Кислотность-щелочность гидротермальных растворов

Электромонтаж Ремонт и отделка Укладка напольных покрытий, теплые полы Тепловодоснабжение

Кислотность-щелочность гидротермальных растворов

30.07.2020

Изменение щелочности—кислотности эндогенных растворов в значительной мере, но не изолированно от иных интенсивных параметров, определяет эволюцию минеральных форм нахождения бора и олова при становлении оруденения в скарнах. Экспериментальным моделированием процесса образования эндогенных боратов это со всей очевидностью доказано в отношении магнезиально-железистых боратов серии людвигита — вонсенита (см. рис. 42), но не является столь очевидным в отношении боратов магния. Действительно, суанит, котоит и ссайбелиит в пределах температур полей их устойчивости могут быть синтезированы и в щелочных, и в нейтральных, и в кислых средах, что невозможно в отношении магнезиально-железистых боратов: магнезиолюдвигит и людвигит образуются только в щелочных средах при температурах не менее 400° С, а вонсенит в том же интервале температур — в нейтральных и кислых средах. При меньших температурах вонсенит устойчив и в умеренно щелочных средах.

Сопоставление этих экспериментальных данных с последовательностью образования боратов на природных объектах позволяет более четко ограничить пределы изменения pH гидротермальных растворов нейтральными и умеренно щелочными значениями на ранней щелочной стадии эндогенного минералообразования. Возможность использования в качестве индикатора щелочности—кислотности среды минералов переменного состава сопряжена с необходимостью учета влияния Eh, а также химических активностей железа, олова, фтора и других элементов в эндогенных растворах, о чем почти отсутствуют экспериментальные данные. Казалось бы, что высокожелезистые разности вонсенита и пайгеита свидетельствуют об их образовании из максимально кислых растворов, но их ассоциация с салитами и андрадитом при наличии избыточного кальцита позволяет говорить только о нейтральном значении pH эндогенных растворов. He исключено, что максимальные значения кислотности растворов фиксируются отложением фтороборатов (ночерита) и сульфатов (ангидрита), локально проявленных в скарновых месторождениях, тогда как кварц и сульфиды, вероятно, не являются показателями кислотности процесса, что следует из данных об их синтезе в щелочных и нейтральных средах.

Недостатком объективных данных о щелочности—кислотности природного минерэлообразования обусловлены поиски путей их оценки. Один из них предложен А.В. Жариковым по величинам условного потенциала ионизации минералов, вычисляемого на основании химического состава минералов. Этот метод позволяет оценивать различие минералов и их парагенезисов в отношении их ацидофобности или ацидофильности, сопоставлять минералы переменного состава с учетом этой тенденции. Дискуссионность метода заключена в невозможности сопоставления вычисленных величин со значениями pH и в неучтенности влияния полиморфных изменений минералов с переходом в иные классы симметрии. В конкретном случае на примере крайних членов боратов серии людвигита — вонсенита и гулсита — пайгеита, принадлежащих к ромбической и моноклинной сингониям и проявляющих различную, но отчетливую ацидофобность и ацидофильность парагенезисов, их различие не проявлено в величинах условных потенциалов ионизации. Несмотря на эти и другие ограничения метода В.А. Жарикова,он применен в настоящей роботе для сопоставления наиболее распространенных минералов с учетом изменения их состава и последовательности образования для качественной оценки среды их возникновения, включая и характеристику скарнообразования магматического этапа. Приведенные данные не противоречат ни приведенному в тексте работы материалу, ни общим закономерностям качественных топологических Диаграмм Е.Н. Граменицкого для характеристики режима кислотности и химической активности фтора в постмагматических растворах рименительно к парагенезисам флюоборита и магнезиальных скарнов.

Изменение величин условного потенциала ионизации (Y, ккал/моль) свидетельствует, что наименьшие значения pH лишь для метабората магния располагаются в кислой области при становлении суанитового оруденения в нейтральных средах, а котоитового — в щелочных. Последнее фиксируется сонахождением котоита с магнезиолюдвигитом, синтезированного только в щелочных средах. Дальнейшее формирование раннего боратного оруденения происходит в умеренно щелочных условиях (появление малофтористого флюоборита и развитие реакционного магнезиолюдвигита и людвигита) на фоне постепенного понижения pH до нейтральных значений (преобразование людвигита в вонсенит). Совпадение в целом полей устойчивости ромбических и моноклинных магнезиально-железистых боратов указывает на близость условий их существования при большей ацидофильности серии гулсита — пайгеита. Максимальная кислотность растворов отражена в развитии данбурита по котоитовому мрамору, что отмечалось на проявлении Кеберенья в хр. Тас-Хаяхтах, и разложении пайгеита с новообразованием норден-шильдита на месторождениях Аляски, США. На большинстве месторождений проявление кислотной стадии имеет место под воздействием растворов, близких к нейтральным.

Значения pH растворов поздней щелочной стадии близки к нейтральным и лишь несколько превышают значение 200 ккал/моль. В этом находит свое отражение нейтрализующее действие карбонатов, постоянно присутствующих в скарнах и рудах.

Имя:*
E-Mail:
Комментарий: