Читайте также:
|
В почвах, корах выветривания и осадочных породах весьма часто и в больших количествах встречаются коллоидные аморфные и скрытокристаллические формы минералов окислов кремния.
Почвенные, грунтовые и речные воды, как правило, содержат слабые истинные и коллоидные растворы соединений кремнезёма, образующихся при разрушении алюмосиликатных минералов и минерализации органических веществ. Концентрация SiO2 в природных водах колеблется от 10 до 200 мг/л. Выпадение в осадок из растворов и коагуляция коллоидных форм ведут к образованию многообразных форм аморфного кремнезёма, который, постепенно обезвоживаясь, переходит обычно в скрытокристаллические формы кремнезёма и в разновидности вторичного кварца. Большая часть растворенного в природных водах кремнезёма идёт на образование глинных минералов.
Студенистые гидрогели кремнезёма – mSiO2∙nH2O - встречаются сравнительно редко. Студенистые гели кремнезёма были, например, описаны для донных отложений соляных озер Калахари, в грунтах Симплонского тоннеля, в пустыне Намиб, в опаловых месторождениях Центральной Австралии. Они могут быть встречены чаще при более тщательном изучении в природной обстановке. В частности, не исключено, что в щелочных коркующихся почвах присутствует в небольших количествах коллоидно-растворимый гель подвижного кремнезёма или кремнекислого натрия, который при увлажнении усиливает вязкость почв, а при высыхании - их цементацию и отвердение.
Опал - SiO2∙nH2O. В осадочных породах и почвах встречаются твёрдые гели окислов кремнезёма - опалы, содержащие большее или меньшее количество воды. В опалах часто обнаруживаются примеси железа, алюминия, кальция и особенно магния. В осадочных породах опал образует конкреции, натеки, жилы и прослои в трещинах или корки на поверхности пустот.
В почвах опал встречается в виде мелких и мельчайших пылевидных зернышек, песчинок или конкреций, а иногда в виде корочек и натеков на структурных отдельностях почв или на гальках. В озерах тропических стран встречаются прослойки опаловидного кремнезёма в донных отложениях.
Образование опала и присыпок опаловидного кремнезема в почвах, породах, озерах связано с выпадением его в осадок из почвенных и грунтовых вод, переносящих продукты выветривания. Опал недавнего происхождения отличается малым удельным весом и высокой гидратированностью, достигающей 18-20 % по весу. Под влиянием времени и, особенно при высыхании, при воздействии высоких температур или повышенного давления опал дегидратируется, уплотняется, повышает удельный вес и может постепенно переходить в кремни или яшмы.
Кремни представляют собой обезвоженный уплотненный дегидратированный опал с неопределенной структурой. Большие конкреции опаловидных кремней часто встречаются в известняках, кварцитах, мергелях. При выветривании известняков кремни остаются в виде каменистого материала на поверхности известняков и в почве. Обширные пространства Австралии покрыты опалово-кремневой корой, иногда мощностью до 3-5 м.
При образовании осадочных пород и при гидроморфном почвообразовательном процессе постоянно существует приток и осаждение аморфных соединений кремнезема, а затем постепенное превращение свежеосажденных масс распыленных или компактных гелей кремнезема в опал, с последующим переходом опала в кремни и кремней в халцедон.
Халцедон – SiO2. Халцедон представляет собой обезвоженный минерал окиси кремния с микрокристаллической структурой. Халцедон образует натеки или сростки кристаллов в трещинах изверженных горных пород, в пустотах осадочных пород или формирует конкреции и сферолитовые агрегаты. В почвах иногда наблюдается скопление мелких агрегатов халцедона. Халцедон, как и его особая разновидность - кварцин, по структуре близок к кварцу. По окраске, зависящей от примесей, различают большое число модификаций халцедона. Упомянем из них наиболее важную разновидность - агаты. Халцедон также главнейший компонент кремней и яшм.
Опалы и халцедоны весьма часто замещают кальциты, окислы железа, погребенную древесину и кости, образуя так называемые псевдоморфозы окремнения. Можно считать, что халцедон со временем и притом крайне медленно преобразуется в кварц.
Аллофаноиды
Аллофаноиды являются аморфной разновидностью глинных минералов, сравнительно недавно осажденных из растворов (истинных или коллоидных) соединений кремнезёма и алюминия.
Коагели аллофаноидов имеют общий состав, выражаемый формулой [nSiO2∙mAl2O3]∙xH2O, что говорит о широких вариациях в соотношениях кремнезема, алюминия и воды. Повышение рН растворов сопровождается расширением отношения SiO2:Al2O3; возрастание кислотности среды способствует сужению этого отношения. Однако преобладают аллофаны с молекулярным отношением SiO2:Al2O3 = 2:1.
Аллофаноиды могут иметь конституционные и сорбированные примеси. Обычно аллофаноиды белого и сероватого цветов. Замещение алюминия железом с образованием аморфного феррисиликата даёт тёмный и даже чёрный минерал. Аллофаноиды являются типичными минералами молодых почв, образованных на относительно свежих вулканических пеплах. По-видимому, в других условиях аллофаноиды быстро кристаллизуются и переходят в кристаллические формы вторичных силикатов.
Хисингерит - сравнительно широко распространенный аморфный силикат железа - аналог аллофана; он имеет молекулярное отношение SiO2:Fe2O3 = 2:1. Между аллофаном и хисингеритом имеются многочисленные переходные минералы, связанные с различной степенью замещения железа алюминием.
Дата добавления: 2015-12-07; просмотров: 140 | Нарушение авторских прав