ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Введение в геохимию из "Аналитическая геохимия" Со времени, когда у нашей планеты образовалась твердая оболочка — так называемая первоначальная кора, распределение химических элементов в ней изменилось. Характер геохимических явлений до сих пор полностью не раскрыт. Это является задачей геохимии, трудновыполнимой из-за невозможности исследования в лаборатории реакций, протекавших в земной коре и зависевших от существовавших температур и давлений, время от времени менявшихся. С другой стороны, препятствие, налагаемое этими параметрами, возбуждает фантазию и стимулирует изобретательность геологов в использовании химических и физических методов для расширения наших знаний о петрогенезисе земной коры. [c.11] Число ионов кислорода, которое может окружать элемент при образовании катиона, определяет координационное число катиона. Оно может меняться от 3 до 12. Очевидно, чем меньше катион, тем меньше его координационное число. Следовательно, исследование размеров ионов при помощи рентгеновской дифракции является неоценимым методом для получения представления о кристаллических системах. В развитии геометрических дислокаций существует тенденция представлять для катионов и анионов конфигурацию, обладающую минимумом потенциальной энергии, соответствующим нейтрализации ионных зарядов. Следовательно, кристаллические структуры должны удовлетворять геометрическим, электрическим и потенциальным энергетическим условиям. [c.12] Такой тройной контроль, естественно, исключает возможность существования некоторых соединений в виде природных минералов. Это явление хорошо иллюстрируется полевыми шпатами — алюмосиликатами калия, натрия и кальция. Уже по величине валентности можно ожидать, что другие щелочные металлы способны замещаться литием, однако благодаря значительной разнице в величинах атомных радиусов такое замещение невозможно. С другой стороны, рубидий и барий могут замещать калий, в то время как магний и железо (II) неспособны замещать кальций. Другими словами, при образовании кристаллических минералов доминирующее значение имеет величина ионов, а их валентность и сочетания энергии играют меньшую роль. Это положение особенно справедливо для силикатов. Кроме того, так как геометрические факторы до такой степени преобладают в минерализации, принцип изоморфизма приобретает большее значение для геохимика, чем для химика, задачей которого является приготовление чистых химических соединений в лаборатории. [c.12] Размеры ионов могут обуславливать появление определенных кристаллических форм. Например, карбонатные минералы имеют тригональную или ромбическую сингонию. Низшую ромбическую симметрию получают только те катионы, радиусы которых превышают 1-А. Следовательно, карбонаты стронция, свинца, серебра и бария образуют ромбические кристаллы. В противоположность сказанному, карбонаты меди, никеля, марганца, магния и железа (II) достигают высшей симметрии тригональных кристаллов, так как их атомные радиусы менее 1 А. Карбонат кальция представляет собой интересный пограничный случай, так как ионный радиус кальция равен 0,99 А. При различных условиях он способен кристаллизоваться в виде тригональных кристаллов кальцита или как ортором-бический арагонит [18]. [c.12] Вернуться к основной статье