Alterarea Principalelor Grupe de Minerale Primare

Alterarea principalelor grupe de minerale primare

Minerale primare=minerale formate in conditii de temperatura si presiune inalta care, in mediul exogen, devin chimic instabile

In urma alterarii rezulta compusi minerali,noi,stabili chimic

Mineralele primare contribuie la formarea rocilor endogene (magmatice si metamorfice) si la formarea minereurilor magnato-genetice. Ele apartin in principal silicatilor : feldspatii, amfiboli, piroxeni, mice, olivine. In afara lor mai exista oxizi, sulfuri, carbonati, cloruri cu implicare mai redusa in procesele pedogenetice.

Silicatii reprezinta peste 35% din totalul mineralelor primare si aproximativ 75% din greutatea litosferei. Sunt principalii constituienti ai rocilor magmatice si metamorfice si a unui numar ridicat de roci sedimentare. Compusii rezultati din alterarea silicatilor (carbonati, oxizi si hidroxizi, minerale argiloase) sunt principalii componenti minerali ai solurilor. Alterarea silicatilor prezinta o mare importanta in procesul de pedogeneza.

Silicatii pot fi priviti ca saruri minerale formate din oxizi slabi si baze puternice si puternic disociabile (K, Ca, Na, Mg). In contact cu apa, cristalele de silicati se hidrateaza treptat pana la izolarea cationilor bazici si slabirae legaturii cationilor cu masa silicatului. Dupa aceasta faza incepe schimbul hidrolitic (substituirea cationilor proprii silicatilor cu ionii H+ din solutia solului). Schimbul continua atata timp cat in solutie exista un exces de ioni de H+ sau pana la stabilirea unui echilibru intre reteaua mineralelor si solutia solului. Cationii se combina cu OH- rezultand hidroxizii corespunzatori. Hidroxizii solubili alcalinizeaza solutia solului, satisfac necesitatile momentane ale plantelor sau se spala in adancul profilului. Daca solutia se imbogateste in CO2=>cationii trec in carbonati.

Prin levigare, consumul/fixarea cationilor in carbonati se strica echilibrul intre solutia solului si reteaua cristalina a silicatilor. Noi cantitati de cationi din retea sunt dislocuiti de H+ si se deplaseaza in sol pana la exhilibru.

Cationii de K,Na,Ca,Mg se epuizeaza din retea.Indepartarea continua a acestor cationi slabeste reteaua minerala astfel incat chiar cationii mai puternic legati (Al3+) devin labili si pot fi substituiti de catre H. Ei sunt indepartati sub forma de Al(OH3).

Un rol special il au cationii Fe2+ si Mn2+ prezenti in toti silicatii feromagnezieni. Prin hidroliza se pot indeparta sub forma hidroxizilor.

Datorita capacitatii de oxidare a elem.in prezenta O2 din apa si atmosfera tind sa treaca in oxizi bivalenti si apoi oxizi trivalenti. Prin eliminarea cationilor, reteaua cristalina se distruge rezultand anionii SiO3 legati de ionii H+ care au substituit cationii amintiti, apoi H2SiO3 (acid silicic), care este insolubil dar instabil trece in silice colidala (SiO2) si apa.

In conditii de aciditate slaba si moderata, acizii silicici se combina in anumite proportii cu sescvioxizii de Fe, Mn si Al iar prin cristalizare lenta rezulta silicati secundari hidratati, constituenti ai argilei de solificare (aciditate slaba si moderata, pH>5)

Principalele faze ale desfasurarii procesului de alterare

DEBAZIFICAREA= indepartarea cationilor bazici de la suprafata si din interiorul retelei cristaline a silicatilor primari si inlocuirea lor cu cationii H+. Hidroxizii alcalini rezultati, dizolvati in apa, disociaza puternic dand solutiei un caracter alcalin.

DESILICIFIEREA= in mediul alcalin creat de debazificare se elibereaza acid silicic (H2SiO3), care este instabil, silicea coloidala se desprinde din masa silicatului si se acumuleaza sub forma de silice secundara hidratata. Cationii de Fe,Mn si Al sunt inlocuiti rezultand sescvioxizii de Fe, Mn si Al care raman la locul formarii sau pot migra pe profilul solului – desilificare treptata

ARGILIZAREA= formarea de minerale argiloase prin combinarea elementelor rezultate din faza de desilicatare treptata. Este o argilizare de sinteza.

DESTRUCTIA= are loc in mediul puternic si foarte puternic acid, cand reteaua este desfacuta in grupele componente de baza, cu formare de silice si sescvioxizi care raman ca produse dispersate si pot migra diferentiat pe profilul solului. Daca materialul parental contine minerale argiloase formate anterior solificarii, acestea se vor descompune de asemenea in silice si sescvioxizi.