Сульфаты природные

СУЛЬФАТЫ ПРИРОДНЫЕ (от лат. sulphur, sulfur — сера * а. natural sulphates; н. naturliche Sulfate; ф. sulfates naturels; и. sulfatos naturales, sulfatos nativos, sales de asido sulfuriсо nativos) — класс минералов, природные соли серной кислоты H₂SO₄. В природе известно около 190 минеральных видов сульфатов природных, которые химически представляют собой либо простые безводные соли, либо (чаще) простые или двойные соли с конституционной и кристаллизационной (кристаллогидраты) водой или с дополнительными анионами. Наиболее распространённые сульфаты природные: барит, целестин, ангидрит, гипс, алунит, мирабилит, тенардит, ярозит, полигалит. Обобщённые химические формулы для простых солей AmSO₄р•Zq•xH₂О, для двойных — AmBnSO₄р Zq•xH₂О, где А и В — катионы, Z — дополнительные анионы (OH^-, реже Cl^-, CO₃^2-, PO₄^3-). Молекулы воды в качестве видообразующих установлены в 77% сульфатах природных, OH^- — в 45%; около 3% сульфатов природных содержат дополнительный кислород и 5% — водород. Среди катионов видообразующими являются: Na⁺, K⁺, NH⁴⁺ Ca²⁺, Mg²⁺, Mn²⁺, Ba²⁺, Sr²⁺, Fe²⁺, (Со, Ni)²⁺, UO₂²⁺, Cu²⁺, Zn²⁺, Pb²⁺, Fe³⁺, Al³⁺. В составе двойных сульфатов природных чаще всего А — ионы Na, К или Ca; В-Al, Mg, Fe³⁺ или Cu. Основная структурная единица сульфатов природных — анионный радикал SO₄^2- шестивалентной серой в тетраэдрического окружении ионов O₂- . Тетраэдры SO₄^2- отделены друг от друга дополнительными катионами и анионами (последние изоморфно не замещают сульфатную группу), поэтому большинство сульфатов природных имеют островные кристаллические структуры. Координационное число дополнительных катионов — 6,8 или 12. Для сульфатов природных характерна низкая симметрия (моноклинная, ромбическая, реже триклинная), безводные сульфаты природные обычно имеют изометричный облик кристаллов. Вхождение воды в кристаллогидраты влияет на габитус; например, ромбический облик ангидрита меняется у гипса на таблитчатый, реже столбчатый. Многие кристаллогидраты образуют игольчатые, волокнистые, натёчные, гроздевидные, почковидные агрегаты. Цвет сульфатов природных обусловлен примесями ионов-хромофоров и наличием структурных дефектов. Плотность возрастает при переходе от сульфатов природных Al, Mg, Na, К к сульфатам природным Fe и далее к сульфатам природным Cu, Pb. Характерны низкая твердость (2-3,5), хорошая растворимость в воде (особенно при видообразующих катионах Na⁺, K⁺, NH⁴⁺).

Сульфаты природные формируются в окислительных условиях, характерных в основном для приповерхностных горизонтов земной коры. Эндогенные сульфаты природные типичны для средне- и низкотемпературных гидротермальных жил (барит, целестин, реже тенардит, ангидрит) и метасоматитов (ангидрит, целестин); часто (в тесной ассоциации с сульфидами) встречаются также в областях активного вулканизма (алунит и др.). Однако преобладающая часть сульфатов природных представляет собой экзогенные образования, возникающие в зонах окисления сульфидных месторождений, корах выветривания (гипс, брошантит, ярозит и др.) или как хемогенные отложения содовых, сульфатных, соляных озёр и крупных водных бассейнов (морские эвапориты).