоторых осадочных породах.
Среди относящихся сюда минералов выделим следующие группы:
1. Группа виллиомита.
2. Группа флюорита.
3. Группа ферручига.
4. Группа криолита.