Рубі­дій і цезій — нале­жать до гру­пи рід­кі­сних лужних мета­лів, що вирі­зня­ю­ться висо­кою хімі­чною актив­ні­стю та хара­ктер­ни­ми фізи­чни­ми вла­сти­во­стя­ми. Їх вміст у зем­ній корі неве­ли­кий, однак ці еле­мен­ти поши­ре­ні в бага­тьох міне­ра­лах, пере­ва­жно у вигля­ді ізо­мор­фних домі­шок до калію та літію. Оби­два мета­ли мають стра­те­гі­чне зна­че­н­ня зав­дя­ки поєд­нан­ню рід­кі­сно­сті, скла­дно­сті видо­бу­тку та уні­каль­них сфер засто­су­ва­н­ня — від еле­ктрон­но-опти­чної про­ми­сло­во­сті й точних вимі­рю­валь­них при­ла­дів до обо­рон­них систем та пер­спе­ктив­них енер­ге­ти­чних техно­ло­гій.

Вони роз­гля­да­ю­ться разом, оскіль­ки нале­жать до одні­єї хімі­чної гру­пи, мають близь­кі фізи­ко-хімі­чні вла­сти­во­сті, часто утво­рю­ють спіль­ні міне­раль­ні асо­ці­а­ції та зба­га­чу­ю­ться у тих самих гео­ло­гі­чних умо­вах. У при­ро­ді рубі­дій і цезій пере­ва­жно зосе­ре­дже­ні у рід­кі­сно­ме­таль­них пегма­ти­тах, апо­гра­ні­тах, грей­зе­нах, мета­со­ма­ти­тах, соля­них від­кла­де­н­нях, роз­со­лах і тер­маль­них водах..

Рубі­ді­є­ві та цезі­є­ві руди вхо­дять до пере­лі­ку кори­сних копа­лин загаль­но­дер­жав­но­го зна­че­н­ня, затвер­дже­но­го поста­но­вою Кабі­не­ту Міні­стрів Укра­ї­ни від 12 гру­дня 1994 р. № 827, як руди рід­кі­сних мета­лів.

Рубі­дій (лат. Rubilium, Rb) — хімі­чний еле­мент І гру­пи пері­о­ди­чної систе­ми Мен­де­лє­є­ва з атом­ним номе­ром 37 та атом­ною масою 85,47. Нале­жить до лужних мета­лів. Його від­кри­ли у 1861 році Р. Бун­зен і Г. Кірх­гоф. Назва похо­дить від латин­сько­го rubidus — «тем­но-чер­во­ний». У при­ро­ді тра­пля­є­ться як суміш двох ста­біль­них ізо­то­пів — ^85Rb (72,15%) і ^87Rb (27,85%). Остан­ній є радіо­актив­ним, із пері­о­дом напів­роз­па­ду близь­ко 5×10¹⁰ років, що дозво­ляє вико­ри­сто­ву­ва­ти спів­від­но­ше­н­ня ^87Rb/^87Sr для визна­че­н­ня радіо­ло­гі­чно­го віку гір­ських порід. Відо­мо також 19 шту­чно син­те­зо­ва­них ізо­то­пів рубі­дію.

У при­ро­дно­му ста­ні рубі­дій — м’який, срі­бля­сто-білий лужний метал з густи­ною 1,525 г/см³ і тем­пе­ра­ту­рою плав­ле­н­ня 39,5 °С. Сту­пінь оки­сне­н­ня — +1. Метал над­зви­чай­но реа­кцій­но­зда­тний: на пові­трі лег­ко займа­є­ться, з водою реа­гує вибу­хо­по­ді­бно, актив­но вза­є­мо­діє з усі­ма неор­га­ні­чни­ми кисло­та­ми. Його кларк ста­но­вить 1,5×10⁻² %. Рубі­дій нале­жить до роз­сі­я­них еле­мен­тів і зазви­чай зустрі­ча­є­ться як ізо­мор­фна домі­шка у міне­ра­лах лужних мета­лів, пере­ва­жно калію та літію, таких як пол­лу­цит, лепі­до­літ, цин­валь­дит, ама­зо­ніт, біо­тит, спо­ду­мен, кар­на­літ. Най­біль­ші кон­цен­тра­ції фіксу­ю­ться у міне­ра­лах низь­ко­тем­пе­ра­тур­них пегма­ти­то­вих жил, де вміст Rb сягає 1–3 %.

Цезій (лат. Caesium, Cs) — еле­мент І гру­пи пері­о­ди­чної систе­ми з атом­ним номе­ром 55 і атом­ною масою 132,9. Також нале­жить до лужних мета­лів. Назва похо­дить від лат. caesius — «бла­ки­тний». У при­ро­ді пред­став­ле­ний одним ста­біль­ним ізо­то­пом ^133Cs; окрім ньо­го, відо­мі числен­ні шту­чні радіо­актив­ні ізо­то­пи. Цезій — лег­ко­плав­кий м’який метал із жов­ту­ва­то-золо­ти­стим від­тін­ком, густи­ною 1,9 г/см³ і тем­пе­ра­ту­рою плав­ле­н­ня 28,5 °С. Поді­бно до рубі­дію, мит­тє­во оки­сню­є­ться на пові­трі та вибу­хає при кон­та­кті з водою. Його кларк — 3,7×10⁻³ %. Це рід­кі­сний еле­мент, що утво­рює вла­сний міне­рал — пол­лу­цит Cs[AlSi₂O₆], а також вхо­дить до скла­ду спо­ду­ме­ну, лепі­до­лі­ту, цин­валь­ди­ту, цезі­є­во­го астро­фі­лі­ту, куплет­ски­ту, цезі­є­во­го біо­ти­ту та інших міне­ра­лів.

Рубі­дій і цезій мають широ­ке засто­су­ва­н­ня у висо­ко­те­хно­ло­гі­чних галу­зях. Їх вико­ри­сто­ву­ють у еле­ктрон­но-опти­чній про­ми­сло­во­сті, зокре­ма у ваку­ум­них радіо­лам­пах, тер­мі­сто­рах, лазе­рах, мазе­рах, люмі­не­сцен­тних екра­нах та труб­ках, для виго­тов­ле­н­ня като­дів фото­еле­мен­тів, спе­ці­аль­ної кера­мі­ки, скла й ема­лей. Солі рубі­дію вхо­дять до скла­ду газо­ро­зря­дних тру­бок і вико­ри­сто­ву­ю­ться як ката­лі­за­то­ри в орга­ні­чно­му син­те­зі. Ізо­топ 133Cs слу­гує осно­вою для кван­то­вих стан­дар­тів часто­ти.

Окре­мо цезій засто­со­ву­ють у магні­то­гі­дро­ди­на­мі­чних (МГД) гене­ра­то­рах, пла­змо­вих під­си­лю­ва­чах надви­со­ких частот, систе­мах авто­ма­ти­чно­го керу­ва­н­ня, наве­де­н­ня ракет, у засо­бах даль­ньо­го зв’язку та систе­мах про­ти­ра­ке­тної обо­ро­ни.

Солі рубі­дію зазви­чай отри­му­ють як побі­чний про­дукт під час виро­бни­цтва спо­лук літію, магнію та калію. Мета­лі­чний рубі­дій видо­бу­ва­ють шля­хом від­нов­ле­н­ня його солей мета­лі­чним каль­ці­єм із подаль­шою очис­ткою ректи­фі­ка­ці­єю та ваку­ум­ною дис­ти­ля­ці­єю.

Сві­то­ві запа­си рубі­дію оці­ню­ють при­бли­зно у 1 150 тис. т, цезію — у 100 тис. т. Основ­на їх кон­цен­тра­ція при­па­дає на родо­ви­ща рід­кі­сно­ме­таль­них пегма­ти­тів у США, Кана­ді, Зім­ба­бве, Китаї, Намі­бії, Бра­зи­лії та Арген­ти­ні, а також на рід­кі­сно­ме­таль­ні роз­со­ли соля­них озер у США.

Най­біль­шим виро­бни­ком полю­ци­то­во­го кон­цен­тра­ту є Кана­да (близь­ко 45 т/рік), де пра­цює родо­ви­ще Бер­нік-Лейк. Зна­чні роз­роб­ки веду­ться також у Зім­ба­бве (Бікі­та) та Намі­бії (Карі­біб). Росія, попри наяв­ність зна­чних запа­сів, вилу­чає цезій пере­ва­жно з імпорт­но­го кон­цен­тра­ту. Родо­ви­ща вва­жа­ють вели­ки­ми, якщо запа­си RbO₂ пере­ви­щу­ють 1 000 т, а Cs₂O — 5 000 т. Про­те у ком­пле­ксних родо­ви­щах про­ми­сло­вий інте­рес можуть мати й пер­ші сотні тонн.

Роз­рі­зня­ють ендо­ген­ні та екзо­ген­ні родо­ви­ща рубі­дію й цезію, які зазви­чай тісно пов’язані з літі­є­ви­ми родо­ви­ща­ми. До ендо­ген­них нале­жать:

• рід­кі­сно­ме­таль­ні гра­ні­тні пегма­ти­ти (Кінгс-Маун­тин, Блек-Хілз, Пала-Мен — США; Прейсак-Лакорн, Бер­нік-Лейк — Кана­да; Голь­цов­ське — Росія; Лялін — Іспа­нія; Сен­се­ку­ру — Малі; Фу-Цзеп — Китай; Муна­кі, Карі­біб — Намі­бія; Даранг-Пік — Афга­ні­стан; Бікі­та, Бун — Зім­ба­бве);
• рід­кі­сно­ме­таль­ні мета­со­ма­ти­ти;
• агпа­ї­то­ві нефе­лі­но­ві сіє­ні­ти;
• рід­кі­сно­ме­таль­ні вул­ка­но­ген­ні та вул­ка­но­ген­но-оса­до­ві утво­ре­н­ня (Хеноу-Камб-Хіллз — США).

Серед екзо­ген­них типів під­ви­ще­ні кон­цен­тра­ції Rb і Cs при­уро­че­ні до:

• від­кла­дів вну­трі­шньо­кон­ти­нен­таль­них сольо­вих морів (Вієн­бург — Німеч­чи­на);
• вели­ких мор­ських сольо­вих заток;
• суча­сних соля­них озер (Серлз, Вели­ке Соло­не озе­ро — США);
• пла­сто­вих і арте­зі­ан­ських вод (Прип’ятська запа­ди­на, Анга­ро-Лен­ський і Тун­гу­ський басей­ни);
• міне­ра­лі­зо­ва­них вод гір­ських регіо­нів (Аза­та­ван — Малий Кав­каз; Кара­ма­дон, Каро­бі, Баксан — Вели­кий Кав­каз; Бахмир — Памір);
• тер­маль­них вод зон суча­сно­го вул­ка­ні­зму (Вай­ра­кей — Нова Зелан­дія; Куна­шир — Кам­ча­тка; Саль­сько — Іта­лія; Тока­ну — Нова Зелан­дія; Арі­ма — Япо­нія).

Най­ва­жли­ві­ші міне­раль­ні типи руд для ендо­ген­них родо­вищ — спо­ду­ме­но­ві, спо­ду­мен-лепі­до­лі­то­ві з полю­ци­том, лепі­до­лі­то­ві з пета­лі­том, вла­сне полю­ци­то­ві, холм­кві­стит-цезі­є­во-біо­ти­то­ві, лепі­до­літ-мікро­клін-аль­бі­то­ві, астро­фі­лі­то­ві фені­ти, цезі­є­ві вул­ка­ні­чні скла тощо. Для екзо­ген­них родо­вищ зна­чу­щи­ми є кар­на­лі­ти, роз­со­ли різних типів (хло­ри­дно-натро­ві, кар­бо­на­тно-хло­ри­дно-натро­ві, суль­фа­тно-хло­ри­дно-натро­во-магні­є­ві), а також хло­ри­дні, гідро­кар­бо­нат-хло­ри­дні та інші міне­ра­лі­зо­ва­ні води.

На Укра­їн­сько­му щиті рід­кі­сно­ме­таль­ні пегма­ти­ти з полю­ци­том відо­мі лише на пів­ден­но­му флан­зі Жов­то­рі­чен­сько­го родо­ви­ща на Дні­про­пе­тров­щи­ні. Тут вони були опи­са­ні ще під час роз­від­ки ура­но­вих руд у 1960–1991 рр. Пегма­ти­то­ві тіла при­уро­че­ні до мета­со­ма­ти­чних діо­пси­до­вих квар­ци­тів гдан­ців­ської сві­ти.

Вияв­ле­ні серії жил поту­жні­стю 0,1–0,5 м із зональ­ною будо­вою, зба­га­че­ні полю­ци­том. Цен­траль­ні зони скла­да­ю­ться з гру­бо­зер­ни­стих агре­га­тів мікро­клі­ну, спо­ду­ме­ну, полю­ци­ту; ендо­кон­та­кти — з дрі­бно­зер­ни­стих утво­рень з апа­ти­том і рубе­лі­том. Часто тра­пля­ю­ться апо­фі­зи та від­га­лу­же­н­ня (до 5 см зав­тов­шки та 1,5 м зав­довж­ки), скла­де­ні аль­біт-полю­цьи­то­ви­ми агре­га­та­ми з мікро­клі­ном та апа­ти­том.

Пегма­ти­ти містять кварц, мікро­клін, аль­біт, зер­на спо­ду­ме­ну, полю­ци­ту, рубе­лі­ту, апа­ти­ту, колум­бі­ту, арсе­но­пі­ри­ту, муско­ві­ту. Спо­ду­мен — коро­тко­при­зма­ти­чний, до 4×1 см, полю­цит — дрі­бно­зер­ни­стий, біло­го або бла­ки­тно­го кольо­ру з мета­ле­вим бли­ском. Апа­тит і рубе­літ сяга­ють 1 см, колум­біт і арсе­но­пі­рит — до 3 мм.

На Стан­ку­ват­сько­му родо­ви­щі Rb і Cs при­уро­че­ні до зон біо­ти­ти­за­ції та фло­го­пі­ти­за­ції на кон­та­ктах пегма­ти­тів з амфі­бо­лі­та­ми й уль­тра­о­снов­ни­ми поро­да­ми. Поту­жність зон — від кіль­кох сан­ти­ме­трів до 8 м. Вміст: Rb₂O — до 1,80 %, Cs₂O — до 0,50 %. Основ­ний кон­цен­тра­тор — фло­го­піт (у сере­дньо­му 0,76 % Rb₂O і 0,83 % Cs₂O).

На Поло­хів­сько­му родо­ви­щі про­ми­сло­ві кон­цен­тра­ції зафі­ксо­ва­ні у пере­кри­ста­лі­зо­ва­них гра­нат-біо­ти­то­вих і гра­нат-біо­тит-кор­ді­є­ри­то­вих гней­сах: сере­дній вміст Rb₂O — 0,11 %, Cs₂O — 0,04 %. Голов­ний носій рід­кі­сних лугів — біо­тит.

Дода­тко­во під­ви­ще­ні кон­цен­тра­ції вияв­ле­но:

• у зонах фло­го­пі­ти­за­ції на кон­та­кті Ново­мо­сков­сько­го маси­ву гра­ні­тів з уль­тра­ба­зи­та­ми;
• у дрі­бних інтру­зі­ях гра­ні­тів Волин­сько­го та При­а­зов­сько­го бло­ків;
• у гідро­тер­маль­но змі­не­них гра­ні­тах Пер­жан­сько­го рудно­го поля на Жито­мир­щи­ні (до 2000 г/т Rb₂O);
• у під­зем­них водах Дон­ба­су (Rb — до 1,25 мг/л, Cs — до 0,08 мг/л);
• у ґрун­то­вих водах Кер­чен­сько-Таман­сько­го райо­ну (Rb — до 4 мг/л).

Рубі­дій і цезій, як пред­став­ни­ки лужних мета­лів, мають поді­бні фізи­ко-хімі­чні вла­сти­во­сті, що зумов­лює їхнє ком­пле­ксне вивче­н­ня та видо­бу­ва­н­ня. Вони пере­ва­жно асо­ці­ю­ють із родо­ви­ща­ми рід­кі­сно­ме­таль­них пегма­ти­тів та часто зустрі­ча­ю­ться у вигля­ді ізо­мор­фних домі­шок до міне­ра­лів літію та калію. Оби­два еле­мен­ти зна­хо­дять широ­ке засто­су­ва­н­ня у висо­ко­те­хно­ло­гі­чних галу­зях — від еле­ктрон­но-опти­чної та лазер­ної техні­ки до систем зв’язку, кван­то­вих стан­дар­тів часто­ти та спе­ці­аль­них мате­рі­а­лів. Незва­жа­ю­чи на від­но­сно обме­же­ні запа­си, їхня стра­те­гі­чна важли­вість зро­стає зав­дя­ки роз­ви­тку нау­ко­міс­тких техно­ло­гій, що сти­му­лює пошук нових дже­рел та удо­ско­на­ле­н­ня мето­дів пере­роб­ки ком­пле­ксної сиро­ви­ни.