Фундаментальный труд американского физикохимика, крупного специалиста в области коллоидной химии кремнезема и силикатов, охватывает обширный круг вопросов, связанных с изучением и применением чистого кремнезема, особенно его коллоидных форм, использование которых в народном хозяйстве непрерывно расширяется. В русском переводе выходит в 2-х частях.

В ч. 1 рассматриваются система кремнезем—вода, растворение и осаждение кремнезема. Дается описание методов получения и анализа растворимых силикатов, а также органических производных кремнезема. Приводится обзор по различным аспектам полимеризации мономера Si (ОН) 4 и получению стабильных золей.

Предназначена для научных и инженерно-технических работников в области химии, биологии, медицины, почвоведения, металлургии, горнорудной и строительной промышленности.

Работа посвящена геолого-физическому анализу одного из важнейших и наиболее распространенных процессов преобразования горных пород в твердом состоянии под воздействием флюидов. Рассматриваются соотношения и взаимопереходы между процессами метасоматоза, метаморфизма и интрасоматоза (свободного и принудительного заполнения норового пространства новым веществом), а также особенности мета соматических процессов на интервале от выветривания и диагенезиса до магматотипного замещения. Вскрывается парадоксальный внутренний характер метасоматоза, связанный с его механизмами на молекулярном и субмолекулярном уровнях, на которых метаморфизм представляет активационную форму замещения через литофлюидитизацию кристаллических решеток, а метасоматоз — зонную работу граничной фазы на межфазной границе флюид—твердое тело при ведущей роли поверхностной.

Любая генетическая модель гидротермального рудообразующего процесса, если она претендует на то, чтобы быть типовой, должна объяснить природу следующих основных и характерных особенностей этого процесса: 1) длительность минера л ооб разования; 2) его прерывистость, стадийность; 3) циклическую перемежаемость во времени процессов гидротермального изменения вмещающих пород и рудоотложепня; 4) повсеместно наблюдаемый вынос кремнезема из вмещающих пород не только при щелочном метасоматозе, по и при кислотном выщелачивании, что, на первый взгляд, противоречит известным данным о влиянии кислотности растворов на растворимость кремнезема; 5) участие вадозных растворов в составе практически всех рудообразующих флюидов; 6) нередкое существование безрудных метасоматитов, с одной стороны, и рудпых тел, залегающих в неизмененных породах,— с другой; 7) формирование оруденения на различных расстояниях от рудоносных интрузивов, близких по размерам и глубине застывания; 8) наличие практически безрудных зон под многими рудными телами; 9) существование слепых рудных тел, в том числе экранированных; 10) закономерные вариации агрегатного состояния, концентраций, солевого состава, температур, давлений, кислотности и Eh рудообразующих растворов в процессе минералообразования, выявляемые современными методами термобарогеохимии и путем сравнения состава последовательно образующихся минералов и минеральных ассоциаций. <...>

Существующие представления. Практически с самого начала разработки геологами вопросов зональности гидротермального оруде-нения возникли и существуют с незначительными изменениями до сих пор две основные концепций зональности и гидротермального минерало-образования вообще: одна — пульсационная, и вторая, которую можно было бы назвать эволюционной. Среди современных сторонников эволюционной концепции можно назвать Альфельда, Д. С. Коржинского, Парка (младшего). К сторонникам пульсационной теории относится преобладающее большинство геологов, изучающих рудные месторождения в Советском Союзе; из зарубежных геологов можно, папример, назвать Лавринга, Тернора, Ватанабе, Кутнну и др.

Пульсациоиная концепция была разработана трудами Хиллса, Кнопфа, Хьюлина, С. С. Смирнова, Росса, Шумахера, И. В. Дербикова и других геологов (Hills, 1915; Knopf, 1924, Hulin, 1929, Смирнов, 1933; Ross, 1935; Schumacher, 1936; Дербиков, 1937). Отметим, что названные исследователи еще не предлагали для нее какого-либо названия. Концепция получила широкое распространение в СССР после появления известной статьи С. С. Смирнова (1937), где была ясно и энергично сформулирована <...>

Рассмотрим некоторые благоприятные условия проявления зональности гидротермальных месторождений с точки зрения глубины их формиро-вания, генетической связи месторождений с интрузивами и т. д. Анализ литературных данных по глубинности, образования месторождений показывает, что в абиссальных условиях (глубина более 5 км) на значительном вертикальном: интервале господствуют относительно высокие температура и давление, где преобладает в основном пластическая деформация горных нород. В этих условиях не происходит заметного разделения (дифференциации) металлов на путях циркуляции рудоносных растворов и зональность не проявляется. Примерами могут служить известные свин-цово-цинковые месторождения Брокен-Хилл (Австралия) и Сулливан (Британская Колумбия), золоторудные месторождении Колар (Индия) и Морро Вельо (Бразилия), которые до глубины 1000—3500 м не обнаруживают признаков изменения состава руд. <...>

В книге изложены теоретические основы, а также результаты экспериментальных и региональных исследований нового направления гидрогеологии и геохимии, учитывающего действие радиоактивных излучений на систему вода—порода, которое обусловливает преобразование химического состава вод и горных пород. В работе отражены расчеты поглощенных доз радиоактивных излучении в подземных водах, анализ радиолиза подземных вод в качестве источника водорода и кислорода в подземной гидросфере, а также в качестве фактора накопления в них углекислого газа, метана, азота, сульфатов, кремнекислоты, металлов, миграции галогенов, эпигенетических преобразований горных пород. Рассмотрена энергетика разнообразных окислительно-восстановительных реакций, протекающих в земной коре вследствие радиолиза подземных вод. Дзны рекомендации по использованию явления радиолиза подземных вод при выяснении генезиса н разработке поисковых критериев на некоторые виды полезных ископаемых (радиоактивные руды, нефть и газ, минеральные и промышленные воды, цветные, редкие и благородные металлы), при решении вопросов угольной петрохимии и др.

Книга рассчитана на гидрогеологов, геохимиков, минералогов, литологов, радиационных химиков и студентов соответствующих специальностей.

В трактовке геохимии кремнезема в морских водоемах все еще существуют разногласия и дискуссии. Происходила ли садка Si02 из воды биогенным или хемогенным путем — по крайней мере в послерифейские времена? Или же тем и другим, но неодинаково в разных фациальных условиях? Если биогенным, то как истолковать генезис афанитового или микрозернистого кремнезема во многих кремнистых породах платформенного типа? Какую роль играет кремнезем вулканогенного происхождения в генезисе кремнистых пород? Существуют ли так называемые отдаленно-вулканогенные кремнистые толщи?

Для решения большинства этих вопросов литологи прибегают обычно к микроскопическому изучению кремнистых пород, а также к полевым наблюдениям над породами и над соотношениями между областями развития кремнистых накоплений и вулканических очагов. Но хотя эти методы и правомерны, действенность их весьма ограничена, так как они, как правило, не позволяют получить однозначного ответа на перечисленные вопросы.

Совершенно очевидно, что следует использовать еще и другие пути исследования; такими являются, в частности, физико-химический и сравни-тельно-литологический  методы.

Первый заключается в изучении растворимости Si02 в условиях, близких к природным по температуре и рН, второй — в наблюдениях над си-временным образованием кремнистых морских осадков и в сопоставлении особенностей кремнистых пород, возникших в различных фациальных условиях.

Существует уже много работ, посвященных растворимости кремнезема в дистиллированной и соленой воде, отвечающей по составу воде морской, в интервале температур от 0 до 100° и рН от 3 до 12.

Всеми этими работами твердо установлено, что Si02 при температуре 10—20° и рН 6—8 обладает растворимостью 100—120 мг/л; эта величина практически постоянна как в дистиллированной воде, так и в соленом растворе, отвечающем по составу морской воде. Установлено также, чти до стадии насыщения, т. е. до содержаний 100—120 мг/л, кремнезем находится в виде истинного, молекулярного, а не коллоидного раствора.

Из этих фундаментальных фактов вытекает ряд существенных выводов относительно механизма накопления Si02 в осадках водных бассейнов.

Выявлены пространственные и временные закономерности распределения редкометалпьных месторождений и проявлений на территории ЦАСП, выделены редкометалльные эпохи, провинции, области и зоны на этой территории, показана связь с внутриплитным магматизмом, связанным с мантийными плюмами, доказана связь редкометалльного магматизма с коровыми, мантийно-коровыми и мантийными источниками. Детально исследованы изотопная структура и механизм корообразующих процессов в пределах раннекаледонской провинции, показан ювенильный характер ответственных за ее формирование корообразующих процессов, оценена скорость континентального корообразования в каледонидах ЦАСП, оказавшаяся соизмеримой со скоростью образования континентальной коры в докембрии До сих пор считалось, что континентальная кора на нашей планете была сформирована в первые 2.5 млрд. лет, а позднее только перерабатывалась На территории ЦАСП выделены два главных механизма формирования коры: ювенильно-аккреционный и континентально-коллизионный. Новый ювенильно-аккреционный механизм формирования земной коры, обусловленный аккрецией юных островных дуг. микроконтинентов, океанических островов и плато, назван центрально-азиатским типом Охарактеризованы новые объекты редкометалльного магматизма: Халдзан-Бурегтейское месторождение щелочных редкометалльных гранитоидов в Западной Монголии, раннемезозойская бериллиеносная магматическая провинция Западного Забайкалья, включая Ермаковское флюорит-фенакит-бертрандитовое месторождение, позднемезозойская редкометалльная карбонатитовая провинция Центральной Азии.

Собран обширный материал по геохимии галогенов (фтора и хлора) в апатите, биотите и амфиболе из главных типов рудных месторождений Урала. Выполнен квалифицированный анализ распределения фтора и хлора в титаномагнетитовых, скарново-магнетитовых, медноколчеданных, медно-порфировых, золоторудных и редкометальных месторождений Урала, разработана схема эволюция флюидного режима всех геодинамических обстановок, имевших место в истории формирования Уральской складчатой системы. Выделены хлорофильные рудно-магматические системы, к которым отнесены скарново-магнетитовые месторождения, медноколчеданные, медно-порфировые и золоторудные, а также фторофильные преимущественно редкометальные месторождения, связанные с гранитами и пегматитами. Для первых ведущим элементом-минерализатором является хлор, а минералом-индикатором содержаний последнего в рудообразующей системе — апатит. Для вторых главным летучим компонентом является фтор, а индикатором содержаний фтора в системе — биотит. Содержание галогенов в минералах определяется составом и природой исходных магм и условиями дифференциации последних.

Возможно использование установленных закономерностей поведения галогенов в различных типах процессов петро- и рудогенеза при формационно-фациальном анализе магматических пород, в процессе проведения геологической съемки и поисковых работ.

Монография рассчитана на специалистов в области рудных месторождений и на студентов старших курсов вузов геологического профиля.

Наиболее примечательной чертой структурно-геологической позиции триасового вулканизма Западно-Сибирской плиты является тесная пространственная и генетическая связь его проявлений с тектоникой и структурами растяжения, определяющими характер и масштабы этих проявлений, как то: линейный трещинный характер излияний базальтовых лав, дискретность распространения продуктов вулканизма, его тесная пространственная связь с грабенами и т.п. Тектоническая природа грабенов не вызывает сомнений и прежде всего синседиментационная сбросовая природа пограничных тектонических ограничений грабенов. Надвиги также имеют место, но они сравнительно немногочисленны, а по своей природе являются постседиментационными, так что под надвигами часто оказываются все ранне-мезозойские отложения, порой вплоть до раннеюрских. Раннемезозойский этап тектоно-магматического развития является полностью самостоятельным.