Газовый транспорт галлия в гидротермальном процессе: эксперимент и геохимические следствия
Систематическое изучение геохимии галлия было проведено Л. А. Борисенок в 1971 году (Борисенок, 1971). Методом количественного спектрально-эмиссионного анализа была установлена концентрация галлия в различных породах, в том числе гидротермальных рудах и метасоматитах. Было замечено, что галлий имеет способность накапливаться в надрудных поясах жилыю-грейзеновых месторождений. Дальнейшие… Читать ещё >
Содержание
- Глава 1. Геохимия галлия и формы его переноса в гидротермальном процессе
- 1. 1. Геохимия и минералогия галлия
- 1. 2. Формы переноса ва и А1 в водных растворах
- 1. 3. Формы переноса йа и А1 в газовой фазе
- Глава 2. Методы экспериментального исследования
- 2. 1. Статический метод исследования газового равновесия
- 2. 2. Проточный метод исследования газового равновесия
- 2. 3. Метод определения содержаний галлия и алюминия в водных растворах
- 2. 4. Методика разложения силикатных проб и определения содержаний элементов методом ЮР МБ
- Глава 3. Результаты экспериментального исследования
- 3. 1. Перенос галлия и алюминия в газовой фазе (статический метод)
- 3. 2. Перенос галлия и алюминия в газовой фазе (метод потока)
- 3. 3. Распределение галлия между флюидом и мусковитом в условиях гидротермального процесса
- Глава 4. Формы переноса галлия в газовой фазе в условиях гидротермального процесса
- Глава 5. Геохимия галлия в условиях гидротермального процесса
- 5. 1. Геолого-геохимическая модель грейзенового процесса
- 5. 1. 1. Характеристики исследуемых объектов
- 5. 1. Геолого-геохимическая модель грейзенового процесса
- 5. 2. Балансово-геохимическая модель распределения галлия в ходе процесса образования грейзенов
- 5. 3. Изотопно-геохимические критерии динамики режима фильтрации гетерогенных флюидов при формировании месторождений грейзеновой формации
- 5. 4. Распределение галлия между жидкостью и газом на примере современных гидротермальных систем
Газовый транспорт галлия в гидротермальном процессе: эксперимент и геохимические следствия (реферат, курсовая, диплом, контрольная)
Галлий является типичным представителем рассеянных элементов. Для этого элемента не характерно образование собственных минеральных фаз (только редкие находки галлита, германита и других ва-содержащих минералов), а в природных процессах галлий проявляет себя как литофилышй, халькофильный и сидерофильный элемент. Так же галлий характеризуется близкими химическими свойствами с алюминием, что обусловлено сходством строения их атомов, а также близостью их ионных радиусов. Это приводит к тому, что галлий входит в состав многих алюмосиликатов. Содержание галлия в породах в основном контролируется содержанием в них алюминия. В связи с этим, очень показательным в его геохимии критерием является отношение Оа/А1.
Систематическое изучение геохимии галлия было проведено Л. А. Борисенок в 1971 году (Борисенок, 1971). Методом количественного спектрально-эмиссионного анализа была установлена концентрация галлия в различных породах, в том числе гидротермальных рудах и метасоматитах. Было замечено, что галлий имеет способность накапливаться в надрудных поясах жилыю-грейзеновых месторождений. Дальнейшие исследования изотопно-геохимической зональности объектов этого типа на примере Мо-месторождения Акчатау (Казахстан) позволили установить существенную роль процесса кипения и пространственного разделения фаз гидротермальных флюидов при формировании богатого вольфрамитового оруденения (Бычков и Матвеева, 2008). Таким образом, было показано, что надрудный пояс этого месторождения был образован при взаимодействии конденсатов газовой фазы с вмещающими породами, а промышленное оруденение месторождения связано с жидкой фазой: откипающими термальными растворами. В связи с этим было высказано предположение, что повышенные содержания галлия и, как следствие, значения ва/А! отношения в метасоматитах надрудного пояса этого месторождения связаны с привносом галлия в эту зону за счет газовой фазы и отсутствием этого для алюминия.
Так же представляется интересным изменение коэффициента распределение галлия между водами термальных источников и сопряженных с ними конденсатами спонтанных газов обнаруженное И. Ю. Николаевой (Николаева, 2009) при систематическом изучении современных гидротермальных систем Камчатки. Эта величина зависит от рН воды источника и имеет локальный максимум близкий к единице. Очевидно, что зависимость коэффициента распределения галлия зависит от форм нахождения этого элемента в жидкой и газовой фазах.
Актуальность исследования заключается в необходимости объяснения причин аномального распределения галлия относительно алюминия — двух элементов, ранее считавшихся чрезвычайно схожими по химическим свойствам, а так же в установлении возможности использования Ga/Al отношения в метасоматически измененных породах для определения генетических особенностей гидротермального флюида. Кроме этого зависимость коэффициента распределения между жидкостью и газом в современных гидротермальных системах дает хорошие предпосылки для экспериментальных исследований.
Актуальность работы определяет цели и задачи, решавшиеся в ходе выполнения работы.
Цель работы. Используя методы экспериментальной геохимии, определить возможность и формы переноса галлия и алюминия в газовой фазе в условиях гидротермального процесса. Произвести сопоставление полученных результатов с природными наблюдениями.
Для этого решались следующие задами:
— изучение растворимости оксидов галлия и алюминия в газовой фазе в системе 0а20з (А120з)-НС1-Н20 при 150 — 400 °C и давлении до 257 бар.
— определение форм переноса галлия в газовой фазе и расчет их термодинамических характеристик.
— изучение состава метасоматитов и минералов месторождений грейзенового типа Мо-W Акчатау (Казахстан) и Sn-W Иультин (Чукотский АО), определение закономерностей изменения Ga/Al отношения и интерпретация природных данных.
— применение экспериментальных данных для интерпретации распределения галлия между жидкой и газовой фазами современных гидротермальных систем.
Научная новизна. Экспериментальные исследования растворимосш оксида галлия в HCl-содержащей газообразной воде при повышенных давлениях раньше не проводились. Неизвестны также формы переноса галлия в газовой фазе в присутствии паров воды. В настоящей работе впервые показано, что галлий может переноситься в газовой фазе, в отличие от алюминия, в условиях гидротермального процесса. Новые экспериментальные данные дают информацию о геохимии галлия в гидротермальном процессе и открывают возможность разделения галлия и алюминия в природных процессах.
Практическая значимость. Предложен геохимический индикатор — Ga/Al отношение в слюдах и кварц-мусковитовых метасоматитах, которое позволяет, совместно с другими индикаторами, выделять зоны конденсации на месторождениях, где происходит кипение и гетерогенизация. Наличие зон конденсации может служить поисковым критерием для выявления богатого вольфрамитового оруденения.
Фактический материал и методы исследования. Большая часть работы была выполнена в лаборатории экспериментальной геохимии МГУ им. М. В. Ломоносова. Ряд экспериментов проводился в Университете МакГилла (Монреаль, Канада). За время работы было поставлено более 150 опытов при пяти изотермах, выполнено более 300 определений галлия в смывных растворах. Методом ICP-MS было исследовано содержание 29 элементов в 83 пробах минералов и метасоматитов месторождений Акчатау и Иультин.
Вклад автора заключался в постановке задачи, проведении всех экспериментальных и аналитических работ, обработке результатов и их интерпретации.
Структура и объем работы. Диссертация объемом 136 страниц состоит из введения, пяти глав, заключения.
Список литературы
содержит 184 наименований. В работе 28 рисунков, 13 таблиц и 9 приложений.
Результаты работы позволяют сформулировать следующие защищаемые положения:
1. Проведены опыты по растворимости оксидов галлия и алюминия в газовой фазе в системе 0а20з (А120з)-НС1-Н20. Впервые установлено, что галлий переносится в газопаровой фазе в условиях, характерных для гидротермального процесса. Растворимость оксида алюминия при тех же параметрах, по меньшей мере, на 3 порядка ниже растворимости оксида галлия. Экспериментальные данные показывают возможность разделения этих элементов в природных процессах.
2. Определены формы переноса галлия в газопаровой фазе в системе 0а20з-НС1-Н20 при температурах 200−400°С в интервале давления до 257 бар. При низкой летучести НС1 в газовой фазе преобладает Са (ОН)з (ё), при высокой — ОаОНС12(ё). При увеличении давления воды при 350−400°С наблюдается непропорциональное возрастание растворимости оксида галлия, которое объясняется процессом гидратации с образованием кластеров 0а0НС12*(Н20)п, где п=1−7.
3. Выявлено увеличение Оа/А1 отношения в метасоматитах надрудного пояса месторождения Акчатау. Экспериментальные данные позволяют объяснить наблюдаемые закономерности переносом галлия в газе при кипении и интенсивном разделении фаз при формировании рудных жил. Отношение Оа/А1 в кварц-мусковитовом грейзене может быть использовано в качестве критерия богатого вольфрамитового оруденения и выявления зон конденсации.
Заключение
.
Список литературы
- Алехин Ю.В., Вакуленко А. Г., Разина М. В. Растворимость и гетерофазный гидролиз в малоплотных флюидах. //Экспериментальные проблемы геологии. М.: Наука, 1994. С. 543—555.
- Банникова JI.A., Фрид A.M. Использование изотопного сотава углерода органического вещества при изучении окислительно-восстановительных реакций в гидротермальных системах// Геохимия.2002. № 3.С.269−280.
- Бастраков E.H. Изотопно-кислородный состав рудоносных флюидов месторождения Акчатау (Ц. Казахстан) // Маг. XVI научной конф. молодых ученых геол. ф-та, деп. ВИНИТИ. М.: МГУ, 1990. С. 5—12.
- Борисенок J1.A. Геохимия галлия. М. Изд. Московского Университета. 1971. 230 с.
- Борисов М.В. Геохимические и термодинамические модели жильного гидротермального рудообразования. М.: Научный мир, 2000. 360 с.
- Брызгали" О.В., Рафальский Р. П. Приближенная оценка конеiani несюйкосш комплексов рудных элементов при повышенных температурах.//Геохимия. № 6. 1982. С. 839−349.
- Бычков А.Ю., Матвеева С. С., Сущевская, Т.М., Некрасов С. Ю., Игнатьев A.B. Изотопно-геохимические критерии динамики режима фильтрации гетерогенных флюидов при формировании месторождений грейзеповой формации// Геохимия. 2012. № 11. (в печати).
- Бычков АЛО., Матвеева С. С. Термодинамическая модель формирования рудных тел вольфрамитового жильно-грейзенового месторождения Акчатау//Геохимия. № 9. 2008. С. 934−954.
- Гричук Д.В. Термодинамические модели субмаршшых гидротермальных систем. М.: Научный мир, 2000. 304с.
- Дорошенко Ю.П., Павлунь H.H. О термобарогеохимических условиях формирования молибден-вольфрамовых месторождений Центрального Казахстана // Докл. АН СССР. 1983. Т.273. № 4. С. 969—972.
- Дудкинский Д.В., Козлов В. Д., Элиасс 10.К., Китаев H.A. Геология рудных месторождений, 1990, № 6, 36.
- Ерохин A.M., Сущевская Т. М. Эволюция физико-химических параметров минералообразующей среды при формировании оловорудного месторождения// Геохимия. 1992. № 5. С. 660−671.
- Жигульская H.A., Шольтс, В.Б. Сидоров, JI.H. Давление пара трифторида галлия// Журнал Физической Химии. 1972. № 46. С. 1889.
- Зарайский Г. П., Шаповалов Ю. Б., Соболева Ю. Б. и др. Физико-химические условия грейзенизации на месторождении Акчатау по геологическим и экспериментальным данным//Экспериментальные проблемы геологии. М.: Наука, 1994. С. 371—419.
- Зарайский Г. П., Балашов В. Н. Тепловое разуплотнение горных пород и его роль в формировании гидротермальных рудных систем // Условия образования рудных месторождений. М.: Наука, 1986. С. 694—700.
- Казенас, Е.К., Цветков, Ю.В. Термодинамика испарения оксидов. Москва. ЛКИ 2008.
- Козлов В.Д., Дудкинский Д. В., Элиасс Ю. К. Геохимия и рудоносность гранитоидов Центральной Чукотки//М.: Наука, 1995. 202 с.
- Коренбаум С.А. Петрология зон фильтрации термальных растворов//М.: Наука, 1990. 279 с.
- Коржинский Д.С. Теория метасоматической зональности. 2 изд. М.: Наука, 1982. 104 с.
- Коротаев М.Ю., Матвеева С. С., Алехина IO.IO. и др. Геохимическая модель грейзенообразования//Экспериментальные проблемы геологии. М.: Наука, 1994. С. 419—446.
- Коротаев М.Ю. Физическая геохимия процессов грейзенообразования. М.: Наука, 1994, 150 с.
- Коротаев М.Ю., Матвеева С. С. Генетические аспекты формирования грейзеново-рудных месторождений// Кристаллическая кора в пространстве и времени (метаморфические и гидротермальные процессы). М.: Наука. 1990. С. 177—191.
- Левинский М.И., Мазанко А. Ф., Новиков, И.Н. Хлористый водород и соляная кислота. Химия, М. 1985.
- Некрасов С.Ю., Бычков АЛО. Экспериментальное исследование переноса галлия и алюминия в газопаровой фазе при 200 °С// Геохимия. 2011. № 1, с. 96−100.
- Николаева И.Ю. Экспериментальное исследование форм переноса бора в условиях низко- и среднетемпературного гидротермального процесса. Дисс. соиск. уч.ст.канд.геол.-мин. наук. М, МГУ, 135 с.
- Матвеева С.С. Эволюция процесса рудообразования на грейзеновом месторождении Акчатау по данным геохимических индикаторов // Петрология. 1997. Т. 5. № 3. С. 326—336.
- Матвеева С.С., Бычков АЛО. Фракционирование изотопов углерода флюидов при формировании Спокойнинского вольфрамитового месторождения // Докл. РАН. 2001. Т.381. № 3. С.403—405.
- Матвеева С.С., Спасенных М. Ю., Сущевская Т. М. и др. Геохимическая модель формирования Спокойнинского месторождения (Восточное Забайкалье) // Геология рудных месторождений. 2002. Т. 44. № 2. С. 125−132.
- Рейф Ф.Г. Рудообразующий потенциал гранитов и условия его реализации. М.: Наука, 1990. 182 с.
- Рёддер Э. Флюидные включения в минералах. Т. -1. Пер. с англ.- М.: Мир, 1987. 560с.
- Рыженко Б.Н., Коваленко Н. И., Барсуков В. Л. Модель флюида, формирующего оловоносные грейзены// Геология рудных месторождений, 1998, № 2, 114−123.
- Рыженко, Б.Н. Основные закономерности термодинамики процесса электростатической диссоциации в высокотемпературных водных растворах// Геохимия. 1974. № 8, 1123.
- Северов Э.А., Вершковская О. В. О поведении галлия в процессе альбитизации гранитоидов. ДАН СССР, 1960, т. 135, № 6.
- Спасенных М.Ю., Матвеева С. С., Сущевская Т. М. Особенности взаимодействия флюид-порода вблизи крупных жильных тел (по изотопным данным)// Геохимия. 2005. № 12. С. 1322−1332.
- Спасенных, М.Ю., Шмонов В. М., Сущевская Т. М., Игнатьев A.B. Движение гидротермальных флюидов во вмещающих породах Sn-W месторождения Иультин, Чукотка (по данным об изотопном составе кислорода и проницаемости пород) // Геохимия. 2002. № 6. С. 626−638.
- Справочник химика. т. З: Химическое равновесие и кинетика, свойства растворов, электродные процессы. М.-Л. Химия, 1965, 1009 с.
- Сущевская Т.М., Бычков АЛО. Физико-химические механизмы отложения касситерита и вольфрамита в гидротермальной системе, связанной с гранитами (термодинамическое моделирование)// Геохимия. 2010. № 12. С.1330−1338.
- Сущевская Т.М.- Игнатьев A.B.- Веливецкая Т. А. Изотопно-кислородная зональность Иультинского Sn-W месторождения: новые данные// Геохимия.2008.№ 5.С.570−576.
- Сущевская Т.М. Минералообразующие флюиды месторождения Иультин и образование касситерит-вольфрамитовых руд// Прикладная геохимия. 2005. № 7. Книга 1: Минералогия и геохимия // М.: ИМГРЭ, С. 155−169.
- Сущевская Т.М., Токарев И. В. Аргон в минералообразующих флюидах Sn-W месторождений Иультин и Светлое// Геохимия.2003.№ 11.С.1227−1230.
- Сущевская Т.М., Рыженко Б. Н. Моделирование смешения флюидов различной природы при осаждении касситерита// Геохимия. 2002. № 2. С. 184−193.
- Сущевская Т.М., Лохов К. И., Матвеева С. С., Присягина. Газовые компоненты минерализующих флюидов вольфрамитовых месторождений Акчатау и Спокойное // Труды X межд. Конференции по терхмобарогеохимии. Александров. ВНИИСИМС. 2001. С. 180—192.
- Сущевская Т.М., Дюришова Я., Ерохин A.M. и др. Исследование химических характеристик минералообразующей среды при образовании оруденения кварц-касситеритового типа//Геохимия. 1995. № 6. С. 36−45.
- Сущевская Т.М., Игнатьев А. В., Спасенных М. Ю., Девирц A.JL, Лагутина Е. П., Веливецкая Т. А. О генезисе рудообразующих флюидов Sn-W- месторождения Иультин по данным изотопии кислорода и водорода. //ДАН. 1994. Том 339. № 3. С. 391 -395.
- Устинов В.И., Сущевская Т. М., Ерохин A.M. Изотопный состав кислорода жильных минералов месторождения Иультин. ДАН, 1989 том 304, № 6, с. 1432
- Aiuppa, A., Dongarrq, G., Capasso, G., 2000. Trace elements in the thermal groundwaters of Vulcano Island (Sicily). Journal of volcanology and geothermal research 98. 189−207.
- Akitt, J.W., Gessner, W., 1984. Aluminum-27 nuclear magnetic res- onance investigation of highly alkaline aluminate solutions. Journal of the Chemical Society. Dalton Transactions 147−148.
- Alekhin, Y.V., Vakulenko, A.G., 1988. Thermodynamic parameters and solubility of NaCl in water vapor at 300−500°C up to 300 bar. Geochemistry International 25, 97−1 10.
- Anderson, G.M., Burnham, C.W., 1967. Reaction of quartz and corundum with aqueous chloride and hydroxide solutions at high temperatures and pressures. Am. J. Sci. 265, 12−27.
- Anderson, G.M., Burnham, C.W., 1983. Feldspar solubility and the transport of aluminum under metamorphic conditions. Am. J. Sci. 283A, 283−297.
- Archibald, S.M., Migdisov, A.A., Williams-Jones, A.E., 2001. The stability of Au-chloride complexes in water vapor at elevated temperatures and pressures. Geochimica et Cosmochimica Acta 65, 4413-^1423.
- Archibald, S.M., Migdisov, A.A., Williams-Jones, A.E., 2002. An experimental study of the stability of copper chloride complexes in water vapor at elevated temperatures and pressures. Geochimica et Cosmochimica Acta 66, 1611−1619.
- Armellini, F.J., Tester, J.W., 1993. Solubility of sodium chloride and sulfate in sub- and supercritical water vapor from 450−550°C and 100−250 bar. Fluid Phase Equilibria 84, 123 142.
- Baes, J.C.F., Mesmer, R.E., 1986. The Hydrolysis of Cations. Krieger Publishing Company, Malabar, Florida.
- Baumann, E.W., 1969. Determination of stability constants of hydrogen and aluminium fluorides with a fluoride-selective electrode. Journal of Inorganic and Nuclear Chemistry 31, 3155−3162.
- Benezeth, P., Diakonov, 1.1., Pokrovski, G.S., Dandurand, J., Schott, J., Khodakovsky, I.L., 1997. Gallium speciation in aqueous solution. Experimental study and modelling: Part 2.
- Solubility of a-GaOOH in acidic solutions from 150 to 250 °C and hydrolysis constants of gallium (III) to 300 °C. Geochimica et Cosmochimica Acta 61, 1345−1357.
- Benezeth, P., Palmer, D.A., Wesolovski, D.A., 1997. The aqueous chemistry of aluminum. A new approach to high-temperature solubility measurements. Geothermics 26, 465481.
- Biryuk, E.A., Nazarenko, V.A., 1973. Determination of the hydrolysis constants of monomeric gallium ions in solutions with ionic strength 0.1−1.0. Russian Journal of Inorganic Chemistry 18, 1576−1578.
- Bischoff, J.L., Rosenbauer, R.J., Pitzer, K.S., 1986. The system NaCl-H20: Relations of vapor-liquid near the critical temperature of water and of vapor-liquid-halite from 300° to 500 °C. Geochimica et Cosmochimica Acta 50, 1437−1444.
- Brown, P.L., 1989. The hydrolysis of metal ions: Part 11. The ionic strength dependence of gallium (III). Journal of the Chemical Society. Dalton Transactions 399102.
- Brunetti, B., Piacente, V., Scardala, P., 2009. Torsion Vapor Pressures and Sublimation Enthalpies of Aluminum Trifluoride and Aluminum Trichloride. J. Chem. Eng. Data 54. 940 944.
- Brunetti, B., Piacente, V., Scardala, P., 2010. Vapor Pressures of Gallium Trifluoride, Trichloride, and Triiodide and Their Standard Sublimation Enthalpies. Journal of Chemical & Engineering Data- 55, 98−102.
- Buchler, A., Marram, E.P., Stauffer, J.L., 1967. Sublimation of aluminum trifluoride and the infrared spectrum of gaseous aluminum fluoride. J. Phys. Chem. 71, 4139^1140.
- Burns, R.P., 1966. Systematics of the Evaporation Coefficient AI2O3, Ga2C>3, In2C>3. The Journal of Chemical Physics 44, 3307.
- Burton, J.D., Culkin, F., Riley, J.P., 1959. The abundances of gallium and germanium in terrestrial materials. Geochimica et Cosmochimica Acta 16, 151−180.
- Campisi, A., Tregloan, P.A., 1985. Kinetics and equilibria of Ga (III) — thiocyanate complex formation. Mechanism of ligand substitution reactions of Ga (III) in aqueous solution. Inorganica Chimica Acta 100, 251−259.
- Castet, S., Dandurand, J.-L., Schott, J., Gout, R., 1993. Boehmite solubility and aqueous aluminum speciation in hydrothermal solutions (90 -350°C): Experimental study and modeling. Geochimica et Cosmochimica Acta 57, 4869−4884.
- Chusova, T.P., Zelenina, L.N., Stenin, Y.G., Semenova, Z.I., Titov, A.V., 2007. Thermodynamics of Vaporization of Gallium Trichloride. Russ. Chem. Bull. 56, 1313−1317.
- Cook, N.J., Ciobanu, C.L., Pring, A., Skinner, W., Shimizu, M., Danyushcvsky, L., Saini-Eidukat, B., Melcher, F., 2009. Trace and minor elements in sphalerite: A LA-ICPMS study. Geochimica et Cosmochimica Acta 73, 4761−4791.
- Denisova, N.D., Baskova, A.P., 1969. Vapor pressure and critical parameters of aluminium chloride. Russ. J. Inorg. Chem. 43, 1317−1318.
- Diakonov, I., Pokrovski, G., Schott, J., Castet, S., Gout, R., 1996. An experimental and computational study of sodium-aluminum complexing in crustal fluids. Geochimica et Cosmochimica Acta 60, 197−211.
- Duma, T.W., Marsicano, F., Hancock, R.D., 1991. The affinity of gallium (IIl) and indium (III) for nitrogen donor ligands. Journal of Coordination Chemistry 23, 221−232.
- Dumas, Y., Potier, A., 1970. Gallium-Gallium Trichloride System. II. Vapor Pressures of the GaCl-Ga System. Bull. Soc. Chim. Fr. 4, 1319- 1323.
- Dunne, T.G., Gregory, N.W., 1958. Vapor pressures of AICI3, AlBr3, and the mixed halide Al2Br2Cl4. J. Am. Chem. Soc. 80, 1526−1530.
- Eggers, H.H., Ollmann, D., Heinz, D" Drobot, D.W., Nikolajew, A.W., 1986. Sublimation and desublimation in the aluminum chloride-ferric chloride system. Z. Phys. Chem. 267, 353−364.
- Erokhin, E.V., Zhegul’skaya, N.A., Sidorov, L.N., Akishin, P.A., 1967. Mass spectrometric analysis of the thermodynamic properties of aluminum trifluoride. IzV. Akad. Nauk SSSR, Neorg. Mater. 3, 873−874.
- Evseev, A.M., Pozharskaya, G.V., Nesmeyanov, A.N., Gerasimov, I.Y., 1959. Vapor pressure of aluminum trifluoride. Zh. Neorg. Khim. 4, 2196−2197.
- Feather, D.H., Buchler, A., Searcy, A.W., 1972. Vapor Pressures of Gallium Trifluoride Monomer and Dimer. High Temp. Sei. 4, 290−300.
- Fiat, D., Connick, R.E., 1966. Magnetic resonance studies of ion solvation. Co-ordination number of gallium (III) ions in aque- ous solutions. Journal of the American Chemical Society 80, 4754.
- Fischer, W., Jubermann, O., 1936. The Thermal Properties of the Halides. X. Vapor Pressure and Vapor Density of Gallium III Halides. Z. Anorg. Allg. Chem. 227, 227−236.
- Fischer, W., Rahlfs, O., Benze, B., 1932. Molecular-weight determinations by Horstmann’s combination of vapor pressure measurements. II. Vapor pressures and vapor densities of aluminum halides. Z. Anorg. Allg. Chem. 205, 1−41.
- Frink, C.R., Peech, M., 1963. Hydrolysis of the aluminum ion in dilute solutions. Inorganic Chemistry 2, 473−478.
- Galitskii, N.V., 1968. Pressure and composition of the vapour over the FeCh-NaCl and AlC13-NaCl systems. Russ. J. Inorg. Chem. 13, 1607−1610.
- Galobardes, J.F., Van Hare, D.R., Rogers, L.B., 1981. Solubility of Sodium Chloride in Dry Steam. Journal of Chemical & Engineering Data 26, 363−366.
- Gemmell, J.B., 1987. Geochemistry of metallic trace elements in fumarolic condensates from Nicaraguan and Costa Rican volcanoes. Journal of volcanology and geothermal research 33, 161−181.
- Giroud, N., 2008. A chemical study of arsenic, boron and gases in high-temperature geothermal fluids in Iceland. Methods.
- Haynes, F.M., 1984. A geochemical model for sulfide paragenesis and zoning in the Cu-Fe-As-S system (Tsumeb, South West Africa/Namibia). Chemical Geology 47, 183−190.
- Hemmes, P., Rich, L.D., Cole, D.L., Eyring, E.M., 1970. Kinetics of the hydrolysis of aqueous indium (III) and gallium (III) perchlorates. Journal of Phisical Chemistry 70, 28 592 862.
- Jablonski, Z., Jablonski, H., 1978. Complexes of gallium (III): Part II. Study of the system: gallium triperchlorate-sodium fluoride-water. Prace Naukowe Politechniki Szczecinskiej 90, 43−50.
- Kalidas, C., Knoche, W., Papadopoulos, D., 1971. On the mechanism of ligand substitution in weak complexes III. Berichte der Bunsen-Gesellschaftesellschaft Physical Chemistry Chemical Physics 75, 106−110.
- Kestin, J., Sengers, J.V., Kamgar-Parsi, B., Levelt Sengers, J.M.H., 1984. Thermophysical Properties of Fluid 1120. J. Phys. Chem. Ref. 13, 175−183.
- Kleiner, K.E., Gridehina, G.I., 1960. Fluoride complexes of gallium (III) in aqueous solutions. Russian Journal oflnorganic Chemistry 5, 96−99.
- Ko, H.C., Greenbaum, M.A., Blauer, J.A., Farber, M., 1965. The enthalpy of formation and entropy of aluminum (l) fluoride (g). J. Pliys. Chem. 69, 2311−2316.
- Komshilova, O.N., Poljochenook, O.G., Novikov, G.I., 1970. Zinc Chloride Gallium Trichloride Vapor-Phase System. Zh. Neorg. Khim. 15, 251−254.
- Kraus, K.A., Nelson, F., Smith, G.W., 1954. Anion-exchange studies: IX. Adsorbability of a number of metals in hydrochloric acid solutions. Journal of Physical Chemistry 58, 11−17.
- Krause, R.F., J., Douglas, T.B., 1968. Vapor pressure, vapor dimerization, and heat of sublimation of aluminum fluoride, using the entrainment method. J. Pliys. Chem. 72, 475−481.
- Kulczycki, A., Dziewidek, L., Skudlarski, K., Miller, M., Bielawska, K., 1982. High temperature thermodynamics and vaporization of natural cryolite: a mass spectrometric study. Mater. Sci. 8, 65−77.
- Laubengayer, A.W., Schirmer, F.B., 1970. The Chlorides of Gallium. J. Am. Chem. Soc. 62,1578−1583.
- Melcher, F., Oberthur, T., Rammlmair, D., 2006. Geochemical and mineralogical distribution of germanium in the Khusib Springs Cu-Zn-Pb-Ag sulfide deposit, Otavi Mountain Land, Namibia. Ore Geology Reviews 28, 32−56.
- Migdisov, A.A., Williams-Jones, A.E., 2005. An experimental study of cassiterite solubility in HCl-bearing water vapour at temperatures up to 350 °C. Implications for tin ore formation. Chemical Geology 217, 29-AQ.
- Migdisov, A.A., Williams-Jones, A.E., 2012. A predictive model for metal transport of silver chloride by aqueous vapor in ore-forming magmatic-hydrothermal systems. Geochimica et Cosmochimica Acta, Submitted (GCA-D-12−546).
- Migdisov, A.A., Williams-Jones, A.E., Suleimenov, O.M., 1999. Solubility of chlorargyrite (AgCl) in water vapor at elevated temperatures and pressures. Geochimica et Cosmochimica Acta 63, 3817−3827.
- Mikhailyuk, Y.I., Gordienko, Y.I., 1974. Composition and instability constants of the simplest fluoro-complexes of gallium (III). Russian Journal of Inorganic Chemistry 19, 114 115.
- Moeller, T., King, G.L., 1950. Some physicochemical studies on gallium (III) salt solutions. Journal ofPhisical Chemistry 54, 999−1011.
- Morris, D.F.C., Andrews, B.D., 1967. The stability of halide com- plexes of gallium. Electrochimica Acta 12, 41−48.
- Munoz-Paez, A., Diaz-Moreno, S., Sanchez Marcos, E., Marti Pappalardo, R.R. Persson, I., Sandstronez, M., Pattanaik, S., Lindqvist-Reis, P., 1997. EXAFS study of the hydration structure of Ga3+ aqueous solution. Journal de Physique IV 7 (C2) 647−648.
- Nanda, R.K., Aditya, S., 1962. Studies on ions association equilibria. Spectrophotometric determination of the thermodynamic instability constants of A1S04+, GaS04+, and InS04+. Zeitschrift fur Physikalische Chemie, Neue Folge 35, 139- 145.
- Nazarenko, V.A., Antonovich, V.P., Nevskaya, E.M., 1968. Spectrophotometric determination of the hydrolysis constants of gallium ions. Russian Journal of Inorganic Chemistry 13, 825−828.
- Nisel’son, L.A., Pustil’nik, A.I., Gavrilov, O.R., Rodin, V.A., 1965. Liquid-crystal and liquid-vapor equilibria in the AI system. Russ. J. Inorg. Cliem. 10, 1271−1275.
- Oelkers, E., Helgeson, H.C., 1991. Calculation of activity coefficients and degrees of formation of neutral ion pairs in supercritical electrolyte solutions. Geochimica et Cosmochimica Acta 55, 1235−1251.
- Oppermann, H., Krausze, R., Bruhn, U., Balarin, M., 1994. Saturation pressures of GaCh and I11CI3. Z. Anorg. Allg. Chem. 620, 1110- 1114.
- Palme, PI., Jones, A., 2003. Solar System Abundances of the Elements. Treatise of Geochemistry 1, 41—46.
- Palmer, D.A., Wesolowski, D.J., 1992. Aluminum speciation and equilibria in aqueous solution: II. The solubility of gibbsite in acidic sodium chloride solutions from 30 to 70 °C. Geochimica et Cosmochimica Acta 56, 1065−1091.
- Pascal, M.-L., Anderson, G.M., 1989. Speciation of Al, Si, and K in supercritical solutions: Experimental study and interpretation. Geochimica et Cosmochimica Acta 53, 18 431 855.
- Pitzer, K.S., Pabalan, R.T., 1986. Thermodynamics of NaCl in steam. Geochimica et Cosmochimica Acta 50, 1445−1454.
- Planer-Friedrich, B., Merkel, B.J., 2006. Volatile metals and metalloids in hydrothermal gases. Environmental science & technology 40, 3181−7.
- Pokrovski, G.S., Schott, J., Harrichoury, J.-C., Sergeyev, A.S., 1996. The stability of aluminum silicate complexes in acidic solutions from 25 to 150 °C. Geochimica et Cosmochimica Acta 60, 2495−2501.
- Pokrovski, G.S., Schott, J., Salvi, S., Gout, R" Kubicki, J.D., 1998. Structure and stability of aluminum-silica complexes in neutral to basic solutions. Experimental study and molecular orbital calculations. Min. Mag. 62A, 1194−1195.
- Pokrovskii, A.V., Helgeson, II.C., 1995. Thermodynamic properties of aqueous species and the solubilities of minerals at high pressures and temperatures: The system AI2O3-H2O-NaCl. Amer. J. Sei. 295, 1255−1342.
- Pokrovskii, V.A., I-Ielgeson, II.C., 1994. Calculation of the effect of KAl (OM)4° formation on the solubility of corundum at high pressures and temperatures. Min. Mag. 58A, 736−737.
- Porter, R.F., Zeller, E.E., 1960. Mass spectra of aluminum (lll) halides and the heats of dissociation of Al2Fo (g) and LiF-AlF3(g). J. Chem. Phys. 33, 858−863.
- Raziunas, V., Macur, G.J., Katz, S., 1963. Emission Spectrum and Thermodynamic Properties of Gallium Monoxide. The Journal of Chemical Physics 39, 1161.
- Rempel, K.U., Migdisov, A.A., Williams-Jones, A.E., 2006. The solubility and speciation of molybdenum in water vapour at elevated temperatures and pressures: Implications for ore genesis. Geochimica et Cosmochimica Acta 70, 687−696.
- Rempel, K.U., Williams-Jones, A.E., Migdisov, A.A., 2008. The solubility of molybdenum dioxide and trioxide in HCl-bearing water vapour at 350 °C and pressures up to 160 bars. Geochimica et Cosmochimica Acta 72, 3074−3083.
- Ridley, M.K., Wesolowski, D.J., Palmer, D.A., Kettler, R.M., 1999. Association quotients of aluminum sulphate complexes inNaCl media from 50 to 125°C: Results of a Potentiometrie and solubility study. Geochimica et Cosmochimica Acta 63, 459−472.
- Ruff, J.K., Tyrce, S.Y., 1958. Light scattering studies on aqueous gallium Perchlorate solutions. Journal of the American Chemical Society 80, 5654−5657.
- Ruff, O., Le Boucher, L., 1934. The vapor pressures of zinc, cadmium, magnesium, calcium, strontium, barium and aluminum fluorides. Z. Anorg. Allg. Chem. 219, 376−381.
- Salvi, S., Pokrovski, G.S., Schott, J., 1998. Experimental investigation of aluminum-silica aqueous complexing at 300 °C. Chemical Geology 151, 51−67.
- Schofield, R.K., Taylor, A.V., 1954. The hydrolysis of aluminum salt solutions. J. Chem. Soc. 4445−4448.
- Shang, L., Bi, X., IIu, R., Fan, W., 2007. An experimental study on the solubility of copper bichloride in water vapor. Chinese Science Bulletin 52, 395100.
- Shannon, R.D., 1976. Revised effective ionic radii and systematic studies of interatomic distances in halides and chalcogenides. Acta Crystallographica Section A (Foundations) 32, 751−767.
- Shock, E.L., Oelkers, E.H., Johnson, J.W., Sverjenskyli, D.A., Ilelgeson, Harold, C., 1992. Calculation of the Thermodynamic Properties of Aqueous Species at High Pressures and Temperatures. J. Chem. Soc. Faraday Trans 88, 803−826.
- Smits, A., Mejering, J.L., 1938. The complexity of aluminum chloride. Z. Phys. Chem. 1341,98−111.
- Sretenskaya, N.G., 1992. Dissociation constants of hydrochloric acid based on the electrical conductivity data of hydrochloride acid solutions in water-dioxane mixtures. Geokhimiya 447−453.
- Stanislowski, M" Seeling, U., Peck, D.-H., Woo, S.-K., Singheiser, L" Hilpert, K., 2005. Vaporization study of doped lanthanum gallates and Ga203(s) in H2/H20 atmospheres by the transpiration method. Solid State Ionics 176, 2523−2533.
- Stryjek, R., Vera, J.H., 1986. PRSV: An improved peng-Robinson equation of state for pure compounds and mixtures. The Canadian Journal of Chemical Engineering 64, 323−333.
- Sverjensky, D., Shock, E.L., Helgeson, H.C., 1997. Prediction of the thermodynamic properties of aqueous metal complexes to 1000 C and 5 kb. Geochimica et Cosmochimica Acta 61, 1359−1412.
- Swift, T.J., Fritz Jr., O.G., Stephenson, T.A., 1967. Determination of the hydration number of gallium (III) in aqueous solution. Journal of Chemical Physics 46, 406.
- Szaran, J., 1998. Carbon isotope fractionation between dissolved and gaseous carbon dioxide. Chemical Geology 150, 331−337.
- Tagirov, B., Schott, J., 2001. Aluminum speciation in crustal fluids revisited. Geochimica et Cosmochimica Acta 65, 3965−3992.
- Tagirov, B.R., Schott, J., Harrichourry, J.-S., Salvi, S., 2002. Experimental study of aluminum speciation in fluoride-rich supercritical fluids. Geochimica et Cosmochimica Acta 66, 2013−2024.
- Tanger, J.C., Helgeson, H.C., 1988. Revised equation of state for the standard partial molal properties of ions and electrolytes. Amer. J. Sci. 288, 19−98.
- Toth, I., Zekany, L., Brucher, E., 1984. Equilibrium study of the systems of aluminium (III), gallium (III) and indium (III) with mercaptoacetate, 3-mercaptopropionate and 2-mercaptobenzoate. Polyhedron 3. 871- 877.
- Toth, I., Zekany, L., Brucher, E., 1985. Comparative study of hydroxo-fluoro and hydroxo-sulphido mixed ligand complexes of aluminium (III) and gallium (III). Polyhedron 4, 279−283.
- Uchida, M., Okuwaki, A., 1998. Potentiometric determination of the first hydrolysis constant of gallium (III) in NaCl solution to 100 °C. Journal of Solution Chemistry 27, 965−978.
- Verdes, G., Gout, R., Castet, S., 1992. Thermodynamic properties of the aluminate ion and of bayerite, boehmite, diaspore, and gibbsite. European Journal of Mineralogy 4, 767−792.
- Vetyukov, M.M., Blyushtein, M.L., Poddymov, V.P., 1959. Vapor pressure and decomposition of melts of the NaF-AlF3 system. IzV. Vyssh. Uchebn. ZaVed., TsVetn. Metall. 2, 126−133.
- Viola, J.T., Seegmiller, D.W., Fannin, A.A.J., King, L.A., 1977. Vapor pressure of aluminum chloride systems. 1. Vapor pressure and triple point of pure aluminum chloride. J. Chem. Eng. Data 22, 367- 370.
- Vogel, J.C., Grootes, P.M., Mook, W.G., 1970. Isotopic fractionation between gaseous and dissolved carbon dioxide. Zh. Phys. 225−238.
- Wahrenberger, C., Seward, T.M., Dietrich, V., 2002. Volatile trace-element transport in high-temperature gases from Kudriavy volcano (Iturup, Kurile Islands, Russia). Geochem. Soc. Spec. Publ 307−327.
- Wesolowski, D.J., 1992. Aluminum speciation and equilibria in aqueous solution: I. The solubility of gibbsite in the system Na-K-Cl-OH-Al (OH)4 from 0 to 100 °C. Geochimica et Cosmochimica Acta 56, 1065- 1091.
- Whalen, J.B., Currie, K.L., Chappell, B.W., 1987. A-type granites: geochemical characteristics, discrimination and petrogenesis. Contributions to Mineralogy and Petrology 407−419.
- Wilson, A.S., Taube, H., 1952. The affinities of chromic ion and gallium ion for fluoride. Journal of the American Chemical Society 74, 3509−3512.
- Witt, W.P., Barrow, R.F., 1959. The heat of sublimation of aluminium trifluoride and the heat of formation of aluminuim monofluoride. Trans. Faraday Soc. 55, 730−735.
- Wood, S. a., Samson, I.M., 2006. The aqueous geochemistry of gallium, germanium, indium and scandium. Ore Geology Reviews 28, 57−102.
- Woodward, L.A., Nord, A.A., 1956. Raman spectrum of tetrachlo- rogallate ion (GaC14-) in aqueous solutions. Journal of Chemical Society 3721−3722.
- Wu, F., Sun, D., Li, H., Jahn, B., Wilde, S., 2002. A-type granites in northeastern China: age and geochemical constraints on their pedogenesis. Chemical Geology 187, 143−173.
- Yuchi, A., Hotta, II., Wada, H., Nakagawa, G., 1987. Mixed ligand complexes of trivalent metal ions with an amine-N-polycarboxylate and fluoride. Bulletin of the Chemical Society of Japan 60, 1379−1382.