MINERAŁY WTÓRNE GLEB

MINERAŁY WTÓRNE GLEB

Systematyka minerałów autogenicznych gleb

Systematyka minerałów autogenicznych gleb

1. Krzemiany warstwowe

2. Tlenki

ż

elaza

3. Tlenki glinu

4. Tlenki manganu

5. Allofany

6. Tlenki tytanu i cyrkonu

7. Minerały łatwo rozpuszczalne

8. Minerały siarczkowe

9. Minerały fosforanowe

KRZEMIANY WARSTWOWE

KRZEMIANY WARSTWOWE

Kaolinit,

Kaolinit,

Haloizyt

Haloizyt

Talk,

Talk,

Pirofyllit

Pirofyllit

Miki

Miki

Smektyty

Smektyty

Wermikulity

Wermikulity

Chloryty

Chloryty

Minerały

Minerały

mieszanopakietowe

mieszanopakietowe

Pałygorskit

Pałygorskit

,

,

Sepiolit

Sepiolit

KAOLINIT

KAOLINIT

Al

Al

4

4

[(OH)

[(OH)

8

8

|

|

Si

Si

4

4

O

O

10

10

]

]

Warunki powstawania:

Warunki powstawania:

klimat ciepły i wilgotny

klimat ciepły i wilgotny

pH

pH

< 5

< 5

materiał wyj

ś

ciowy: skały wulkaniczne

materiał wyj

ś

ciowy: skały wulkaniczne

HALOIZYT

HALOIZYT

Al

Al

4

4

[(OH)

[(OH)

8

8

|

|

Si

Si

4

4

O

O

10

10

]

]

×

×

4H

4H

2

2

O

O

Warunki powstawania:

Warunki powstawania:

klimat ciepły i wilgotny

klimat ciepły i wilgotny

wi

ę

cej wody, ni

ż

dla kaolinitu

wi

ę

cej wody, ni

ż

dla kaolinitu

pH

pH

< 5

< 5

materiał wyj

ś

ciowy: skały wulkaniczne

materiał wyj

ś

ciowy: skały wulkaniczne

PIROFYLLIT

PIROFYLLIT

Al

Al

2

2

[(OH)

[(OH)

2

2

|

|

Si

Si

4

4

O

O

10

10

]

]

TALK

TALK

Mg

Mg

3

3

[(OH)

[(OH)

2

2

|

|

Si

Si

4

4

O

O

10

10

]

]

Warunki powstawania:

Warunki powstawania:

bardzo rzadkie w glebach

bardzo rzadkie w glebach

najcz

ęś

ciej s

ą

minerałami pierwotnymi (

najcz

ęś

ciej s

ą

minerałami pierwotnymi (

sk

sk

. metamorficzne)

. metamorficzne)

tworz

ą

si

ę

w glebach bogatych w

tworz

ą

si

ę

w glebach bogatych w

Fe(II

Fe(II

)

)

SMEKTYTY

SMEKTYTY

MONTMORILLONIT

MONTMORILLONIT

(Al,Mg)

(Al,Mg)

2

2

[(OH)

[(OH)

2

2

|

|

Si

Si

4

4

O

O

10

10

]

]

×

×

4H

4H

2

2

O

O

BEIDELLIT

BEIDELLIT

Al

Al

2

2

[(OH)

[(OH)

2

2

|

|

AlSi

AlSi

3

3

O

O

10

10

]

]

×

×

4H

4H

2

2

O

O

NONTRONIT

NONTRONIT

Fe

Fe

3+

3+

2

2

[(OH)

[(OH)

2

2

|

|

AlSi

AlSi

3

3

O

O

10

10

]

]

×

×

4H

4H

2

2

O

O

SMEKTYTY

SMEKTYTY

Warunki powstawania:

Warunki powstawania:

1.

1.

Minerały pierwotne

Minerały pierwotne

2.

2.

Przeobra

ż

enie innych minerałów

Przeobra

ż

enie innych minerałów

3.

3.

Neoformacja

Neoformacja

BEIDELLIT:

pH < 5

wysoka koncentracja Si

materiał wyj

ś

ciowy: miki, wermikulity

NONTRONIT, MONTMORILLONIT:

pH > 7,5

wysoka koncentracja Si

materiał wyj

ś

ciowy: chloryty, wermikulity, miki, serpentyny

WERMIKULITY

WERMIKULITY

(Mg,Fe,Al)

(Mg,Fe,Al)

3

3

[(OH)

[(OH)

2

2

|

|

(Si,Al)

(Si,Al)

4

4

O

O

10

10

]

]

×

×

4H

4H

2

2

O

O

Warunki powstawania:

Warunki powstawania:

klimat subtropikalny

klimat subtropikalny

materiał wyj

ś

ciowy:

materiał wyj

ś

ciowy:

chloryty

chloryty

, miki

, miki

neoformacja

neoformacja

MINERAŁY MIESZANOPAKIETOWE

MINERAŁY MIESZANOPAKIETOWE

trioktaedryczny

trioktaedryczny

smektyt

smektyt

/talk

/talk

trioktaedryczny

trioktaedryczny

chloryt

chloryt

/

/

wermikulit

wermikulit

ub

ub

chloryt

chloryt

/

/

smektyt

smektyt

trioktaedryczny

trioktaedryczny

chloryt

chloryt

/talk

/talk

dioktaedryczny

dioktaedryczny

smektyt

smektyt

/

/

illt

illt

dioktaedryczny

dioktaedryczny

chloryt

chloryt

/

/

smektyt

smektyt

Allietyt

Allietyt

Corrensyt

Corrensyt

Kulkeit

Kulkeit

Rectoryt

Rectoryt

Tosudyt

Tosudyt

Zrosty pakietów

Zrosty pakietów

Minerał

Minerał

PAŁYGORSKIT

PAŁYGORSKIT

(Mg,Al)

(Mg,Al)

2

2

[OH

[OH

|

|

Si

Si

4

4

O

O

10

10

]

]

×

×

2H

2H

2

2

O +

O +

2H

2H

2

2

O

O

SEPIOLIT

SEPIOLIT

Mg

Mg

4

4

[(OH)

[(OH)

2

2

|

|

Si

Si

6

6

O

O

15

15

]

]

×

×

2H

2H

2

2

O +

O +

2H

2H

2

2

O

O

Warunki powstawania:

Warunki powstawania:

klimat suchy

klimat suchy

wysokie zasolenie i alkalizacja

wysokie zasolenie i alkalizacja

obecno

ść

w

ę

glanów (

obecno

ść

w

ę

glanów (

dolomitu

dolomitu

)

)

KRZEMIANY PRZESTRZENNE

KRZEMIANY PRZESTRZENNE

ZEOLITY

ZEOLITY

Warunki powstawania:

Warunki powstawania:

minerał pierwotny

minerał pierwotny

neoformacja

neoformacja

:

:

silnie alkaliczne, zasolone gleby

silnie alkaliczne, zasolone gleby

Metody dezintegracji ziarnowej próbek:

Metody dezintegracji ziarnowej próbek:

A. Mechaniczne

A. Mechaniczne

-

-

rozdrabnianie na sucho

rozdrabnianie na sucho

-

-

przesiewanie

przesiewanie

-

-

rozdrabnianie na mokro (mieszanie, ultrad

ź

wi

ę

ki)

rozdrabnianie na mokro (mieszanie, ultrad

ź

wi

ę

ki)

-

-

sedymentacja w nieruchomym słupie wody

sedymentacja w nieruchomym słupie wody

B. Chemiczne

B. Chemiczne

-

-

selektywna ekstrakcja chemiczna

selektywna ekstrakcja chemiczna

+ w

ę

glany

+ w

ę

glany

+ tlenki manganu

+ tlenki manganu

+ amorficzne tlenki i wodorotlenki

ż

elaza

+ amorficzne tlenki i wodorotlenki

ż

elaza

+ amorficzne tlenki i wodorotlenki glinu

+ amorficzne tlenki i wodorotlenki glinu

+ amorficzna krzemionka

+ amorficzna krzemionka

+ krystaliczne tlenki

ż

elaza

+ krystaliczne tlenki

ż

elaza

+ substancja organiczna

+ substancja organiczna

Metody separacji i identyfikacji minerałów warstwowych

Metody separacji i identyfikacji minerałów warstwowych

Metody identyfikacji minerałów warstwowych:

Metody identyfikacji minerałów warstwowych:

XRD

XRD

FTIR

FTIR

DTA

DTA

Tlenki Ti i Zr

Tlenki Ti i Zr

Rutyn

Rutyn

TiO

TiO

2

2

Anataz

Anataz

TiO

TiO

2

2

Ilmenit

Ilmenit

FeTiO

FeTiO

3

3

Cyrkon

Cyrkon

Zr[SiO

Zr[SiO

4

4

]

]

Separacja i identyfikacja

Separacja i identyfikacja

Separacja:

Separacja:

metody magnetyczne,

metody magnetyczne,

magnetohydrostatyczne

magnetohydrostatyczne

i ciecze ci

ęż

kie

i ciecze ci

ęż

kie

Identyfikacja:

Identyfikacja:

LM, IR, XRD, EPM

LM, IR, XRD, EPM

Minerały łatwo rozpuszczalne

Minerały łatwo rozpuszczalne

Halit

Halit

NaCl

NaCl

Gips

Gips

CaSO

CaSO

4

4

×

×

2H

2H

2

2

0

0

Jarosyt

Jarosyt

KFe

KFe

3

3

(SO

(SO

4

4

)

)

2

2

(OH)

(OH)

6

6

Kalcyt

Kalcyt

CaCO

CaCO

3

3

Wyst

ę

powanie:

Wyst

ę

powanie:

klimat suchy

klimat suchy

Geneza:

Geneza:

-

-

minerały

minerały

allogeniczne

allogeniczne

-

-

rozpuszczanie

rozpuszczanie

–

–

precypitacja

precypitacja

–

–

ewaporacja

ewaporacja

-

-

utlenianie siarczków (

utlenianie siarczków (

siarczany)

siarczany)

Siarczki

Siarczki

Piryt

Piryt

FeS

FeS

2

2

Wyst

ę

powanie:

Wyst

ę

powanie:

warunki redukcyjne (gleby organiczne, bagienne)

warunki redukcyjne (gleby organiczne, bagienne)

Geneza:

Geneza:

-

-

minerał

minerał

allogeniczny

allogeniczny

Minerały fosforanowe

Minerały fosforanowe

Apatyt

Apatyt

Ca

Ca

5

5

(PO)

(PO)

4

4

(OH, Cl, F)

(OH, Cl, F)

Geneza:

Geneza:

-

-

minerał

minerał

allogeniczny

allogeniczny

Tlenki Si

Tlenki Si

α

-Kwarc

SiO

2

α

-Trydymit

SiO

2

α

-Cristobalit

SiO

2

Opal-A
Opal-CT
Opal-C

Identyfikacja tlenków Si metod

ą

XRD

Identyfikacja tlenków Si metod

ą

XRD

Wyst

ę

powanie minerałów wtórnych w zale

ż

no

ś

ci od typu gleby

Wyst

ę

powanie minerałów wtórnych w zale

ż

no

ś

ci od typu gleby

Illit, chloryt, mieszano-pakietowe,

minerały rozpuszczalne

Illit, chloryt, mieszano-pakietowe,

minerały rozpuszczalne, pałygorskit

Illit, wermikulit, smektyt, mieszano-

pakietowe, słabo krystaliczne, tlenki

Illit, wermikulit, smektyt, mieszano-

pakietowe,

Smektyty

W

ę

glany, pałygorskit, smektyty,

krzemionka

Kaolinit, tlenki

ż

elaza

Gibbsyt, tlenki

ż

elaza, kaolinit

Tundra

Gleby pustynne

Gleby bielicowe

Brunatnoziemy,

Czarnoziemy

Kalkrety, Silkrety

Czerwone gleby

tropikalne

Lateryty

Wietrzenie fizyczne

Wietrzenie fizyczne

Hydroliza kwa

ś

na

Transformacja,

Neoformacja

Rozpuszczanie i

Precypitacja

Wymywanie, utlenianie

Silne wymywanie,
utlenianie

Wieczna zmarzlina

Klimat suchy

Klimat zimny,

wilgotny

Klimat kontynentalny

wilgotny: ciepły i

zimny, półsuchy

Ciepły, półsuchy

Gor

ą

cy – mokry i

suchy

Gor

ą

cy i wilgotny

Typowe minerały wtórne

Typ gleby

Dominuj

ą

cy proces

Strefa klimatyczna