Post on 29-Jan-2017
8. Procese sedimentare chimice.
Alterarea si produse specifice
Sedimentologie si sisteme depozitionale
Conf. dr. Relu D. Roban
• Procese de alterare: solubilizarea, hidroliza
• oxidarea • Produse: scoarţa de alterare şi solurile
halogenuri, sulfaţi, carbonaţi
Alterarea congruenta: raportul ionic al elementelor disociate rămâne constant şi egal cu raportul elementelor din reţeaua mineralului. În urma unor astfel de reacţii răman goluri de dizolvare. Mai poarta denumirea de reacţii de solubilizare. Exemple:
Hidroliza= reacţie de schimb prin care elementele chimice cu potential ionic mic sunt
solubilizate iar reziduul se reorganizează aditionand grupări (OH)- sau molecule de apă.
Alterarea incongruenta – hidroliza- reactia cu apa
Reacţia tipică pentru alterarea albitului este: 2NaAlSi3O8 (s)
albit + 11H2O (l) + 2CO2 (g) ↔ Al2Si2O5(OH)4 (s) caolinit + 2Na (aq) +2HCO3
- (aq) +4H4SiO4 (aq)
Reacţiile incongruente au caracter selectiv si discontinuu iar raportul ionic al elementelor
disociate este diferit fata de raportul elementelor din reteaua mineralului. Pot fi produsi noi
compusi amorfi sau cristalini cu solubilitate mai mică decât a mineralului alterat. Cele mai
importante reacţii implică alumosilicaţii: feldspaţii, amfibolii,piroxenii şi micele.Majoritatea
reacţiilor de hidroliză şi oxido-reducere au caracter incongruent.
Oxidarea = elemente chimice legate in reteaua unor minerale in conditii reducatoare aduse in prezenta oxigenului pierd electroni si formeaza noi compusi stabili
Ex. Oxidarea piritei
4FeS2+ 15O2+10H2O →4FeOOH +16H++8SO42-
Limonit/goetit
Seria Bowen si susceptibilitatea mineralelor pentru alterarea chimica
(in Nichols, 2009).
Materialul parental
Orizontul profilului de sol ideal
R
Produsele altararii
Scoarţa de alterare - soluri
Nichols (2009)
Produsele altararii
Scoarţa de alterare - soluri
Zonalitatea verticală latitudinala a scoarţei de alterare
Diagrammatic profile of the modern hemisphere showing the relationship between climate, soil, and weathering. (For sources,
see Strakhov, 1962, and Lisitzin, 1972.)
9. Procese sedimentare chimice. Autigeneza si produse specifice.
o Coloizi si solutii electrolitice o Ordinea precipitarii o Produse: structuri specifice
Coloizii
• De dispersie = caracter metalic, atomi identici nelegati chimic intre ei
• Moleculari = particule macromoleculare (atomi uniti covalent)
Ex.: SiO2, MnO2
• De asociatie = grupari de molecule legate prin forte Van der Waals. Caracterizeaza elemente chimice greu solubile si substante organice.
Ex: Al (OH)3, Fe(OH)3
• Sisteme disperse alcatuite din particule de dimensiuni mari, 10-6 si 10-3 mm.
• faza intermediara intre suspensii si solutii electrolitice.
Solutii electrolitice (ionice sau moleculare) ultradisperse.
Elementele cel mai des intalnite sunt: Na+, K+, Ca 2+, Mg 2+, Cl-, [SO4]2-, HCO3
-
Precipitarea din coloizi sau solutii electrolitice de produce in
ordine inversa solubilizarii
2H2O + 2CO2 = 2H+ + 2 HCO3-
Ca++ + 2HCO3- = CaCO3 + H2O + CO2
Total: H2O + CO2 + Ca++ = CaCO3 + 2H+
simplificat: apa + dioxid de carbon + calciu dizolvat = carbonat de Ca
Accelerarea reactiei in cazul: • cresterii temperaturii • fotosintezei algale • biosecretiei (utilizarii CO2 de catre organisme)
Precipitarea carbonatilor
Compusii minerali în ordinea precipitarii:
1. Calcit, Dolomit =
CaMg(CO3)2
2.Gips =
CaSO4 3. Anhidrit =
CaSO4.2H2O
4. Halit = NaCl
5. Polihalit = CaSO4.MgSO4.K2SO4.2H2O
6. Silvina = KCl
7. Carnalit = KCl.MgCl2.6H2O
8. Kainit = KCl.MgSO4.3H2O
9. Bischofit = MgCl2 .6H2O
Sulfaţi, cloruri
CaCO3
Saruri de potasiu
CCD - limita de compensare a carbonatilor
Lysocilna - limita sub care nu mai precipita carbonaţii
Produse • Corpusculare
Peloide
Ooide/pisolite
• Laminare-Sintere
• Omogene-masive
• Sructuri de hidratare –deshidratare
(cute enterolitice)
-Sructuri nodulare de difuzie si cimentare
selectiva
Depozitionale
Postdepozitionale
Produse
Depozitionale
•Corpusculare
Peloide
Ooide/pisolite
•Laminare-Sintere
•Omogene-masive
Corpusculi: oolite, pisolite
Oolite: tangenţiale, radiare
Produse
Depozitionale
•Corpusculare
Peloide
Ooide/pisolite
•Laminare
•Omogene-masive
Laminated Permian Castile evaporite from southeast New Mexico. The light laminae are anhydrite (deposited as gypsum). The darker laminae are calcite that precipitated as the basin freshened for short periods of time. Photograph courtesy of Peter Scholle
Produse
Depozitionale
•Corpusculare
Peloide
Ooide/pisolite
•Laminare-Sintere
•Omogene-masive
Izvoare carbonatate, Pamukkale Turcia
Tivoli-Italia – incrustatii in jurul plantelor
Pamukkale-Turcia – Detaliu- Sectiuni subtiri
Produse
Postdepozitionale
Sructuri de hidratare –deshidratare
(cute enterolitice)
-Sructuri nodulare de difuzie si cimentare selectiva
Produse
Postdepozitionale
Sructuri de hidratare –deshidratare
(cute enterolitice)
-Sructuri nodulare de difuzie si cimentare selectiva
Gips nodular
Photographs of the sample locality showing the location of detailed sampling. A. Lag
deposit of ~5 cm diameter concretions that have weathered from the Navajo
Sandstone. B.Examples of concretion cross-sections of various sizes
Concretiuni de oxizi
si hidroxizi de Fe