19. Химическое выветривание. Основные виды химических реакций, протекающих в горных породах.

Химическое выветривание ведёт к изменению химического состава горной породы процессами окисления, гидратации и др. с образованием минералов, более стойких в условиях земной поверхности. Интенсивнее химически выветриваются породы более пористые и трещиноватые. Главным фактором химического выветривания является вода, которая и сама активно воздействует на горные породы и является мощным катализатором, стимулирующим активность растворенных в ней кислорода, углекислого газа и органических веществ. Обеспечивая проникновение на глубину растворенных в ней агентов выветривания, вода вместе с тем выносит и частично переотлагает продукты химического выветривания. Скорость химического выветривания интенсивно возрастает во влажном и жарком климате, а в холодном (арктическом) и аридном климате — резко падает, ограничиваясь физическим выветриванием. Основные реакции, протекающие при химическом выветривании, это — окисление, гидратация, растворение и гидролиз.

Окисление выражается переходом закисных низковалентных соединений в окисные высоковалентные, например, переход пирита в лимонит. Здесь не только окисление, но и гидратация (поглощение кристаллизационной воды). Примером гидратации является переход ангидрита в гипс. Растворение и гидролиз происходят под действием воды и углекислоты. Наиболее легко растворимы хлориды (NaCl, КСl и др.), затем сульфаты (гипс) и карбонаты (известняки, доломиты, мергели). При гидролизе силикатов и алюмосиликатов происходит разложение минералов с разрушением и перестройкой их кристаллических решеток. При этом образуются новые глинистые минералы. Продуктами выветривания основных и ультраосновных пород является монтмориллонит; при выветривании кислых пород, содержащих полевые шпаты и слюды, образуются гидрослюды и каолинит.

20. Глинистые минералы. Свойства. Стадии изменения глинистого осадка при формировании глинистых пород.

Глинистые минералы — группа минералов, главным образом слоистых силикатов, входящих в состав глин в качестве основной составляющей. Главные глинистые минералы — каолинит, монтмориллонит, серпентин, гидрослюды, хлориты. Характеризуются тонкодисперсностью (размер частиц в основном <0,01 мм), сорбционными свойствами, высокой ёмкостью катионного и анионного обмена (монтмориллонит), способностью набухать и удерживать воду, пластичностью и тугоплавкостью. Образование глинистых минералов в основном связано с выветриванием различных горных пород. Применяют в производстве керамики, в тч тонкой (фаянс, фарфор), кислотостойких и отбеливающих материалов, цемента, наполнителей, глинистых.

Стадия осадконакопления. Стуктурообразование начинается с агрегации (слипание) и коагуляции(взаимодействие частиц с образованием сплошной объемной структуры) в водной среде.В этой стадии образуются илы с ячеистой структурой.

Стадия диагенеза: уплотнение и дегидратация. Происходит уменьшение общей пористости, переход в более ближние коагуляционные контакты за счет гравитационного уплотнения, система переходит в пластичной системы с вязким деформированием, в конце ближний контакт сменяется на переходные и фазовые контакты. Для пород на этом этапе характерна анизотропия.

Стадия катагенеза: преобразование осадочных пород при повышенных давлениях и t при их погружении на глбину до 10км. В результате таких преобразований глинистые породы приобретают свойства твердых тел. Переходные контакты полностью преобразуются в фазовые. Прочная структура - аргиллит.

Стадия метагенеза: глубокое преобразование осадочных пород при их погружении в нижнюю часть земной коры до 15 км: микроструктура глинистых пород претерпевает сильное изменение под действием сильного давления, t, горячих газов и растворов. Происходит процесс перекристаллизации, замещение одних веществ на другие. превращение в скальную гп., характериующейся высокой прочностью на сжатие и упруго-хрупким характером разрушения, большой анизотропией деформационной и прочностных свойств.

Выглядит как-то так:

Суспензии - глинистый осадок (ил) - аргиллит(не размок) - глинистый сланец - филлит (слюдяной сланец)