Распределение электронной плотности

По кристаллохимическим данным, находящимся в согласии с известной схемой Боуэна, выделение минералов из природных силикатных магм по мере понижения температур идет в направлении от фаз с более простыми структурами к более сложным: начиная от островных силикатов — оливинов с изолированными тетраэдрами, через ряд промежуточных (пироксены, амфиболы, слюды), и кончая каркасными (силикаты с бесконечной (Si02) -полевые шпаты, а за ними кварц, как конечный продукт кристаллизации). Однако геологические наблюдения показывают, что боуэновская схема кристаллизации магмы далеко не всегда выдерживается.
Что касается шлаковых расплавов, то в большинстве случаев при их кристаллизации выделение минералов идет также от менее сложных по структуре фаз к более сложным. Обычно сливины выделяются ранее пироксенов, мелилитов и полевых шпатов. Вместе с тем в зависимости от химического, состава, сильно меняющегося у разных типов шлаков, часто имеет место и иная последовательность кристаллизации.
Как пример можно привести кислый доменный шлак, фигуративная точка состава которого на тройной диаграмме СаО-А1203-Si02 лежит в анортитовом поле. Таким образом анортит (каркасный силикат) и является первой фазой кристаллизации. Далее выделяется волластонит (пироксеноид — цепочки с пироксеновой формулой (Si03), но с несколько измененным мотивом), затем мелилит (островной силикат с группами Si2Oj). Как видим, здесь кристаллизация имеет обратный порядок: от фазы со сложной каркасной структурой через цепочную к островной. В кислом доменном шлаке, исследованном Хонесом, кристаллизация шла по такому же пути, но, кроме того, в качестве конечной фазы выделился каркасный силикат лейиит.
Действительно, в отвальных доменных шлаках южных заводов мы чаще всего встречаем ранкинит и сопутствующий ему мелилит.
В доменных шлаках, взятых из отвалов ряда южных и уральских заводов, кристаллизация далеко не доходит до конца. Обычно в них успевают закристаллизоваться в той или иной степени сульфиды, мелилит, ранкинит и, несколько хуже; двухкальциевый силикат и псевдоволластонит.