Минералогия - Бетехтин А.Г.
Скачать (прямая ссылка):
Месторождения льда общеизвестны. Из ледяных пещер, встречающихся в районах с холодной длинной зимой и коротким летом, отметим известную унасКунгурскую пещеру (в Молотовской области), привлекающую многочисленных туристов красотой множества сверкающих на сводах кристаллов. Из ледниковых пещер зарубежных стран наиболее замечательна пещера Добшины (Слова-
кия), в которой свыше 7000 м2 покрыто льдом. Общий объем льда составляет 120 ООО м3. Ледяные стены достигают 15 м высоты.
Практическое значение. Лед применяется в холодильном деле и для различных целей в быту и технике. В суровых холодных районах,, где зимой нет возможности достать воду для питья, последняя получается из мощного речного и озерного льда.
ВОДА — H2O. По химическому составу и по происхождению среди природных вод различают следующие главные разновидности: 1) морские воды, с растворенными в них хлористыми и сернокислыми солями Na, Mg и др. (около 3.5%); 2) пресные речные и озерные воды; 3) поверхностные дождевые и грунтовые воды; 4) подземные воды; 5) воды минеральных источников, классифицирующиеся по растворенным в них минеральным веществам (углекислые, сероводородные, железистые и пр.). Грунтовые подземные воды, содержащие в значительных количествах известковые соли, носят название жестких вод в отличие от мягких, бедных ими.
Физические и химические свойства. Чистая вода, как известно, наибольший удельный вес, равный единице, имеет при 4°. Плотность водяного пара по отношению к воздуху равна 0.62. Критическая температура для чистой H2O равна 374°; критическое давление 217 ат. Труднолетучие растворенные вещества, взаимодействующие с водой, сильно понижают упругость паров и повышают критическую точку. Критические явления для высокотемпературных магматических вод вряд ли имеют место вооібще.
Для воды характерны высокие значения межмолекулярного сцепления, благодаря чему резко выражены капиллярные явления, имеющие важное значение в процессах минералообразования в пористых и рыхлых средах. При повышении температуры, как у всех жидкостей, эта сила сцепления падает и при критической температуре равна нулю.
Следует также упомянуть, что в природных водах в очень небольших количествах установлено присутствие тяжелой воды, содержащей изотоп водорода с атомным весом 2 (дейтерий). Эта вода по физическим свойствам отличается от обычной воды: температура ее замерзания 3.82°, температура кипения при нормальном давлении 101.42°, наибольшая плотность наблюдается при 11.4°; растворимость солей в тяжелой воде меньше, чем в обычной. Она гибельно действует на организмы.
Вода является средой и важнейшим агентом химических реакций, происходящих в земной коре. Растворяющая способность воды играет огромную роль в переносе химических соединений элементов в виде^ истинных или коллоидных растворов (золей) как при эндогенных, так и при экзогенных процессах минералообразования. Испарение ее, так же как и падение температуры, обусловливает выпадение из насыщенных растворов кристаллических осадков. При этом в ряде случаев вода входит в состав кристаллогидратов как кристаллизационная вода, в определенных стехиометрических отношениях.
Электролитическая диссоциация воды на ионы H1+ и (ОН)1- играет важную роль в процессах гидролиза растворенных солей с образованием гидроокислов, основных и кислых солей.
В гидрогелях вода является важнейшей составной частью, будучи адсорбированной на поверхности тонкодисперсных коллоидных частиц.
При всех метаморфических процессах вода, как и углекислота, играет роль минерализатора. Даже незначительное ее содержание
в твердых средах способствует процессам перекристаллизации минеральных веществ.
Происхождение. При экзогенных процессах на самой поверхности земли и в атмосфере огромные массы воды находятся в беспрерывном круговороте, испаряясь с поверхности морей, океанов и особенно через растительный лесной покров в атмосферу и вновь выпадая в виде атмосферных осадков. К водам поверхностного происхождения или, как их иногда называют, вадозовым водам относятся почвенные, грунтовые, артезианские и подземные воды, а также многие ключи и минеральные источники.
Значительные количества воды принимают участие и в эндогенных процессах минералообразования. При вулканических извержениях весьма большие массы перегретого водяного пара улетучиваются в атмосферу. При кристаллизации магм в глубинах земли освобождаются также огромные количества воды, насыщенной различными растворенными соединениями. С этими так называемыми ювенильными водами связаны некоторые горячие минеральные источники (в областях Сравнительно молодой вулканической деятельности, например в Калифорнии).
При метаморфогенных процессах, особенно на первых стадиях, в связи с дегидратацией богатых водой химических морских и озерных осадков (соляных отложений, осадков гидроокислов кремнезема, глинозема, окиси железа, глинистых и других пород), также происходит освобождение воды в весьма значительных количествах. По всей вероятности, ряд подземных вод и ключей своим происхождением обязан этого рода процессам.
