Agyagkızetek. Alkotórészek



Hasonló dokumentumok
NEM KONSZOLIDÁLT ÜLEDÉKEK

Törmelékkızetek. Törmelékes kızet. Legalább 50%-ban törmelékes alkotórészek. Szemcseméret alapján. kızettöredékek ásványtöredékek detritális mátrix

Törmelékes kızet. Legalább 50%-ban törmelékes alkotórészek. Szemcseméret alapján. kızettöredékek ásványtöredékek detritális mátrix

Bevezetés a talajtanba VIII. Talajkolloidok

gait k, rozzák k meg solják szembeni viselkedését, szerkezetét és a talajba került anyagok (tápanyagok, szennyezıanyagok, stb.

6. A TALAJ KÉMIAI TULAJDONSÁGAI. Dr. Varga Csaba

2. Talajképző ásványok és kőzetek. Dr. Varga Csaba

9. előadás Fillo (réteg-) szilikátok és tekto- (térhálós) szilikátok

10. elıadás Filloszilikátok és tektoszilikátok

1. Terméselemek 2. Szulfidook 3. Oxidok, hidroxidok 4. Szilikátok 5. Foszfátok 6. Szulfátok 7. Karbonátok 8. Halogenidek 9.

Határfelületi elektromos tulajdonságok ( tétel) Előadás: március 11

KŐZETEK ELŐKÉSZÍTÉSE A LEPUSZTULÁSRA. Aprózódás-mállás

Tesztkérdések az Ásványtani és kızettani alapismeretek tárgyhoz

8. elıadás AZ ÁSVÁNYOK RENDSZEREZÉSE SZULFÁTOK, FOSZFÁTOK, SZILIKÁTOK (NEZOSZILIKÁTOK)

5. elıadás KRISTÁLYKÉMIAI ALAPOK

Vályogfalazat nyomószilárdsági vizsgálata

Metamorf kızetek osztályozása

A Föld kéreg: elemek, ásványok és kőzetek

Litoszféra fő-, mikro- és nyomelemgeokémiája

a.) filloszilikátok b.) inoszilikátok c.) nezoszilikátok a.) tektoszilikátok b.) filloszilikátok c.) inoszilikátok

Készitette: Szabó Gyula Barlangi kutatásvezetı Csorsza László barlangkutató

Kémiai reakciók. Közös elektronpár létrehozása. Általános és szervetlen kémia 10. hét. Elızı héten elsajátítottuk, hogy.

Adszorpció folyadékelegyekből 2. Elektrolit oldat

ÁSVÁNYOK-KİZETKÉPZİDÉS

Karbonát és szilikát fázisok átalakulása a kerámia kiégetés során (Esettanulmány Cultrone et al alapján)

Ragasztás, ragasztóanyagok

Speciálkollégium. Dr. Fintor Krisztián Magyary Zoltán Posztdoktori Ösztöndíj TÁMOP A/ Nemzeti Kiválóság Program Szeged 2014

Szilikátok 3. Filloszilikátok SZAKÁLL SÁNDOR ÁSVÁNYRENDSZERTAN. A kristályrajzokat készítette: Fehér Béla

9. elıadás Szoro-, ciklo- és inoszilikátok

Az ásványok rendszerezése Az ásványok osztályokba sorolásának alapelvei: - Összetétel - Kristályszerkezet - Előfordulás Összesen 9 osztályba soroljuk

EGY SPECIÁLIS, NEM KONSZOLIDÁLT ÜLEDÉK: A TALAJ

Sav bázis egyensúlyok vizes oldatban

Szigetelők Félvezetők Vezetők

Ólom viselkedése montmorillonitos talajban nedvesítési-szárítási ciklusok hatására

MÓDOSÍTOTT RÉSZLETEZŐ OKIRAT (1) a NAH / nyilvántartási számú akkreditált státuszhoz

Kémiai kötések. Kémiai kötések kj / mol 0,8 40 kj / mol

Előadás címe: A vörösiszappal szennyezett felszíni vizek kárenyhítése. Mihelyt tudjátok, hogy mi a kérdés érteni fogjátok a választ is Douglas Adams

Felületi jelenségek. Gáz folyadék határfelület. γ V 2/3 = k E (T kr -T) Általános és szervetlen kémia 8. hét. Elızı héten elsajátítottuk, hogy

Épületgépészeti csőanyagok kiválasztási szempontjai és szereléstechnikája. Épületgépészeti kivitelezési ismeretek szeptember 6.

Litoszféra fő-, mikro- és nyomelemgeokémiája

Környezetvédelem / Laboratórium / Vizsgálati módszerek

Klasszikus analitikai módszerek:

Zeolitos tufa alapú nanodiszperz rendszer tápelem hordozó mátrixnak

A VÍZ OLDOTT SZENNYEZŐANYAG-TARTALMÁNAK ELTÁVOLÍTÁSA IONCSERÉVEL

I. Atomszerkezeti ismeretek (9. Mozaik Tankönyv: oldal) 1. Részletezze az atom felépítését!

7. elıadás AZ ÁSVÁNYOK RENDSZEREZÉSE OXIDOK, HIDROXIDOK, KARBONÁTOK

Talajmechanika. Aradi László

Kerámiák archeometriai vizsgálata

Tartalom A bentonitsz A be őnye y g Bentonitsző itsz n ő yeg y hulladék é lerakók ó aljza z tszigeteléseként Bentonitsző itsz n ő yeg y ek vízzá

Karbonát és szilikát fázisok átalakulása a kerámia kiégetése során (Esettanulmány Cultrone et al alapján)

ELEKTROLITOK VEZETÉSÉVEL KAPCSOLATOS FOGALMAK

Az anyagi rendszerek csoportosítása

Általános és szervetlen kémia 3. hét Kémiai kötések. Kötések kialakítása - oktett elmélet. Lewis-képlet és Lewis szerkezet

Kerámiák archeometriai vizsgálata

A talajsavanyodás által előidézett egyéb talajdegradációs folyamatok és az ezekre vonatkozó indikátorok kidolgozása Bevezetés Anyag és módszer

5. A talaj szerves anyagai. Dr. Varga Csaba

Jellemző redoxi reakciók:

2 képzıdése. értelmezze Reakciók tanult nemfémekkel

VÍZKEZELÉS Kazántápvíz előkészítés ioncserés sómentesítéssel

MÓDOSÍTOTT RÉSZLETEZŐ OKIRAT (1) a NAT /2015 nyilvántartási számú akkreditált státuszhoz

Sillabusz az Orvosi kémia szemináriumokhoz 3. Szervetlen vegyületek nevezéktana

68665 számú OTKA pályázat zárójelentés

Dr. JUVANCZ ZOLTÁN Óbudai Egyetem Dr. FENYVESI ÉVA CycloLab Kft

A talaj kémiája

Az anyagok mágneses tulajdonságai

MAGYAR KÖZLÖNY. 36. szám. MAGYARORSZÁG HIVATALOS LAPJA március 4., hétfõ. Tartalomjegyzék

Szakértesítő 1 Interkerám szakmai füzetek A folyósító szerek viselkedése a kerámia anyagokban

Az elektromos kettősréteg. Az elektromos potenciálkülönbség eredete, értéke és az azt befolyásoló tényezők. Kolloidok stabilitása.

A talajok kémhatása. ph = -log [H + ] a talaj nedvesség tartalmának változásával. a talajoldat hígul vagy töményedik,

TALAJAZONOSÍTÁS Kötött talajok

Indikátorok. brómtimolkék

Adatgyőjtés, mérési alapok, a környezetgazdálkodás fontosabb mőszerei

m n 3. Elem, vegyület, keverék, koncentráció, hígítás m M = n Mértékegysége: g / mol elem: azonos rendszámú atomokból épül fel

Az élethez szükséges elemek

ÜLEDÉKES EREDETŰ VASÉRCTELEPEK. Szallagos Vas Formáció (BIF) eredete, típusai, geológiája és gazdasági jelentősége

A hulladékkezelés ásványtani vonatkozásai

Kémiai fizikai alapok I. Vízminőség, vízvédelem tavasz

Redoxi reakciók Elektrokémiai alapok Műszaki kémia, Anyagtan I előadás

ÁSVÁNYOK ÉS MÁS SZILÁRD RÉSZECSKÉK AZ ATMOSZFÉRÁBAN

RÉSZLETEZŐ OKIRAT (1) a NAH /2018 nyilvántartási számú akkreditált státuszhoz

Röntgen-pordiffrakció (XRD) Kő-, kerámia- és fémek archeometriája Kürthy Dóra

Ásványok. Az ásványok a kőzetek építő elemei.

Röntgen-pordiffrakció (XRD) Kőeszközök, fémek és kerámiák archeometriája Kürthy Dóra

Minták előkészítése MSZ : Ft Mérés elemenként, kül. kivonatokból *

Vízminőség, vízvédelem. Felszín alatti vizek

KÉMIA Kiss Árpád Országos Közoktatási Szolgáltató Intézmény Vizsgafejlesztő Központ 2003

TÁPANYAGGAZDÁLKODÁS. Az Agrármérnöki MSc szak tananyagfejlesztése TÁMOP /1/A

A talaj alkotórészei szilárd, folyadék és gázfázis...2. Fizikai-kémiai alapfogalmak. Kémiai egyensúlyok. Reakciók kinetikája...4

Talajkémia. Fizikai-kémiai alapfogalmak. Kémiai egyensúlyok. Reakciók kinetikája.

Kötések kialakítása - oktett elmélet

10. előadás Kőzettani bevezetés

FÖLDMŰVELÉSTAN. Az Agrármérnöki MSc szak tananyagfejlesztése TÁMOP /1/A

KONDUKTOMETRIÁS MÉRÉSEK

KÉMIA. Kiss Árpád Országos Közoktatási Szolgáltató Intézmény Vizsgafejlesztő Központ 2003

Michéli Erika Szent István Egyetem Talajtani és Agrokémiai Tanszék

Minőségi kémiai analízis

a NAT /2013 nyilvántartási számú akkreditált státuszhoz

A 27/2012. (VIII. 27.) NGM rendelet (29/2016. (VIII. 26.) NGM rendelet által módosított) szakmai és vizsgakövetelménye alapján.

I. ANALITIKAI ADATOK MEGADÁSA, KONVERZIÓK

BME Vízi Közmő és Környezetmérnöki Tanszék. Szabó Anita. Foszfor eltávolítás és a biológiai szennyvíztisztítás intenzifikálása kémiai előkezeléssel

Átírás:

Agyagkızetek Alkotórészek Elsıdlegesen agyagásványok + kvarc, földpát, karbonátok Agyagásványok: d < 2 µm szemcseméret, lemezszilikátok magas adszorpciós képesség magas ioncserélı képesség kis permeábilitás nagy fajlagos felület duzzadóképesség 1

Agyagásványok szerkezete Alapelemek: tetraéderes (T) és oktaéderes (O) rétegek tetraéderes: SiO 4 tetraéder, Si Al (Fe 3+ ) helyettesítés gyakori oktaéderes: kation: Al, Mg, Fe 2+, Fe 3+, ritkábban Li, Ti, V, Cr, Mn, Co, Ni, Cu, Zn; anion: 2 ponton OH -, többiben O 2- A tetraéderek egymással közös O 2- -on keresztül kapcsolódnak A T és O rétegek közös O 2- gyökökkel kapcsolódnak, az O 2- gyökök hexagonális keresztmetszető szelvényt alkotnak Az építıkı: az [SiO 4 ] 4- tetraéder 2

A tetraéderes réteg: SiO 4 polimerizációja: [Si 2 O 5 ] 2- Oktaéderes réteg: trioktaéderes Brucit: : Mg(OH) 2 analógiáján c 3

Dioktaéderes réteg a 2 a 1 Gibbsite: Al(OH) 3 analógiája középpontban Al, csúcsokon OH - minden harmadik oktaéder helye üres dioktaéderes Szerkezetek 1:1 szerkezet: TO (elemi cella 4T + 6O) 2:1 szerkezet: TOT (elemi cella 8T + 6O) mindegyikbıl dioktaéderes (Mg, Fe 2+...) és trioktaéderes (Al, Fe 3+...) rétegközi / interlamináris kationok TO típus: a szerkezet semleges TOT típus: töltéssel rendelkezik a pikkelyek töltése a felületen ph függı: ph<5,5: +; ph>5,5: - adszorpciós képesség és ioncsere a felszínen, és a köztes rétegben, valamint az élek mentén ioncsere kapacitás: + töltéső ionok száma milliekvivalens értékben, amennyit 100 g agyag semlegesíteni tud szabvány: ammónium acetáttal 4

Osztályozás T és O rétegek konfigurációja szerint: 1:1; 2:1 típusú szerkezetek 2:1 típusnál a közberétegzett tag alkotója szerint cserélhetı kation és víz: TOTAiC inaktív kation: TOTI oktaéderes réteg: TOTO az elemi cellára vonatkozó töltésszám szerint a töltést okozó helyettesítések helye szerint (T vagy O rétegben) Osztályozás 1:1 szerkezet: kaolinit (diokt.) csoport: kaolinit dickit, nacrit, halloysit 2:1 szerkezetek: a közberétegzett tag típusa szerint TOTAiC (cserélhetı kation és víz) szmektitek: diokt: montmorillonit csoport: montmor., beidellit, nontronit triokt: saponit vermikulit (diokt, ill. triokt.) TOTI (inaktív kation): csillám csoport: illit (diokt.) TOTO (oktaéderes réteg): kloritok (di és triokt.) kevert szerkezető agyagásványok (pl. illit - szmektit) 5

Kaolinit szerkezet Kaolinit: Al 2 [Si 2 O 5 ] (OH) 4 T-layers and diocathedral (Al 3+ ) layers (OH) at center of T-rings T and fill base of VI layer weak van der Waals bonds between T-O T O groups Yellow = (OH) T O - T O - T O vdw vdw Csillám szerkezet (illit) Muszkovit: K Al 2 [Si 3 AlO 10 ] (OH) 2 (coupled K - Al T-layer - diocathedral (Al 3+ ) layer - T-layer - K K between T - O - T groups is stronger than vdw Al IV ) T O T I T O T I T O T 6

Szmektit szerkezet kaolinit Bázis rácstávolság 7,2 Ǻ semleges oktaéderes és igen gyenge töltéső tetraéderes réteg => töltésszám X ~ 0 igen gyenge ioncsere kapacitás (CEC): 5-15 A rétegek közötti kötés erıs aránylag nagy szemcseméret: 4 µm-ig kis fajlagos felület (BET): 6-25 m 2 /g 7

Szmektitek Duzzadó agyagásványok: a bentonit fı alkotója montomorillonit: diokt. ( (T): Si; (O): Al(Mg)), töltés az rétegtıl; közberétegzıdı: Na 2+, Ca 2+ beidellit: diokt. ( : Si(Al); : Al) töltés: T. nontronit: diokt. ( : Si(Al); : Fe 3+ ) töltés T. saponit: triokt. ( : Si(Al); : Mg) töltés: T. X: 0,2-0,6: kevés az erıs kötéshez a rétegek között a kation megtartásához erısen duzzad, kis szemcseméret BET: 600-800 m 2 /g; vízadszorpció a felületen és a rétegek között Duzzadóképesség Térfogatváltozás víz, vagy más poláros oldószer megjelenésekor változó töltésszámú: duzzadóképes állandó töltésszám (0, 1, 2): nem duzzad a duzzadóképesség függ a kationcserélı képességtıl töltéssőrőségtıl, a töltés pozíciójától 8

Vermikulit Bázis rácstávolság 14 Ǻ : Si(Al); : Mg töltés: rétegben X=0,6-0,9 köztes rétegben Mg 2+, Ca 2+ kiegyenlít csak felületi vízadszorpció csökkent duzzadóképesség CEC=150 átmeneti szerkezet a kloritok és szmektitek között aggradáció: növekvı rendezettség klorit felé degradáció: töltéskiegyenlítı kation helyett cserélhetı szmektit felé csillámok, kloritok bontódásából, ahol a K + -t hidratált Mg 2+ helyettesíti képes visszarendezıdni Illit Csillám, : Si(Al); : Al X=0,6-1 Bázis rácstáv: 10 Ǻ, a K + erısen kötıdik, besüllyed a rétegbe nem duzzad, CEC=25 megfelelı körülmények között (t, T, víztart., összetétel) átalakul szmektitté 9

Kloritok : Al,Si; : Fe 2+, Fe 3+ (chamosit), Al, Mg (klinoklór) Bázikus kızetek mállásából metamorf kızetekben detritális mátrix alkotója, diagenetikus is lehet nem duzzad, CEC=25, BET=80 Agyagkızetek nem agyagásvány komponensei Kvarc: egykristályok, kirstálytöredékek kızetliszt szemcseméret (0,008-0,003 mm) detritális szemcsék, ill. diagenetikus Q: szmektit-illit átalakuláskor felszabaduló SiO 2, kovavázú élılények átkristályosodásánál földpát: igen ritka, kızetliszt szemcseméret karbonátok: ritkán, diagenetikus kalcit és szkelettöredékek kevert agyag + karbonát kızet 10

Szerves anyag: gyors betemetıdés, vagy euxin környezetben (gyenge cirkuláció) CH képzıdés FeOOH-Fe 2 O 3 : oxidatív környezetben vörös, illetve barna Agyagkızetek képzıdése Szövetileg és ásványtanilag éretlen kızetek: a regolit felé tart kis szemcseméret sokáig szuszpenzióban csak nyugodt dinamikájú, alacsony energiaszintő környezetben ülepedik: mélytengeri medencék deltaüledékek disztális (távoli) része tavak, mocsarak reziduális mállástermékek: sok kızetüveg bontódásakor bentonit képzıdés 11

Képzıdés Örökléssel: üledékes kızetek öröklött agyagásványai neoformációval: ionos / kolloid oldatból összerendezıdve transzformációval: az agyagásvány rendezettsége változik degradáció - aggradáció 12

Autigén agyagásvány-képzıdési környezetek Tengeri, tavi környezetben betemetıdési zónákban hidrotermális bontódás során 13

Recens tengeri és tavi környezetben elıforduló autigén agyagásványok (Aplin, 1993) csoport faj képz. környezet példa szmektit Fe(II)/Mg gazdag Fe(II)/Fe(III) gazdag nontronit Si, Mg gazdag, anoxikus, hidrotermális Vörös-tenger Si, Fe gazdag, anoxikus/oxidatív, hidrotermális Vörös-tenger Si, Fe gazdag, oxidatív, hidrotermális Közép-Atlanti hátság, Galapagos hátság Si, Fe gazdag, oxidatív, tavi Csád-tó Fe(III) gazdag Si, Fe gazdag, oxidatív, pelágikus Bauer süllyedék Fe(III), Al gazdag Si, Fe, Al gazdag, oxidatív, pelágikus Csendes-óceán középsı része Mg gazdag Si, Mg gazdag, evaporitos Csád-tó szmektit? "glaukonitos szmektit" csillám? "glaukonitos csillám"? "fillit C" (glaukonitféle) Si, Fe gazdag gyengén oxidatív kontinentális self perem Si, Fe, Al gazdag, gyengén oxidatív kontinentális self kaolinit odinit Fe, Al gazdag, gyengén oxidatív kontinentális self Guineai öböl szenegáli partok klorit Al gazdag Al gazdag anoxikus kontinentális self Dél Kínai-tenger 14

Kaolinitképzıdés eloszlása egyenlítı környéki kont. selfen Ny-Afrika, Ny-Ausztrália, Atlanti ó. medencéje. Szinte nincs a Csendes-óceán medencéjében kontinentális eredet Illitképzıdés eloszlása glaukonitos, 0-60 -os szélességben, mélytengeri zónák kivételével mindenhol jelentıs: kont. self belsı zónái. 15

Szmektitképzıdés eloszlása Szmektit: mélytengeri zónákban igen jelentıs: MORB Kloritképzıdés eloszlása klorit: 30% fölött ritkán, leginkább hidegvizi környezetben 16

Kevert szerkezető agyagásványok Betemetıdés hatására szmektit illit/szmektit keverék már 45 C felett agyagpalák: illit-klorit tartalom, az átrendezıdés a betemetıdéssel együtt valósul meg az illit+klorit stabilitás felé 17

Agyagok kızettéválása Töltéseloszlás az agyagásvány pikkelyeken: csúcsok, élek: +; lapok: - elektrosztatikus, ideiglenek kapcsolat alakul ki: lap-él; lapcsúcs; lap-lap kapcsolódás kártyavár-szerő szerkezetek kötés a vízburok által, erıssége az elektrolit koncentrációjától függ flokkulált, pelyhes halmazok kapcsolódás Koagulációs kapcsolat: reverzibilis, vízfilmen keresztül (10-8 N) pontszerő kapcsolat: vízfelvétel függı, visszaalakulhat koagulációssá (10-6 - 10-8 N) fázisos: irreverzibilis, vízfelvételre érzéketlen (> 10-6 N) cementációs (erıs) 18

Tömörödés Kezdeti struktúrák: sejtes, flokkulált, él-lap kontaktussal (porozitás kb. 80%) mátrixos: gyengén/közepesen tömörödött, koagulációs és pontszerő kapcsolat (p: 30-50%) turbulens: lap-lap kapcsolat dominál, félkemény, kezdeti alaki irányítottság lamináris: p<40-5%-ra csökken, alaki irányítottság 19