Топырақтану оқулық
жүктеу/скачать 6.35 Mb.
|
- Бұл бет үшін навигация:
- Топырақтағы əртүрлі минералдардың үгітілуі
Балшықты минералдарБалшықтар – сазды-минералдар борпылдақ жыныс құрамына кіретін екіншілік минералдар, суға жақсы иленеді, кұрғағанда қатаяды. Олар – кең тараған топырақ құраушы жыныс (жайылмалық, мұздық, лёстік, т. б.), төрттік дəуірдегі балшықты минералдар мен бастапқы минералдар түйірлерінен (дала шпаты, слюда, кварц, амфибол, т.б.) тұрады. Балшықты минералдарға сулы силикаттар (кремний қышқылының тұздары) жатады. кесте Балшықты минералдар қасиеттері мен құрамы
Кристалдық құрамы оттекті кремнийдің тетраэдралы (төрт қырлы) жəне оттекті алюминийдің октоэдралы (сегіз қырлы) өте ұсақ түйірлерінен тұрады. Бұл минералдардың физикалық-химиялық қасиеттері (иленгіштігі, суда ісінуі, бөртуі, сіңіргіштігі) бастапкы минералдар құрамына байланысты. Бұлардың физикалық-химиялық қүрамы кестеде келтірілді. Топырақ типтеріне сəйкес балшықты минералдардың түрлері мен түйірлер мөлшері өзгеріп отырады. Қара топырақта монтморилло- нит қызыл топырақта каолинит, боз топырақта сулы слюда мен монт- мориллонит, басым. Балшықты минералдар мөлшері жоғарылаған сайын топырақтың механикалық құрамы ауырлайды, түйірлер байланысы мен жабысқақтығы күшейеді жəне сіңіру көлемі еседі. Балшықты минералдар – топырақ түйіршектігінің негізі. Топырақтағы əртүрлі минералдардың үгітілуіМинералдар жер қыртысы əртүрлі тау жыныстарынан құралған. Ал əр тау жынысы минералдардан құралады. Қарапайым тау жынысының құрамында бір ғана минерал болады. Күрделі жыныс бірнеше минералдан түзіледі. Тұрақты химиялық құрамы жəне белгілі бір физикалық қасиеттері бар, химиялық тұрғыдан алғанда біртекті денелерді, минералдар деп атайды. Пайда болу жағдайларына байланысты минералдарды: магмалық, шөгінді, метаморфтық сияқты үш топқа бөледі. Магмалық бастапқы минералдар жоғары температурадан жəне магмадағы қысымының əсерінен құралады. Шөгінді жыныстардың туынды минералдары тау жыныстарының үгітілуге ұшырап, қабатталып жиналуынан пайда болған. Метаморфтық жыныстардың минералдары жоғары температура мен қысым жағдайында өтетін физикалық-химиялық процестердің əсерінен түзіледі. Бірақ тау жыныстарының жаппай балқуы болмай- ды. Минералдардың қазіргі заманғы классификациясының негізіне, бірінші кезекте, химиялық құрамы алынған. Осы классификация (жіктеу) бойынша минералдарды кластарға, ал кластарды топтарға бөледі: класс – саф элементтер; класс – сульфидтер; класс – галоидтер; класс – тотықтар жəне гидрототықтар; класс – оттегі қышқылдарының тұздары; класс – органикалық қосылыстар. класс. Бұған табиғатта еркін күйде болатын, барлық қарапайым минералдар: алтын, күміс, платина жатады, ал металоидтар- дан – күкірт, графит, алмаз, топырақтануға бұл минералдардың айтарлықтай ықпалы жоқ. класс. Бұл кластың минералдары топырақтарда жəне тау жыныс- тарында, 1-класс минералдарына қарағанда жиірек кездеседі. Кейбір сульфидтер қалпына келу процестері өтіп жатқан топырақтардан, табылуы мүмкін. Көп таралған сульфидтерге қысқаша сипаттама берейік. Пирит немесе темір, күкірт, колчеданы (FeS2). Қатты күйдегі ми- нерал. Магмалық жəне үгітілген жыныстарда кездеседі. Пирит руда- лары күкірт қышқылын өндіретін өндіріс үшін негізгі шикізат көзі болып табылады. Руданы күйдіру жолымен өңдейді. Осы жағдайда көмір қышқыл газы (SO2) түзіледі. Содан соң оны тотықтандырып SO3-ке ауыстырады, ол одан əрі H2O сумен қосыла отырып күкірт қышқылын түзеді. Халькопирит немесе мыс колчеданы (CuFeS2). Бұл минерал друздық бос қуыстарда, гидротермалдық жылғаларда дамыған. Үгітіле келе мыс сульфатына жəне темірге айналады. Мыс суль- фаты СО2 немесе карбонаттармен оттегі жіне судың қатысуымен əрекеттесе отырып, малахит жəне азуритті түзеді. Халькопирит – мыс өндіретін кен көзі болып табылады. Сфалерит (ZnS). Бұл минерал гидротермалдық жағдайда түзіледі. Цинк алдамшысы – цинк өндіретін басты кен көзі. класс. Бұл класқа галоид қышқылдарының тұздары жатады. Олардың ішіндегі топырақ түзілу процестерінде үлкен рөл атқаратын тұз қышқылының минералдарын атап өтуге болады. Галит немесе тас тұзы (NaCl). Табиғатта біртекті тұтасқан қабат түрінде кездеседі. Бұл қабат көп жағдайда перм жатыстарында ор- наласады. Кейде тас тұзы ерітінді (рап) түрінде де кездеседі, бірақ уақыт өте келе, осы ерітінді кристалға айналып, қатты күйге ауыса- ды. Таз тұзы химия жəне тамақ өндірісінде кеңінен қолданылады. Сильвин (KCl). Бұл минерал кеуіп бара жатқан тұз көлдерде немесе теңізден бөлініп қалған қойнауларда түзіледі. Бірақ осын- дай жағдайлардың бəрінде де сильвин түзіле бермейді. Себебі минералдың құрамына кіретін калий элементінің біраз мөлшері топыраққа сіңіп кетеді. Сильвин негізінен тыңайтқыш ретінде қолданылады. Карналлит (MgCl2 KCl 6H2O). Табиғатта тас тұзы жəне сильвин- мен тұтасқан түрінде кездеседі. Калий тыңайтқыштарын өндіру жəне металдық магний алу үшін қолданылады. Каинит (KCl MgSO4 3H2O). Калийда тығыз түйіршікті массасын- да кездеседі. класс. Минералдардың бұл класына металдардың жəне металоидтардың сусыз тотықтары, сонымен қатар гидрототықтары жəне су кіреді. Кварц (SiO2) – жер қыртысында көп таралған минералдың бірі. Желдік, сулық, мұздық, құмдар негізінен ұсақталған кварцтардан тұрады. Оның кристалдары кремнеземге бай эффузифтік жыныстар- да (липариттер, кварцтық порфирлер, граниттер) кездеседі. Кварцты оның пішініне тəн сипатына, қаттылығына, біріккіштік қасиетінің жоқтығына қарай оңай тануға болады. Кремень (аморфты SiO2). Шөгінді жыныстарда, əктастарда, сары мергельдерде кездесетін қоңыр жəне қара түсті минерал. Ол тасқа айналған жан-жануарлардың негізгі бөлігі. Боксит (Al O .nN O). минералдығы судың мөлшері тұрақты 2 3 2 емес. Судың мөлшері үш молекула болғанда бокситті гидралгиллит (Al O .3H O) деп атайды. Табиғатта саз балшықпен бірге грунт мас- 2 3 2 саларында кездеседі. Ылғалды жылы климат жағдайларында өтетін үгітілу кезінде, алюмосиликаттардың гидролизінде түзіледі. Боксит, гидраргиллит жəне басқа алюминийдің гидрототықтары алюминий металын өндіретін негізгі кен орындары болып табылады. Гематит немесе қызыл темір, тас темір жылтырағы (Fe2O3). Кен орындарының əртүрлі генетикалық типтерінде жəне тау жыныста- рында кездеседі. Бұл минералмен тұтасқан күйде кварц, кальций, силикат, алюмосиликат жəне сульфидтер кездесуі мүмкін. Гематит құрғақ ыстық климат жағдайларында жер қыртысының мүжіліске ұшыраған қабаттарында, гидротермальды кен орындарында да кездеседі. Гематит рудалары шойын жəне болат қорыту үшін пайда- ланылады. Магнетит (Fe3O4). Магниттілігі жағынан бұл минерал басқалардан оңай ажыратылады. Магнетит, гематитке қарағанда, магмалық тау жыныстарындағы түзілу процестерінің нəтижесінде пайда бола- ды. Гематит кен орындарының жəне тау жыныстарының əртүрлі генетикалық типтерінде өтетін тотығу процестерінің нəтижесінде пайда болады. Магнит рудалары шойын жəне болат қорытудағы ең қажетті шикізат көзі болып табылады. Лимонит жəне гетит (2Fe O .3H O). Эндогендік зат ретінде ге- 2 3 2 тит гидротермальді кен орындарында жəне тау жыныстарының қуыстарында түзіледі. Алайда, бұлар экзогендік минералдар түрінде таралып, каллоидтық масса түрінде болады. Бұл минералдар гидрототықтарға жатады, ал гидрототықтардың түзілу жағдайлары түрліше болып, ол көп жерлерде байқалады. Ақшыл сұр теміртастар көп мөлшерде сульфидтер мен сидеридтердің тотығу аймақтарында құралады. Олар шойын жəне болат қорытуға пайдаланылады. класс. Оттегі қышқылдарының тұздары топырақ түзілу жəне тыңайтқыштар дайындауда үлкен маңызы бар. Мысалы, азот қышқылының тұздары əрқашанда маңызды тыңайтқыш түрі болып саналған, көмір жəне күкірт қышқылының тұздары өсімдіктердің өніп шығу жағдайларын жақсартады. Сода өсімдіктер үшін ең зиян- ды тұздардың бірі болып саналады, алайда ол химия жəне техника салаларында кең қолданылады. Сульфаттар. Мирабилит (Na SO .10H O) натрий жəне сульфат ион- 2 4 2 дарымен қаныққан тұз көлдерінде +330С-тан төмен температураларда судың булануынан пайда болады. Сусыз натрий сульфаты (тенардит) +330С шөгіндіге түседі. Негізінде сода өндіруге пайдаланылады. Гипс (CaSO .2H O). Кеуіп бара жатқан су көздерінде шөгінді 4 2 түрінде түзіледі. Сонымен қатар шөл жəне жартылай шөл жағдайларында жердің үгітілуі қабатында друз жəне жылға түрінде кездеседі. Бұл минерал ангидридтердің гидротациясы арқылы да түзіледі. Карбонаттар. Сода (Na Co .10H O). Кейбір тұзды көлдерде 2 3 2 түзіледі. Құрғақ жəне ыстық климат жағдайларында борпылдақ жы- ныстармен топырақ беттерінде қар тəріздес ақтандақ түрінде пайда болады. Магнезит (MgCo3). Табиғатта магнезит, салыстырмалы түрде алғанда, көп кездеспейді. Бірақ үлкен көлемдегі біртұтас қабат күйінде орналасады. Гидротермальдық жолмен түзіледі, пішіні ұя, жылға жəне линза түрінде болады. Кальцит (СаСо3) – əктасты шпат. Оның түссіз мөлдір түрі «Ис- ланд шпаты» деген атқа ие. Кальцит жер қыртысындағы көп тараған минералдардың бірі. Оның түзілуі магмалық жəне гидротермальдық немесе шөгінді жолмен өтеді. Доломит (СаСо3 Mg Co ). Доломиттердің түзілуі – гидро- . 3 термальдық жəне шөгінділік. Кейде олар тұзды су бассейіндерінде бастапқы шөгінді ретінде құралады. Сидерит, темір шпаты (Fe). Шығу тегі – гидротермальді, шөгінділік. Темір алуға қолданылатын бағалы шикізат. Фосфоттар. Фторапатит [Ca5(PO4)3F], хлорапатит [Ca5(PO4)3Cl)]. Минерал біршама қатты, бірақ сынғыш, магмалық жыныстарда көп таралған, бірақ метаморфтық жыныстарда да кездеседі. Академик А. Е. Ферсман Кольский жарты аралында апатиттің үлкен қорын ашқан. Бұл минерал фосфор тыңайтқыштарының суперфосфат, тер- мофосфат, Р2О5 өндіру үшін қолданылады. Фосфорит. Фосфориттер жер қыртысында плита түрінде жата- ды. Олар кристалдық немесе аморфты болуы мүмкін. Фосфортердің бойында басқа да минералдар кварц, глауконит, далалық шпат, слюда жəне органикалық заттар кездеседі. Осы бөгде заттардың мөлшеріне фосфориттерде 12 пайыздан 24 пайызға дейін Р2О5 болады. Силикаттар – кремний жəне алюмокремний қышқылдарының минералдары. Бұл топқа табиғатта кездесетін көптеген минерал- дар кіреді. Академик А. Е. Ферсманның есебі бойынша, силикат- тар жер қыртысының 75%-ын құрайды. Топырақ түзілу процесінде силикаттар сіңіргіш комплекстің негізгі бөлігінің бірі болып та- былады. Топырақтың физикалық, химиялық, биологиялық жəне агрономиялық қасиеттері осы минералдарға байланысты болады. Қарапайым силикаттарға келесі минералдар жатады. Оливин [(Mg Fe)2SiO4]. Базальттарда, əсіресе, дуниттерде қоңыр, сары-жасыл түсі арқылы оңай танылатын түйіршікті жыныс түзуші минерал. Түссіз оливин – хризолит, ал темірсіз оливин – форстерит деп аталады. Үгітілуге ұшырағанда серпентин, көмір қышқыл маг- ний, кремний қышқылын жəне темірдің гидрототықтарын құрайды. Далалық шпаттар – жер қыртысында өте көп таралған минералдардың бірі. Олардың салмағы жер массасының 60 па- йызына тең. Негізінен бұл минералдар магманың кристалда- нуы кезінде түзіледі. Үгітілуге ұшыраған далалық шпаттар көмір қышқылдарының тұздарын, саз минералдарды жəне кремний қышқылдарын түзеді. Далалық шпаттың маңызды өкілдері – орто- клаз, альбит, анортит, микроклин. Ортоклаз К(АlSi3O8). Түсі əртүрлі болады. Мөлдір түрі – адуляр деп аталады. Ортоклаз негізінен қышқыл жыныстарда кездеседі. Альбит [Na(АlSi3O8)]. Ақ түсті натрий алюмосиликаты. Таза күйінде сирек кездеседі, негізінен жыныс түзуші минерал ретінде танылған. Көп жағдайларда альбиттің құрамында К2О болады. Анортит [Ca AlSi2O8]. Кальцийлік далалық шпат. Альбит минера- лына өте ұқсас, таза күйінде өте сирек кездеседі. Қалыпты жағдайда құрамында Na2O болады. Мүжілуге ұшырағанда көмір қышқыл, ми- нералдарын жəне минералдарын кремний қышқылын түзеді. Саз минералдары туынды минералдарға жатады. Олар бастапқы минералдардың мүжілуінің нəтижесінде пайда болады. Бұл минералдардың ішінде көп тарағандары монтмориллонит, каолинит, гидрослюдалар. Осылардың бəрі саздың (балшық) құрамына кіреді, 8–1427 113 сондықтан саз минералдары деп аталады. Бұл минералдар тобына қабаттық құрылым тəн. Көбі ісінуге, суды, газды, тұздардың, анион- дарын, катиондарын өз бойына сіңіруге қабілетті. Монтмориллонит [AlSi O (OH) ].nH O топырақтарда кеңінен 4 10 2 2 таралған. Оның тобына қасиеттері жағынан бір-біріне жақын мине- ралдар нонтронит, бейделит, сапонит кіреді. Топырақ құрамындағы бұл минералдар өте майда (0,001 мк) түрде бөлшектенген, жоғары сіңіру сыйымдылығы бар (80-120 мэкв 100 г топыраққа). Каолинит топырақта монтмориллонит тобына қарағанда, аз мөлшерде кездеседі. Оның формуласы Al2(OH)2Si2O5. Монтмо- риллонитке қарағанда, каолинит судың əсерінен ісінбейді, сіңіру сыйымдылығы да төмен. Гидрослюдалар (гидромусковит, гидробиотит) топырақта кең түрде таралған. Құрылымы жағынан монтмориллонитке жақын. Көбінесе, слюдалардан жəне далалық шпаттардан құралады. класс. Бұл кластың минералдарына мұнай, тау майы, тау балау- ызы, асфальт, янтарь жатады. жүктеу/скачать 6.35 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||