Слайд 1Геохимия кор выветривания
Корой выветривания или элювием, называются рыхлые продукты изменения
горных пород, образующиеся под почвой за счёт поступающих из неё
растворов.
От почв коры выветривания отличаются отсутствием биогенной аккумуляции элементов под влиянием растений.
Кора выветривания – открытая, биокосная, неравновесная система. Неравновесность в коре выветривания поддержи-вается, с одной стороны, поступлением из почвы веществ, богатых свободной химической энергией (O2, CO2,H2O, фульвиновые кислоты и др.), с другой – непрерывным поступ-лением вещества субстрата в систему выветривания.
Физическое выветривание подготавливает субстрат для химического и биологического выветривания. Главные факторы – колебания температуры, наличие воды.
Биологическое выветривание связано с деятельностью литотрофных аэробных и анаэробных микроорганизмов.
Слайд 2
Химическое выветривание осуществляется под влиянием химически активных веществ, поступающих из
почвы и сводится к следующим процессам:
Окисление взаимодействие с кислородом Fe2+
+O2=Fe3+
Гидролиз взаимодействие с составными частями воды. Присоединение к катионам ОН-, к анионам Н+. Например, гидролиз силикатов или алюмосиликатов 4KAlSi3O8+6H2O=4KOH+SiO2+Al4[Si4O10] (OH)8
Гидратация присоединение молекул Н2О. Например,
CaSO4+H2O= CaSO4.2H2O
В результате биологического и химического выветривания образуются растворимые и нерастворимые продукты выветривания. Первые нисходящими и горизонтальными потоками атмосферных осадков выносятся из коры выветривания, а вторые остаются в системе.
Совокупное взаимодействие процессов выветривания приводит к стадийному изменению субстрата и кора выветривания приобретает зональное строение.
Слайд 3Стадии развития коры выветривания изверженных пород
Слайд 4Коры выветривания образуют прерывистую геологическую оболоч-ку, вещественный состав которой определяется
климатической зональностью и минеральным составом разлагаемых пород.
Слайд 5Аридность климата ослабляет химическое и биологическое выветривание, поэтому преобладают продукты
физического выветривания и механический вид миграции.
Влажный климат способствует интенсивному промыванию
коры выветривания и выносу в нижние горизонты или за пределы профиля наиболее растворимых компонентов. Этому способ-ствует физико-химический и биогенный виды миграции.
В верхней части коры выветривания преобладает химическое и биологическое окисление, которое с глубиной ослабевает. В результате в вертикальном разрезе коры выветривания появляются градиенты Eh и pH, которые для одних атомов являются причиной миграции и рассеяния, а для других – геохимическим барьером и причиной концентрации.
Например, на окислительном барьере концентрируются -Fe3+,Mn4+, на щелочном - Ca2+, Mg2+, на кислом - Si4+ (в форме кварца, опала, халцедона), на сорбционном – Ni2+, Cu2+,Co2+.
Слайд 6А.И. Перельман, учитывая свойства среды миграции атомов в пределах кор
выветривания, как и для почв выделил ряды.
Окислительный ряд коры выветривания
формируется при высоком содержании сильного окислителя кислорода, который по щелочно-кислотным условиям подразделяется:
сернокислая кора выветривания образуется при вывет-ривании пород, богатых дисульфидами (пирит, марказит). Окисление FeS2 , в котором участвуют тионовые бактерии, приводит к появлению H2SO4, понижению pH. Сернокислое выветривание приводит к лёгкой миграции Zn, Cu, Cd и других металлов: MeS+ H2SO4= MeSO4+H2S.
В верхней части коры выветривания возникает окислительный барьер, а в нижней части – сероводород-ный (восстановительный) барьер, на котором образуются богатые вторичные сульфидные руды.
Слайд 8
кислая кора выветривания образуется во влажном климате богатом растительным покровом.
Разложение растительных остатков в почве определяет поступление СО2, гумусовых кислот
и других продуктов разложения. Недостаток катионов для нейтрализации кислых продуктов в грунтовом растворе приводит к разложению минералов, что определяет вынос большинства металлов и замещение Н+ обменных катионов в поглощающем комплексе. В нижних горизонтах кислой коры за счет привнесённых сверху катионов формируется нейтральная или щелочная среда, что приводит к образованию щелочного барьера.
нейтральная и щелочная кора выветривания широко распространена в сухом климате. Недостаток влаги определяет малую мощность коры выветривания. Наиболее подвижный и накапливающийся мигрант – Са, который определяет слабощелочную реакцию коры и низкую миграционную способность Fe, Al.
Слайд 92. Кора выветривания сульфидного ряда не образуется на земной поверхности
и связана с горизонтами сульфидов, образующихся в нижней части коры
выветривания окисли-тельного ряда (зона вторичного сульфидного обогащения).
Слайд 10
3. Кора выветривания глеевого ряда формируется под глеевыми почвами, преимущественно
на гумидных равнинах.
кислая глеевая кора приводит к выносу катионов и
образованию глинистых минералов, преимущественно гидрослюдистого типа. Высокой миграционной способностью обладают атомы Fe и Mn, частично Р, некоторых редких элементов.
Нейтральная и щелочная глеевая кора менее распространена. Миграция Fe происходит на небольшие расстояния и с малой интенсивностью.
