Поиск

"Формально-аксиоматическое" исследование ЭПП (часть 3)
19.10.2012

Рассмотрим кратко механизмы разрушения минералов горных пород при внутрипочвенном выветривании, или, иными словами, формирование твердофазной минеральной составляющей почвы.
1. Структура и свойства воды как растворителя и переносчика растворенных элементов прямо определяются ассоциацией ее молекул посредством водородных связей. Водородными связями, в частности, объясняется аномально высокая диэлектрическая постоянная воды. Это является основной причиной ее высокой растворяющей способности по отношению к минералам с преимущественно ионным типом связей. Сила взаимного электростатического притяжения диполей воды и катионов оказывается в этом случае настолько значительной, что энергии теплового движения уже достаточно для разрыва связей гидратируемого минерала и перехода элементов в раствор.
Выветривание пород, сложенных минералами с ионным типом связей, происходит путем полного, или конгруэнтного, растворения, т.е. такого, когда в раствор в соответствии с законами растворения переходят все элементы кристаллохимической структуры минералов. Растворение осуществляется вдоль водопроводящих каналов, часто с образованием карста. Будем называть этот механизм растворения Н2О-конгруэнтным растворением или просто α-конгруэнтным растворением.
2. Большая часть силикатных и алюмосиликатных пород сложена минералами, в которых преобладают ковалентные или смешанные ионно-ковалентные типы связей. Они интенсивно растворяются при воздействии связанной воды, находящейся в системе макро- и ультрамикротрещин выветривающейся породы. В связанной воде заметно уменьшается диэлектрическая проницаемость и существенно увеличивается степень диссоциации, поэтому вода в данном случае выступает не в качестве полярного растворителя, а как донор ионов водорода и ОН-ионов. Ион водорода проникает во внешнюю электронную сферу атомов кислорода, находящихся в вершинах октаэдрических и тетраэдрических сеток минералов, и вступает с ними в химическую связь. Образование группы ОН приводит к ионизации алюминия и кремния, что облегчает возможность их атаки со стороны ОН-ионов. При этом неизбежно перераспределение энергии по связям и возникновение дополнительных колебаний атомов, которые приводят к ослаблениям или разрыву Si-O-Si и Al-O-Si-связей и выходу элементов из структуры алюмосиликатов. К подобному результату приводит и повышение концентрации иона водорода, обусловленное присутствием в почвенном растворе органических кислот. Будем называть описанные механизмы H+-конгруэнтными или b-конгруэнтным растворением. Механизмом b-конгруэнтного растворения при внутрипочвенном выветривании разрушаются минералы с каркасной, слоисто-цепочечной, цепочечной и островной структурой: полевые пшаты, пироксены, амфиболы, оливин, нефелин, вулканические стекла и др.


Имя:*
E-Mail:
Комментарий:
  • bowtiesmilelaughingblushsmileyrelaxedsmirk
    heart_eyeskissing_heartkissing_closed_eyesflushedrelievedsatisfiedgrin
    winkstuck_out_tongue_winking_eyestuck_out_tongue_closed_eyesgrinningkissingstuck_out_tonguesleeping
    worriedfrowninganguishedopen_mouthgrimacingconfusedhushed
    expressionlessunamusedsweat_smilesweatdisappointed_relievedwearypensive
    disappointedconfoundedfearfulcold_sweatperseverecrysob
    joyastonishedscreamtired_faceangryragetriumph
    sleepyyummasksunglassesdizzy_faceimpsmiling_imp
    neutral_faceno_mouthinnocent
Введите два слова, показанных на изображении: *