Выветривание минералов и почвообразование

Выветривание минералов и почвообразование описывают химическое разрушение породообразующих минералов и генезис почв, высвобождая элементы и образуя вторичные минералы, которые определяют реакционную способность почвы.

Definition

Химические процессы, посредством которых минералы растворяются и трансформируются во время выветривания, способствуя формированию и эволюции почв.

Scope

Эта тема охватывает растворение и трансформацию первичных минералов под воздействием воды, кислот и биологической активности, образование вторичных глин и оксидов, а также химические аспекты развития почв. Она связывает выветривание с поступлением питательных веществ, генерацией щелочности и долгосрочным регулированием диоксида углерода.

Core questions

• Какие реакции управляют химическим выветриванием минералов?
• Какие вторичные минералы образуются в процессе развития почвы?
• Как выветривание обеспечивает поступление питательных веществ и поглощает диоксид углерода?
• Что контролирует скорость выветривания в полевых условиях?

Key theories

Гидролиз и выветривание, стимулируемое кислотами

Силикатные и другие первичные минералы выветриваются главным образом путем гидролиза и растворения, стимулируемого протонами и лигандами, высвобождая основные катионы и кремнезем и образуя глины и оксиды, которые определяют химический состав почвы.

Mechanisms

Угольная и органические кислоты, а также вода воздействуют на поверхности минералов, разрывая связи и высвобождая ионы; продукты повторно осаждаются в виде вторичных глин и оксидов железа и алюминия. Потребление протонов во время выветривания силикатов генерирует щелочность, связывая выветривание с долгосрочным углеродным циклом.

Clinical relevance

Выветривание поставляет питательные вещества, образует реакционноспособные вторичные минералы, которые удерживают загрязняющие вещества, и обеспечивает естественный буфер против закисления, а также снижает уровень атмосферного диоксида углерода в геологическом масштабе времени.

History

Геохимическое понимание выветривания развивалось благодаря работам Гольдшмидта по распределению элементов и исследованиям кинетики растворения минералов и генезиса почв в 20-м веке.

Key figures

• Victor Goldschmidt

Seminal works

• sposito2008
• vanLoon2017

Frequently asked questions

Как выветривание горных пород влияет на климат?

Выветривание силикатов потребляет диоксид углерода в виде угольной кислоты, действуя в геологических масштабах времени как медленный регулятор атмосферного диоксида углерода.