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