Metody analityczne:



Klasyczne – nie wymagają zaawansowanego sprzętu: analiza wagowa (SiO2), analiza
miareczkowa (chlorki)



Instrumentalne:

a. Do analizy cieczy; AAS – absorpcyjna spektroskopia atomowa, oznacza zawartość

pierwiastka w cieczach, ICP spektroskopia emisyjna ze wzbudzaniem plazmowym, ISE
– elektroda jonoselektywna klasycznie mieszy się nią pH, zawartość danego
pierwiastka.

b. Do analiz ciał stałych:XRD –dyfrakttometria rentgenowska, ustalanie składu

mineralnego próbki, badanie struktury próbki, struktur krystalicznych, opiera się na
prawie Bragga, XRF- fluorescencja rentgenowska, skład chemiczny próbki ciała
stałego ilościowo, FTIR – spektroskopia absorpcyjna w podczerwieni, udziela
pośrednich informacji, nie podaje składu chemicznego ani mineralnego, niezależne
od stanu skupienia MIKROSKOP ROMANOWSKI, SEM/EDS/EBSD/CL – skaningowa
mikroskopia elektronowa, analizy chemiczne w punkcie, ZESPÓŁ URZĄDZEŃ DO
ANALIZY TERMICZNEJ –skład mineralny próbki.

Algorytm geochemicznego procesu badawczego i analitycznego

1) Koncepcyjne przygotowanie badań: A) określenie celu, problemu do rozwiązania,

sformułowanie hipotezy roboczej, która będzie testowana B)zaprojektowanie przebiegu
badań czy eksperymentu

2) Reprezentatywne opróbowanie
3) Analiza A) wybór metod analitycznych, B) przygotowanie próbek do analiz, C)

przeprowadzenie analizy, określenie źródeł i wielkości błędów, statystyczne opracowanie
wyników.

4) interpretacja wyników A) określenie czy opróbowanie i analizy spełniają niezbędne kryteria

jakości i kompletności B) opracowanie i prezentacja wyników, interpretacja zmienności

5) Wnioski

OZNACZALNOŚĆ określa najmniejsze stężenie składnika możliwe do oznaczenia ilościowego daną
metodą. WYKRYWALNOŚĆ – najmniejsze stężenie graniczne jakie można jeszcze wykryć jakościowo
stosując daną metodę.
DOKŁADNOŚĆ METODY, określana jako różnica między wynikami otrzymanymi eksperymentalnie a
rzeczywistymi może być ilościowo opisana względnym błędem procentowym (WBP). Oznacza się go
na podstawie następującej zależności: WBP = ((xe – xr )/xr) x100 gdzie: WBP – względny błąd
procentowy xe– wartość eksperymentalna xr – wartość rzeczywista
PRECYZJA METODY oznacza wielkość rozrzutu wyników, czyli różnicę między wynikiem największym
a najmniejszym. Precyzja metody jest także nazywana względnym odchyleniem procentowym (WOP),
definiowanym, jako stosunek odchylenia standardowego do wartości rzeczywistej oznaczanego
składnika. Miarą precyzji analizy jest jej powtarzalność, i wyraża się ja w przybliżeniu w postaci
odchylenia standardowego. Dlatego przyjęte jest wykonywać część (lub, jeśli to tylko możliwe –
wszystkie) eksperymentów, opróbowań czy oznaczeń przynajmniej trzykrotnie i podawanie wyników
średnich wraz z wartością ±2s (gdzie s oznacza odchylenie standardowe trzech lub więcej wyników).
GRUPY PIERWIASTKOW WCHODZĄCYCH W SKŁAD PROBEK GEOLOGICZNYCH W ZALEŻNOŚCI OD
ICH ILOŚCI W DANEJ PROBCE:– pierwiastki głowne to takie, ktorych zawartość przekracza 1% wag;–
pierwiastki poboczne to te, ktorych zawartość mieści się z grubsza w przedziale 1–0,1% wag.;–

pierwiastki śladowe to takie, ktorych zawartość nie przekracza 0,1% wag. Podział ten jest umowny i
spowodowany w dużej mierze koniecznością stosowania odmiennych.
H2O (-) – zaabsorbowana wilgoć (suszenie w 105 st do stałej masy)
H2O (+) - zawartość wody krystalizacyjnej i grup OH- , prażenie w temperaturze powyżej 105st, jest
to woda wbudowana w strukturę krystalizacyjną minerału
LOI – straty prażenia, wynik prażenia w 1000 st pomniejszone o masę H2O + i - .
IZOWALENTNE – zastępuje jony o tej samej wartościowości
HETEROWALENTNE – zastępuje jony o różnej wartościowości
JAKI JEST CEL WYKONYWANIA ANALIZY CHEMICZNEJ MINERAŁU I PRZELICZANIA JEJ NA JEGO
WZOR STRUKTURALNY?
– analiza mikroskopowa dostarcza ogolnych danych identyfikacyjnych interesującego nas minerału
(np. plagioklaz, oliwin, amfibol, piroksen), ale często nie umożliwia jego dokładnego rozpoznania
(plagioklaz: albit czy anortyt; oliwin: forsteryt czy fajalit; amfibol: np. hornblenda czy glaukofan itd.).
Na podstawie wynikow analizy chemicznej od razu wiadomo, ktory to dokładnie minerał i jaki jest
jego wzor strukturalny;
– niektore metody datowania (np. uranowa) bazują na wynikach analizy chemicznej minerałow
– wyznaczanie temperatur i ciśnień, w ktorych powstają skały opiera się m.in. na analizach
chemicznych minerałow wchodzących w ich skład;
– odtworzenie warunkow powstawania niektorych skał magmowych jest interpretowane na
podstawie wynikow analiz chemicznych minerałow wchodzących w ich skład;
Podstawienia izomorficzne, czyli wzajemna substytucja (zastępowanie) pierwiastkow w strukturze
minerału jest efektem podobieństwa ładunku, promieni jonowych i elektroujemności.
PRZYCZYNY ZRÓŻNICOWANIA SKAŁ MAGMOWYCH pod względem składu chemicznego i
mineralnego: (Zjawiska te zachodzą: w strefach ryftu oceanicznego, nad plamami gorąca, nad
strefami subdukcji i na obszarach ryftu kontynentalnego.)
- różne źródła materiału, którego stopienie doprowadza do powstania magmy: na przykład
częściowe przetopienie perydotytowego materiału płaszcza może doprowadzić do powstania magmy
zasadowej (gabrobazalt) a częściowe przetopienie skał skorupy kontynentalnej (o średnim składzie
andezytu) może doprowadzić do powstania magmy kwaśnej (granit-ryolit);
- frakcjonalna krystalizacja: w stygnących zbiornikach magmowych dochodzi do kolejnego
wykrystalizowania minerałów o coraz niższej temperaturze topnienia a ich oddzielanie od
niezastygłego stopu (magmy resztkowej) na skutek osiadania grawitacyjnego, przyklejania się do
ścian zbiornika czy innych procesów dyferencjacji prowadzi do powstania innych skał magmowych z
produktów wczesnej krystalizacji a innych skał magmowych z zastygnięcia magmy resztkowej;
- mieszanie się magm: kolejne pulsy mogą przynosić ze sobą magmy z różnych głębokości i z różnych
źródeł, które po zmieszaniu dają produkt odmienny od składników;
- asymilacja i kontaminacja: podczas przeciskania się ku powierzchni lub wypełniania zbiorników
magma reaguje ze skałami otaczającymi częściowo stapiając i wchłaniając składniki obce sobie przez
co skład magmy ulega zmianie.
SĄ TRZY GŁOWNE PRZYCZYNY POWSTAWANIA STOPU MAGMOWEGO
a). lokalny spadek ciśnienia powodujący obniżenie temperatury topnienia – np. w wyniku zjawisk
związanych z tektoniką kier ciśnienie ulega lokalnie zmniejszeniu, spada również temperatura
b). doprowadzenie do układu nowych składnikow powodujących obniżenie temperatury topnienia);
np. subdukujący płat korupy oceanicznej niesie ze sobą wiele składników, z których na głębokości ok
100km. Wysokie ciśnienie i temperatura uwalniają H20 i CO2
c). lokalny wzrost temperatury. Np. w obrębie skorupy kontynebntalnej w strefach głębokich korzeni
orogenów kolizyjnych.

POŚROD PRZYKŁADOW LOKALIZACJI ROŻNYCH GENETYCZNIE (I CHEMICZNIE) SKAŁ BAZALTOWYCH
NA ZIEMI WYMIENIĆ MOŻNA:
1. Podmorski wulkanizm efuzyjny (wylewy law), przeważnie toleitowy, występujący w oceanicznych
strefach ryftowych i na wysp położonych w ich zasięgu (np. niektore wulkany Islandii, wulkany na
Azorach).
2. Oceaniczny srodpłytowy efuzyjny wulkanizm o charakterze od toleitowego do alkaliczno–
bazaltowego (np. Hawaje).
3. Wulkanizm stref subdukcji i związanych z nimi konwergentnych granic płyt. Występują tu wulkany
silnie eksplozyjne, częściowo eksplozyjno–efuzyjne, pod względem petrograficznym mieszane, od
zasadowych po kwaśne w znacznej przewadze andezytowe. Występują tu alkaliczne bazalty
oliwinowe oraz toleity. Tworzą one wulkany łukow wulkanicznych, ktore rozwinęły się na brzegu
kontynentow albo na łukach wysp (np. tzw. „pierścień ognia” wokoł brzegow Oceanu Spokojnego, od
wysp japońskich po zachodni brzeg Ameryki Południowej).
4. Kontynentalny wulkanizm ryftowy, eksplozyjno–efuzyjny, głownie alkaliczno–bazaltowy (np.
wschodnio– i środkowo–afrykańskie systemy ryftowe i wulkanizm rowow zapadliskowych Tibesti czy
Kamerunu).
FELZYTY - to dioryt/andezyt lub granit/ryolit
STOPY KRUSTALNE – stopy magmowe ze skorupy ziemskiej
WAŻNIEJSZE SKROTY UŻYWANE W LITERATURZE DO OPISU PETROGENETYCZNEGO SKAŁ
MAGMOWYCH
CAB Calc–alkali basalt – bazalt wapniowo–alkaliczny
IAB Island arc basalt – bazalt łukow wysp
IAT Island arc tholeiite – toleit łukow wysp
MORB Mid ocean ridge basalt – bazalt grzbietow oceanicznych
OFB Ocean floor basalt – bazalt dna oceanicznego
CFB Continental flood basalt – bazalt wylewow kontynentalnych
OIB Oceanic island basalt – bazalt wysp oceanicznych
OIT Oceanic island tholeiite – toleit wysp oceanicznych
ORG Orogenic granite – granit orogeniczny
TB Tholeiitic basalt – bazalt toleitowy
VAB Volcanic arc basalt – bazalt łukow wulkanicznych
VAG Volcanic arc granite – granit łukow wulkanicznych
WPB Within–plate basalt – bazalt środpłytowy
WPG Within–plate granite – granit środpłytowy
WPT Within–plate tholeiite – toleit środpłytowy

PODZIAŁ GRANITOIDÓW 1. Orogeniczne VAG – ze strefy subdukcji COLG – ze strefy kolizji
kontynentalnych ANATEXIS – lokalne nagromadzenie ciepła z ruchów tektonicznych i rozpadu
pierwiastków promieniotwórczych
2. Postorogeniczne POG – w obrębie skorupy ziemskiej
3. Anorogeniczne WPG – skały powstałe przy otwieraniu się ryftu kontynentalnego I – powstałe z
magmy i przetopienia skał magmowych S – powstałe po przetopieniu skał osadowych A –
anorogeniczne M – przy udziale materiału z płaszcza ziemi
WSKAŹNIK NASYCENIA Al2O3 – obliczany względem CaO, Na2O, K2O w molach. Wyróżnia się skały :
- peraluminiowe – Al2O3 = CaO + Na2O + K2O - meta aluminiowe – Na2O + K2O < Al2O3 <Na2O +
K2O + CaO - subaluminiowe – Al2O3 = Na2O + K2O - per alkaliczne – Al2O3 < Na2O + K2O
ROŻNICE W SKŁADZIE CHEMICZNYM POSZCZEGOLNYCH GRUP SKAŁ MAGMOWYCH UWIDOCZNIAJĄ
SIĘ NAJWYRAŹNIEJ W ZAWARTOŚCI SIO2 (KRZEMIONKI). Z TEGO WZGLĘDU WYROŻNIA SIĘ:
– skały przesycone krzemionką: 67–78% S iO2 (zawierające kwarc, skalenie, miki), np. ryolit;

– skały nasycone krzemionką: 55–66% S iO2 (zawierające kwarc, skalenie, mikę lub leucyt i forsteryt),
np. andezyt;
– skały nienasycone krzemionką: 45–52% S iO2 (zawierają jeden lub więcej minerałow
nienasyconych: leucyt, forsteryt, nefelin), np. bazalt.
PODZIAŁ NA PIERWIASTKI KOMPATYBILNE I NIEKOMPATYBILNE
– pierwiastki dopasowane (ang. compatible elements – CE) mają średniej wielkości promień jonowy
i typowy ładunek 2+ przez co wchodzą chętnie do struktur krystalizujących minerałow na zasadzie
substytucji izowaletnej (zastąpienie jonow o tym samym ładunku). Pojawiają się więc we wczesnych
produktach dyferencjacji a obniżona jest ich zawartość w magmie resztkowej. Do grupy tej należy
wiele pierwiastkow z grupy metali przejściowych, m.in. Cr, Ni, Co – podstawiające się za Mg w skałach
ultrazasadowych i zasadowych, a także Mn, V, Ti – występujące w gabrach i bazaltach.
– pierwiastki niedopasowane (ang. incompatible elements – IE) z trudem wchodzą w struktury
krystalizujących minerałow i nagromadzają się w skałach felzytowych i w produktach krystalizacji
magmy resztkowej (z ktorej powstają np. pegmatyty). Rownież te pierwiastki w większym stopniu od
kompatybilnych zostają uwolnione do stopu magmowego w procesie częściowego przetopienia. Do
grupy tej należą m.in. P, K, Ti, Ba, Cs, Li, Rb, Sr, Be, Nb, Ta, Sn, U, T, Zr, Hf i pierwiastki ziem rzadkich
grupy cerowej.
DIAGRAMY PAJĘCZE to wykresy, na ktorych przedstawia się znormalizowane zawartości wybranych
pierwiastkow porównując przebieg powstałych krzywych z krzywymi dla skał powstałych w typowych
środowiskach geotektonicznych. Dobór pierwiastkow i ich kolejność nie jest do końca ujednolicona,
ale zazwyczaj stosowana dość podobnie. Zawartości pierwiastków w skale są normalizowane do
zawartości w chondrytach. Proporcje pierwiastkow śladowych przedstawione na diagramie pajęczym
pozwalają na interpretację petrogenetyczną i odtworzenie środowiska tektonicznego, w jakim skała
powstała. Interpretacja polega na porownaniu kształtu krzywych z danymi literaturowymi.
LIL – duże jony pierwiastków litofilnych, kationy o dużym promieniu jonowym i niskim ładunku ,
niekompatybilne, które mają tendencję do podstawień izomorficznych za potas
HFSE – Jany o małym promieniu jonowym i dużym ładunku, tworzą silne pole elektryczne, silnie
niekompatybilne, mogą wytwarzać własne minerały
REE – pierwiastki ziem rzadkich ( w ppm, 14 pierwiastków od La do Lu), normalizacja zaw. Pierw w
skale / zawartość pierwiastka w chondrycie
TAS – stosunek alkaliów do krzemionki
DIAGRAM DYSKRYMINACYJNY – pierwiastki niedopasowane, niekompatybilne – mają tendencję do
pozostawania w stopie magmowym
Pierwiastki dopasowane, kompatybilne – preferują fazę stałą.
SYSTEM ZAMKNIĘTy (składniki chemiczne nie mogą być wymieniane z otoczeniem, na przykład
reakcja przeprowadzona w zlewce w laboratorium),
SYSTEM OTWARTY (możliwa wymiana składnikow, np. procesy zachodzące w rzekach czy w
zbiornikach magmowych),
SYSTEM IZOLOWANY (rzadki przypadek, kiedy nie jest możliwa ani wymiana ciepła ani wymiana
składnikow z otoczeniem, np. urządzenia zwane kalorymetrami w laboratorium do badań własności
termodynamicznych substancji).
TERMODYNAMIKA zajmuje się określaniem zmian energii podczas zachodzenia reakcji. Reakcje
zachodzą w obrębie systemu zamkniętego (składniki chemiczne nie mogą być wymieniane z
otoczeniem, na przykład reakcja w zlewce w laboratorium), bądź też systemu otwartego (możliwa
wymiana składników, np. rzeki, zbiorniki magmowe), albo systemu izolowanego (rzadki przypadek,
kiedy nie jest możliwa ani wymiana ciepła ani wymiana składników z otoczeniem.
WIELKOŚCI EKSTENSYWNE są zależne od ilości substancji i dodają się razem z dodawaniem materii
(są addytywne): są to np. masa, objętość, całkowita energia.

WIELKOŚCI INTENSYWNE nie zależą od ilości materii (nie są addytywne): są to np. temperatura czy
ciśnienie. TEMPERATURA jest miarą intensywności ruchów (drgań termicznych) cząsteczek
budujących system. Cząsteczki idealnej substancji w temperaturze zera bezwzględnego pozostają
nieruchome, gaz idealny w temperaturze zera bezwzględnego nie ucieknie z otwartego naczynia.
ENTALPIA ∆H jest miarą energii wewnętrznej substancji mierzonej przy stałym ciśnieniu: jeśli wzrasta
temperatura wzrasta też entalpia substancji. Entalpia tworzenia oznacza ilość ciepła teoretycznie
wydzieloną lub pobraną) podczas powstawania 1 mola minerału z pierwiastków w warunkach
standardowych. Reakcje, którym towarzyszy wydzielanie ciepła (mają ujemną entalpię) nazywa się
egzotermicznymi, natomiast reakcje, którym trzeba dostarczyć ciepła (mają dodatnią entalpię)
nazywa się reakcjami endotermicznymi.
ENTROPIA ∆S jest miarą prawdopodobieństwa napotkania wybranej cząsteczki materii w określonym
miejscu w przestrzeni. Dlatego popularnie nazywana jest funkcją nieuporządkowania. W
temperaturze zera bezwzględnego ruchy termiczne molekuł ustają a entropia kryształu równa jest
zero i rośnie ze wzrostem temperatury. Entropia jest miarą samorzutnej tendencji do zwiększania
nieładu we Wszechświecie i liczbowo równa jest wydatkowi energii, który trzeba ponieść, aby
przeciwstawić się temu zjawisku dla utrzymania systemu w określonym porządku.
ENERGIA SWOBODNA GIBBSA ∆G, funkcja zależna od temperatury, ciśnienia i składu systemu.Aby
energia swobodna Gibbsa reakcji ΔGr=ΔHr – T•ΔSr była ujemna proces musi być związany z wyraźnie
ujemną entalpią reakcji ΔHr (reakcja egzotermiczna) lub dodatnią entropią reakcji ΔSr (zwiększenie
nieporządku np. przez zmianę stanu skupienia) albo z obydwoma tymi przypadkami jednocześnie.
Dlaczego ΔG nazywa się „energią swobodną”? Zmiana energii swobodnej Gibbsa w czasie przebiegu
reakcji jest miarą tej części energii wewnętrznej systemu, która jest „wolna” (dostępna) do
wykonania pracy nie‑mechanicznej: może np. spowodować reakcję chemiczną i być zużyta do
utworzenia wiązań chemicznych. Energia ta jest dostępna, kiedy ΔGr jest ujemna.
ROWNANIE CLAPEYRONA mowi nam, że jeśli układ jest w rownowadze to przy zmianie warunkow PT
rownowaga ta zostanie zachowana jedynie wtedy, gdy za każdą zmianą ciśnienia iść będzie
odpowiednia zmiana temperatury tak, aby stosunek zmiany entropii reakcji do zmiany objętości
minerałow biorących udział w reakcji był zachowany:
dP/dT=ΔS/ΔV
gdzie P to ciśnienie, T to temperatura, ΔS to entropia reakcji a ΔV to zmiana objętości molowej
minerałow biorących udział w reakcji. Określenie „układ jest w równowadze” oznacza, że warunki
ciśnienia i temperatury są dobrane idealnie tak, że jednocześnie współwystępują minerały zanikające
jak i nowe fazy powstające w procesie metamorfizmu, współwystępują i są w stanie równowagi.
ROZPUSZCZANIE to przejście pierwiastków do roztworu bez zmiany składu chemicznego substancji
rozpuszczanej. Doroztworu przechodzą jony proste (np. Na+, K+, Ca2+, Cl-) lub złożone (np. SO42-,
CO32-, HCO3-). Procesy rozpuszczania zależą przede wszystkim od natury substancji rozpuszczanej
(głównie od charakteru wiązań chemicznych), temperatury i ciśnienia oraz właściwości
rozpuszczalnika (jest nim praktycznie zawsze woda, ale może mieć bardzo różny skład). Woda jest
rozpuszczalnikiem polarnym, więc oddziałuje elektrycznie na cząsteczki minerałów. Jeżeli energia
tego oddziaływania jest większa niż energia sieci krystalicznej, następuje odrywanie jonów z tej sieci
(Rysunek 3) i ich przejście do roztworu (z otoczkami hydratacyjnymi). Nie ma wielu pospolitych
minerałów, które byłyby łatwo rozpuszczalne – należą do nich niektóre chlorki (np. halit, sylwin),
azotany (np. nitronatryt) czy siarczany (np. heksahydryt, melanteryt). Miarą ich podatności na ten
proces jest rozpuszczalność, czyli maksymalna ilość substancji, jaką można rozpuścić w danej ilości
rozpuszczalnika. Podaje się ją w g/100 g roztworu, czasem w g/dm3 lub w
mol/dm3.

ILOCZYN ROZPUSZCZALNOŚCI Kso, czyli iloczyn stężeń (aktywności) jonów w roztworze nasyconym
(pozostającym w równowadze z osadem). Iloczyn rozpuszczalności to nic innego, jak stała równowagi
dla reakcji rozpuszczania danego minerału.
HYDROLIZA to reakcja rozkładu minerału pod wpływem zdysocjowanych cząsteczek wody, które w
postaci jonów H3O+ i OHsą
włączane do produktów reakcji. Hydroliza następuje przy działaniu wody na sole słabych kwasów i
słabych zasad połączonych z
dowolnymi zasadami i kwasami. Zwykle jeden z produktów hydrolizy jest łatwo rozpuszczalny i
zostaje wyługowany, drugi zaś,
nierozpuszczalny, pozostaje jako minerał wtórny. W przypadku wietrzenia glinokrzemianów częstym
produktem reakcji są minerały
ilaste (również będące glinokrzemianami lub krzemianami glinu) lub wodorotlenki Al.
UTLENIANIE to proces oddawania przez atom (jon) elektronów, w wyniku czego podwyższa od swój
stopień utlenienia. Przeciwnym procesem jest redukcja, wiążąca się z przyłączaniem elektronów, a
tym samym obniżaniem stopnia utlenienia. Ponieważ procesy te są związane z transferem
elektronów, zawsze zachodzą razem. Jon lub atom, który utlenia się nazywany jest reduktorem, gdyż
dostarcza do układu elektronów, które zostają „wyłapane” przez inny atom (jon), umożliwiając tym
samym jego redukcję. Przeciwnie – jon lub atom, który się redukuje nazywamy utleniaczem, gdyż
„wyłapując” elektrony umożliwia utlenianie innej substancji. Dla geochemii najważniejsze są procesy
redoksowe, którym podlegają żelazo, siarka i mangan

PRODUKTY WIETRZENIA
W wyniku działania powyższych procesów powstają trzy główne rodzaje produktów wietrzenia:
1. Odporne minerały pierwotne, ulegające praktycznie tylko ścieraniu i kruszeniu. Ze strefy
wietrzenia są wynoszone (głównie przez wodę, w mniejszym stopniu wskutek działania wiatru i
grawitacji) w formie okruchów. Taki transport wymaga dużej siły nośnej, jest więc zwykle stosunkowo
mało efektywny i działa na względnie małe odległości. Do minerałów takich należą najodporniejsze
pierwotne krzemiany skałotwórcze (kwarc i muskowit) oraz wiele tzw. minerałów ciężkich.
2. Nierozpuszczalne w wodzie minerały wtórne, będące wynikiem procesów rozpuszczania
niekongruentnego (takiego, w którym powstają fazy nierozpuszczalne), przede wszystkim produkty
hydrolizy krzemianów – minerały ilaste, amorficzna krzemionka, tlenki i wodorotlenki Fe, Mn i Al.
Wszystkie te substancje są bardzo drobnoziarniste, co powoduje, że w wodzie tworzą trudno
sedymentującą zawiesinę.
3. Rozpuszczalne i lotne produkty wietrzenia. Produkty rozpuszczania kongruentnego (takiego, przy
którym wszystkie powstające fazy są rozpuszczalne). Należą tu jony proste i złożone , kompleksy
organiczne i nieorganiczne oraz gazy Praktycznie wszystkie jony występujące w wodzie ulegają
hydratacji, czyli przyłączają dipole wody O przypuszczalnej formie otoczki hydratacyjnej wiele może
powiedzieć wielkość potencjału jonowego (stosunek ładunku jonu do jego promienia) (rys). Kationy o
niskich potencjałach występują w formie prostych jonów z niewielką zwykle otoczką hydratacyjną.
Wokół kationów o większych potencjałach pole elektryczne jest silniejsze – silne przyciąganie może
spowodować, że jeden z wodorów dipolu wody oddzieli się. Kationy zostają więc otoczone grupami
hydroksylowymi, tworząc wodorotlenki, które mogą polimeryzować i ulegać wytrącaniu. Jeszcze
wyższe wartości potencjału jonowego powodują całkowite rozbicie dipoli wody, czego efektem jest
otoczenie kationu tlenami –powstają złożone aniony, jak SO42-.
POTENCJAŁ JONOWY – stosunek ładunku jonu do promienia tego jonu

POTENCJAŁ REDOX – parametr kontrolujący mobilność pierwiastków w warunkach
przypowierzchniowych. Określa stabilność danego jonu zależną od energii związania lub oderwania
elektronu. Jest wartością względną mierzoną wobec standardowej reakcji.
pH – wykładnik stężenia jonów H+, = -log [H+]
Eh – ilościowa miara warunków redoksowych. Stwierdza , czy reakcja jest w kierunku utleniania czy
redukcji. Gdy red = utl to Eh = E0 (ln1=0) Wzrasta Eh – utlenianie, maleje Eh – redukcja Im wyższe Eh
tym trudniej utlenić.
KARBONATYZACJA (UWĘGLANOWIENIE) – kwas węglowy wypiera aniony innych kwasów w wyniku
czego węglany zastępują inne związki chemiczne.
HYDRATACJA (UWODNIENIE) polega na przyłączeniu wody w wyniku czego z minerału bezwodnego
tworzy się minerał uwodniony a z minerału niżej uwodnionego wyżej uwodniony.
PIERWOTNE ROZPROSZENIE – rozmieszczenie pierwiastków w utworach skalnych niezwietrzałych ,
niezależnie od ich pochodzenia, a oprobowane skały są nazywane skałami podłoża.
JON HYDRONIOWY JON H30+ i traktujemy go jako proton związany koordynacyjnie z cząsteczką
wody.
AMD – kwaśne wody kopalniane, wysoko zmineralizowane
PEW (EC) – przewodność elektrolityczna w 1S (simens)
BTX – węglowodory aromatyczne
WWA - wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne
OWO – ogólny węgiel organiczny
TIC – węgiel nieorganiczny
CHZT (COD) – chemiczne zapotrzebowanie na tlen czyli ilość mocnego utleniacza niezbędnego do
rozkładu substancji organicznej
BZT – biochemiczne zapotrzebowanie na tlen
SORPCJA – proces fizyczny lub chemiczny prowadzący do przyłączenia substancji (sorbatu) do innej
substancji (sorbentu) : adsorpcja, absorpcja, wymiana jonowa. Cechy sorbentu : drobne uziarnienie,
struktura warstwowa, kanałowa, centra aktywne, duża powierzchnia właściwa, duża porowatość ,
plastyczność, przepuszczalność.
KOLOIDALNE WODOROTLENKI ŻELAZA MANGANU I GLINU mają własności amfoteryczne i w
zależności od pH środowiska uzyskują ładunek dodatni lub ujemny. Charakter ładunku zależy od
zachowania się ich przypowierzchniowych grup hydroksylowych, które przy niskim pH przyłączają ze
środowiska protony a przy wysokim pH tracą swoje jony wodoru na rzecz otaczającego je roztworu.
WSKAŹNIK MIGRACJI WODNEJ K – wskaźnik zdolności wymywania pierwiastka ze skały, ilościowo
równy zawartości pierwiastka w wodzie powierzchniowej( lub gruntowej), do zawartości tego
pierwiastka w skale przez nią drenowanej. K = 1000m/aN
TŁEM GEOCHEMICZNYM jest poziom zawartości składnika reprezentatywny dla badanego regionu
(obszaru) lub dla analizowanego materiału geologicznego
ANOMALIĄ jest regionalne lub lokalne odstępstwo od przyjętego poziomu (tła) zawartości składnika
lub mierzonego parametru (pH, Eh, mętności wody, przejrzystości powietrza itp.). Anomalie nie są z
reguły jednostkowymi “wyskokami” ponad wartości przeciętnego tła: stanowią one maksima w
obrębie generalnie podwyższonych wartości czyli występują w aureolach.
ANOMALIA ISTOTNA (RZECZYWISTA) wskazuje bezpośrednio na lokalizację złoża lub źrodła
zanieczyszczeń. Anomalie są większe od obszaru zmineralizowanego, niekiedy kilkadziesiąt lub
kilkaset razy, co powoduje zwiększenie szans znalezienia złoża. W idealnym przypadku anomalia
istotna powinna być położona tuż obok złoża lub nad złożem, z ktorym jest związana genetycznie; jej
znalezienie oraz rozpoznanie jest wtedy rownoznaczne ze znalezieniem złoża.
ANOMALIE FAŁSZYWE (NIEISTOTNE) powstają w wyniku transportu (migracji) a następnie
nagromadzenia (akumulacji) pierwiastka czy składnika z dala od źrodła. Wskazują one nie na źrodło

lecz na lokalną zmianę fizycznych lub chemicznych warunkow transportu w wyniku czego mobilne
(ruchliwe) składniki stają się niemobilne i powstają ich nagromadzenia.
Bariera geochemiczna może powstać np. w wyniku zmian odczynu pH, zmiany środowiska
redukcyjno–utleniającego Eh, zmiany prędkości i siły nośnej cieku wodnego, spadku prędkości
migracji wod podziemnych, raptownej zmiany litologii osadu na skały ilaste o wysokich własnościach
sorpcyjnych itp.
Anomalia negatywna – maleje względem tła
Klark – średnia zawartość pierwiastka w górnych 16 km litosfery
Kontrast anomalii – stosunek wartości maksymalnej do wartości tła lub do wartości klarka. Im
większy kontrast tym anomalia bardziej wyraźna.
Współczynnik koncentracji złożowej – stosunek najmniejszej zawartości pierwiastka w zlożu do
klarka tego pierwiastka dla litosfery.
Skała relatywna – szybko zatrzymuje jony lub roztwory na etapie ich pierwotnej mineralizacji
Skała nierelatywna – pozwala na dalszy przepływ jonów i roztworów.
Syngenetyczne – czasowo równowiekowe ze skałą.
Epigenetyczne – młodsze od skały, mogły tworzyć anomalie w wyniku dyfuzji jonów metali lub
infoltracji roztworów metalonośnych w skały bezpośrednio otaczające
Pierwiastek wskaźnikowy – w charakterystyczny sposób związany z danym typem mineralizacji,
mogą tworzyć wokół strefy rudnej anomalie o kształtach i rozmiarach często większych od anomalii
pierwiastków głównych
Migracja ciągła – nie ulega przerwaniu, zawartość pierwiastków maleje stopniowo
Bariera geochemiczna – obszar na którym nastąpiła zmiana parametrów fizycznych i chemicznych
prowadząca do wtórnej koncentracji minerałów i pierwiastkow które tworzą anomalie.
Iloczyn rozpuszczalności – podatność danej substancji na rozpuszczanie w warunkach normalnych.
Próchnica – obumarła substancja organiczna, mieszanina bezpostaciowych związków utworzonych w
wyniku humifikacji ( rozpad -> synteza w procesie wietrzenia)
Żel krzemionkowy – krzemionka bezpostaciowa
W zależności od oprobowanego materiału wyrożnia się poszukiwania

1)

LITOGENICZNE przeprowadza się przez systematyczne opróbowanie skał i
skorelowanie wyników z mapami geologicznymi.

2)

HYDROGEOCHEMICZNE (wody)

3)

BIOGEOCHEMICZNE (materiał roślinny)

4)

ATMOGEOCHEMICZNE (gazy)

5)

GEOBOTANICZNE ( nie wykonuje się analiz chemicznych! Polegają na
interpretacji map botanicznych)

BADANIA REKONESANSOWE – zmierzają do znalezienia prowincji lub obszarów geochemicznych
stanowiących obszary perspektywne. Pobiera się niewiele próbek głownie skał podłoża, osady
strumieni i rzek, materiał botaniczny czasami gleby.
BADANIA SZCZEGÓŁOWE GEOCHEMICZNE – maja na celu okonkturowanie obszaru z interesującą nas
stwierdzoną wcześniej mineralizacją, stanowią podstawę do ostatecznej eksploracji geologicznej
metodą wkopów, wierceń lub wyrobisk podzwiemnych.