Таблица 14.1. Ионные радиусы элементов в силикатных глинистых минералах
Ион 
Радиус, нм 
Местоположение в кристаллической решетке
51° 
0,042 
тетраэдр
А|”' 
0,051 
тетраэдр, октаэдр, обменный катион
Ее** 
0,064 
тетраэдр, октаэдр
Ме” 
0,066 
октаэдр, обменный катион
7п?! 
0,074 
октаэдр, обменный катион
Ее?! 
0,070 
октаэдр, обменный катион
No* 
0,097 
октаэдр, обменный катион
Са*' 
0,099 
обменный катион
К 
0,133 
обменный катион
О* 
0,140 
тетраэдр, октаэдр
ОН 
0,155 
тетраэдр, октаэдр
Са$-Са$е-СаТе увеличиваются межатомные расстояния: 0,284—0,296- 0,317 нм и
уменьшается твердость по шкале Мооса: 4,5—3,2-2,9.
Твердость решетки также возрастает в случае увеличения валентности (заря-
да) основного иона, определяющего структуру кристалла. Так, в ряду [1С1-5гО и
Ш1Вг-Ме5е межатомные расстояния равны 0,257—0,257 нм и 0,275-0,273 нм, со-
ответственно, а твердость по шкале Мооса 3,0-3,5 и 2,5-3,5.
С возрастанием межатомных расстояний (А-Х) уменьшается точка плавле-
ния кристаллов. Так, в ряду МаЕ-МаС!--МаВг-Ма) возрастают межатомные рас-
стояния: 0,231-0,279-0,294 — 0,318 нм и снижается температура плавления:
988-801-740-660°С.
Увеличение валентности (заряда) основного иона приводит к росту температуры
плавления (NoЕ и СаО с межатомным расстоянием 0,231 и 0,240 нм имеют температу-
ру плавления 988° и 2570°С). Ионы определяют рефракцию кристаллов, их магнитную
восприимчивость и ряд других свойств. Термическое расширение кристаллов прямо
пропорционально межатомному расстоянию и обратно заряду основного иона.
При ковалентной связи (обобществление электронов, АХ) физические свойст-
ва тел не определяются характером связи, у них более широкий диапазон
свойств. Так, цинковая обманка, (7п5), имеет такую же структуру, как алмаз, но
она режется ножом, алмаз же имеет твердость 10 и температуру плавления
3000°С. Вещества с ковалентной связью в расплаве не проводят электрического
тока и не растворяются в воде (но могут растворяться в других реагентах).
Соотношение кислорода и кремния в тетраэдрических слоях разных минера-
лов определяется их структурой (табл. 14.2).
При изоморфных замещениях в кристаллической решетки кристаллов меняет-
ся их заряд. Так, замещение кремния в тетраэдрах на алюминий приводит к уве-
личению отрицательного заряда решетки (один заряд не нейтрализован). Заме-
щение М в триоктаэдрических слоях на А1 увеличивает положительный заряд
решетки. В целом, в минералах преобладает отрицательный заряд.
Содержание минералов в почвах прежде всего определяется происхождением
почвообразующей породы, ее типом, минеральным и гранулометрическим соста-
вом (табл. 14.3). В осадочных породах, на которых в основном и формируются
почвы, набор минералов может быть самого разного происхождения и тесно свя-
зан с гранулометрическим составом породы.
186