Некоторые особенности состава и распределения минералов в зем8

Глава 1. Минеральный состав земной коры
675
синтеза весьма значительно увеличивается.
Если бы мы задались вопросом, каковы количественные значения раз
ных по составу минералов в различных генетических типах природных
образований в области земной коры, то на основе анализа фактических
данных пришли бы к следующему выводу.
В эндогенных образованиях наименьшее число минеральных видов
наблюдается в изверженных горных породах, возникших в условиях вы
соких температур и давлений. В постмагматических образованиях, осо
бенно в гидротермальных месторождениях, устанавливается несравнен
но большее число самых разнообразных по типу соединений минеральных
видов. Однако наиболее богаты минералами экзогенные образования,
возникающие в условиях низких температур и давлений, в условиях вод
новоздушной обстановки, т. е. при высоком парциальном давлении кис
лорода, и, наконец, в условиях широко развитой органической жизни на
земле. Но все же и здесь общее число минералов совершенно незначи
тельно по сравнению с тем количеством искусственных соединений, ко
торые могут быть получены в лабораториях и заводах.
Это обстоятельство обусловлено рядом причин. Прежде всего, как на
это давно уже обратил внимание В. И. Вернадский, в природных соедине
ниях принимают участие далеко не все ионы, которые могут быть получены
для каждого элемента в лабораторных условиях. Например, марганец в
минералах устанавливается в двух, трех или четырехвалентном состоя
нии, а искусственно легко можно получить также соединения шести и се
мивалентного марганца и, кроме того, металлический марганец и различ
ные интерметаллические соединения. Вольфрам в природных условиях
известен только в виде шестивалентного иона, а в лабораторных условиях,
кроме того, получаются соединения двух, трех, четырех и пятивалент
ного вольфрама. Металлы группы платины в природных условиях встре
чаются главным образом в самородном виде и почти не образуют ионов
(если не принимать во внимание редких сульфидов и арсенидов), тогда
как среди искусственных продуктов мы знаем типичные ионные соедине
ния с валентностью 2, 3, 4 и для Ru и Os даже 6 и 8. В соответствии с этим
число известных минералов группы платины едва достигает 30, а число
искусственных соединений выражается многими сотнями, и т. д.
Совершенно ясно, что в земной коре при процессах минералообразо
вания, протекающих в сложной многокомпонентной среде, в условиях
сравнительно нешироких пределов колебания окислительновосстанови
тельных потенциалов создаются весьма ограниченные возможности об
разования ионов различных валентностей. Следовательно, и число воз
можных сочетаний ионов при минералообразовании резко сокращается.
Второе важное обстоятельство, на которое обратил внимание еще
А. Е. Ферсман, заключается в том, что многие элементы, характеризующие
ся низкими кларками, в природных условиях не образуют самостоятельных

Заключительная часть
676
минералов. Это имеет место в тех случаях, когда ионы этих элементов по сво
им размерам и химическим свойствам близки к ионам широко представлен
ных в данной среде элементов и в силу этого способны скрываться в виде
изоморфных примесей в главных минералах, кристаллизующихся из дан
ного расплава или раствора (изовалентный и гетеровалентный изоморфизм).
Таковы, например, случаи «маскировки» гафния в минералах циркония; ре
ния — в молибдените; галлия — в минералах алюминия и отчасти цинка; бро
ма — в минералах хлора; самария, гольмия, лютеция и др. — в минералах итт
рия; скандия — в минералах магния и железа и т. д. В лабораторных и заводских
условиях, наоборот, мы имеем возможность создать любые концентрации для
этих элементов и не только искусственно выделить самые различные их со
единения, но и получить многие из них в металлическом состоянии.
Это явление «маскировки» имеет место и для элементов с более вы
сокими кларками. Одним из наиболее ярких примеров может служить
изоморфная примесь никеля (до 0,2 %) к магнию в силикатах (оливине и
происшедшем из него серпентине). В массивах оливиновых и серпенти
нитовых пород таким путем рассеиваются огромные массы никеля (мно
гие сотни миллиардов тонн в пересчете на металл), тогда как в рудных
месторождениях, содержащих промышленные скопления сульфидов или
арсенидов никеля (типа Садбери или Шнееберга), сосредоточиваются в
целом несравнимо меньшие количества этого металла (едва ли превыша
ющие 10 % всего содержащегося в земной коре никеля). Та же картина в
эндогенных образованиях устанавливается для марганца, который вхо
дит в состав силикатов и других типов соединений в виде изоморфной
примеси, с одной стороны, к железу, с другой — к кальцию. Действитель
но, многие минералы, богатые железом и кальцием, содержат повышен
ные количества марганца в виде изоморфной примеси (фаялит, геденбер
гит, диопсид, биотит, апатит, анкерит, сидерит и др.). В этом виде в общей
сложности скрыты огромные количества марганца. То же относится
к титану, ванадию, кобальту, редким землям, стронцию и др.
Что касается тех малораспространенных в земной коре элементов,
которые образуют очень малые или очень большие ионы (Be, В, С, Р, Rb,
Cs, Nb, Та, U и др.) по сравнению с главными элементами, за счет которых
возникает основная масса, допустим, магматических породообразующих
минералов, то они, как можно судить по данным геологии, концентриру
ются в остаточных растворах, из которых в постмагматическую стадию
по мере их пересыщения в результате происходящих химических реак
ций кристаллизуются особые минералы, содержащие летучие компонен
ты или богатые редкими элементами (турмалин, берилл, литиевые слю
ды, монацит, апатит и др.). Нередко они образуют промышленные
скопления в виде месторождений ценных металлов либо в самих масси
вах магматических пород, либо в непосредственной близости от них во
вмещающих породах.

жүктеу/скачать 4,45 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: