2. Формы нахождения в природе и распределение в минералах

   1. Основные геохимические свойства

У цезия есть только один стабильный изотоп ¹³³Cs. Кроме того, известно много искусственно полученных изотопов с массовыми числами от 123 до 144. Период полураспада большинства этих изотопов колеблется от нескольких секунд до 13.7 дня, и лишь у¹³⁴Cs,¹³⁷Csи¹³⁵Csсоставляем соответственно 2.3 года, 33 года и 3*10⁶лет.

Атомы цезия имеют шаровое строение, подобно атомам благородных газов. Электронную структуру атома цезия можно представить выражением:

1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p⁶4d¹⁰5s²5p⁶

Цезий - серебристо-белый металл, мягкий, тягучий. Удельная плотность его 1.903 г/см³при 20ºС; теплота плавления – 3.76 кал/г, температура кипения 670ºС. Кристаллическая решетка кубическая, объемно-центрированная; размер ячейки а_о=6.05kx. Во всех природных соединениях цезий выступает как одновалентный положительный катион.

Цезий, как и большинство других металлов, имеет три основные формы нахождения в природе: 1) собственно минералы, 2) примесь в других, несобственных минералах, 3) растворимые соединения в природных водах. Большая часть щелочных металлов находится в рассеянном состоянии среди несобственных минералов; значительная их доля – также в природных минерализованных водах, и лишь совсем малая часть этих элементов образует собственные минералы.

Газообразные соединения цезия и других редких щелочных металлов в природе не известны. Однако вблизи вулканов они могут находиться в форме аэрозолей, но распространенность этой формы нахождения в природе ничтожна.

2. Собственные минералы

Обычно, под собственным минералом понимается такое природное соединение, которое обладает отличной от других соединений кристаллической структурой и (или) химическим составом. (Солодов Н. А. и др., Москва «Недра», 1980г.) Однако содержание редких щелочных металлов во многих минералах изменяется от ничтожных долей процента до целых процентов. И в таких случаях трудно провести границу между собственным минералом редкого щелочного металла, цезиевой разновидности породообразующего минерала и цезийсодержащим минералом.

Подавляющее большинство собственных минералов редких щелочных металлов встречается в месторождениях, связанных с кислыми породами, причем в основном в гранитных пегматитах. Лишь единичные минералы цезия (куплетскит и цезиевый астрофиллит) образуются чаще всего в щелочных породах и связанных с ними метасоматитах и пегматитах. Авогардит в возгонах на стенках кратера вулканов.

МИНЕРАЛ	ФОРМУЛА	содержание, %
		Li2O	Rb2O	Cs2O
поллуцит	CsAlSi2O6 * nH2O	0.03-0.34	0.15-0.8	25.7-32.3
воробьевит (морганит)	(Cs,Be)3Al2[Si6O18]	0.2-0.5	0.003-0.005	2.5-7.5
цезиевый биотит	(K0.46Rb0.08Cs0.24Ca0.12) x (Mg,Fe,Al)3[AlSi3O10](OH,F)2	0.4-0.6	1.4-1.6	3.9-7.1
цезиевый куплетскит	(Cs1.22K0.35Na1.14Ca0.09)2.8 x (Mg,Fe)7[Ti2(Si4O12)2O2(OH)5	0.46	0.18	11.6
цезиевый астрофиллит	(Cs1.15K0.62Na1.35)2.94 x (Fe,Mn)7Ti2[Si8O24](O,OH,F)7	0.27	0.27	10.8
родицит	(R,Cs)Si4Al4Be3B10O2.7	не определялось		до 5.0
авогардит	(K,Cs)[B,F]4			-

Содержание цезия лишь в поллуците превышает 30%, в цезиевом астрофиллите и цезий-куплетските достигает 12%, а в остальных составляет единичные проценты, так как он тоже не имеет в них самостоятельной позиции, замещая калий или располагается в структурных полостях.