Бораты и их природные месторождения¶

Бораты — класс минералов, представляющих собой соли борных кислот (прежде всего ортоборной H₃BO₃ и полиборных кислот). В их кристаллической структуре присутствуют изолированные или полимеризованные бор-кислородные группировки — треугольники BO₃ и тетраэдры BO₄, — связанные с катионами металлов. Бораты относятся к важнейшим промышленным рудам бора и встречаются преимущественно в осадочных эвапоритовых и скарново-магнезиальных комплексах.

¶Состав и классификация

Химически бораты подразделяют по типу бор-кислородного мотива:

• Островные (орто- и диорто-): с изолированными треугольниками BO₃, например бура Na₂B₄O₇·10H₂O.
• Цепочечные и ленточные: с полимеризованными группами, например колеманит Ca₂B₆O₁₁·5H₂O.
• Каркасные: с трёхмерной связью тетраэдров, например датолит CaBSiO₄(OH).

Главные породообразующие катионы — натрий, кальций, магний; реже встречаются железо, алюминий, марганец. Твёрдость по Моосу обычно 2–4,5, плотность 1,7–3,0 г/см³; многие минералы бесцветны или белые, легко растворяются в воде и кислотах.

¶Происхождение и месторождения

Промышленные скопления боратов формируются двумя основными путями.

Эвапоритовый (осадочный) тип связан с усыхающими солёными озёрами и лагунами аридных зон, где бор накапливается при испарении. К этому типу относятся крупнейшие мировые запасы:

Турция располагает крупнейшими в мире запасами боратов (провинции Эскишехир, Кютахья, Балыкесир). США исторически разрабатывают месторождения пустыни Мохаве.

Скарново-магнезиальный тип образуется при контактовом метаморфизме магнезиальных пород; типичные минералы — людвигит, котоит, ашарит. Такие руды известны на Урале, в Сибири (Дальнегорск), в Китае.

¶Крупнейшие минералы

• Бура (тинкал) — Na₂B₄O₇·10H₂O, водный тетраборат натрия.
• Кернит — Na₂B₄O₇·4H₂O, легко выветривается.
• Колеманит — Ca₂B₆O₁₁·5H₂O, основная руда Турции.
• Улексит — NaCaB₅O₉·8H₂O, образует волокнистые агрегаты.
• Датолит — CaBSiO₄(OH), часто в пустотах базальтов.

¶Применение

Бораты служат сырьём для получения борной кислоты и буры, используемых в производстве стекла (термостойкие и боросиликатные стёкла), эмалей, моющих средств, антисептиков, огнезащитных составов, а также в металлургии и сельском хозяйстве (микроудобрения). Бор и его соединения применяются в атомной технике как поглотители нейтронов.

¶Значение

Бор — относительно редкий элемент (около 10 ppm в земной коре), и его концентрирование приурочено к специфическим геологическим обстановкам, что делает боратовые месторождения стратегически важным ресурсом. Мировое производство боратов сосредоточено в Турции, США, Чили, Аргентине и Китае.