Галит

Галит — NaCl. От греч. галос — море, соль. Синонимы: каменная соль (в плотных крупнокристаллических массах, залегающих среди горных пород) и самосадочная соль (в рыхлых кристаллических агрегатах на дне соленосных бассейнов).

Химический состав. Na — 39,4 %, Cl — 60,6 %. Примеси большей частью механические: капельки рассола, пузырьки газов, включения глинистого или органического вещества, гипса, KCI, MgCl2 и др.

Сингония кубическая. Кристаллическая структура характеризуется плотнейшей кубической упаковкой анионов Cl1- с заполнением всех октаэдрических пустот между ними катионами Na1+. Ионы Na1+ и Cl1- располагаются поочередно в углах малых кубов. Координационные числа для обоих ионов равны 6, т. е. каждый отрицательный ион хлора окружен шестью положительно заряженными ионами натрия, и наоборот. Облик кристаллов, как правило, кубический. Кристаллические двойники редки по. Для кристаллов самосадочной соли бывают характерны воронкообразные ступенчатые углубления на гранях.

Агрегаты. Самосадочная соль наблюдается в виде рыхлых или плотных кристаллических зернистых корок или «пластин» на дне бассейнов, а также друз кристаллов, нередко очень крупных.

Следует отметить, что при быстром испарении растворителя — Н2О — на самой поверхности рассолов в тихую погоду возникают многочисленные плавающие кристаллические «лодочки», разрастающиеся в основании, обращенном кверху. Они имеют белый цвет, очевидно, вследствие захвата микроскопических пузырьков воздуха. При волнении они заполняются водой, оседают на дно и продолжают свой рост, образуя уже нормальные прозрачные кристаллы. Однако нередко и в них сохраняются внутренние елочковидные или конвертовидные участки молочно-белого цвета.

Каменная соль, возникающая в результате собирательной перекристаллизации в процессе метаморфизма, образует необычайно крупнокристаллические массы, о чем можно судить по размерам спайных плоскостей. Характерно, что при перекристаллизации образуются часто совершенно прозрачные массы галита (очевидно, включения жидкостей и газов при этом «отгоняются» к периферии кристаллических зерен).

Цвет. Чистые массы галита прозрачны и бесцветны или имеют белый цвет. Но часто те или иные красящие пигменты обусловливают окраску в различные цвета: серый (обычно глинистые частицы), желтый (гидроокислы железа), красный (безводная или маловодная окись железа), бурый и черный (органические вещества, исчезающие при нагревании) и др. Для каменной соли иногда наблюдается очень характерная интенсивная синяя окраска в виде пятен или полос, особенно в участках, подвергшихся сильной деформации.

Блеск галита стеклянный, на поверхностях слегка выветрелых разностей жирный. Твердость 2,5. Хрупок. При продолжительном одностороннем давлении обнаруживает способность к пластической деформации. Спайность совершенная по кубу, что вполне согласуется с особенностями кристаллической структуры минерала. Уд. вес 2,1-2,2.

Прочие свойства. Обладает слабой электропроводностью, исключительно высокой теплопроводностью. Легко растворим в воде: до 35 % при комнатной температуре (при повышении температуры на первые десятки градусов растворимость мало меняется). Вкус соленый. Гигроскопичен, но в значительно меньшей степени, чем хлориды калия и магния.

Диагностические признаки. Легко узнается по низкой твердости, весьма овершенной спайности, растворимости в воде и соленому вкусу раствора. Из раствора, подкисленного азотной кислотой AgNO3 выделяет белый творожистый осадок AgCl.

Происхождение и месторождения. Главные массы галита, как и других растворимых в воде солей, образуются при экзогенных процессах в усыхающих замкнутых соленых озерах или мелководных лагунах и заливах, отделенных от морского бассейна песчаными барьерами (барами), в условиях жаркого сухого климата.

Состав воды в различных материковых соляных озерах весьма разнообразен. Он зависит, с одной стороны, от состава питающих озеро вод, т. е. от состава окружающих горных пород, а с другой — от стадии усыхания озера и связанной с ней относительной концентрацией остающихся в рассоле компонентов. Во многих таких озерах наряду с другими солями осаждается также NaCl.

В пустынях, как известно, широко развиты так называемые солончаки, представляющие собой выцветы солей, в составе которых почти постоянно принимает участие NaCl. Они после дождей исчезают и вновь появляются в сухую погоду.

Наконец, в виде продуктов возгона галит вместе с другими хлоридами отлагается на стенках кратеров вулканов и в трещинах лавовых потоков.

Наиболее крупные запасы галита сосредоточены в месторождениях каменной соли. Они образовались в различные геологические эпохи, но наиболее значительные месторождения приурочены к осадкам пермского периода, характеризовавшегося продолжительным континентальным жарким климатом (на территориях Европы, Южной Азии, Америки и др.).

Из месторождений в России отметим наиболее важные: Илецкая Защита (к югу от г. Оренбурга), где мощный шток каменной соли был прикрыт лишь небольшими наносами, а пласты каменной соли вместе с ангидритами сильно перемяты; Соликамское (Верхнекамское) — крупнейшее в мире месторождение калийных и магниевых солей, в котором залегают также мощные толщи каменной соли, гипса и др.

Из современных месторождений самосадочной соли заслуживает вни¬мания известное оз. Баскунчак (в низовьях р. Волги). Впадина озера располагается у северного склона погребенного под толщей гипсов соляного купола. Отложения кристаллической соли сверху покрыты рапой (рассолом).

Из иностранных месторождений упомянем лишь некоторые. К числу давно известных месторождений каменной соли принадлежит месторождение Величка к юго-востоку от г. Кракова (Польша), разрабатывающееся еще с XI в.; огромный шток каменной соли расположен у г. Суэца (Египет); очень крупные залежи каменной соли известны в Северной Индии, вдоль Гималайских гор в Пенджабе и др.

Практическое значение. Применение галита весьма разнообразно. Помимо того что он является важнейшим пищевым продуктом и консервирующим средством, он широко используется в химической промышленности для получения соляной кислоты, хлора, соды, едкого натра и ряда солей. Кроме того, галит является исходным сырьем для получения металлического натрия, который применяется: для изготовления анти-фрикционных сплавов (натриево-кальциевых баббитов); для получения перекиси натрия, используемой в текстильной промышленности при отбеливании тканей; в качестве каталитического агента при производстве сложных органических соединений; в черной и цветной металлургии как восстановитель и для удаления серы; как поглотитель влаги и кислорода при очистке благородных газов (гелия, неона, аргона и др.); в электротехнике при изготовлении разрядных ламп с парами натрия, имеющих большую силу света, а также при изготовлении электропроводов, состоящих из натриевых «жил», покрытых оболочкой меди, и др.

Сильвин

Сильвин - KCl.

Химический состав. К — 52,5 %, Cl — 47,5 %. Часто содержит включения жидкостей и газов, главным образом азота, в меньшей степени углекислоты, водорода, метана и, что особенно интересно, гелия. Из механических примесей часто устанавливаются NaCl и Fe2O3. В виде изоморфной примеси почти постоянно присутствуют КВr (до 0,1 %) и в ничтожных количествах RbCl и CsCl.

Сингония кубическая. Кристаллическая структура такая же, как у галита: гранецентрированный куб. Величина элементарной ячейки существенно больше, чем у галита. Облик кристаллов кубический. Нередко наблюдаются кубы, притупленные по углам гранями октаэдра и двойники. Агрегаты. Обычно встречается в виде сплошных зернистых масс, иногда слоистой текстуры.

Цвет. Чистые разности водяно-прозрачны и бесцветны. Весьма обычен молочно-белый цвет, обусловленный включениями мельчайших пузырьков газов. Ярко-красные и розовые сильвины также являются кристаллозолями; в виде грубой дисперсной фазы в них заключены мельчайшие чешуйки гематита (Fe2O3), остающиеся в осадке при растворении. Блеск стеклянный.

Твердость 1,5-2. При царапании обнаруживает некоторую степень пластичности как и при продолжительном одностороннем давлении. Спайность совершенная по. Уд. вес 1,97-1,99 (меньше, чем у галита). Прочие свойства. Вкус горьковато-соленый, жгучий. Теплопроводность высокая. Легко растворяется в воде. Гигроскопичен. Прозрачные разности хорошо пропускают коротковолновые лучи, на чем основано применение его для призм спектроскопа.

Диагностические признаки. Похож на галит, с которым часто образует зернистые срастания. Отличается от него по вкусу и окрашиванию пламени в фиолетовый цвет, видимый через синее стекло. Пластичность проявляется в том, что при царапании остается блестящий след. Раствор, подкисленный азотной кислотой, с AgNO3 дает творожистый белый осадок AgCl.

Происхождение и месторождения. Сильвин, так же как и галит, образуется в усыхающих соляных озерах, но встречается по сравнению с ним гораздо реже — далеко не во всех месторождениях каменной соли. По пути миграции поверхностных растворов в значительной части адсорбируется почвами. Из рассолов он выпадает одним из последних и потому обычно встречается в верхах соленосных скоплений. Иногда он является продуктом разложения карналлита, образующегося в тех же условиях.

Как продукт сублимации он встречается на стенках кратеров вулканов и в трещинах застывших лав.

Величайшее в мире Соликамское месторождение сильвина находится в 35 км к северу от г. Перми. Оно открыто в 1925 г. Мощный нижний горизонт сильвинита (галит-сильвиновой породы) залегает на глубине 150 - 300 м на толще каменной соли и покрывается зоной карналлита в смеси с галитом. Содержание КCl в сильвините колеблется от 10 до 35 %.

До открытия Соликамского большой известностью пользовались Штассфуртские и другие месторождения Западной и Северной Германии. Соляные залежи здесь того же пермского возраста и имеют довольно сложный состав галоидных, сернокислых и борных соединений. Сравнительно молодого — неогенового возраста сильвиниты разрабатываются в Эльзасе (Франция).

Практическое значение. В подавляющей своей массе калийные соли идут на удобрения полей. Лишь очень незначительная часть их (около 5 %) используется в химической промышленности для приготовления КОН, К2СО3, KNO3, КСlO3, КМnО4, KCN, KBr, KJ и других соединений. Эти соединения имеют различное применение: в медицине, парфюмерии, пиротехнике, фотографии, для очистки шерсти, в бумажном, стекольном (при изготовлении хрустального и бемского стекла), лакокрасочном и других производствах.

Карналлит

Кврналлит — MgKCl3 • 6Н20.

Химический состав. Mg — 8,7 %, К — 14,1 %, Сl — 38,3 %, Н20 — 38,9 %. В очень небольших количествах устанавливаются изоморфные примеси Вr (до 0,2 %), а также Rb и Cs (в сотых долях процента), изредка Li и Тi. Из механических примесей обычно присутствуют NaCl, КС1, CaS04, Fe203, глинистое вещество, капельки рассолов, часто обильные включения газов (смесь азота с водородом и метаном).

Сингония ромбическая. Кристаллы крайне редки; имеют псевдогексагональный облик. Обычно встречается в сплошных зернистых массах.

Цвет. Чистые разности бесцветны. Обычно окрашен в розовый или красный цвет включениями тонко распыленной окиси железа. Бурый или желтый карналлита цвет обусловлен примесью гидроокислов железа. Блеск в свежем изломе стеклянный, на воздухе быстро тускнеет и становится жирным.

Твердость 2-3. Хрупок. Спайность отсутствует. Уд. вес 1,6.

Прочие свойства. Необычайно гигроскопичен. Легко расплывается на воздухе, причем разлагается на КСl и MgCl2∙6Н20, образуя густой рассол. Вкус жгучий, горько-соленый. Сильно флюоресцирует. При растворении в воде издает особый треск, похожий на хруст снега под ногами в сильный мороз. Это явление обусловлено тем, что в нем чаще, чем в других солях, присутствуют включения пузырьков газа, находящихся под большим давлением.

Диагностические признаки. Встречается в парагенезисе с каменной солью и сильвином. На воздухе быстро сыреет. При сверлении острием ножа в свежем изломе издает характерный треск, обусловленный внезапным расширением включенных пузырьков газа.

Легко плавится. При нагревании на стекле зерна карналлита, как и многие другие богатые водой кристаллогидраты, растворяются в собственной кристаллизационной воде и разлагаются. При постепенном высушивании образуются мелкие кубики КСl.

Происхождение и месторождения. Образуется одним из последних из рапы соляных озер, обогащенной магнием и калием. Поэтому встречается в верхних горизонтах погребенных соляных залежей осадочного происхождения, образуя горизонты выше отложений сильвинита. Иногда выделяется на стенках сухих выработок из стекающих по поверхности полости рассолов.

В России в громадных количествах присутствует в Соликамском месторождении. В больших массах известен также в Штассфуртском месторождении (Германия), в Калуше (Западная Украина) и других пунктах.

Практическое значение. Так же как сильвин и другие соли калия, служит сырьем для удобрений почв.

При электролизе обезвоженного карналлита в закрытых ваннах получается всплывающий металлический магний; обогащенные калием остатки перерабатываются на удобрения.

Металлический магний после рафинирования идет на изготовление легких прочных сплавов с алюминием (дюралюминий, магналий и др.), употребляемых в авиационной промышленности, а также в качестве восстановителя при получении металлического титана. Кроме того, он применяется для сигнальных огней, получения вспышек сильного света (в фотографии) и для других целей.

Бром, получаемый из рассолов карналлита химическим путем, имеет применение в медицине (бромистый калий), фотографии и пр.

Хлораргирит

Хлораргерит — AgCl. От названия хлора и греч. аргирос — серебро. Синонимы: кераргирит (от греч. керас — рог), роговая серебряная обманка (в изломе по внешнему виду минерал часто напоминает роговое вещество).

Химический состав. Ag — 75,3 %, Cl — 24,7 %. В виде примесей иногда присутствуют Hg и Вr (бромистая разновидность называется эмболитом).

Сингония кубическая; гексаоктаэдрический. Кристаллическая структура относится к типу NaCl. В виде кристаллов встречается редко. Они имеют кубический облик. Обычно наблюдается в виде корочек, кристаллических налетов, натечных роговидных или восковидных масс.

Цвет. В свежих образцах бесцветный или слабо окрашен в желтоватые, синевато-зеленоватые или буроватые оттенки. На свету темнеет, приобретая вначале фиолетово-серый, а с течением времени даже черный цвет (очевидно, вследствие выделения тонкодисперсного Ag). Блеск алмазный для кристаллов и восковой для скрытокристаллических плотных масс.

Твердость 1,5-2. Режется ножом. Ковкий. Спайность отсутствует. Уд. вес 5,55.

Прочие свойства. Нерастворим в воде.

Диагностические признаки. Характерны низкая твердость, высокая плотность, высокий показатель преломления, нерастворимость в воде и химические реакции.

Легко плавится (при 450-500 °С) и вскипает. При присадке соды в восстановительном пламени легко дает металлическое серебро. В кислотах почти не растворяется (лишь отчасти в НСl). Образует раствор лишь с аммиаком, что весьма характерно.

Происхождение и месторождения. Встречается в зонах окисления месторождений серебросвинцовых руд, образуясь при реакции окисления серебряных минералов с хлорсодержащими просачивающимися поверхностными водами. В более значительных массах наблюдается в местностях с сухим жарким климатом. Известны псевдоморфозы по самородному серебру.

В России очень небольшие количества кераргирита встречаются в зонах окисления ряда месторождений Южного Урала (Михайловский прииск в Баймакском районе) и Алтая (Змеиногорский рудник). В Нагольном кряже (Украина) в начале XX в. отмечались залежи эмболита в приповерхностной части серебросодержащей кварц-сульфидной жилы. Наибольшие скопления кераргирита и других галоидных соединений серебра наблюдались в месторождениях пустыни Атакама (Чили), в Боливии, Мексике и Австралии.