О природе минералов 1 Введение

5.6 Другие аналитические методы
Существуют и другие инструментальные анали-
тические методы, которые с успехом используют-
ся в некоторых минералогических лабораториях.
Среди них следует отметить ионный микрозон-
довый анализ масс и вторичную ионную масс-
спектрометрию. Подробно об этих и других ана-
литических методах можно прочесть в некоторых
из книг, приведенных в конце главы. Но рассмот-
ренные нами выше четыре метода все же наибо-
лее широко используются при минералогических
исследованиях и в горнодобывающей промышлен-
ности.
Однако остается один элемент, который невоз-
можно определить ни одним из описанных ме-
тодов. Этим элементом является водород. Мно-
гие минералы содержат воду или гидроксильные
группы, и поэтому обычно для определения водо-
рода образец обезвоживают. Для этого применяет-
ся термовесовой анализ, в ходе которого измеряет-
ся потеря веса образца при его нагревании. Вместе
с водой могут удаляться и другие летучие элемен-
та. Например, из карбонатных минералов углерод
выделяется в форме диоксида. Поэтому в таких
случаях необходимо собирать образующиеся па-
ры, а затем либо взвешивать сконденсированную
воду, либо переводить пары в масс-спектрометр
для точного определения водорода.
5.7 Расчет формул минералов по
данным химических анализов
В минералогии важно суметь рассчитать формулу
минерала по результатам его химического анали-
за. В этом разделе приводится ряд примеров та-
ких расчетов для разных минералов. Когда под-
счеты произведены и получена структурная фор-
мула, становится ясным, совпадает ли она с кри-
сталлохимическими данными по минералу. Следу-
ет отметить, что если даже общая сумма компо-
нентов в анализе оказывается равной 100%, это
не всегда означает, что состав минерала опреде-
лен верно и точно.
5.7.1 Расчет анализа сульфидов
В случае сульфидных минералов результаты ана-
лизов обычно выражаются в массовых процен-
Таблица 5.1 Результаты химического анализа железо-
содержащего сфалерита из месторождения Ренстрём,
Сев. Швеция (по
 R. С. Duckworth and D. Richard,
Mineral. Mag. 57: 83-91, 1993)
Элемент
Zn
Fe
S
Сумма
Mac.%
57,93
8,21
33,09
99,23
Атомные
количества
0,886
0,1407
1,032
Атомные
соотношения
при S =
1
0,858
0,136
1,000
тах (мас.%) элементов. Расчет формулы по дан-
ным таких анализов представляет собой простую
арифметическую задачу. В приведенном ниже
примере железосодержащего сфалерита (табл. 5.1)
в качестве первого шага следует разделить содер-
жание каждого элемента в массовых процентах на
его атомную массу для получения мольной доли
этого элемента. Структурная формула железосо-
держащего сфалерита выглядит как (Zn, Fe)S, и
поэтому, чтобы результаты имели правильные со-
отношения, необходимо привести к единице ли-
бо сумму мольных долей Zn и Fe, либо моль-
ную долю S. Используемая формула, допускаю-
щая как полностью катионную, так и полностью
анионную решетку, справедлива для рассматри-
ваемого случая, и если результаты анализа вер-
ны, то рассчитанные обоими способами формулы
должны совпадать. Так, приводя S к единице и
округляя получаемые значения до второго знака,
получаем формулу (Zn
0,86
Fe
0,14
)
1,00
S. У некото-
рых сульфидных минералов (например, пирро-
тина Fe
1 - x
S) наблюдается нестехиометрическое
содержание катионов. В таких случаях анализы
следует рассчитывать, основываясь на количестве
ионов серы.
5.7.2 Расчет силикатного анализа
Результаты анализов породообразующих минера-
лов (см., например, анализ граната в табл. 5.2)
обычно выражают в массовых процентах оксидов.
Расчет анализа, представленного в таком виде, не-
сколько более сложен и включает ряд дополни-
тельных операций.
1. Рассчитать число молей каждого оксида путем
деления значения его массового процента на

---

Таблица 5.2 Результаты химического анализа граната, рудник Уесселтон, Кимберли, ЮАР (по