Ферсман, А. Е. Избранные труды / А. Е. Ферсман ; Акад. наук СССР ; [отв. ред. Д. И. Щербаков]. - Москва : Изд-во Академии наук СССР, 1959. - Т. 5. - 858 с., [1] л. портр. : ил.

ЛАНТАНИДЫ 273 Элементы литосферы по и х способности к образованию важнейших магматиче ских кристаллических форм можно разделить на три главны е группы : элементы пер вичной кристаллизации магмы, элементы главной кристалли зации и элементы остаточ ного маточного раствора. Редкие земли входят к ак в кристаллизующ ую ся последней массу, так и в остаточный маточный раствор магмы. П ричиной этого, по Гольдшмидту, является отсутствие или весьма слабое проявление изоморфизма у встречающихся наиболее часто трехвалентных элементов силикатного р асп л ава (алюминия и элемен тов типа ж елеза). Вследствие этого редкие земли удерживаю тся в остаточиом расплаве до тех пор, пока обогащение его не станет столь значительным, что и з него смогут выделиться отдельные кристаллические фазы редких земель, т. е. до пегматитовых геофаз. Ввиду большого сходства между отдельными редкими землями при кри стал лизации не получается слишком значительного преобладания какого-нибудь одного элемента (за исключением упомянутого скандиевого м инерала, тортвейтита). Н езн а чительное преобладание наблюдается только д л я редкозем ельных элементов, стоящих в концах лантанидового р яд а. Т а к , лантанит обогащ ается L a, минералы ортитового типа — Се и La, минералы тортвейтитового типа — Yb и Ср. Аналогично этому лег че всего вытесняются те редкие земли, которые стоят на концах ряда. Т а к Ср и Yb чрезвычайно редко входят в состав иттротанталита. П риним ая во внимание, что ради усы ионов дл я иттрия и его соседних элементов Но и Dy отличаются друг от друга приблизительно на 1% , очевидно, н ельзя ожидать, чтобы дл я отдельных минералов отношение Y : Но или Y : Dy весьма существенно отличалось от отношения их кон центраций в литосфере, даж е в том случае, когда рассматриваемые минералы выкри сталлизовались и з особенно сильно дифференцированной магмы. Редкие земли встречаются в природе в большинстве случаев в форме трехвален т ных соединений. Церий встречается такж е отчасти и в виде окиси церия, а имепно, в минералах, парагенетически связанных с нефелиновыми сиенитами, так к ак высокая степень окисления нефелин-сиенитовой магмы создает возможные условия д л я обра зования СеОг. В то время к ак остальные редкие земли при геохимической кристаллизации нахо дятся в последней выкристаллизовавш ейся массе и в остаточном растворе, часть скандия выделяется при главной кристаллизации магмы. Количества скандия, опре деляемые химически, встречаются только в гранитны х пегматитах. В последних н а ходится большинство редких земель с преобладающим содержанием иттриевых зе мель, тогда к ак преобладание цериевых земель часто наблюдается в нефелин-сиенито- вых (бедных кремнекислотой) пегм атитах. Гольдшмидт и Томассен наблюдали во мно гих нефелин-сиенитовых минералах заметное обогащение лантаном — наиболее ще лочным элементом из редких земель. С другой стороны, эти авторы наш ли, что ксе- нотим из нефелин-сиенитовых ж ил имел такой ж е точно состав, к ак обыкновенный из гранито-пегматитовых ж ил . В то время к ак главным и богатым источником цериевых земель служит монацит и частично ортит и дл я иттриевых земель — гадолинит и ксенотим, для общего содер жания редких земель решающим является их нахождение в кальциевых минералах (апатит) и главным образом в горных породах. Содержание редких земель в горных породах недоступно нашему наблюдению , однако можно вычислить их нижний предел на основании содерж ания редких земель в ап атитах и сравнительного содерж ания фосфорной кислоты в рассматриваемых горных породах1. К этому прекрасному описанию мы прибавим лишь таблицу типов соединения редких земель по геофазам кристаллизации магм (табл. 374). Осаждение редких земель ионами Са. Большое значение (промышлен ное и теоретическое) имеет проблема связи Са с редкими землями. Нет никакого сомнения, что избыток Са ведет к осаждению TR , увлекая их в свою решетку, что ему энергетически всегда вполне выгодно; при этом, однако, замещение узла двухвалентного катиона трехвалентным ионом должно уравновеситься соответственным изменением или в анион ной части, или же некоторой перегруппировкой катионов. Компенсация второго ряда может быть выражена вхождением щелочей, а именно, 2Са3+ TR 3+ + Na1+, что наблюдаем, например, в апатитах. Компен сация анионной части сводится или к включению в решетку F 1- и ОН1-, или же к замещению части, например, T i4+ через Nb5+. 1 При этом, однако, не учитывается высокое содержание TR в постоянных спут никах более кислых и средних магм — ортитах. 18 А. Е. Ферсман, т. V