Каолинитовая группа минералов

Главнейшими представителями этой группы являются каолинит А1₂[Si₂0₅](ОН)₄ и галлуазит А1₂[Si₂0₅](ОН)₄∙4H₂O. Оба минерала имеют двухслойную кристаллическую решетку (рис.5).

Рис. 5. Кристаллохимическая структура двухслойных алюмосисликатов.

Отличие каолинита от галлуазита состоит в том, что он содержит меньше воды и имеет ста­бильную ненабухающую кристаллическую решетку. Галлуазит более гидратирован и имеет расширяющуюся решетку. Каолинит и галлуазит довольно часто встречаются в почвах одновременно, но, как пра­вило, в небольших количествах, за исключением ферраллитных почв, где он является основным глинистым минералом. Отношение SiO_/Al₂O₃=2. Емкость поглощения низкая (20мг-экв./100г.п.). Образуется при выветривании полевых шпатов, слюд с в условиях выноса К, Na, Ca, Mg и части SiO₂. Условиями, благоприятствующими образованию каолинита, является: обилие просачивающихся через почву осадков, большой возраст почв, кислая реакция.

Вследствие различий в структуре и повышенной дисперсности галлуазит обладает более высокой емкостью поглощения катионов (25-30 мг-экв/100 г) и фосфат-ионов, большей связностью и гидрофильностью, чем каолинит. Минералы группы каолинита содержат мало кальция, калия и магния, поэтому почвы, богатые каолинитовыми минералами, обычно нуждаются в минеральных удобрениях, в том числе калийных, магниевых и кальциевых.

Среди глинистых минералов в почве часто встречаютсяхлориты. Это группа слюдоподобных минералов подкласса слоистых силикатов характерно отсутствие натрия, калия, кальция. Кристаллическая решетка их четырехслойная ненабухающая.

При гидролизе алюмосиликатов освобождается SiO₂ тетраэдров. Часть выносится, а часть осаждается в виде гелей SiO₂×nH₂O, при высыхании образуется опал, далее при кристаллизации образуется халцедон. Новообразования аморфного SiO2·n H2O обычны в коре выветривания и в почве и имеют белесую окраску.

Разрушаются и алюмогидроксидные октаэдры, при этом освобождаются аморфные гидроокислы алюминия: Al₂O3· nH₂O.

При совместном осаждении SiO₂·nH₂O и Al₂O3·nH₂O образуются аллофаноиды с варьирующим отношением SiO₂/Al₂O₃ и неопределенным содержанием Н₂O. Кристаллизация аллофаноидов приводит к образованию вторичных каолинита, монтмориллонита и других минералов.

Кристаллизация гидрооксидов алюминия Al₂O₃·nH₂O в чистом виде ведет к образованию гидраргиллита, гиббсита Al(OH)₃ и далее бемита AlO(OH). Это типичные минералы продуктов выветривания и почв влажных субтропиков и тропиков.

При выветривании Fe-содержащих силикатов – авгитов, роговых обманок, оливина освобождаются гидрооксиды Fe, которые, по мере кристаллизации и потери воды, образуют лимонит, гидрогетит, гетит и вторичный гематит. Имеют яркий цвет.

При выветривании Mn-содержащих минералов образуются пиролюзит MnO₂, псиломелан (m MnOnMnO₂·pH ₂O).

Освобождающиеся при выветривании первичных минералов Ca, Mg, K, Na соединяются с СO₃^- и образуют карбонаты.

СaAl₂Si₂O₈ + H₂CO₃ + 2H₂O → H₂Al₂Si₂O₈·2H₂O + CaCO₃

каолинит кальцит

При выветривании калиевых полевых шпатов и кислых натриевых плагиоклазов образуются сода Na₂CO ₃·10H ₂O, поташ K₂CO ₃·H ₂O.

При выветривании Ca, Mg - содержащих минералов образуется доломит (Ca, Mg) CO₃.

К аморфным минералам и веществам относятся окислы железа, алюминия и марганца, аморфный кремнезем, аллофаны, вулканические стекла. Источником аморфных окислов являются различные минералы и растворы. Аморфных веществ обычно в почве очень мало, однако их значение в формировании почвенного профиля очень велико. Гидроокиси железа часто окрашивают профиль почв в бурые и ох­ристые тона. Аллофаны принимают участие в поглощении катионов и фосфатов, оказывают влияние на липкость и связность почв, увеличивают их гидрофильность.

Дата добавления: 2014-04-28; просмотров: 655; Нарушение авторских прав

Мы поможем в написании ваших работ!