1 MINERAŁY WTÓRNE GLEB – cz.1

2 Systematyka minerałów autogenicznych glebKrzemiany warstwowe Tlenki żelaza Tlenki glinu Tlenki manganu Allofany Tlenki tytanu i cyrkonu Minerały łatwo rozpuszczalne Minerały siarczkowe Minerały fosforanowe

3 KRZEMIANY WARSTWOWE Kaolinit, Haloizyt Talk, Pirofyllit Miki SmektytyWermikulity Chloryty Minerały mieszanopakietowe Pałygorskit, Sepiolit

4 KAOLINIT Al4[(OH)8|Si4O10]Warunki powstawania: klimat ciepły i wilgotny pH < 5 materiał wyjściowy: skały wulkaniczne

5 HALOIZYT Al4[(OH)8|Si4O10]×4H2OWarunki powstawania: klimat ciepły i wilgotny więcej wody, niż dla kaolinitu pH < 5 materiał wyjściowy: skały wulkaniczne

6 PIROFYLLIT Al2[(OH)2|Si4O10] TALK Mg3[(OH)2|Si4O10]Warunki powstawania: bardzo rzadkie w glebach najczęściej są minerałami pierwotnymi (sk. metamorficzne) tworzą się w glebach bogatych w Fe(II)

7 SMEKTYTY MONTMORILLONIT (Al,Mg)2[(OH)2|Si4O10]×4H2OBEIDELLIT Al2[(OH)2|AlSi3O10]×4H2O NONTRONIT Fe3+2[(OH)2|AlSi3O10]×4H2O

8 SMEKTYTY Minerały pierwotne Przeobrażenie innych minerałów NeoformacjaWarunki powstawania: Minerały pierwotne Przeobrażenie innych minerałów Neoformacja BEIDELLIT: pH < 5 wysoka koncentracja Si materiał wyjściowy: miki, wermikulity NONTRONIT, MONTMORILLONIT: pH > 7,5 wysoka koncentracja Si materiał wyjściowy: chloryty, wermikulity, miki, serpentyny

9 WERMIKULITY (Mg,Fe,Al)3[(OH)2|(Si,Al)4O10]×4H2OWarunki powstawania: klimat subtropikalny materiał wyjściowy: chloryty, miki neoformacja

10 MINERAŁY MIESZANOPAKIETOWEZrosty pakietów Allietyt Corrensyt Kulkeit Rectoryt Tosudyt trioktaedryczny smektyt/talk trioktaedryczny chloryt/wermikulit ub chloryt/smektyt trioktaedryczny chloryt/talk dioktaedryczny smektyt/illt dioktaedryczny chloryt/smektyt

11 PAŁYGORSKIT (Mg,Al)2[OH|Si4O10]×2H2O + 2H2O SEPIOLIT Mg4[(OH)2|Si6O15]×2H2O + 2H2O Warunki powstawania: klimat suchy wysokie zasolenie i alkalizacja obecność węglanów (dolomitu)

12 ZEOLITY KRZEMIANY PRZESTRZENNE minerał pierwotnyWarunki powstawania: minerał pierwotny neoformacja: silnie alkaliczne, zasolone gleby

13 Metody separacji i identyfikacji minerałów warstwowychMetody dezintegracji ziarnowej próbek: A. Mechaniczne - rozdrabnianie na sucho - przesiewanie - rozdrabnianie na mokro (mieszanie, ultradźwięki) - sedymentacja w nieruchomym słupie wody B. Chemiczne - selektywna ekstrakcja chemiczna + węglany + tlenki manganu + amorficzne tlenki i wodorotlenki żelaza + amorficzne tlenki i wodorotlenki glinu + amorficzna krzemionka + krystaliczne tlenki żelaza + substancja organiczna

14 Metody identyfikacji minerałów warstwowych:XRD FTIR DTA

15 Tlenki Ti i Zr Rutyn TiO2 Anataz TiO2 Ilmenit FeTiO3 Cyrkon Zr[SiO4]Separacja i identyfikacja Separacja: metody magnetyczne, magnetohydrostatyczne i ciecze ciężkie Identyfikacja: LM, IR, XRD, EPM

16 Minerały łatwo rozpuszczalneHalit NaCl Gips CaSO4×2H20 Jarosyt KFe3(SO4)2(OH)6 Kalcyt CaCO3 Występowanie: klimat suchy Geneza: - minerały allogeniczne - rozpuszczanie – precypitacja – ewaporacja - utlenianie siarczków (siarczany)

17 Siarczki Piryt FeS2 Występowanie: warunki redukcyjne (gleby organiczne, bagienne) Geneza: - minerał allogeniczny

18 Minerały fosforanowe Apatyt Ca5(PO)4(OH, Cl, F) Geneza:- minerał allogeniczny

19 Tlenki Si α-Kwarc SiO2 α-Trydymit SiO2 α-Cristobalit SiO2 Opal-AOpal-CT Opal-C

20 Identyfikacja tlenków Si metodą XRD

21 Typowe minerały wtórneWystępowanie minerałów wtórnych w zależności od typu gleby Strefa klimatyczna Dominujący proces Typ gleby Typowe minerały wtórne Wieczna zmarzlina Klimat suchy Klimat zimny, wilgotny Klimat kontynentalny wilgotny: ciepły i zimny, półsuchy Ciepły, półsuchy Gorący – mokry i suchy Gorący i wilgotny Wietrzenie fizyczne Hydroliza kwaśna Transformacja, Neoformacja Rozpuszczanie i Precypitacja Wymywanie, utlenianie Silne wymywanie, utlenianie Tundra Gleby pustynne Gleby bielicowe Brunatnoziemy, Czarnoziemy Kalkrety, Silkrety Czerwone gleby tropikalne Lateryty Illit, chloryt, mieszano-pakietowe, minerały rozpuszczalne minerały rozpuszczalne, pałygorskit Illit, wermikulit, smektyt, mieszano- pakietowe, słabo krystaliczne, tlenki pakietowe, Smektyty Węglany, pałygorskit, smektyty, krzemionka Kaolinit, tlenki żelaza Gibbsyt, tlenki żelaza, kaolinit