Химическое выветривание

Более интенсивное и глубокое разложение пород происходит в теплых и очень влажных областях (тропические), где активно идут химические и биохимические реакции. Природные химические реакции очень сложны и в общих чертах сводятся к следующему. Дождевые воды,выпадая на землю и проходя через атмосферу, поглощают из нее некоторые газы (О₂, СО₂) захватывают и растворяют мельчайшие рассеянные в атмосфере частички различных солей. Достигнув земной поверхности, эти воды растворяют некоторые находящиеся в почве органические кислоты и становятся, т.о., способными вступать в органические реакции с минералами горных пород. Под действием химически активных вод минералы постепенно разлагаются или просто растворяются, причем многие продукты разложения выносятся подземными водами, либо увеличиваются в объеме, тем самым, оказывая давление на окружающие более стойкие минералы.

К процессам химического выветривания относятся окисление, гидратация, растворение и гидролиз. Окисление особенно интенсивно происходит в минералах, содержащих Fe. Пример – окисление магнетита до устойчивой формы гематита.

FeFe₂O₄® Fe₂O₃ (на КМА)

В процессе гидролиза последовательно возникают несколько минералов.

Пример. Гиногенез Пш.

Окисление, часто происходит одновременно с гидратацией. Пример: выветривание пирита

FeS₂+mO₂+nH₂O®FeSO₄®Fe₂(SO₄)₃®Fe₂O₃×H₂O.

Крупные скопления бурого железняка образуют „бурожелезняковые шляхи”.

Гидратация. В процессе гидратации происходит закрепление молекул воды на поверхности отдельных участков кристаллических структур минералов.

Пример:

ангидрит®гипс
CaSO₄+2H₂O®CaSO₄2H₂O
гетит®гидрогетит
FeOOH+nH₂O®FeOHnH₂O.

Растворение. Под действие стекающей по поверхности горных пород и проникающей через поры и трещины глубины воды происходит растворение некоторых минералов. Этот процесс ускоряется за счет высокой концентрации ионов H₂, а также содержания О₂,СО₂ и органических кислот.

Растворимы: галоиды – галитсильвин и др. сульфаты – ангидрит, гипс; карбонаты – известняки, доломиты.

Гидролиз – это процесс разрушения кристаллической структуры под действием воды и растворенных в ней ионов. В результате образуется новая структура, существенно отличающаяся от первоначальной. Характерен для силикатов и алюмосиликатов. При этом каркасная структура ПШ превращается в слоистую, характерную для вторичных (гипергенных) глинистых минералов. Из кристаллической решетки ПШ выносятся растворимые соединения сильных оснований (K, Na, Cu) которые образуют с CO2 истинные растворы бикарбонатов и карбонатов (К₂, СО₃, Na₂CO₃, CaCO₃), они либо выносятся с места их образования, либо остаются на месте (в условиях сухого климата). Происходит частичный вынос кремнезема и присоединение гидроксильных ионов.

K[AlSiO₈] ® (K,H₃O)Al₂(OH)₂ [AlSi₃O₁₀]H₂O®Al₄(OH)₈[Si₄O₁₀]
(ортоклаз ® гидрослюда ®каолинит)
в условиях умеренного климата образуются месторождения каолинита.
Al₄(OH)₈ [Si₄O₁₀]®Al(OH)₃ + SiO₂nH₂O
гидраргинит

Дата добавления: 2013-12-12