Закономірності зміни вмісту та розподілу летких компонентів у мінералах

Abstract

Гази і леткі рідини, що утримуються у відкритих і закритих порах, а також продукти дисоціації й конденсації гідроксильної, карбонатної та інших хімічних груп у мінералі формують газопіролітичний спектр даного мінералу, що утворився за певних термодинамічних умов. Спектр характеризує динаміку виділення дискретних порцій летких компонентів з підвищенням температури — від адсорбованих газів до хімічно зв’язаних груп, залежно від сили їх утримування в мінералі. Найпоширеніші серед них — Н₂, Н₂О, СО, СО₂ і СН₄. Всі частини спектра взаємопов’язані. Флюїдні компоненти включень — це лише один із фрагментів цілісного газопіролітичного спектра. Спектри для мінеральних парагенезисів більш інформативні, ніж для окремих мінералів. Порівняння кількох тисяч спектрів мінералів і мінеральних парагенезисів дозволило виявити головні закономірності зміни спектрів залежно від умов мінералоутворення.

Газы и летучие жидкости, которые содержатся в открытых и закрытых порах, а также продукты диссоциации и конденсации гидроксильной, карбонатной и других химических групп в минерале формируют газопиролитический спектр данного минерала, который образовался в определенных термодинамических условиях. Спектр характеризует динамику выделения дискретных порций газообразных веществ по мере повышения температуры — от адсорбированных газов до химически связанных групп в зависимости от силы, с которой они удерживаются в минерале. Самые распространенные из них — Н₂, Н₂О, СО, СО₂ і СН₄ — обнаруживаются в продуктах пиролиза любого минерала. Все части спектра взаимозависимы. Полученные спектры позволяют кроме общего содержания летучих компонентов в минерале определить вклад каждого из источников газообразных соединений. Спектры минеральных парагенезисов более информативны, чем таковые отдельных минералов. Статистически обработано 600 спектров минеральных парагенезисов, отражающих разнообразие минерального мира. Содержание самых распространенных летучих компонентов в продуктах пиролиза силикатных минералов составляет от 10—1000 г/т для Н₂ и СО до 100—100 000 г/т для Н₂О и СО₂. Содержание СН₄ не превышает 100 г/т. Сравнительный анализ нескольких тысяч газопиролитических спектров с данными минералогического и термобарического исследований позволил установить некоторые закономерности изменения состава продуктов пиролиза в температурных интервалах в связи с условиями минералообразования.

Gases and volatile liquids retained in open and closed pores along with products of dissociation and condensation of chemical groups in a mineral form gas pyrolytic spectrum. The gas pyrolytic spectrum is a typomorphic attribute of the mineral, crystallized in certain thermodynamic conditions. The spectrum defines the dynamics of discrete portions of volatile component emission with temperature increase, depending on the force of their retention in the mineral. The most prevailing components are H₂, H₂O, CO, CO₂ and CH₄. All parts of the spectrum are organic. Fluid components of inclusions are only some fragments of the integral gas pyrolytic spectrum. Spectrums of mineral paragenesis are more informative than those of separate minerals. Statistical analysis of 600 spectrums of different minerals and mineral paragenesis demonstrated that the content of the most prevailing volatile components in the products of pyrolysis of silicate minerals makes from 10 to 1000 g/t for H₂ and CO, from 100 to 100 000 g/t for H₂O and CO₂. Content of CH₄ does not exceed 100 g/t. A comparative analysis of several thousands of gas pyrolytic spectrums with mineralogical and thermobaric research data enabled to determine some regular change of pyrolysis products' composition with conditions of mineral formation.