HomeАлюминий › Строение горных пород

Строение горных пород

Строение горных породВсе горные породы на нашей  планете  состоят, как правило, всего лишь из двух-трех основных минералов, рожденных из магмы. Магма, поднимаясь из расплавленных недр Земли к верхним ее слоям, постепенно застывала и из нее выкристаллизовывались те или иные вещества.

 

\»Именно этой постоянной кристаллизации и обязаны мы богатством и многообразием веществ, которыми может похвастать минеральный мир, — писал академик Н.В.Белов. — Родоначальником всех начал магматического сотворения породообразующих материалов можно считать два основных оксида — МдО и СаО\». По мере остывания магмы и снижения ее температуры именно эти оксиды становятся все агрессивнее, вырывают из нее все большее количество кристаллов, в которых содержится кремний.

 

Это тетраэдры Оц (А\\Оц). \»Разбойником\» является и железо. Правда, магний и железо слабые элементы — радиус действия электрических сил у них невелик. Поэтому магма представляет для них слишком крупное \»сито\». Следовательно, им легче вырваться из магмы и начать образование своих собственных кристаллов.

Однако на этом дело не кончается. Магний начинает вести \»агрессию\» в более широком масштабе. Сначала вырывает одиночные тетраэдры кремния, а затем и кусочки отдельных цепочек.

Так, в природе в результате этого процесса образовался сначала оливин, а позднее — асбест, в \»рождении\» которого принимали участие спаренные тетраэдры кремния. Когда же температура магмы стала совсем низкой, то оксид магния стал захватывать уже целые цепочки тетраэдров. Так образовались пироксены. А в конце застывания магмы \»родились\» черные слюды — биотиты.

 

По мере снижения температуры магмы проходили и другие процессы. К оксиду магния присоединился оксид железа, и его становилось все больше, причем повышалась и активность железа, которое понемногу превращалось также в коварного агрессора. Одновременно рождались и полевые шпаты. В процессе их образования главную роль играл оксид кальция.

 

Когда оксид магния выхватывал из магмы по мере ее остывания все большее количество кремниевых тетраэдров, то оксид кальция заполнил образовавшиеся пустоты в непрерывной сетке кристаллов кремния и алюминия.

Чем больше понижалась температура магмы, тем меньше становились колебания температуры и ослабевала прочность кремниевых тетраэдров. В этих условиях увеличивается возможность укрепления расшатывающихся структур, наблюдается понижение активности оксида кальция. Проявляется новый \»агрессор\» — калий. Так образовались кислые полевые шпаты.

 

\»В эту схему великолепно укладываются почти все элементы таблицы Менделеева и соответственно образующиеся из магмы минералы, — пишет академик Н.В.Белов. — Магма застыла. Минералы выкристаллизовались — минералогическое творение мира закончено. А дальше вступают в действие внешние агенты. Становится до некоторой степени самостоятельным алюминий, до той поры лишь верный союзник кремния. Образуются топазы, С участием бериллия возникают александриты\».

Трудно переоценить роль силикатов в \»минеральных\» событиях, которые разыгрывались в земной коре на протяжении геологической истории нашей планеты. Детально изучаемые уже почти столетие геохимиками в разных странах, они привели к концентрации в некоторых районах земного шара различных полезных ископаемых. Поэтому понимание природы и раскрытие тайн их строения весьма важны для разработки современных методов поиска руд и минералов.

Еще в 1891 году В.И.Вернадский заинтересовался алюмосиликатами. Изучая роль алюминия в их образовании, он пришел к выводу, что глинозем, подобно кремнезему, является кислотным ангидридом и играет аналогичную роль.

\»Химия алюмосиликатов и история их образования в земной коре позволяют полагать, что каолиновые глины и все их производные имеют одинаковое строение. Для него характерно одно и то же прочное кольцевое ядро атомов, которое и называется каолиновым ядром.

На основе этой формулы В.И.Вернадским были предложены формулы для ряда алюмосиликатов: каолина, лейцита и других. Они построены по аналогии с фор мулами для органических веществ. Тогда ученые полагали, что и все неорганические вещества, подобно веществам органическим, имеют молекулярное строение. Позднее выяснилось, что это не соответствует действительности. Поэтому неверными оказались и молекулярные формулы силикатов.

Тем не менее попытка В.И.Вернадского выяснить, какова роль алюминия в алюмосиликатах, и отразить его связи с кремнием и кислородом в молекулярной формуле имела важное значение для позднейшей расшифровки их сложных структур.

Неверными эти формулы оказались еще и потому, что в органической химии структурные формулы соединений устанавливали, исходя из химических реакций, которые практически обычно протекают в растворах. Силикаты же, как известно, не растворяются ни в воде, ни в спирте, ни в каких-либо других обычных растворителях, а плавятся они при очень высоких температурах (например, точка плавления корунда 2015°С).

Article Global Facebook Twitter Myspace Friendfeed Technorati del.icio.us Digg Google StumbleUpon Eli Pets

Comments are closed.