11. Неструктурные примеси.

Неструктурные – примесные элементы не входят в кристаллическую решетку минерала – находятся в дефектах кристаллической решетки, поэтому могут быть легко удалены из нее и часто входят в состав рудообразующих растворов. Подобное явление называется рассеянием (А.Е. Ферсман), благодаря чему в любом образце можно найти любой химический элемент в количестве За нижний предел рассеяния принято содержание одного атома в кубическом сантиметре вещества. Верхний предел не определяется. Например, исландский шпат всегда содержит примесь йода на уровне , при такой концентрации йод образует атомов в 1 см³. Наиболее приближено к нижнему пределу содержание радона в атмосфере – 1-1,3 атом на 1 см³. Особенно благоприятна для рассеяния атмосфера и гидросфера. В настоящее время состояние рассеяния активно изучается, при этом выделяются две основных проблемы: низкая чувствительность приборов и отсутствие надежных критериев определения структурная или не структурная примесь.

12.Стрктурные примеси и смеси. Определение изоморфизма. Типы изоморфизма на основе изоморфной смесимости, на основе валентности ионов.

Изоморфизм – способность атомов одного химического элемента замещать в узлах кристаллической решетки атомы другого химического элемента с образованием однородного смешанного кристалла переменного состава. Элементы, участвующие в замещение называются компонентами изоморфной смеси. FeWO₄ – ферберит, MnWO₄ – гюбнерит. Бывают двух, трех-, четырех и пяти - компонентные смеси (редко больше шести). Например, (Mg, Fe, Mn)₂[SiO₄] – трехкомпонентная изоморфная смесь.

Типы изоморфизма:

1. По валентности ионов:

• изовалентный – замещаются элементы с одинаковой валентностью: вольфрамит если ион может быть замещен ионом большего или меньшего радиуса, то последний входит в решетку в первую очередь;

• гетеровалентный – в замещении участвуют ионы с разной валентностью; компенсация зарядов происходит путем замещения групп элементов с одинаковой суммарной валентностью (например, плагиоклазы: ); замещение возможно как анионов, так и катионов.

2. На основе изоморфной смесимости.

• совершенный изоморфизм – изоморфные компоненты могут образовывать любые пропорции (от 0 до 100%): оливин (от фаялита до форстерита), вольфрамит (от ферберита до гюбнерита;

несовершенный (ограниченный) изоморфизм – ограничен количеством входящего компонента, т.е. компоненты могут смешиваться только до определенной границы. Например, минерал сфалерит может содержать примесь железа: но всегда Или волластонит и родонит – смесимость не превышает

13. Типы изоморфизма по механизму вхождения ионов в кристаллическую решетку. Блоковый изоморфизм.

Изоморфизм – способность атомов одного химического элемента замещать в узлах кристаллической решетки атомы другого химического элемента с образованием однородного смешанного кристалла переменного состава. Элементы, участвующие в замещение называются компонентами изоморфной смеси. FeWO₄ – ферберит, MnWO₄ – гюбнерит. Бывают двух, трех-, четырех и пятикомпонентные смеси (редко больше шести). Например, (Mg, Fe, Mn)₂[SiO₄] – трехкомпонентная изоморфная смесь.

По механизму вхождения ионов в кристаллическую решетку:

• изоморфизм замещения (изоморфизм I рода) – в замещение участвует одинаковое число ионов;

• изоморфизм внедрения (II рода) – в кристаллическую решетку входит большее количество частиц, чем было замещаемых, например, , при этом происходят

• изоморфизм вычитания – в кристаллическую решетку входит меньше частиц, чем был замещаемых, при этом в кристаллической решетке образуется «вакансия», например, галенит –

• мозаичный (блоковый) изоморфизм – характерен для минералов группы колумбита-танталита(Fe,Mn)(Nb,Ta)₂O₆) – изоморфные компоненты образуют отдельные микроскопические блоки в структуре минерала (рис. 2);

• полярный (направленный) изоморфизм: в калиево-полевом шпате есть примесь свинца – а в минералах свинца калия быть не может; Ферсман составил ряды полярного изоморфизма:

• цепочечный изоморфизм – в оливине магний и марганец не могут напрямую образоваывать изморфную смесь, и железо выступает в роле «посредника» между двумя элементами.