Thursday, May 31, 2007

Kromě těchto jevů může také být sediment obohacován o látky tomuto sedimentu cizí. Tyto látky mohou být přinášeny z okolních hornin roztoky cirkulujícími v sedimentu. Takto přinesené látky se mohou v sedimentu vylučovat a tak se může měnit jeho složení. Roztoky proudící sedimentem ale mohou současně rozpouštět některé složky a tyto pak mohou být ze sedimentu vyluhovány - hornina je o ně ochuzována. Takovému procesu říkáme diagenetická metasomatóza.
Příkladem takových metasomatických změn v sedimentech je dolomitizace (zatlačování kalcitu dolomitem) nebo fosforitizace (zatlačováníí kalcitu fosforitem).

Wednesday, May 30, 2007

Diageneze

Stav a složení sedimentů nemusí být stálé. Mohou v nich probíhat přeměny, které souhrnně označujeme pojmem diageneze.
Proces diageneze v sobě zahrnuje jak změny fyzikální, tak změny chemické. K fyzikálním změnám patří například rekrystalizace. Jde o proces, při kterém místo malých krystalků vznikají krystaly velké, dobře vyvinuté. Nebo může dojít k přeměně méně stálé krystalové modifikace na stálejší.
Takovéto přeměny vedou obvykle ke zpevňování sedimentů, tedy cementaci a proto se nazývají cementace.
V geochemii nás však více zajímají takové procesy, které způsobují migraci a diferenciaci látek - tedy změny chemické.
Jednou z takových změn je vylučování některých složek na úkor složek jiných. K tomu může dojít v určitých místech sedimentu, pokud zde dojde ke změně podmínek. Pokud se některá složka začne vylučovat v některém místě, v okolí tohoto místa se začne snižovat koncentrace této látky. Tento úbytek je vyrovnáván difuzí jiných složek z okolí. Vzniká tak trvalé difuzní proudění složek sedimentu k danému místu.
Další látky mohou být z tohoto místa odplavovány a postupně rozptylovány v celém sedimentu. Výsledkem popsaných dějů může být vznik ložisek bohatých na určité látky.

Labels: , ,

Sunday, May 27, 2007

1. Faktor tektonický - ovlivňuje morfologii prostředí.

2. Faktor klimatický - ovlivňuje množství, zrnitost a látkové složení ukládaného materiálu.

3. Vnitřní faktory prostředí - k nim patří vzdálenost od pobřeží, hloubka, rychlost proudění vody, teplota, pH, přítomnost organismů.


Horniny vzniklé sedimentací můžeme rozdělit na dvě základní skupiny :
a) sedimenty klastické (úlomkové) - složené z úlomků původních hornin a minerálů
b) sedimenty cementační (tmelové) - složené z velmi jemných klastických částeček a intrabazénových složek, které mají tmelotvorné vlastnosti.

ad a) Klastické sedimenty se dále dělí podle struktury na psefity - tvořené nejhrubšími úlomky, zejména úlomky křemene a hornin,
psamity - středně velké úlomky, opět hlavně křemene, také živců,
lutity - úlomky nejjemnější, le možno je zařadit k cementačním sedimentům.

ad b) Cementační sedimenty se dále dělí podle chemického složení, hlavně podle koncentrace určitých kationtů a aniontů. Jako příklady je možno uvést bauxity (hliník), ferrolity (železo), fosfority (anion fosforečnanvý) a karbonáty (anion uhličitanový).
Zvláštní skupinu cementačnch sedimentů tvoří kaustobiolity. Tyto sedimenty vznikly činností organismů.

Sedimentace

Produkty zvětrávání nerozpustné ve vodě mohou zůstat na místě a vytvářet regolit. Častěji jsou však vlivem různých vlivů, např. gravitace, vody, větru a ledovců, donuceny k migraci.
Během transportu pak dochází k dalšímu zpracovávání látek - lámání, drobení a třídění podle velikosti a hmotnosti částic. Zároveň dochází k vyluhování rozpustnějších sloučenin z unášených částic.
Transport produktů zvětrávání probíhá většinou ve směru z vyšších poloh do nižších (napovrchu Země). Většinou je transport ukončen v oceánech a přilehlých pánvích nebo intrakontinentálních pánvích.
Transport geochemckých látek může probíhat různými způsoby - vlečením úlomků po dně, v suspenzi i v pravém roztoku. Charakter transportu je závislý na povaze látek a hlavně na tektonických pohybech. Například kalcit (CaCO3) je v oblastech slabých tektonických pohybů dopravován téměř výhradně v pravém roztoku. S přibývající aktivitou pohybů se ale zvyšuje podííl suspenze.
Diferenciace materiálu pokračuje i po ukončení transportu při jeho ukládání. Klastický materiál, tvořený většími částicemi (10% až 95% celkového množství), se ukládá obvykle již v deltách řek. Vdeltách se ukládají prach, jíl a písky. Zbývající materiál (obvykle již v pravém roztoku) je unášen dále do sedimentační pánve, kde je teprve ukládán.
Kromě tohoto - přineseného - materiálu se uvnitř pánve ukládá také jiný druh. Jde o tzv. intrabazénový materiál. Tento materiál vzniká přímo v pánvi vysrážením - anorganickým či biogenním.
Výše popsaným postupem vzniká nový typ hornin - sedimenty. Jejich vznik v pánvích je ovlivňován nnásledujícími faktory :

Friday, May 25, 2007

Sedimentace

Produkty zvětrávání nerozpustné ve vodě mohou zůstat na místě a vytvářet regolit. Častěji jsou však vlivem různých vlivů, např. gravitace, vody, větru a ledovců, donuceny k migraci.
Během transportu pak dochází k dalšímu zpracovávání látek - lámání, drobení a třídění podle velikosti a hmotnosti částic. Zároveň dochází k vyluhování rozpustnějších sloučenin z unášených částic.
Transport produktů zvětrávání probíhá většinou ve směru z vyšších poloh do nižších (napovrchu Země). Většinou je transport ukončen v oceánech a přilehlých pánvích nebo intrakontinentálních pánvích.
Transport geochemckých látek může probíhat různými způsoby - vlečením úlomků po dně, v suspenzi i v pravém roztoku. Charakter transportu je závislý na povaze látek a hlavně na tektonických pohybech. Například kalcit (CaCO3) je v oblastech slabých tektonických pohybů dopravován téměř výhradně v pravém roztoku. S přibývající aktivitou pohybů se ale zvyšuje podííl suspenze.
Diferenciace materiálu pokračuje i po ukončení transportu při jeho ukládání. Klastický materiál, tvořený většími částicemi (10% až 95% celkového množství), se ukládá obvykle již v deltách řek. Vdeltách se ukládají prach, jíl a písky. Zbývající materiál (obvykle již v pravém roztoku) je unášen dále do sedimentační pánve, kde je teprve ukládán.
Kromě tohoto - přineseného - materiálu se uvnitř pánve ukládá také jiný druh. Jde o tzv. intrabazénový materiál. Tento materiál vzniká přímo v pánvi vysrážením - anorganickým či biogenním.

Labels:

Wednesday, May 23, 2007

Voda

Rozhodující roli při chemickém zvětrávání hraje voda. Molekula vody tvoří dipól a působí na minerály a horniny hydratačně.Dipóly vody jsou svým záporným nábojem na kyslíku přitahovány ke kationtům a kladným nábojem na vodíku k aniontům minerálu. Tak dochází k postupnému oslabování vazeb na povrchu a v trhlinách minerálu či horniny.
Kromě hydratačního účinku na minerály a horniny má působí voda na geochemické látky i jinak.
Voda částečně disociuje na ionty H3O+ a OH-. V důsledku toho působí na horniny a minerály také hydrolyticky. Toto působení spočívá ve výměně iontu H+ z disociované molekuly vody za kationty z minerálu.
Voda je tím agresívnější, čím více iontů H3O+ a OH- obsahuje. Voda disociuje tím více (a tím více uvedených iontů obsahuje), čím je vyšší teplota a čím více obsahuje kyselin (kyselina sírová, organické kyseliny apod.).
Agresivita vody výrazně roste se zvyšujícím se obsahem oxidu uhličitého CO2. Oxid uhličitý ve vodě urychluje rozklad minerálů. Příkladem reakce, v níž se uplatňuje vliv CO2, je vznik kaolinitu z živce.

Labels:

Tuesday, May 22, 2007

zařazení

Je nutné upozornit na to, že zařazení prvků do 2. a 3. kategorie není zcela jednoznačné. Toto zařazení je ovlivňováno fyzikálně-chemickými podmínkami prostředí. K hlavním faktorům patří redox potenciál Eh a pH.
V kyselém prostředí například přechází do roztoku mnoho kationtů, které by se v prostředí zásaditém vysráželi. V zásaditém prostředí se mohou udržet pouze kationty kovů tvořících silné zásady (Na+, K+, Mg2+, ...).

Saturday, May 19, 2007

Sekundární,

ve vodě nerozpustné minerály - tyto minerály jsou produktem chemické přeměny primárních minerálů. Většinou jde o minnerály měkké, které ve vodě tvoří suspenze a koloidní systémy. Jejich velká plocha jim potom umožňuje snadnější průběh reakcí s okolním prostředím.

Ve vodě rozpustné produkty - tyto produkty zvětrávání vytvářřejí pravé roztok. Tak vznikají pohyblivé ionty, které se účastní geochemického oběhu. K těmto iontům patří například ionty alkalických kovů a kovů alkalických zemin, z aniontů pak ionty síranové, chloridové, iodidové apod.

Wednesday, May 16, 2007

Zvláštním druhem zvětrávání je halmyrolýza, nebo-li podmořské zvětrávání. Tento děj zahrnuje reakce mezi horninami mořského dna (sedimenty a vulkanický materiál) a mořskou vodou. Přitom se uplatňují různé typy reakcí od pouhé výměny iontů až po krystalizaci nových fází na úkor fází původních. Výsledkem reakcí probíhajících při halmyrolýze je většinou koncentrace železa, hořčíku a draslíku na úkor hliníku, vápníku a sodíku.

Produkty zvětrávání je možno rozdělit do následujících tří kategorií.
1. Chemicky nezměněné minerály - jde o minerály, které podlehli pouze mechanickému zvětrávání. Prvky, které tvoří takovéto minerály, nepodléhají chemickému uvolňování z minerálů. Migrace těchto prvků probíhá jen ve formě mechanického transportu úlomků minerálů. Příkladem takového chemicky nezměněného minerálu je křemen.

Monday, May 14, 2007

rozpouštění

- přechod minerálů do roztoku

hydratace - obohacování minerálů vodou
Př. Fe2O3 + H2O > Fe2O3 . H2O
hematit goethit

hydrolýza - rozklad minerálůů vodou

karbonatizace - vznik uhličitanů namísto jiných slouučenin
Př. CaMg[Si2O6] + 2 CO2 > CaMg(CO3)2 + 2 SiO2
diopsid dolomit

oxidace - přibírání volného kyslíku z atmosféry
Př. 2 Fe3O4 + 1/2 O2 > 3 Fe2O3
magnetit hematit


Tyto proocesy většinou neprobíhají samostatně, ale navzájem se kombinují. Výsledkem uvedených procesů jsou zvětraliny, které se svým chemickým složením liší od hornin ze kterých vznikaly. Místo křemičitanů, oxidů a sulfidů, obsažených v původních horninách, nnové horniny obsahují např. uhličitany, hydroxidy, sírany apod.
Horniny prošlé zvětráváním se kromě chemického složení liší od hornin primárních také vlastnostmi fyzikálními. Tyto horniny mají oproti magmatickým horninám např. podstatně větší objem. To je důsledkem jednak stupně krystalizace, jednak přibírání oxidu uhličitého, kyslíku a zejména vody. Zvětralé minerály mají poměrně často charakter koloidů - vytvářejí hydrogely.

Sunday, May 13, 2007

Zvětrávání

Horniny a minerály vznikající v průběhu magmatického procesu se nemění až do té doby, dokud se nezmění fyzikálně - chemické podmínky prostředí.
K nejradikálnějším změnám v horninách zemské kůry dochází v místech kontaktu těchto hornin s atmosférou, hydrosférou a biosférou. V těchto místech dochází k destrukci kůry Země fyzikálním rozpadem a chemickou přeměnou hornin a minerálů.
Na zemském povrchu působí především tyto faktory : sluneční záření (sním jespojeno kolísání teploty), voda, plynný oxid uhličitý a organická hmota. Jejich vlivem podléhají horniny a minerály zvětrávání.
Zvětrávání je souhrnem mnoha různých změn. Může jít například o lámání, pukání, drobení hornin a minerálů - potom hovoříme o zvětrávání mechanickém.
Častěji je ale zvětrávání spojeno s chemickými změnami v minerálech a horninách - v takovém případě jde o chemické zvětrávání.
Geochemie se zabývá zejména chemickým zvětráváním, které je souhrnem následujících procesů :

Labels: , , ,

Saturday, May 12, 2007

Poslední dva procesy

- anatexe a palingeneze - jsou selektivní procesy. V jejich průběhu dochází k třídění prvků mezi mobilizované a nemobilizované frakce. Protože mezi prvky existuje výrazné rozdíly ve schopnosti hromadit se ve frakci mobiliované, byly rozděleny do dvou skupin.
Granitofilní prvky s výraznou schopností hromadit se v palingenních magmatech - např. Na, K, Li, Rb, Ba.
Granitofobní prvky, které zůstávají v neroztavených zbytcích původních hornin - ytrium Y.

Thursday, May 10, 2007

Taveniny

Taveniny vzniklé při anatexi ale většinou nezůstávají v místě svého vzniku. Takto mobilizovaná geochemické látky jsou obvykle vytlačovány z hornin a hromadí se v podobě granitického magmatu. Tomuto procesu - procesu hromadění sekundárních magmat - se říká palingeneze a magmatům palingenní magmata. Taková magmata putují potom směrem k povrchu Země a tvoří skutečné magmatické intruze.

Labels: , ,

Wednesday, May 09, 2007

Podobné účinky

jako právě popsané procesy může mít také anatexe. Při anatexi dochází, po překročení jisté teploty, k parciálnímu tavení hornin a následnému vydělování složek z těchto hornin. Při takovémto procesu dochází s postupným růstem teploty k postupnému tavení minerálů. Je možné říci,že toto postupné tavení probíhá v opačném pořadí než proces krrastalizace minerálů z magmatu. V první fázi se taví a vydělují alkalické živce a křemen. V dalších fázích dochází k tvorbě magmat bohatších o jiné složky - zejména hořčík, vápník a železo.
Frakce vznikající při postupném tavení hornin nemusí být z těchto hornin nutně vytěsněny. Mohou v horninách zůstat a vytvářet v nich žíly podobné žílám v migmatitech. Tímto způsobem vzniklé horniny - anatektické migmatity - jsou velmi podobné venitům a jen těžko se od nich odlišují.

Tuesday, May 08, 2007

K procesům ultrametamorfním se řadí také proces migmatitizace. Při tomto procesu z obyčejných metamorfních hornin vznikají horniny smíšené - migmatity. Proces vzniku migmatitů probíhá tak, že do krystalických břidlic pronikají zbytková magmata nebo pomagmatické zbytky, které v nich potom vytvářejí systém žil. Migmatity se pak vlastně skládají zčásti z hornin čistě metamorfovaných a zčásti z hornin přinesených (obvykle granitových).
Žilky v migmatitech ale nemusí vždy být magmatického původu. Někdy mohou být produktem metamorfních přeměn a s magmatem tedy nemají nic společného. Horniny se potom nazývají venity.
Následnou homogenizací migmatitů mohou vznikat horniny, které se velmi podobají, vzhledem i složením, skutečným magmatickým granitoidům. Ty pak nazýváme migmatitické granitoidy.

procesy

Dalším procesem, které při metamorfóze vedou ke změnám v obsahu prvků je například zeolitizace. Při ní dochází k mobilizaci např. Si, Mg či K. Obsahy některých prvků (P, Ti, Zr,...) se nnemění.
Ke změnám dochází také při interakci bazaltů s mořskou vodou, kdy dochází k výměně např. Rb, Cs a Ba.
Vyšší stádia metamorfózy vedou ke ztrátám těkavých látek a mimo to také velkých kationtů.
Ultrametamorfizmus, anatexe, palingeneze

Pokud za určitých tlaků dojde k překročení hraniční teploty, je ukončen proces metamorfózy a horniny vstupují do procesů ultrametamorfizmu.
Tento proces navazuje bezprostředně na proces metamorfní. V jeho průběhu se horniny dostávají do vysoce plastického stavu podobného stavu magmatickému. Nejde však o skutečné magma, protože tavenina obsahuje až 90% krystalů.
Vynikají horniny, které Smulikovski nazývá reomorfní granitoidy. Jde o horniny dosti podobné magmatickým granitoidům. Liší se však od nich svým původem - nejde o horniny magmatické, ale ještě metamorfované.

Labels: , ,

Monday, May 07, 2007

Metasomatity

můžeme obecně rozdělit do různých formací. Tyto formace se liší charakterem odnášených a přinášených prvků. Charakter přinášených a odnášených prvků závisí na tom, s jakými magmatickými horninami jsou metasomatity spjaty. Například metasomatity spjaté s alkalickými vyvřelinami jsou obohacovány sodíkem. Ty, které jsou zase spjaty s granity jsou obohacovány o K, Si, F, B, Li a další. Charakter prvků ale závisí také na druhu probíhajících procesů. Při fluoritizaci dochází k přínosu fluoru, při axinitizaci k přínosu bóru a při spilitizaci je přinášen sodík.

Labels: ,

Sunday, May 06, 2007

Horniny,

které vznikly metasomaticky - přínosem nebo odnosem látek.
Vznik těchto hornin je závislý na působení magmat. Látky přinášené magmatem jsou pak složením závislé na magmatu a navíc se během krystalizace jejich složení mění. Migrace látek mezi horninami a magmatem může být oboustranná, často ale bývá pouze jednostranná. K jednostranné mmigraci dochází v důsledku vstřebávání vody a dalších látek magmatem nebo vstřebávání látek z hornin krystalujícími minerály.

Labels: , , , ,

Saturday, May 05, 2007

Horniny

vznikající během látkové výměny v místech styku hornin různého složení.
Tento typ hornin vzniká v místech styku hornin při regionální a kontaktní metamorfóze. Nazývají se taktity. Je pro ně charakteristické vytváření zón, ve kterýchpřibývá podílu původní horniny ve směru k této hornině. Příkladem takových zón mohou být oblasti v místě styku migmatitu s mramorem :


plagioklasový migmatit - biotitický K-živec
amfibol - biotitická plagioklasová rula
amfibolit
amfibol - diopsidický erlán
diopsidický erlán
mramor s diopsidem

Wednesday, May 02, 2007

Horniny,

ve kterých došlo k vnitřnímu přerozdělení prvků v důsledku metamorfní homogenizace či diferenciace.
K přerozdělení prvků dochází u těchtohornin zejména procesy metamorfní diferenciace. Příkladem této diferenciace jsou křemenné žilky ve svorech nebo karbonátové žilky v mramorech. Nejrozšířenějším příkladem jsou ale migmatity, blíže zmíněné v předchozím textu.
Diferenciace je vvšak pouze stadiem celkové homogenizace hornin. Protože je ale tento proces pomalý, vyskytují se jeho vyšší stadia jen velmi vzácně. Projevem celkové homogenizace hornin je například vyrovnávání fluidní fáze. Homogenizace se také projevuje tím, že za různých podmínek a z různých výchozích hornin mohou vznikat petrograficky shodné horniny.

Labels: , ,