ПОЧВА лесники ответы / Vopros_16
.docПервичные продукты выветривания
Основания, входящие в состав минералов, переходя в раствор, в котором вследствие гидролиза имеются свободные гидроксильные ионы, сначала принимают форму гидроокисей. Однако эта форма недолговечна. В растворе, возникающем в ходе выветривания, имеются всегда различные кислотные радикалы. Кальций, магний, калий и натрий соединяются с этими радикалами и образуют карбонаты, сульфаты, нитраты, хлориды и фосфаты. Более или менее значительное количество карбонатов — солей сильных оснований со слабой кислотой — сообщает возникающему в результате выветривания раствору щелочную реакцию. Громадное большинство этих солей хорошо растворяется в воде и только некоторые из них (карбонаты кальция и магния и в меньшей мере сульфат кальция) растворяются значительно слабее, ввиду чего они легко могут выпадать из раствора при его насыщении, например в условиях усиленного испарения.
Образование вторичных минералов
Новые минералы могут возникнуть непосредственно из первичных продуктов выветривания вследствие испарения влаги и выпадения из раствора различных осадков. Такими минералами являются прежде всего простые соли, более или менее растворимые в воде. Выпадение их в осадок происходит большей частью лишь в условиях сухого климата. Примером таких солей являются:
Для большинства глинистых минералов характерен ряд общих внешних черт.
1. Они встречаются исключительно в виде очень мелких кристаллов, размер которых не превышает нескольких микрон, а обычно измеряется десятыми и сотыми долями микрона.
2. Кристаллы этих минералов имеют слюдоподобную, т. е. пластинчатую форму. Реже они бывают игольчатыми.
3. Глинистые минералы обладают весьма важным свойством — поглотительной, или обменной, способностью.
4. В составе всех этих минералов присутствует химически связанная вода, которая выделяется лишь при температуре в несколько сотен градусов. Эта температура у разных минералов различная и определение ее является одним из методов их распознавания.
Вторым структурным элементом являются глиноземно-кисло родные октаэдры (рис. 4). В центре каждого октаэдра находится атом алюминия (который может быть замещен атомом железа или магния), а в углах октаэдра — равноудаленные от него 6 атомов кислорода или гидроксильных групп. Октаэдры располагаются тоже слоями. Если в центре октаэдров находятся атомы алюминия, то они заполняют только каждые два центра из трех.
Простейшим двухслойным минералом является каолинит, структура слоя которого изображена на рис. 5. Мы видим, что элементарный слой каолинита состоит из одного тетраэдрического слоя и одного октаэдрического. Вершины тетраэдров направлены к середине пакета
Широко распространенным примером трехслойных минералов является монтмориллонит. Элементарный пакет монтмориллонита (рис. 6) состоит из двух внешних тетраэдрических слоев, причем вер- шины тетраэдров направлены навстречу друг другу, а между тетразд-рическими слоями расположен октаэдрический слой. Вершины тетраэдров и здесь совмещены с вершинами октаэдров. Эти общие вершины состоят из атомов кислорода. Связь между соседними элементарными пакетами слабая, в силу чего в пространство между ними может проникать вода. Поэтому кристаллическая решетка монтмориллонита является расширяющейся. Кроме воды в межпакетном пространстве могут содержаться обменные катионы.
Типы химического выветривания
Общий ход процесса химического выветривания находится в тесной зависимости от климата. Климат оказывает влияние и на скорость выветривания, и на характер образующихся продуктов, особенно вторичных алюмосиликатов. С повышением температуры увеличивается скорость химического выветривания, как и всяких химических процессов. С увеличением количества атмосферных осадков увеличивается скорость выноса первичных продуктов выветривания из толщи выветривающейся породы. Подробнее о подвижности продуктов будет сказано далее, а сейчас отметим только, что из перечисленных выше первичных продуктов выветривания наибольшей подвижностью обладают простые соли, за ними идет кремнекислота, и на последнем месте стоят