Породообразующие минералы
 Скачать 60.69 Kb.
|
 Государственное образовательное учреждение высшего образования«Казахский автомобильно-дорожный институт им. Л. Б. Гончарова» 050061, г. Алматы, проспект Райымбека, 415В Реферат на тему «Породообразующие минералы» Группа: Выполнил студент: Салков Д. А. Проверил(а): Оценка: г. Алматы 2022 СОДЕРЖАНИЕ 1. Генезис минералов 3 2. Относительная степень устойчивости некоторых минералов при изменении условий их существования 5 Генезис минералов (греч. — происхождение, возникновение). Минералы образуются в сложных термодинамических и физико-химических условиях в недрах и на поверхности земной коры. Каждый отдельный минерал образуется только при определенных температуре, давлении, концентрации минерального вещества. В связи с этим минералы устойчивы только в определенных условиях, при их изменении происходит разрушение и переход в другие вторичные образования. Минералы магматического генезиса (эндогенные) образуются при остывании, дифференциации и кристаллизации магмы и ее производных (газов, горячих водных растворов и др.). Процесс магматического минералообразования сложен и разнообразен, в нем выделяют дифференциацию и затвердение магмы. При дифференциации в процессе остывания из расплава последовательно выпадают различные соединения. При этом более тяжелые, богатые окислом железа, магния, кальция, опускаются вниз, а обогащенные кремнием (кислые) — более легкие — поднимаются вверх. При затвердении магмы выделяют следующие стадии: начинается кристаллизация (собственно магматическое происхождение) при температуре около 1200 °С, и при постепенном понижении ее образуются авгит, роговые обманки, биотит, московит, кварц и параллельно — анортит, альбит и вновь кварц; гидротермальным путем в различных трещинах, пустотах в виде жил образуются многочисленные рудные минералы — пирит и др.; пегматитовый процесс приводит к формированию крупных жил; таким путем образуются полевые шпаты, кварц, слюды; вулканический процесс характеризуется образованием различных вулканических стекол (обсидиан), самородной серы. Минералы осадочного (экзогенного) генезиса образуются в результате сложных процессов, протекающих в верхней части земной коры или на ее поверхности. Под воздействием сложного комплекса атмосферных и других факторов (кислород, углекислый газ, микроорганизмы, вода, водные растворы различного состава, колебания температур, различная интенсивность солнечного воздействия) минералы магматического генезиса существенно изменяются, распадаются в результате гидролиза, гидротации, окисления, растворения на составные части, а затем образуют новые устойчивые в химическом и физико-химическом отношении соединения. Этот процесс разрушения одних минералов и образования новых называется выветриванием, результатом которого являются такие минералы, как гидрослюды, каолинит, монтмориллонит, сульфаты, коллоидные окислы железа и кремния (лимонит, опал). В процессе жизнедеятельности животных и растительных организмов и микроорганизмов, особенно в мелководных заливах морей, образуется ряд биогенных минералов, таких, как лимонит, глауконит, опал. К экзогенному способу образования минералов относится также кристаллизация минеральных солей из водных растворов в озерах и морских заливах в периоды интенсивного испарения воды или изменения ее температуры, когда раствор становится пересыщенным. В таких условиях образуются галит, гипс, ангидрит, кальцит и др. Минералы метаморфического генезиса образуются в результате воздействия высоких температур, больших давлений и флюидов (лат. — текучий) — жидкие или газообразные компоненты магмы или циркулирующие в глубинах земной коры насыщенные газами растворы. В их составе предположительно преобладают перегретые пары воды, фтор, хлор, углекислота и многие другие элементы, влияющие на минералы магматического и осадочного генезиса. Возникающие новые термодинамические и физико-химические условия энергично преобразуют минералы. Метаморфические минералы имеют преимущественно силикатный состав; к их числу относятся серпентин, асбест, хлорид, тальк, актинолит, родонит, гранат и др. Относительная степень устойчивости некоторых минералов при изменении условий их существования Анализируя имеющиеся в литературе материалы о разложении минералов микроорганизмами, по-видимому, нельзя однозначно ответить на вопрос, какова относительная устойчивость различных минералов к микробному воздействию. М. Гендерсон и Р. Дафф подчеркивают, что трудно найти корреляцию между интенсивностью разложения минерала и его строением. В каждом отдельном случае конечный результат зависит, очевидно, не только от прочности структуры кристаллической решетки, но и от характера породоразрушающего агента, а также от условий разложения. Например, на основании опытов Л.Е. Новороссовой и соавторов со слизеобразующими бактериями микроклин должен быть отнесен к числу наиболее легко поддающихся разложению минералов, а биотит — к числу наиболее устойчивых. Другие исследователи обнаружили очень быстрое разрушение биотита и высокую устойчивость микроклина к воздействию A. niger. Известно, что фосфориты в общем более устойчивы, чем трикальциевый фосфат, к воздействию бактерий, а гидроапатит разлагается большим числом видов микроорганизмов, чем апатит. Нефелин принадлежит к числу легко разлагающихся некоторыми видами грибов и бактерий алюмосиликатов, но устойчив к воздействию оксалатразрушающих бактерий, вызывающих деструкцию биотита. Тионовые бактерии легко окисляют сфалерит, галенит и халькопирит, труднее — пирит, слабо — ковеллин и некоторые другие сульфидные минералы. При изучении деструкции гранитной породы был вычислен коэффициент корреляции между растворением различных элементов и продуктами обмена микроорганизмов, вызывающих разложение. Оказалось, что выщелачивание кремния, алюминия, железа, марганца, магния и кальция коррелирует с кислотностью раствора; степень выноса тех же элементов, за исключением кальция, коррелирует с накоплением щавелевой кислоты, а алюминия — с наличием нелетучих органических кислот и не зависит от присутствия летучих кислот. Растворение калия и кальция связано с образованием летучих кислот. Дж. Бойле с соавторами, исследуя закономерности выветривания слюд под влиянием органических кислот — продуктов микробного метаболизма, — использовали молярные растворы шести органических кислот, отличающихся различной молекулярной структурой, кислотной силой и хелатирующей способностью. Для сравнения был взят 0.05 M раствор соляной кислоты, соответствующий по степени диссоциации молярному раствору лимонной кислоты. Результаты показали, что все кислоты (лимонная, яблочная, малеиновая, пропионовая, молочная и соляная), кроме щавелевой, активно извлекали железо. Калий выщелачивался в наибольшей степени соляной и пропионовой кислотами; щавелевая кислота извлекала значительно больше поливалентных катионов, чем пропионовая. По сравнению с другими элементами слабо выносился кремний. По данным Р. Даффа с соавторами, 2-кето-глюконовая кислота разрушает силикаты и фосфаты магния, марганца, цинка, кадмия, кобальта и никеля, образуя комплексные соединения с упомянутыми элементами. На силикат алюминия эта кислота действует слабо, а на алюмофосфаты совершенно не действует. В наибольшей степени извлекаются двухвалентные катионы. Кальций, например, из труднорастворимых фосфатов извлекается на 40—50%, а цинк — на 44%. Кальциевые алюмосиликаты оказываются более устойчивыми к воздействию рассматриваемого реагента, чем силикаты и фосфаты. Алюмосиликаты, содержащие лишь одновалентные катионы (К, Na), дикетоглюконовой кислотой разрушаются очень слабо (натролит, мусковит, ортоклаз), а альбит и биотит совсем не разрушаются. Обнаруженные закономерности до некоторой степени объясняют, почему относительная устойчивость различных минералов по отношению к продуктам обмена разных видов микроорганизмов оказывается неодинаковой. Имеющиеся сведения о породоразрушающей деятельности микроорганизмов позволяют заключить, что в природе не существует, по-видимому, абсолютно устойчивых минералов. В той или иной мере даже самые прочные из них разрушаются, хотя и с меньшей скоростью, чем другие. Так, почти полное растворение частичек нефелина плесневыми грибами и бактериями завершалось в течение нескольких суток, тогда как первые признаки деструкции натриевого плагиоклаза можно было обнаружить только через 7 мес после начала опыта (рис. 5). |