ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 10.04.2021
Просмотров: 10874
Скачиваний: 9
Описательная часть
486
Бориды W, Ti, Та, очень тверды и тугоплавки. Бористая сталь использу
ется в атомных реакторах (бор — хороший поглотитель нейтронов).
БОРАЦИТ
— Mg
3
[B
7
O
12
]OCl.
Химический состав.
В
2
О
3
— 62,1 %,
MgO — 30,7 %, Cl — 8,1 %.
Псевдокубический. При температуре выше 265 °С становится куби
ческим. Ниже 265 °С претерпевает пре
вращение в ромбическую модифика
цию. Пр. гр. высокотемпературной
модификации
F
4
–
3
с
(
Т
5
d
).
а
0
= 12,10. Об
лик кристаллов кубический или окта
эдрический (рис. 269). Наблюдается
также в сплошных тонкозернистых мас
сах, похожих на мрамор.
Цвет
белый, с сероватым, желтова
тым или зеленоватым оттенком.
Блеск
стеклянный, сильный.
Ng =
1,673,
Nm
= 1,667 и
Np =
1,662.
Твердость
7.
Спайность
отсутствует. Излом раковистый.
Уд. вес
2,95.
Диагностические признаки.
Для борацита характерны формы крис
таллов кубической сингонии, обнаруживающие в тонких шлифах под
микроскопом оптическую анизотропию и сложное строение. Отличитель
ной особенностью является также высокая твердость (7) и несколько по
вышенный удельный вес.
П. п. тр. сплавляется довольно легко в белый эмалевый шарик, окра
шивая пламя в зеленый цвет. В воде нерастворим. В HCl растворяется
медленно. При выветривании поглощает воду, становится волокнистым
(очевидно, переходит в другой минерал).
Происхождение и месторождения.
Встречается в соляных месторож
дениях с карналлитом, сильвином, галитом, гипсом, ангидритом и други
ми минералами. Образуется, очевидно, в процессе метаморфизма путем
обезвоживания первоначально водных боратов магния. Распространен в
месторождениях
Штассфурт
в Ангальте,
Люнебург
в Ганновере (Герма
ния) и др. Имеет промышленное значение.
Водные бораты
Почти все рассматриваемые здесь водные соли представлены поли
боратами Mg, Na и Са.
БУРА
— Na
2
[B
4
O
5
(OH)
4
]
.
8H
2
O.
Сингония
моноклин
ная. Пр. гр.
C
2/
c
(
C
6
2
h
).
а
0
= 11,82;
b
0
= 10,61;
с
0
= 12,30;
β =
106°35
′
.
Облик кристаллов.
Встречается иногда в круп
ных призматических кристаллах (рис. 270). Распростра
нена также в землистых массах.
Цвет.
Бесцветная, но обычно белая с сероватым, жел
товатым, синеватым или зеленоватым оттенком.
Блеск
стеклянный, жирный.
Рис. 269.
Кристаллы борацита:
а
{100},
о
{111},
d
{110}
Рис. 270.
Кристалл буры
Раздел V. Кислородные соли (оксисоли)
487
Твердость
2–2,5.
Спайность
по {110} несовершенная.
Уд. вес
1,69–1,72.
Диагностические признаки
. Реакция на бор по окрашиванию пламе
ни. Характерны относительно низкая твердость и легкая растворимость
в воде. От сходного с ним улексита можно отличить лишь по химическим
реакциям (бура не содержит кальция).
П. п. тр. сильно вспучивается, затем сплавляется в прозрачный ша
рик. В воде растворяется, раствор обнаруживает слабощелочную реакцию.
Вкус сладковатощелочной, слабый.
На воздухе легко дегидратируется, мутнеет и в конце концов превра
щается в тонкий белый порошок (вероятно, тинкалконит или кернит).
Обладает способностью при сплавлении растворять в себе окислы метал
лов. О применении см. ашарит.
Происхождение и месторождения
. Бура образуется в усыхающих бо
роносных соляных озерах. В больших массах вместе с другими солями на
трия встречается по берегам озер Кашмира и Тибета; в некоторых озерах
Калифорнии: район Долины Смерти (СанБернардино), где она образуется,
повидимому, за счет выщелачивания залежей колеманита или кернита.
В России месторождения буры неизвестны, если не считать находки ее в
незначительных количествах в грязевых сопках на
Таманском полуострове
.
УЛЕКСИТ
— NaCa[B
5
O
6
(OH)
6
]
.
5H
2
O. Синоним: боронатрокальцит.
Химический состав.
Na
2
O — 7,7 %, CaO — 13,8 %, В
2
О
3
— 43,0 %, Н
2
О —
35,5 %. Из примесей в незначительных количествах присутствуют К
2
О и
MgO, а также посторонние вещества.
Сингония
триклинная; пинакоидальный в. с. (?). Наблюдается в виде
желваков и в почковидных массах с асбестовидным или игольчатым, па
раллельношестоватым, иногда спутанноволокнистым строением. Изред
ка встречаются тонкопластинчатые агрегаты.
Цвет
улексита белый.
Блеск
стеклянный, шелковистый.
Ng =
1,519,
Nm
= 2,505 и
Np =
1,496.
Твердость
1.
Спайность
наблюдается под микроскопом в трех направ
лениях, пересекающихся под прямым углом и придающих пластинкам
прямоугольный облик.
Уд. вес
1,65.
Диагностические признаки.
Характерны низкая твердость, часто
наблюдаемое асбестовидное строение массы с шелковистым блеском и
нерастворимость в воде. Для более правильной диагностики необходи
мы химические реакции и определения оптических констант.
П. п. тр. вспучивается и легко плавится в прозрачное стекло, содержа
щее пузырьки. Пламя окрашивает в зеленоватый цвет. В холодной воде
почти не растворяется, но растворим в горячей воде. В кислотах легко
переходит в раствор.
Происхождение и месторождения.
Встречаются в высохших боронос
ных соляных озерах и особенно среди солончаков, образуясь в условиях
Описательная часть
488
жаркого сухого климата. При выветривании соляных куполов, включающих
бораты, улексит может образоваться за счет гидроборацита, иногда
иньоита
(Са[В
3
О
3
(OH)
5
]
.
4Н
2
О) при условии относительно высокой концентрации
натрия в просачивающихся растворах. При более низкой концентрации это
го элемента сам может переходить в иньоит. В горизонтах застойных вод в
процессе потери растворами воды через испарение развивается метасомати
ческим путем во вмещающих породах, в частности в глинах.
Известен в
Индерском
месторождении боратов (СевероЗападный
Казахстан). В больших массах известен в ряде солончаковых месторож
дений Калифорнии:
Долина Смерти
, рудник
Борон
в округе Керн; в
Лан
ге
(ЛосАнжелес) с колеманитом, а также в пустынных районах штата
Невада —
Эсмеральда
и др., в сухих районах
Тарапака
(Чили) и др.
Практическое значение.
Как и другие бораты, в случае массовых скоп
лений представляет промышленный интерес в качестве источника бор
нокислых соединений. О применении см. ссайбелиит.
ГИДРОБОРАЦИТ
— MgCa[В
3
О
4
(OH)
3
]
2
.
3H
2
O. Название не связано
с борацитом, от которого весьма существенно отличается по составу. MgO —
9,9 %, CaO — 13,9 %, В
2
О
3
— 49,5 %, Н
2
О — 26,7 %. В очень незначительных
количествах присутствуют щелочи. Установлен еще акад. Г. И. Гессом.
Сингония
моноклинная. Структура цепочечная. Встречается в иголь
чатых и волокнистых агрегатах, иногда в натечных, очень эффектных
сферолитовых или звездчатых образованиях.
Цвет
. Бесцветный или белый, изредка окрашен в розовый, красный
или серый цвет.
Блеск
стеклянный.
Ng =
1,571,
Nm =
1,534 и
Np =
1,522.
Твердость
2.
Хрупкий.
Спайность
по {010} совершенная.
Уд. вес
2,167.
Диагностические признаки.
По внешним признакам неотличим от
других похожих на него боратов без измерения оптических констант
и данных химических анализов.
П. п. тр. легко плавится в стекло, не мутнеющее при охлаждении; пла
мя окрашивает в зеленый цвет. В воде почти нерастворим, даже при ки
пячении. В кислотах растворяется при слабом подогревании.
Происхождение и месторождения.
Встречается в бороносных мес
торождениях каменной соли, сопровождающейся пластами гипса, ан
гидрита и глин. Обогащение гидроборацитом пластов глин объясняет
ся общей способностью глин адсорбировать вещества и, может быть,
преимущественно борнокислые соли.
В процессе формирования соляных куполов гидроборацит, попадая
в зону выветривания и воздействия просачивающихся поверхностных вод,
становится неустойчивым, причем он либо переотлагается, либо посте
пенно замещается рядом других, более устойчивых боратов (улекситом,
иньоитом, колеманитом, ссайбелиитом и др.), развивающихся метасома
тическим путем или отлагающихся в пустотах от выщелачивания (кавер
нах и карстах) на тех или иных горизонтах от поверхности. Таким путем
Раздел V. Кислородные соли (оксисоли)
489
вместе с гипсом постепенно образуются значительные скопления вторич
ных борнокислых солей в виде шляп на соляных куполах.
Из иностранных месторождений отметим
Штассфуртское
в Герма
нии и месторождения в районе
Иньо
в Калифорнии.
Практическое значение.
Гидроборацит, если встречается в значитель
ных скоплениях, является важным сырьем для химической промышленнос
ти как источник борнокислых соединений. О применении см. ссайбелиит.
КОЛЕМАНИТ
— Ca[В
3
О
4
(OH)
3
]
.
H
2
O.
Сингония
моноклинная.
В структуре присутствует цепочечный радикал с числом тетраэдров, вдвое
превышающих число октаэдров. Кристаллы имеют короткостолбчатый,
дипирамидальный облик. Чаще распространен в зернистых и сфероли
товых массах.
Цвет
белый.
Блеск
стеклянный.
Ng =
1,614,
Nm =
1,592 и
Np =
1,586.
Твердость
4.
Спайность
по {010} совершенная.
Уд. вес
2,44. В воде
нерастворим. В HCl растворяется при подогревании.
Крупные месторождения колеманита в ассоциации с гипсом и други
ми борными минералами известны в штатах Калифорния и Невада
(США) в виде высохших соляных озер и солончаков в районах с жарким
сухим климатом. В Чили, близ
БакосдельТоро
, колеманит отлагается из
горячих источников. В небольших массах встречается в
Индерском
мес
торождении.
ПРАЙСЕИТ
— Са
2
[В
5
О
6
(ОН)
7
]
.
2Н
2
О. Синоним: пандермит.
Синго8
ния
триклинная. Наблюдается в плотных, мелоподобных скрытокристал
лических массах белого цвета с почковидной поверхностью и раковис
тым изломом, c матовым блеском.
Ng =
1,593 и
Np
= l,574.
Твердость
3,5.
Уд. вес
2,43. По поведению п. п. тр. и в кислотах сходен
с колеманитом.
Впервые открыт около порта
Пандерма
в Мраморном море (Турция).
Встречен в
Иньо
и в других местах штата Калифорния (США). В суще
ственных количествах встречается в
Индерском
месторождении боратов
(к северу от Каспийского моря, Казахстан) в виде плотных масс.
КЛАСС 8. СИЛИКАТЫ И АЛЮМОСИЛИКАТЫ
Общие замечания.
К классу силикатов относится огромное количе
ство минералов. На долю их приходится примерно одна треть числа из
вестных в природе минеральных видов. Количественное значение их ока
жется еще более разительным, если мы примем во внимание степень
распространенности и весовые количества их в земной коре.
По подсчетам А. Е. Ферсмана, силикаты составляют 75 % земной коры.
Если мы сюда прибавим еще 12 % свободного кремнезема (главным об
разом в виде кварца и опала), то нам станет совершенно ясной та исклю
чительная роль, которую играет кремний в геохимии вообще.
Описательная часть
490
Многие силикаты являются важнейшими породообразующими ми
нералами не только во всех магматических горных породах, их гидротер
мально измененных разностях и контактовометасоматических образо
ваниях, но также в продуктах их выветривания, во многих осадочных
горных породах (главным образом глинах и глинистых сланцах), а также
в разнообразных кристаллических сланцах. Значительную роль они иг
рают и в минеральных составах почти всех месторождении полезных ис
копаемых, и не только как спутники рудных минералов, но и в ряде слу
чаев как носители ценных металлов (Ni, Zn, Be, Zr, Li, Cs, Rb, U, TR и
т. д.). Немало известно и неметаллических полезных ископаемых, пред
ставленных силикатами. К числу их принадлежат, например, асбест, као
лин, так называемые отбеливающие глины, полевые шпаты как сырье для
огнеупоров, керамики и т. д., не говоря уже о различных строительных
материалах. Ряд силикатов (изумруд, аквамарин, турмалины, топаз, ро
донит, нефрит и др.) издавна используется в качестве драгоценных и по
делочных камней.
Главнейшие элементы, входящие в состав силикатов, следующие:
·
Na, К, Li;
·
Са, Mg, Fe
··
, Mn
··
, Be;
·
Al, Fe
···
, В;
·
Si, Zr, Ti;
·
O, F, H (в виде Н
1+
, [ОН]
1–
и Н
2
О).
Многочисленные другие элементы (Rb, Cs, Ba, Sr, Pb, Zn, Ni, Co, Cu,
Bi, Sb, Cr, V, Sc, Y, TR, Th, Sn, U, Nb, S, Cl, C в виде [СО
3
]
2–
, P и др.) при
сутствуют в относительно редких минеральных видах.
Несмотря на сравнительно небольшое количество приведенных выше
главнейших элементов, участвующих в составе силикатов, в природе наблю
дается необычайное разнообразие соединений, часто весьма сложной кон
ституции и переменного состава. В ранее рассмотренных классах кислород
ных солей химические составы минералов выражались, как мы видели,
довольно простыми химическими формулами. Среди силикатов к числу та
ких соединений принадлежит сравнительно небольшое количество минера
лов. В очень многих случаях данные химических анализов нередко не по
зволяют вывести простых формул вследствие наличия многочисленных
примесей и некоторого непостоянства состава минеральных видов. Это яв
ление не может быть объяснено неточностью самих химических анализов
или микроскопическими включениями какихлибо посторонних минералов.
Сложность состава обусловлена, как мы увидим при описании отдельных
групп минералов, кристаллохимическими особенностями этих соединений.
О конституции силикатов.
Еще до рентгенометрических исследова
ний вопросу о химической природе силикатов было уделено весьма боль
шое внимание. Им занимались такие крупные ученые, как Вернадский,
Чермак, Грот, Кларк и многие другие.