Растворимые формы кремнекислоты, ее поведение. Диатомит. Осадочный цикл кремния. Роль кремния в биосфере.

главные особенности кремния: распространенность и поликонденсация. в земной коре 20% кремния в кварце, 80% - в ПШ.

процесс образования глин - это процесс с ВЫНОСОМ кремнезема. поэтому хоть кварц и не особо растворим, все же выносится. если кварц дефектный и фракция тонкая, растворимость увеличивается, и получаются песчаники или другие осадочные породы с кремнеземистым цементом.

кварц не устойчив при низкий давлениях, переходит в тридимит и кристобалит, поэтому в современных гидротермах содержание кремния - это функция от температуры. отсюда кремнеземистый термометр.

Плохо растворимы в воде H4SiO4(SiO2*nH2Oaq) - Si кислота, форма переноса в водных растворах. растворимость кремнезема растет по дуге до критической точки воды.

Другие важнейшие формы переноса: SiO2 + 4HF = SiF4 + 2 H2O. Т.о. SiF4, Si(OH)F3, Si(OH)2F2 и т.д. - важнейшие формы переноса кремния при высоких температурах (вулканизм, грейзены).

океан пересыщен кремнием по кварцу пересыщен, недосыщен по опалу. этим пользуются организмы (диатомиты и радиоляриты0 - строят из опала себе домики. Осадочный цикл: источник кремния базальты -> выветривание. получается кварц + гидроскиды железа алюминия и тд -> повышается растворимость SiO2. кремний уходит в расствор. -> организмы строят домики из кремния. -> отмирают, и все это накапливается в осадках.

Диатомит -осадочная горная порода, состоящая преимущественно из останков диатомовых водорослей. Обычно рыхлая или слабо сцементированная, светло-серого или желтоватого цвета. В различных количествах в диатомите встречаются шарики (глобулы) опала, а также обломочные и глинистые минералы. Химически диатомит более чем на 80 % состоит из водного кремнезёма (опала).

Биологический круговорот кремния в океане обусловлен преимущественно жизнедеятельностью диатомовых и радиолярие-вых планктонных водорослей и последующим растворением их скелетов. Оценки масс кремния, участвующих в биологическом круговороте, весьма разноречивы. При средней концентрации кремния в планктоне 5 \% через биологический круговорот проходит 5,5×109 т/год этого элемента.

Кремний повсеместно содержится в природных водах и широко используется растительными и животными организмами для построения оболочек клеток, прочных тканей и скелета. Средняя концентрация кремния в наземной растительности 0,5 \% сухого вещества, в планктоне — 5\%, что соответствует массе 12,5×109 и 0,17×109 т. В биологический круговорот ненарушенной человеком растительностью суши ежегодно захватывалось 0,86×109 т кремния.В мертвом органическом веществе суши концентрацию кремния можно ориентировочно принять равной 1 \%, а массу около 50×109 т.

9. Геохимия Au. Распространённость. Формы нахождения. Au в магматическом и гидротермальном процессах. Выветривание Au. Состояние в растворе, в океане.

Золото – редчайший элемент земной коры, найдено не более 30 минеральных видов. Проявляет только сидерофильные свойства, следовательно земная кора крайне обеднена. Две степени окисления: 0, I. Представлено, в основном, самородками и твердыми растворами с Ag, Hg. Имеет сродство к Te, причем большее чем медь и серебро, что выражается реакцией: Cu2Te+Au2S=Au2Te+Cu2S. Золото плохо рассеивается как примесь в минералах, иногда может изоморфно входить в сульфиды (образую потом микровключения – нагетсы). в морской воде в виде хлоридных комплексов Au+3

При выветривании золото переходит в водный раствор в виде комплекса AuCl4(-), в таком же виде золото накапливается в океане. Причем из растворов может происходить рост золотин. Концентрируется в морской воде. Часто образует россыпи, где и находят самые крупные самородки (не из коренников).

Золото может концентрироваться на восстановительном барьере, за частую на органике. Существуют органические комплексы золота. Возможно, концентрируется в подсолнухах, а так же обнаружено накопление золота в хвощях.

Основные месторождения россыпные (Витвотерсранд) и гидротермальные высокотемпературные, эпитермальные. Существует золото-кварцевая формация связанная с малыми интрузиями. Помимо этого, находят золото и в березитах с пиритом в Березовском месторожении найдены малые золотинки.

Биологическая функция не ясна, но выявлено, что Au+3 токсичен, правда в природе не находится.

10. Геохимия Zn. Zn/Cd отношение в породах. Парагенезис с другими элементами (в сфалерите). ZnO и ZnS. Поведение в зоне гипергенеза.

Не характерны ионные соединения, халькофильный элемент. Валентность +2.

Связь Cd и Zn, похоже на Rb и К. Все сульфиды цинка содержат кадмий. Их поведение не ведет к накоплению в земной коре. Кадмия в 60 раз меньше цинка (Zn/Cd = 60).

Глубоководные осадки и вулканические пеплы. Сплавы Zn и Sn есть такие, но они редки. ZnS две модификации. Вюрцит высоко Т, но иногда в гидротермальных.

Сульфосоли (блеклые руды), силикаты, карбонаты и тд., также Zn входит в шпинели. Оксид цинка мало растворим (поэтому применяют как покрытие - оцинковка). Ставролит содержит много Zn. Цинк также может рассеиваться среди силикатных минералов (на место Fe, Mn в темноцветных минералах), но если нет серы. Если есть сера, то цинк сразу образует сульфиды.

Для цинка характерена тетраэдрическая координация.

Mg2SiO4 - октаэдр

Zn2SiO4 - тетраэдр

Be2SiO4 - тетраэдр

ZnCl₄^2-

ZnCl₃^-

Zn(HS)₂ (требует высокие концентрации H2S)

Охлаждение растворов приводит к образованию сульфидов. Сфалерит - это не просто ZnS, а сложный твердый раствор (Fe, Mn, Ga, Ge, In, Tl, Co, Сфалерит - главный источник сырья для Zn, In.

При гипергенезе растворяются сульфаты цинка и переходят в водные растворы. Смитсонит ZnCO₃ плохо растворим., все остальные соли легко путешествуют.

Цинк легко сорбируется глинами. Глины контролируют содержание цинка, поэтому в речных водах его меньше, чем в морских. цинк обогащает осадочные породы. На глинах возникают стратиформные месторождения.

оксид цинка возможен если нет серы, например в атмосфере. сродство цинка к сере очень высокое: ZnO+FeS->ZnS+FeO

Биофильный элемент. Защита от Ультрафиолетового излучения (УФ).

Дата добавления: 2015-08-17