Минералогия - Бетехтин А.Г.
Скачать (прямая ссылка):
В подтверждение явлений распада кристаллических сред можно привести и ряд других аналогичных примеров, иллюстрирующих образование аморфных или коллоидных масс. Однако нельзя думать, что эти новообразования являются устойчивой формой существования вещества. Известно не мало примеров вторичной молекулярной перегруппировки с образованием новых кристаллических тел, устойчивых при изменившихся условиях. Так, например, известны «кристаллы ильменита» (Fe-'ТіОз), которые при микроскопическом изучении оказываются состоящими из смеси двух минералов: гематита (Fe2O3) и рутила (TiO2). Повидимому, после момента образования ильменита в какой-то период жизни минерала, под влиянием изменившегося режима кислорода, создались резко окислительные условия, приведшие к переходу FeO в Fe2O3 с одновременным распадом кристаллической решетки, а затем и к полной перегруппировке вещества с образованием смеси новых устойчивых минералов. Точно так же, например, на месте тиллита (PbSnS2) наблюдались случаи образования галенита (PbS) и касситерита (SnO2) в теснейшем прорастании друг с другом, но при сохранении реликтового, т. е. прежнего, пластинчато-зернистого строения
1 Брусит, не содержащий железа, в аналогичных условиях вполне устойчив.
2 По В. М. Гольдшмидту, для достижения аморфного состояния в этих случаях не достаточно одной радиоактивности минерала, а необходимы также следующие два условия:
1) первоначально возникающее кристаллическое вещество должно обладать слабой ионной решеткой, допускающей перегруппировку или гидролиз; такие решетки образуются преимущественно при соединении слабых оснований со слабыми ангидридами;
2) решетка должна содержать один или несколько сортов ионов, способных легко перезаряжаться (например, ионы редких земель) или даже превращаться в нейтральные атомы (например, образование атомарного фтора в флюорите под влиянием радиоактивного излучения со стороны).
Сам процесс распада В. М. Гольдшмидт представляет как перегруппировку вещества. Например, соединение YNbO4 превращается в тонкодисперсную смесь (твердый псевдораствор) окислов: y2o3 и nd2o5. При такой концепции понятно, почему не наблюдается- превращений в аморфное вещество простых соединений, как ТЬОг (торианит), или солей сильных кислот со слабыми основаниями, например (Ce, La....) PO4 (монацит).
агрегата, характерного для тиллита. Очевидно, в связи с увеличившейся в какой-то момент концентрацией кислорода в данной среде, олово, обладая большим сродством с кислородом, обособилось из первоначально гомогенной минеральной массы в виде окисла, а свинец перешел в форму самостоятельного сернистого соединения.
Понятие о коллоидах1. Кроме явно кристаллических образований, кристаллическая природа которых легко устанавливается на-глаз или под микроскопом, в земной коре широким распространением пользуются также коллоиды.
Коллоидами называются гетерогенные (разнородные) дисперсные2 системы, состоящие из «дисперсной фазы» и «дисперсионной сред ы».
Дисперсная фаза в этих системах представлена тонкораспыленными частичками (мицеллами) какого-либо вещества в какой-либо массе (дисперсионной среде). Размеры частичек дисперсной фазы колеблются в пределах приблизительно от 100 до Im^—миллимикрона (от Ю-4 до 10~6мж), т. е. много крупнее, чем размеры молекул, но в то же время настолько малы, что с помощью обычного микроскопа не различимы. В каждой такой частичке может содержаться от нескольких до многих десятков и сотен молекул данною соединения; в твердых частичках они связаны в кристаллическую решетку.
Агрегатное состояние дисперсной фазы и дисперсионной среды может быть различным (твердым, жидким, газообразным), причем могут наблюдаться самые различные их комбинации. Обозначая заглавными буквами агрегатное состояние дисперсионной среды, а малыми буквами состояние дисперсной фазы, приведем следующие примеры:
Г + т : табачный дым; сажа Г' -|- ж : туман
Ж-[- т : желтые торфяные воды; лечебные грязи
Ж-}- г : сероводородные источники; пена
Ж+ ж : типичные эмульсоиды (например, молоко);
T -j- ж : кристаллы самородной серы с распыленными в них жидкими битумами; опал
T 4-т : красный кальцит с тонко распыленной в нем окисью железа T -|- г ¦ минералы молочно-белого цвета, содержащие газы.
Среди коллоидных образований различают золи и гели.
Типичные золи, иначе называемые коллоидными растворами или псевдорастворами, представляют собой такие образования, в которых дисперсионная среда сильно преобладает над дисперсной фазой (например, табачный дым, желто-бурые железистые воды, молоко). На-глаз такие растворы кажутся совершенно однородными и часто прозрачными, не отличимыми от истинных (ионных или молекулярных) растворов. В золях, в которых дисперсионная среда («растворитель») представлена водой, частички дисперсной фазы легко проходят через обыкновенные фильтры, но «не проникают через животные перепонки. Если размер их превышает 5 тр., то их легко удается обнаружить в ультрамикроскопе с помощью так называемого светового конуса Тин-даля, который создается при боковом освещении специального стеклянного сосуда, наполненного коллоидным раствором. Создаваемый при этом эффект совершенно аналогичен тому, что мы обычно наблюдаем в затемненной комнате в пучке света, исходящего из проекционного фонаря: в светящемся конусе становятся видимыми частички дисперсной
