ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы О строении магматических расплавов из "Геохимия редких элементов в гранитоидах" В современной геохимии вопросу строения магматических расплавов, к сожалению, уделяется очень мало внимания. Между тем. выявление особенностей распределения элементов по минералам пород, порядка кристаллизации их и т. д. возможно только при наличии достаточного полного представления о строении расплавов и формах нахождения химических элементов в них. [c.192] Результаты обширных физико-химических исследований силикатных расплавов, шлаков и стекол дают возможность сделать некоторые предположения о строении магматических расплавов. [c.192] Исходя из среднего состава гранитов Дэли [18], расплав гранитоидного состава можно представить в следующем виде (в атомных количествах, %) О — 62,4, Si — 26, А1 — 6, Fe, Mg и Са — 2, Na — 2, К — 2. Это отвечает следующему примерному минералогическому составу (в вес. %) кварц — 28, плагиоклаз (олигоклаз) — 40, ортоклаз — 25. биотит — 4, роговая обманка— и магнетит— 1. [c.192] Как видно, магматический расплав гранитоидного состава является типичным силикатным расплавом с незначительным содержанием Мео. Многочисленные экспериментальные данные показывают, что расплавленные силикаты нужно считать сильными электролитами, состоящими преимущественно из ионов. Об этом свидетельствует удельная электропроводность жидких силикатов, доказанная опытным путем возможность электролиза жидких шлаков и т. д. [68]. Все это является убедительным свидетельством того, что силикатные расплавы необходимо рассматривать как преимущественно ионные жидкости, образованные подвижными ионами, характеризующиеся высокой ионной проводимостью. [c.192] В настоящее время большинство исследователей в области строения силикатных расплавов и стекла признает возможность существования в расплавах так называемых сиботаксических групп, представляющих локальные участки расплава с упорядоченным строением. [c.192] Внутреннее строение сиботаксических групп приближается к структуре кристаллического тела, в то время как их периферические зоны упорядочены в меньшей степени [111]. В силикатных расплавах среди этих групп прежде всего выделяются крупные и сложные комплексные анионы, представляющие достаточно длинные отрезки цепочек, состоящих из кремнекислородных тетраэдров. Существование этих цепей доказывается прежде всего для стекол. В частности, доводы в пользу цепочечного строения стекол вытекают из квантовой теории теплоемкости гетеродинамических структур [131, 132]. [c.192] При плавлении силикатных стекол цепи кремнекислородных тетраэдров, по-видимому, не подвергаются разрыву, благодаря большой прочности связей Si—О—Si. Сохранение этих связей тем более вероятно, что при плавлении оказываются устойчивыми, например, значительно более слабые водородные связи в спиртах. [c.192] При содержаниях 11 — 12 /о МепО /г = 7, а при 2 )% Меб л = 4. П 1и боль-ш х содержаниях металлов, благодаря частичной смене связей 51—О— —51 на 51—О- Ме, будет происходить умс ньнюние разм( ра анионов вплоть до п], остого т )е.чч.т1 11п )1Ч) ко.тьна (5ь,09) пли тетраэдра (5104) -. [c.193] Естественно, что для сиботаксических группировок, в которых составными частями являются катионы металлов и анионы кислорода, описок катионов не ограничивается Са +, Fe2+, Fe +, Na+ и К+. В эту группу, помимо октаэдрического А1 + и части T +, должно быть включено большинство рассматривавшихся в предыдущих главах редких элементов. Особенно это относится к рассеянным элементам (Li, Rb, s, TU Sr, Ba, Ga и др.), в меньшей степени — к рудным (РЬ, Zn, Мо, W, Sn, и и т. д.). [c.194] Кроме указанных выше ионных группировок, в расплавах, по-видимому, могут самостоятельно существовать ионы, имеющие цепочное строение. По аналогии со стеклами, подобные группировки возможны для бора, фосфора, ниобия, тантала и т. д. [c.194] Вместе с тем в соответствии с некоторыми исследованиями [104] силикатные расплавы нельзя считать только ионными жидкостями. Экспериментальные данные показывают, что наряду с преобладанием ионов в них могут существовать частицы, характерные для молекулярных и электронных жидкостей. [c.194] Согласно исследованиям Я. И. Ольшанского [105] сульфидно-сили-катных систем, возможен непрерывный переход от чистого расплавленного железа к чистому расплаву силикатов закиси железа. Это достигается переводом расплава чистого железа в расплав сернистого железа, к которому затем добавляются FeO и SIO2. [c.194] Таким образом, в кислом силикатном расплаве весьма вероятно существование жидкой сульфидной фазы, не смешивающейся с основной жидкостью. [c.194] Иными словами, сульфидная фаза, отвечающая по свойствам электронной жидкости, в кислых расплавах обособляется, давая еще одну форму существования рудных элементов в виде микроскопических и субмикроскопических выделений собственных минералов. При этом естественно полагать, что подобные сульфидные группировки в магматическом расплаве могут быть представлены не только резко преобладающим FeS, но и более редкими для пород uFeSj, AgS и т. д. [c.194] Опыты П. М. Шурыгина и О. А. Есина [169] по растворимости железа в жидких шлаках показали возможность нахождения этого металла в силикатных расплавах в атомарной форме. [c.194] Для понимания процесса кристаллизации магматических расплавов не меньшее значение имеют группировки, состоящие преимущественно из катионов Ме + и анионов 0 . [c.195] Вернуться к основной статье