 |
|
|
Полынов. КОРА ВЫВЕТРИВАНИЯ |
Сера в коре выветривания
|
Смотрите также:
Элювиальные коры выветривания...
Борис Борисович Полынов. Геохимия ...
Ряды миграции академика Б. Б. Полынова ...
Мейен - Из истории растительных династий
Биографии биологов, почвоведов
|
§ 44. Значительно сложнее и многообразнее превращения в зоне выветривания соединений серы.
Общее количество серы в земной коре исчисляется в 0.06% от ее массы и 0.05°/о от объема (колич. атомов,). Достаточно разнообразные формы ее соединений встречаются как среди ювенильных, так и фреатических минералов. Из ювенильных форм прежде всего следует указать на разности вулканического происхождения самородной серы, которая находится обычно среди сублимационных образований у кратеров действующих вулканов.
Эта ювенильная сера содержит обычно примеси селена (вулканы острова Липари), теллура (вулканы Японии), мышьяка и других элементов.
Некоторое количество самородной серы в области действующих вулканов может, повидимому, образоваться не прямой возгонкой, а в результате неполного окисления юве- нильного же HS, выделяемого фумароллами.
Из других серусодержащих вулканических сублиматов следует назвать: реальгар (AsS), сульфаты натра, калия, меди, лития и др. )Лз газообразных вулканических соединений серы наиболее обычны сероводород (H3S) и сернистый ангидрид (S02), причем относительно последнего есть предположение, что он также образуется уже после выделения путем окисления парообразной серы.
В изверженных породах мы также встречаем целый ряд содержащих серу минералов. Сюдг относятся: гаюин (3NaAlSi04. CaS04), нозеан (3NaAlSi04, Na2S04), пирит (FeS2), пирротин (Fe7S8—FeuS12), более редко молибденит (MoS2), обнаруживаемый в гранитах, борнит (Cu3FeSj в пегматитовых жилах, в которых встречаются также: цинковая обманка (ZnS), свинцовый блеск (PbS), халькопирит (CuFeS2) и др.
Большинство других сернистых соединений (сульфидов и сульфосолей) также принадлежит жильным минералам и особенно рудным жилам, генетически связанным с магмой. Среднее содержание серы в изверженных породах исчисляется в О.05°/о от их массы. В осадочных породах оно заметно понижается, но в гидросфере достигает до 0.09% ее массы.
В цикле соединений серы в зоне выветривания отмечаются следующие ваяснейшие моменты: 1) окисление, гидратация и растворение ювенильных соединений; 2) поступление серы в состав живого вещества из растворов или прямо выпадение из них в форме сульфатов; 3) гниение и тление органических остатков; 4) вторичное окисление продуктов гниения и обменные реакции различного характера.
Окисление и гидратация охватывают как разности самородной ювенильной серы, так и сернистые соединения. В результате этих процессов образуются разнообразные вадозные сульфаты: одни из них являются продуктами прямого окисления, напр.': PbS + 40 PbS04, другие же представляют продукты взаимодействия серной кислоты, полученной путем окисления серы или сероводорода с какими-либо другими минералами, напр.: Н.О + S03 + MgSi03 MgS04 + Н30 + Si02
Образовавшиеся сульфаты не обладают одинаковой устойчивостью: одни из них легко переходят в растворы (Na2S04, K2S04), другие труднее (CaS04), третьи легко отдают свое основание: FeSO* + Na2C03 FeCO, + Na2S04.
Во всяком случае, в большем или меньшем количестве сульфаты поступают в природные вадозные растворы. Составляя постоянный элемент белковых соединений и часто также входя в состав растительных эфирных масел (горчичное семя, чеснок, хрен), сера активно извлекается из растворов всеми растениями. Она не составляет в золе растений элемента высокого содержания. Обычно, но крайней мере, у сельскохозяйственных растений, ее количество- уступает содержанию фосфора, но часто превышает содержание кальция. Принимая во внимание постоянное присутствие серы в составе как растительных, так и животных организмов, мы должны допустить, что общее количество серы, находящееся в данный момент в составе живого вещества, достигает значительной как абсолютной, так и относительной (по отношению ко всему количеству серы в земной коре) величины. Для некоторых же низших организмов, как мы знаем (серобактерии), сера является существенным элементом их субстанций.
Разложение органических веществ является источником вадозных сернистых соединений и, прежде всего, H2S, микробиологическое окисление которой дает вадозную самородную серу.
Необходимо, однако, напомнить, что источником вадозных сернистых соединений и самородной серы служит не только сера белков и органических соединений, но и сульфаты, подвергающиеся микробиологическому процессу десульфуризации (§ 14). Эти процессы охватывают обширные пространства как подводно-морской области, так и районов грунтового засоления, тем более, что микроорганизмы десульфуризации Развивают свою жизнедеятельность при самом ничтожном содержании органических веществ. Характерным побочным продуктом десульфуризации является вадозное сернистое коллоидальное железо — гидротроилит (FeS.nHaO) 3H2S + Fe208 S + 2FeS + 3H20.
Окисление самородной серы и сернистых соединений — процесс, как мы знаем уже, также микробиологический, приводит серу в конечном результате опять к состоянию сульфатов. В различные моменты этого цикла то или иное количество серы может выходить из цикла коры выветривания и поступать вместе с осадочными породами в более глубокие оболочки литосферы. Она уходит в форме сульфатов, серы органических соединений, сохраняясь в угле и нефти, в форме сернистых соединений, как, например, того же г ид ротроилята, который, подвергаясь кристаллизации еще в пределах коры выветривания, переходит в марказит и вадозный пирит (FeS2), причем обогащение его молекулы серой происходит, повидимому, за счет абсорбированного гидротроилитом сероводорода.
При концентрации вадозных растворов сульфаты выпадают в составе озерно-соленых осадков и солей, засоляющих грунт и почву. Главнейшие формы этих вадозных минералов были уже перечислены выше (§ 40).
Близкие сере элементы селен и теллур сопровождают, как мы видели, ювенильные разности самородной серы, некоторые сернистые природные соединения, как, например, агу- и л а р и т — Ag2 (S, Se), онофрит — Hg (S,Se) и дают небольшое количество самостоятельных первичных минералов — серебра, свинца, меди, ртути и золота: теллуристое серебро — AgTe, п е т у и т — (Ag,Au) «Те, берцелианит — (Cu,Ag)2Se, клаустали т—PbSe, а л таит—РЬТе, тьеман- н и т HgSe, колорадои т—HgTe, сильвани т—AuAgTe4 и др. Выветривание этих минералов ведет к образованию некоторых редких вадозных селенитов и теллуритов: хал ь- коменита — CuSe03. 2НаО, магнолита — HgTe04, д у р- д е н и т а — Fe2(Te03)34H20. О роли селена и теллура в живом веществе сведений не имеется.
|
|
|
|
К содержанию книги: Б.Б.Полынов - Кора выветривания
|
Последние добавления:
Тюрюканов. Биогеоценология. Биосфера. Почвы
Происхождение и эволюция растений
Биографии ботаников, биологов, медиков