Минералдардың парагенезисін айырудағы геохимиялық әдістер бетінің бастапқы мәтінін қарау

'''Минералдардың парагенезисін айырудағы геохимиялық әдістер.''' [[Геохимия]]лық әдістердің [[парагенезис]]ке қолданылуы кристалдардың [[энергия]]сын айыруға негізделген. Кристалдардың энергиясын айырудың өзі оны құраушы иондардың (атомдардың) [[радиус]]тарына және олардың, орналасу түріне байланысты. Демек, геохимиялық әдістердің негізі де химиялық қосындылардың (кристалдардың) [[геометрия]]лық орналасу заңына, яғни құрылыстық заңына байланысты. Қысқаша айтқанда кристалдық [[топология]] заңына байланысты. Кристалдық топология дегеніміз — кристалдық заттарда топологиялық қасиеттердің сақталуы. Топологиялық қасиет деп заттардың (фигуралардың) әрбір құрылыстық бөлшектері (нүктелері, топтары) әр тұрғыдан қарағанда өздерінің орындарын және айналасындағы бөлшектермен көршілестік қалпын сақтауды айтамыз. Бұл қағидаларды дәлелдеу үшін және толықтыру үшін «Ион радиусы және кристалдардың энергиясы» деген тақырыптағы кейбір мәліметтерді еске салайық. Ол тақырыпта біз [[кристалл]] энергиясын есептеудің екі түрлі әдісін (A. Е. Ферсман әдісі мен А. Ф. Қапустинский әдісін) салыстырдық . Олардың арасындағы айырма онша кеп емес екенін көрдік. Сондықтан бұл жерде тек бір ғана [[формула]]ға тоқталайық . Мысалы, кристалдын, энергиясы (U) мынадай теңдеумен анықталатын болсын:

'''<math>U=293\frac{aw1*aw2}{r1+r2}</math>'''

Бұ л өрнек бойынша кристалл энергиясы үш түрлі шамаға:

#иондардың валенттігіне (W<sub>1</sub>—[[катион]] валенттігі, W<sub>2</sub> — анион [[Валенттілік|валенттігі]])
#иондардың радиусына (r<sub>1</sub> — катион [[радиус]]ы, r<sub>2</sub>—[[анион]] радиусы)
#иондардың әз ара орналасу тәртібіне, яғни құрылыстық әзгешелігіне (a — Маделунг коэффициенті — құрылыстық коэффициент) байланысты.
Сайып келгенде осы үш шаманың үшеуі де заттық бөлшектердің құрылысына байланысты, өйткені валенттіктің өзі атомдардың сыртқы электрондық құрылысына байланысты болады. Иондардың радиустары — кристалдардың құрылыстық өлшемдерінін, бастысы. Мысалы, иондық радиустары өте үлкен (ірі) және өте кіші (майда) иондар көбінесе қалдық магмада жиналады. Радиустары орташа иондар (атомдар) алғашқы кезде кристалдар құруға тырысады.

''Маделунг коэффициенті'' [[кристалдар]]дың решетка құрылыстарына тікелей байланысты шығарылған шама екенін білеміз. Мысалға, белгілі типтерді алайық : жабайы куб формалы кристалда ''a =1,7475''; куб орталықты кристалда 
''a=1,763;'' [[тетраэдр]] кубта'' а=1,64''; гексаэдр кубта ''а = 2,52''; октаэдр кубта ''а = 2,06''; тетрагонда ''а = 2,40''; гексагонда ''а = 2,22''; тригонда ''а = 4,17''. Маделунг коэффициентін әрбір жеке [[ион]]ның айналасындағы
иондардың санын олардың ара қашықтығына бөліп табады. Бұл жерде еске алатын нәрсе — аттас зарядты иондардыц тебу қасиеті мен аттас емес зарядты иондардың тарту қасиеті. Осы ереже бойынша аттас иондар санының алдына алу белгісі, аттас емес иондардыц алдына қосу белгісі қойылады. Мысал үшін жабайы куб формасындағы ас тұзы решеткасын алайық . Онда [[натрий]] ионының айналасында кубтың 6 жағында 6 хлор ионы,
кубтың 12 қырында 12 натрий ионы, кубтың 8 бұрышында 8 [[хлор]] ионы бар. Онан кейінгі, яғни алғашқы кубтың сыртын қаптаған екінші қабаттағы үлкен кубтың 6 жағында 6 натрий ионы, оның қырларында екі-екіден 24 хлор ионы, оның бұрыштарында тағы да 8 натрий ионы бар. Міне, осындай ретпен қайталай береді.
Ол иондардыц тарту және тебу күштері бір-бірінен қашықтаған 
сайын әлсірей береді. Сондықтан екі қабат [[куб]]тан әрі қарай
алудың да қажеті жоқ . Кристалдық решеткадағы натрий мен
хлор иондарының ара қашықтығының өлшемі ретінде 1-ді алайық. 
Сонда кубтың қырларындағы иондардың қашықтығы <math> \sqrt2{\quad}</math>,
оның бұрышындағы иондардың қашықтығы <math> \sqrt3{\quad}</math>; екінші қабат-
тағы кубтың жағындағы иондардың қашықтығы <math> \sqrt4{\quad}</math> т. с. с.
Осы шамаларды пайдаланып [[ас тұзы]]ның құрылыстық санын,
яғни Маделунг коэффициентін шығарамыз:

<math>a=\frac{6} {\sqrt1{\quad}}- \frac{12}{\sqrt2{\quad}} - \frac{8}{\sqrt3{\quad}} - \frac{6}{\sqrt4{\quad}} + ... 
</math>

Сонда шамамен'' а = 1,7475''.
Басқа формалардың да құрылыстық сандары осы ретпен
шығарылады. Сонымен, [[кристалдар]]дың құрылыстық бөлшектерінің кеңістікте орналасу түрлері олардың барлық қасиеттерін айырады деген тусінік [[геохимия]]лық заң бойынша да дұрыс екенін көреміз. Демек, физикалық [[химия]]ның зандары бойынша, соның ішінде фазалар ережесі бойынша, геохимиялық [[диаграмма]]лар жасаудың негіздері геохимиялық әдістер бойынша да дұрыс
екенін көреміз. Басқаша айтқанда құрылыстық бөлшектердің орналасу қалпына негізделген [[топология]] әдістерін минералдар құрылудың жалпы әдісі ретінде қолдануға болады. Енді жоғарыда айтылған кристалл энергиясының [[парагенезис]] мәселесіне қалай қолданылатынын қарастырайық . Жалпы
алғанда структуралық [[энергия]]сы бірдей кристалдардың жаратылысы да, жатыс орыны да бірдей болуы мүмкін. Демек, энергиясы бірдей [[кристалдар]]дың парагенезисі де бір болуы мүмкін.
Балқыған магма жер астында салқындап қатая бастағанда 
оның жіктеліп, айналасына ыстық, [[газ]]ды ерітінділер тарайтыны 
жоғарыда айтылды. Магманың жіктелу заттарынан бірнеше түрлі фазалық [[минерал]]дар (геофазалар) құрылатынын көрдік. Магманың айнала сыртын қоршаған осы геофазалардың минерал заттары геохимиялық концентр деп аталады. Магмалық ошақтан оның айналасындағы геохимиялық концентр фазаларының қашықтығын геохимиялық градиент деп атайды. Қатаю [[температура]]сы неғұрлым жоғары болса, оның геохимиялық [[градиент]]і соғұрлым қысқа болу керек. Басқаша айтқанда энергиясы жоғары минералдардың геохимиялық градиенті төмен болады, яғни олар [[магма]] ошағына жақын орналасады.

[[Энергия]]сы аз минералдар магма ошағынан алыстай береді. Демек, олардың
геохимиялық градиенті жоғары болады. Төмен энергиялы минералдар, магмамен байланысы жок айналасындағы тау жыныстары арасында болған күннің өзінде, магмаға жақын жерде бола алмайды. Өйткені магманың қызу лебі аса зор және ол жер астында көп замандар бойы суымай жатады. Магманың қызу салдарынан оның айналасындағы төмен температурада минералдар балқып еріп немесе газданып бұзылады немесе серпіліп, алыс жылжып барып орналасады. Сонымен, геохимиялық градиент (R) пен кристалдын, энергиясы (U) кері пропорционал болады, яғни:

<math>R=\frac{K} {U}</math>

мұндағы К — пропорционалдық коэффициент. К — әрбір геологиялық жағдайға қарай табылатын шама.
Сондықтан оны геологиялық коэффициент деуге болады.
Егер геологиялық коэффициент барлық бағытта бірдей болса, онда геофазалар магма ошағы айналасында шеңбер түрінде орналасқан болар еді.<ref>Кристаллография, минералогия, петрография. Бұл кітап Абай атындағы Қазақтың мемлекеттік педагогты институтының, география факультетінде оқылған лекциялардың негізінде жазылды, 1990. ISBN 2—9—3 254—69</ref>

==Дереккөздер==
<references/>
{{wikify}}

{{Суретсіз мақала}}

[[Санат:Химия]]
[[Санат:Кристаллография]]