Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
shpora_po_geohimii.doc
Скачиваний:
2
Добавлен:
01.04.2025
Размер:
229.89 Кб
Скачать

25. Условия распада изомофных смесей.

Распад изоморфных смесей. Образуется в той или иной физ-хим обстановке и уст в ней изоморф соед, если выводятся другие условия оказ неуст и распадаются. Нпр, Al и B изоморфно замещают друг друга в усл высоких t и p. Перейдя в обстановку экзогенных процессов, они не могут больше изоморфно замещать друг друга, поэтому эта смесь распадается. В ходе магм процесса обр Na, K-ые полевые шпаты (Na и K были изоморфны) При н.у.мы можем наблюдать прорастание пластинок ортоклаза и альбита. Изменение степени окисления – распад изоморфных смесей (изменение валентности)=> изменился Ri=> нарушается близость ионных R (осн следств изоморфизма). У оливина в зоне окисления железо из 2ух валентного переходит в 3ех валентное . Соответственно изоморфная смесь распадается, что меняет структуру крист.реш.(образов серпентина) При окислении может изменятся тип кристаллич решетки с атомно ионных на чисто ионные. При этом элем в атомных постройках перестают быть таковыми в ионных решетках и отдел друг от друга. Нпр, разделение цинка и галия при окисл сфалерита.

Конвекция- миграция флюидов, в кот входит и вещ, и растворитель. Характерна для зон гипергенеза и верхней мантии. Конвекция в пористой среде- фильтрации, характерна для зон орогенеза в эпохе тектонической активности и поднятий в зонах платформ и щитов. Конвекционные движения наиболее значимы при движении подземных вод, скорость которых может сильно варьироваться. При движении подземых вод они взаимод со вмещающими горными породами, кот выщелачивают хим элементы из пород, с др стороны происходит сорбция, ионный обмен, геохим барьеры могут образоваться.

27.Факторы миграции,подчиняющиеся принципу Ле-шателье в геохимии.. Изменение в равновесных системах происходит в направлении противодействующем внешним воздействиям. При остывании магмы первым кристалл-ся минерал кот выдел тепло, противод таким образом понижению t/ Аналог процесс происходит осенью, этим объясняется сезонность минералообразования, что отражается в текстуре пород. Если в р-ре природных вод (динамический режим) конц ионов значительно ниже, чем недиссоц-ых частиц, то в таких р-ах будут раст-ся, а не обр-ся.

28.Энергия Гиббса,как внутренний и внешний фактор миграции. Энергия Гиббса (изобарный потенциал). В 1867г фран химик Бертло пришел к выводу о том, что в системе реакций самопроизвольно будет протекать так, где будет выделение тепла. Мерилом самопроизвольности р-и служит работа, совершенная в ходе реакции, кот зависит от t, p и природы реагирующих вещ. При активностях действующих ионов равных 1 и Т=25С р-я термодинамически возможна. Этот процесс протекает при н.у. кот далеки от природных (t, p, конц). При влажном климате или в случае слабоминерализованных вод. Если даже эн. Гиббса >0, то р-ия все равно может идти под воздействием эн.факторов, что довольно часто бывает в прир, когда минералообразование или наоборот разрушение минерала происходит благодаря поступлению энергии извне.

29. Влияние произведения растворимости на миграцию хэ. В условиях гипергенеза.

Произведение растворимости(только для трудно растворимых соединений) Са +2 Ф=СаФ2.Пр=[Ca] [F]=10-9,8 степени.Зная значение токсичных произведений растворимости и хотя бы одну из концентраций в водном растворе мы можем вычислить концентрацию другого иона.Произведение растворимости – величина постоянная,при данной температуре и давлении.Таким образом увеличение концентрации одного иона то концентрация другого иона будет уменьшаться.В природных системах значительную роль играет совместное осаждение.Добавление к раствору более растворимой соли имеющей ион одноименной спервой понижает растворимость первой соли, например растворимость флюорита снижается ,если в систему природных вод попадают ионы кальция и сульфат ионы

30.Термодинамика физико-химических процессов. Константа хим.равновесия. Окисление и восстановление. Правило фаз. Константа хим равновесия показывает направление реакции, диссоциации, распад комплексных соединений. Для труднорастворимых соединений берут произведение растворимости ПР. Зная n одного иона, мы можем вычислить n второго. Если n изв ионов в водном р-ре больше произв растворимости или равно ему, то тогда минерал будет образ-ся, если меньше – не будет. Позволяет установить порядок осаждения минерала при изв конц составл ионов. В прир системе, содерж ионы свинца, SO42-, S2- преимущ образ-ся PbS, так как ПР у него меньше. А PbSO4 будет образоваться только в зоне окисления свинцовых месторождений, именно этим объясняется высокое содерж SO42- вморских глинах. Окисление и восстановление. Важнейшие окислители: O2, So4 2-, Co2, NO3 -, Fe +2, Cr +3. Окислителями могут быть хим элементы и ионы, кот принимают электроны и ионы, кот принимают электроны, вос-ли отдают. В различных усл. Ок-ли различны. Напр, CO2, SO4, O2. Необходимо учитывать состав ионов, в виде которых преимущественно мигрируют хим элементы (SO4).

Распад примесей может происходить при растворении минералов. Раздел изоморфн элем может привести к образованию промыш конц некоторых из них. Особенно широко в зоне гипергенеза.

26.Механизм массопереноса. Диффузия.Конвекция. Диффузия – самопроизвольный и необратимый перенос вещ, приводящий к установлению равновесных концентраций в результате беспорядочного движения частиц. Интенсивность диффузии зависит от внешних факторов миграции: t, p. Скорость диффузии возрастает с возрастанием t и p/ Наиболее значима в земных глубинах, где наблюд застойный режим. На щитах и платформах, как в спокойной геолог эпохе при прогибах земной коры роль диффузии наиболее значима. Диффуз образования могут составлять десятки метров (по мощности) кот форм сотни тысяч лет (истинная мощность- расстояние от кровли до подошвы). За такой же срок слои небольшой мощности могут быть диффуз растворены полностью. Таким образом вокруг крупных месторождений полезных ископаемых, особенно присутствие гидротермальной составляющей форм-ся диффузионный ареал рассеивания, явл предметом поиска, геологических служб. Диффузия в более глубоких слоях земной коры характерна в тв. растворах (диф серебра, в крист золота, диф дрейф катионов в гидрослюдах).

Важнейшие восстановители: гидратированный электрон – образующийся при радиолизе воды и радиактивном распаде, атомарный и молекулярный водород, сероводород, CH4, CO, органическ соед Fe2+, Mn2+. В зависимости от преобладающих в среде окислителей или восстанов обстановке. Различают: окислительную, слабоокислительную, восстановительную и резковосстановит. Для хар-ки водных р-ов исп-ют потенциал Eh (ОВ потенциал фи) изм-ся в В различают ОВ обстановки: ультраокислительная Cr, V, Mn, Mo, Fe, U. (степи, пустыни); окислительная обстановка Fe+3, Mn+4, Cu+2, U+6 (океаны, реки, озера); слабоокислит Fe+3, Mn+2, Cu+2, U+6. (трещинные воды скальных пород 0; слабовосстановительная Fe+2, Fe+3, Mn+2 (магма); восстановительная обстановка Fe+2 (сероводородные гидротермы и илы морей, соляных озер, болота тайги, тундры, влажных тропиков); ультравосстановительная Fe0 (земное ядро, нижняя мантия, метеориты), Ni0, Cr0

31.Общие и количественные хар-ки геохимических барьеров. участки, где на коротком расстоянии происходит резкое снижение миграционной способности химических элементов, ведущее к их накоплению. Градиент барьера – это скорость нарастания изменения параметров среды по направлению миграционного потока:

G= m1- m2/l,где l – протяжённость барьера; m1 и m2 – геохимические параметры среды до и после барьера (параметры любые – кислотность, окислительно-восстановительный потенциал, давление и т.д.).Контрастность барьера – отношение величин геохимических параметров в направлении потока до барьера и после него:S= m1/ m2Интенсивность накопления химических элементов на барьере увеличивается с ростом контрастности и градиента (случай постепенного изменения параметров среды можно рассматривать как барьер с очень малым градиентом – и отсюда понятно, почему повышение содержания химических элементов будет незначительным).Возникновение геохимического барьера прежде всего связана с изменением внешних

и внутренних факторов миграции. Геохимический барьер более выражен при высоких амплитудах изменения факторов и небольших расстояний. Чем выше контрастность тем ярче контрастность геохимических аномалий. Контрастность образования геохимических аномалий:К=Св:Сф, Св среднее содержание рассматриваемого компонента в аномалии, Сф фоновое содержание компонента в ландшафте,(опред типа горной породы,почв,осадков,вод,растений и т.д.),аналогичного ландшафта в котором расположен рассм барьер.Интервал накопления хим элементов увеличивается с возр знчений грдиента и контрастности геохимич барьера.Конц элементов на барьере: h=k(c1-c2)/(a1-a2), h-концентрация элементов на барьере,к коэфф зависящий от инертной массы на котор происходит накопление рассм вещ.с1 содержит рассм вещества в миграционном потоке до брьера. С2 тоже после барьера. А1 общее содержание всех веществ до брьера и А2 после него.

Высокое содержание хим эл-ов в миграционном потоке не обязательно для образоания геохимического барьера, если участок земной коры является геохимичекским барьером для одного или

нескольких хим барьеров, а для других неизменной скорость их миграции то даже при очень низкой конц. На барьере со временем его кларк может стать очень высоким вплоть до формирования месторождения. Физико-химические, химические, биогеохимические, комплексные, также техногенные и информационные.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]