Tento učební materiál vznikl v rámci projektu Rozvoj doktorského studia chemie
č. CZ.02.2.69/0.0/0.0/16_018/0002593
Rozšíření prvků v zemské kůře
1) Které 3 prvky mají největší zastoupení v zemské kůře?
cca 115 prvků ►
cca 90 v přírodě ►
hlavní a stopové prvky
Hlavní Si, O, Al, Fe
Ca, Na, K, Mg
Rozšíření prvků v zemské kůře
Primární minerály
Křemen SiO2
Živce KAlSi3O8
Biotit KMg3AlSi3O10(OH)2
Albit NaAlSi3O8
Muskovit KAl3Si3O10(OH)2
Sekundární minerály
chemické
zvětrávání
dominují Al, Si, O
Fylosilikáty
2) Jsou všechny jílové minerály dobrý sorbent?
Fylosilikáty
- důležitá součást zvětralin, půd a sedimentů
- sorpční schopnosti, výměna kationtů – měřítkem sorpce je CEC
- expandují
- zastoupení reprezentuje stupeň chemického zvětrávání a složení matečné
horniny
- poměr SiO2: Al2O3 odráží míru odnosu kyseliny křemičité z prostředí
- velikost pod 1 mikron
Si4+ Al3+
O2- OHJílové
minerály
T O
- tetraedry: Si4+ --- Al3+
oktaedry Al3+---Mg2+, Fe3+, Fe2+, Li+, Ti4+
- vzniká negativní náboj na mřížce
Jílové minerály
Jílové minerály v půdě
KLASIFIKACE JÍLOVÝCH MINERÁLŮ
NEKRYSTALICKÉ
– sk. alofanu
KRYSTALICKÉ
• typ 1:1
• sk. Kaolinitu
• typ 2:1
• sk. Illitu (neexpandující mřížka, illit, vermikulit)
• sk. Montmorilonitu (expandující mřížka, montmorilonit, nontronit, beidelit)
• Typ 2: 2- sk. Chloritu
Vlastnosti jílových minerálů
BOBTNAVOST
- montmorilonity – silně bobtnavé
- Illit, vermikulit – částečně bobtnavé
- kaolinit – nebotnavý
VYSOKÝ SPECIFICKÝ POVRCH
- sk. kaolinitu 10- 18 m2.g-1
- sk. Illitu 50- 90 m2.g-1
- sk. montmorillonitu 250- 500 m2.g-1
SORPČNÍ KAPACITA
- kaolinit 3- 12 mmol/100 g
- Illit 20- 40 mmol/100 g
- chlorit 30- 50 mmol/100 g
- montmorillonit 70- 110 mmol/100 g
- vermikulit 120- 150 mmol/100 g
Vliv prostředí na typ vznikajícího jílového
minerálu
ZÁSADITÉ
PROSTŘEDÍ
(Ca2+, Mg2+)
montmorillonit
SLABĚ KYSELÉ
PROSTŘEDÍ
(K+)
illit
KYSELÉ
PROSTŘEDÍ
(H+)
kaolinit
Živec
4) Který z uvedených parametrů oblasti je klíčový pro posouzení
míry erodovatelnosti
- sklon terénu
- typ pokryvu
- geologické podloží
- klima (srážky, teplota)
- využití krajiny
5) Jakým způsobem se hodnotí nečíselné informace o lokalitě?
Faktory zpomalující půdotvorbu
- Nízký úhrn srážek a nízká vlhkost
- Nízké teploty
- Matečný substrát
- Vysoká hladina podzemní vody
- Strmé svahy
- Přítomnost toxických látek
3) Jaký parametr prostředí především zvyšuje mobilitu prvků?
Prvky v životním prostředíFaktory ovlivňující
mobilitu prvků
1. Sorpce
organická hmota, jílové minerály
2. Hodnota pH prostředí
3. Eh potenciál prostředí
celkový obsah vs. biodostupný
nízké pe (vysoká aktivita elektronů),
tendence roztoku darovat elektron,
redukční prostředí
vysoké pe (nízká aktivita elektronů),
tendence roztoku přijmout elektron,
roztok je oxidační prostředí.
Neudávají rychlost, s jakou se budou jednotlivé formy měnit
Předvídání podmínek vzniku minerálů
Odolnost vůči zvětrávání
Bowen’s
Reaction
Series
Goldrich
Stability
Series
First to
Crystallize
Last to
Crystallize
Slow
Weathering
Fast
Weathering
6) Které horniny
jsou nejvíce
odolné a které
nejméně vůči
zvětrávání?
A kde je
najdeme v
rámci ČR
Geologie České republiky
křídové sedimenty – 23,8%
sedimenty Západních Karpat – 19,9%
metamorfované horniny (ruly, svory, amfibolity) – 17,0%
hlubinné vyvřeliny žulového typu – 10,0%
spodno karbonské sedimenty – 7,1%
proterozoické sedimenty – 6,7%
staropaleozoické slepence a pískovce – 4,9%
permokarbonské sedimenty - 4,1%