G9810 Geochemie exogenních procesů

Přírodovědecká fakulta
podzim 2000
Rozsah
2/1. 3 kr. Ukončení: zk.
Vyučující
doc. Ing. Jiří Faimon, Dr. (přednášející)
Garance
doc. Ing. Jiří Faimon, Dr.
Ústav geologických věd – Sekce věd o Zemi – Přírodovědecká fakulta
Kontaktní osoba: doc. Ing. Jiří Faimon, Dr.
Předpoklady
G6080 Geochemie II || SOUHLAS
Omezení zápisu do předmětu
Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.
Mateřské obory/plány
Cíle předmětu
Stabilita hornin v podmínkách zemského povrchu.

Zvětrávání. Vliv atmosféry a vody.

Interakce na fázovém rozhraní hornina - voda.

Kinetika interakce hornina - voda.

Růst krystalu.

Koloidní systémy.

Transport.

Sedimentace.

Rheologie sedimentů.

Diageneze.

Osnova
  • 1. Stabilita hornin v podmínkách zemského povrchu. Vyvřelé a metamorfované horniny, sedimentární horniny. Sekundární minerální fáze, jílové minerály. Vývoj horninových systémů. Entropie a Gibbsova funkce. Reversibilita a ireversibilita procesů.

    2. Zvětrávání. Vliv atmosféry a vody. Atmosferické plyny. Pufrování vod atmosferickým CO2. Biogeochemické procesy.

    3. Interakce na fázovém rozhraní hornina - voda. Fyzikální a chemické zvětrávání. Zvětrávání alumosilikátů. Difuzní a reakční model. Teorie přechodového stavu. Systémy Na-Al-Si-H2O, K-Al-Si-H2O, Ca-Al-Si-H2O. Diagramy převládající stability. Reakční cesty.

    4. Kinetika interakce hornina - voda. Modelování, výpočty. Box-modely. Rezervoáry hmot, hmotnostní toky. Stacionární stav, rovnováha. Rychlostní rovnice a konstanty. Potenciálová bariéra.

    5. Růst krystalu. Rozpusnost, přesycení, index nasycení. Polymerace, kondenzace. Homogenní a heterogenní nukleace. Mezifázová povrchová energie. Mechanismy růstu. Tvorba sekundárních minerálních fází. Ostwaldovo krokové pravidlo, rekrystalizace. Rozpustnost gibbsitu a kaolinitu. Tvorba jílových minerálů. Systém Al-Si-H2O.

    6. Koloidy. Koloidy při exogenních procesech. Kondenzace částic a dezintegrace minerálních zrn. Hydrofilní a hydrofobní povrchy. Fázové a molekulární koloidy: klasifikace, chování a vlastnosti. Stabilita koloidních systémů: odpudivé a přitažlivé síly, křivky potenciální energie, potenciálová bariéra, primární a sekundární minimum.

    7. Transport. Tok povrchových vod. Potentiální a kinetická energie vody. Laminární a turbulentní proudění. Reynoldsovo a Froudeho číslo. Kritická rychlost, kritické střihové napětí. Dnový transport. Transport v suspenzi. Transport koloidních částic. Transport v pórovém prostředí.

    8. Sedimentace. Usazování částic: Stokesův a Newtonův zákon. Vliv pohybu, tvaru a povrchu částic. Rotace částic.

    9. Rheologie sedimentů. Viskozita, viskozita suspenzí. Einsteinova rovnice. Chování tekutin při vloženém napětí. Newtonova kapalina, viskozitní anomálie. Plastický tok, rheopexe, thixotropie. Vířivá viskozita.

    10. Diageneze. Geofyzikální faktory (tektonika, teplota, tlak, čas). Geochemické faktory. Syndiageneze (počátční stadium, fáze ranného pohřbení), anadiageneze (lithifikace, srážení tuhé fáze, cementace, rekrystalizace), a epidiageneze (vyzdvižení tělesa, zvýšení propustnosti, zvětrávání). Authigeneze, vznik nových minerálních fází (slídy, zeolity, jílové minerály, sulfidy, sulfáty, gely SiO2, živce, karbonáty)

Literatura
  • Chemical weathering rates of silicate minerals. Edited by Art F. White - Susan Louise Brantley. Washington, D.C.: Mineralogical Society of America, 1995, xv, 583. ISBN 0939950383. info
  • APPELO, C.A.J. a D. POSTMA. Geochemistry, Groundwater and Polution. 1. vyd. Rotterdam/Brookfield: A.A.Balkema, 1994, 519 s. ISBN 905410 106 7. info
  • STUMM, Werner a James J. MORGAN. Aquatic chemistry : chemical equilibria and rates in natural waters. New York: John Wiley & Sons, 1995, xvi, 1022. ISBN 0-471-51184-6-. info
  • MCLANE, Michael. Sedimentology. New York: Oxford University Press, 1995, xiii, 423. ISBN 0195078683. info
  • Diagenesis, I. Edited by George V. Chilingar - K. H. Wolf. Amsterdam: Elsevier, 1988, 591 s. ISBN 0444427201. info
  • DREVER, James I. Geochimija prirodnych vod. Translated by L. N. Barabanov - G. A. Solomin. Moskva: Mir, 1985, 439 s. info
  • PFEIFFER, Hubert, Thomas KLUPSCH a Werner HAUBENREISSER. Microscopic theory of crystal growth. Berlin: Akademie-Verlag, 1989, 400 s. ISBN 3055006844. info
  • ČURLÍK, Ján. Geochémia geologických procesov : hypergénne procesy. 1. vyd. Bratislava: Univerzita Komenského, 1988, 230 s. info
  • KUKAL, Zdeněk. Základy sedimentologie. 1. vyd. Praha: Academia, 1986, 466 s. info
  • MILLOT, Georges. Geology of clays : weathering, sedimentology, geochemistry. New York: Springer-Verlag, 1970, 429 s. info
Další komentáře
Předmět je vyučován každoročně.
Výuka probíhá každý týden.
Nachází se v prerekvizitách jiných předmětů
Předmět je zařazen také v obdobích podzim 1999, podzim 2001.