Процессы растворения, гидратации, гидролиза

• Процесс растворения приводит к постепенному уничтожению кристаллической решетки и распадению минерала на составляющие его ионы. Степень растворимости минералов резко различная. Наиболее легко растворимыми являются нитраты, затем соли (карналлит, сильвин, галит), далее по степени растворимости в воде идут сульфаты, карбонаты, фосфаты. Наименее растворимы оксиды и силикаты.

• Например, в 100 г воды растворяется следующая масса минералов:

       NaNO3 –     87,5                         CaCO3 - 0,0014

       NaCl –       36,0                         BaSO4 - 0,00023

       KCl –         34,0                         Al2O3 - 0,00010

       CaSO4 -       0,20

• Процесс гидратации заключается в присоединении минералом молекул воды с образованием кристаллогидратов. Например, при гидратации ангидрита образуется гипс:

СaSO4 + 2H2O → СaSO4 • 2H2O

• Гидролиз заключается в разложении минералов с образованием щелочей и кислот:

BaSO4 + 2H2O → Ba(OH)2 + H2SO4

Продукты гипергенеза:

1-обломки разнообразной крупности от глыб до пылеватых частиц устойчивых в условиях земной поверхности.

2-истинные и коллоидные растворы которые переносятся временными и речными потоками в озера моря и океаны в конечные водоемы стока.

3-коры выветривания или остаточные продукты на месте различных г.п.

Диагенез.диагенетические минералы

Общая схема Д(по Страхову)-это совокупность процессов, превращающих в осадок гп. Сущность их заключается в физ-хим уравновешивании различных компонентов в различных условиях. (При темп. От 0 до 30-50 гр, при поверхностных давлениях до 1000атм, иногда выше.) Осадок- многофазная неуравновешенная система, насыщенная О2, сульфат-ионами, окислами Fe, Mn и SiO2 в форме коллоидов. +содержится большое кол-во живых организмов в форме бактерий, которые интенсивно поглощают кислород. Донные илы в осадочных бассейнах, содержащие глинистый материал, сорбируют разнообразные катионы, которые легко обмениваются на хим элементы из наддонной воды. Таким образом, сущность диагенеза- приспособление реакционно-способных компонентов друг к другу. Выд. 2 стадии Д:

1. ранняя-поглощение организмами О2 из иловой воды- окислительный этап.

2. восстановительный этап – после перекрытия окислительной зоны новыми порциями осадка не остается кислорода и бактерии начинают исп. Кислород в сульфатах,оксидах Fe и ванадия.соединения восстанавливаются>>восстановительная среда. Этому способствует разложение органического вещества,которое приводит к газообразованию.в осадок выделяется метал, сероводород, угл газ, аммиак, Н, азот в зависимости от исходного вещества и вида бактерий. Происходит бактериальная редукция сульфатов с образованиес СО2, кот. Приводит к растворению карбонатов и разрушению крист.решетки ПШ и других силикатов. Са высвобождается в виде катиона. В результате поровая вода обогащается  гидрокарбонатами СаН(СО3)*2, фосфором, орг веществом, СО2, НS. Еh снижается до 150-300мВ, pH=8,5.

Рисоунок: в зоне А-обмен веществ между наддонной водой и иловыми растворами, в зоне В- аутигенное минеральное образование. Формирование оксидов и гидроокислов Fe и Mn, опала. В иловом осадке в восст. зоне выпадает кальцит, арогонит, доломит, сульфиды железа,фосфаты,алюмосиликаты (глины, глауконит, монтмориллонит, гидрослюды, смешанослойные фазы глин).

Для диагенеза характерны следующие процессы: уплотнение осадка за счет вышележащих отложений, дегидратация и гидратация, переработка осадков илоедами, образование устойчивых минеральных модификаций за счет неустойчивых в данной обстановке минералов + кристаллизация и перекристаллизация минералов.

 Для диагенетических минералов характерно тонкое и рассеянное состояние вещества с образованием пелитоморфных и коломорфных (пленки вокруг обломков+цементирующих материал)структур. Образуются стяжения,конкреции,мложенные карбонатами, сульф.железа,фосфатами.они формируются на земном этапе диагенеза – осадки уплотняются,отжимаются иловые растворы, породы литифицируются. Максимальная глубина-300м от пов-ти суши. В океанах 500-1000м.

История развития литосферы

1.Азойский этап (5 млрд лет до 4,5 млрд лет). В океанах преобладали хлоридные воды, абиатическая стадия.

2. Архерозойский этап (4,5-3,0 млрд лет). Атмосфера древнего типа, газы NH3, метан,СО2,O2 нет. Появились следы фотосинтеза. Воды хлоридно-карбонатного состава. Стадия первичного БИОСа (появл. Бактерии). Типы литогенеза: вулканогенно-осадочный тип преобладал. Формировались обломочные глиноземистые отложения, железистые руды в видеджеспелитов (с магнетитом), марганцевые руды – водные отложения. Начинают откладываться хемогенные доломиты. На границе архей-протерохой зарождается фотосинтез.

3. Протерозой (3,0-500 млн лет. Переходный тип атмосферы, в рифее ближе к современному. Преобладает СО2,NН3. появл. Кислород,водород и азот. Воды хлоридно-карбонатно-сульфатного состава,преобладают хлоридные. Стадия большого,но косвенного воздействия биоса на гидросферу. Начинает зарождаться литосфера. Тип литогенеза- с конца рифея преобладает гумидный, остается вулканогенно-осадочный и появляется ледовый и аридный. Появляются горючие сланцы(планктоногенные). В рифее появл. Бактериогенные горючие сланцы. Продолжают формироваться джеспилиты (гематит). Появляются вулканогенно-осадочные гп. В морях появляется глауконит. Шамозитовые руды. В конеце протерозоя и рифее появляются кремнистые породы хемогенного состава, биогенные только начинают зарождаться. Марганцевые руды морского происхождения в виде конкреций. Фосфориты начатии формироваться в протерозое, +органогенные известняки. В рифее появились породы аридного типа литогенеза(фосфориты, в СОХ накапливаются медные,цинковые и свинцовые руды). Появл. Сульфатные породы.

Фанерозойский этам (500-70млн лет) переход биоса. Атмосфера современного характера. Гидросфера хлоридно-сульфатного типа. Биосфера оказывает влияние на гидросферу. Преобладает гумидный тип литогенеза. Появл каменные угли. Марганцевые руды связаны с корами выветривания. Фосфориты желваковые. Органогенные известняки преобладают над хемогенными. В аридном типе продолжают формироваться доломиты, Cu,Zn.Рb- руды. Каменная соль, сильвиниты,карполиты.