화학 원소

퇴적암

풍화에 의한 기존 암석의 분해, 퇴적물로서 풍화 제품의 운송 및 퇴적, 그리고 퇴적 암석의 최종 형성은 재료의 총 혼합물을 생성 할 것으로 예상 될 수 있으며, 이에 따라 요소의 추가적인 지구 화학적 분화에 대항하여 작용할 수있다. 그렇지 않다; 퇴적 과정은 종종 원소의 현저한 농도를 생성하여 특정 미네랄의 거의 순수한 침전물로 이어집니다. 예를 들어, 일부 사암은 99 % 이상의 석영과 99 % 이상의 탄산 칼슘을 포함하는 석회석을 포함합니다. 궁극적으로 무수 침전물 (CaSO ₄), 석고 (CaSO ₄ · 2H ₂) 가있는 소금 침전물에 도달합니다.O), 암염 (NaCl) 및 기타 화합물. Goldschmidt는 퇴적 과정을 특정 원소 또는 원소 그룹을 연속적으로 분리하는 정량적 화학 분석과 비교했습니다.

석영 (SiO ₂)은 풍화에 매우 강하며 모래 침전물로 축적됩니다. 이 퇴적물이 통합되면 중요한 퇴적암 그룹 인 사암을 형성합니다. 특수한 조건에서 거의 모든 광물이 모래 크기의 곡물에 쌓일 수 있지만 대부분의 광물은 결국 풍화에 의해 분해됩니다. 소수의 저항성 물질이 생존하고 자리 잡음으로 알려진 경제적 예금을 형성하기에 충분히 집중 될 수 있습니다. 가장 잘 알려진 것은 금 함유 모래, 아마도이 원소의 중요한 공급원 일 것입니다. 그러나 모래 퇴적물은 지르코늄 (광물 지르콘, ZrSiO ₄), 티타늄 (루틸, TiO ₂, 일루 나이트, FeTiO ₃)의 경제적 인 농도를 가질 수 있습니다., 주석 (카 사이트 라이트, SnO ₂) 등.

화성암의 알루미 노 실리케이트, 주로 장석 (K, Na) AlSi ₃ O ₈ 및 (Na, Ca) (Al, Si) ₄ O ₈ 은 풍화에 의해 비교적 쉽게 분해된다. 알칼리 원소와 칼슘은 대부분 용액으로 운반되며, 알루미늄과 실리콘은 불용성 점토 광물로 빠르게 재 증착됩니다. 통합되면이 미네랄은 셰일과 이암을 형성합니다. 페로 마그네 시안 광물은보다 복잡한 분해를 겪고, 때로는 수화 된 제 2 철 산화물로 이루어진 철이 풍부한 침전물이 증착되는 경우가있다. 이러한 퇴적물은 많은 국가에서 귀중한 철광석입니다.

칼슘은 주로 중탄산 칼슘, Ca (HCO ₃) ₂ 로서 용액에서 수행된다. 그것의 대부분은 결국 바다에 도달하는데, 여기에서 광범위한 유기체가 방해석과 아라고 나이트 (CaCO ₃ 의 다 형체-다양한 형태)의 골격 물질로 활용됩니다. 유기체의 사망 후 골격 물질의 축적은 지질 학적 시간 내내 광범위한 석회석 침전물을 형성했다. 해수 중의 마그네슘은 탄산 칼슘과 반응하여 백운석, CaMg (CO ₃) ₂ 를 형성 할 수 있으며, 이러한 방식으로 일부 마그네슘은 용액에서 제거되어 퇴적물에 침전된다.

그러나, 대부분의 마그네슘은 해수에 남아 있으며, 이는 본질적으로 마그네슘, 칼슘, 나트륨 및 염화칼륨 및 황산염의 묽은 용액이며 소량의 다른 원소도 많이 있습니다 (표 참조). 특수한 지질 학적 상황에서 해수는 개방 된 바다에서 차단 될 수 있으며, 건조한 환경에서는 물이 증발하여 광범위한 염층이 퇴적됩니다. 이러한 조건은 지질 학적 시간 내내 여러 지역에서 발생했으며 결과적으로 생성되는 염 침전물은 나트륨, 칼륨, 칼슘, 마그네슘, 염소 및 황의 공급원으로서 경제적으로 중요합니다.

퇴적암의 3 가지 주요 그룹은 사암, 셰일 및 탄산염 바위 (석회암 및 백운석)입니다. 화성암보다 퇴적암에 대한 지구 화학적 연구가 훨씬 적었고, 따라서 미량 원소와 미량 원소의 함량에 대한 데이터는 덜 광범위하다. 표의 수치는 사소한 원소와 미량 원소가 일반적으로 사암과 탄산염 암석보다 셰일에 더 집중되는 경향이 있음을 보여줍니다.

모든 퇴적암의 평균 조성에 도달하는 문제는 여전히 대부분 해결되지 않은데, 이는 주로 셰일, 사암 및 탄산염 암석의 상대적인 양에 대한 불확실성 때문이다. 지구 화학적 논쟁에서 Clarke은이 세 그룹의 상대적인 비율을 각각 80: 15: 5로 추정했습니다. 그러나 퇴적암의 실제 측정 결과는이 수치가 셰일의 양을 과대 평가하고 석회암의 수치를 과소 평가했음을 암시합니다. 따라서 213,000 미터 (700,000 피트) 이상의 퇴적암층에서 기록 된 양의 셰일, 사암 및 석회암을 편집 한 결과 각각 46:32:22의 상대적인 백분율을 나타 냈습니다. 그러나 석회암, 사암 또는 셰일로 형성 물을 식별하는 것은 심할 수 있습니다. 셰일은 일반적으로 상당한 모래를 함유하고 있으며, 사암은 점토를 많이 운반 할 수 있으며, 석회석이라는 용어는 탄산염이 50 % 이하인 많은 암석에 적용됩니다. 그러나 지질 학적 기록에서 석회석은 지구 화학적 계산에서 예상되는 것보다 더 두드러진 것으로 보인다. 이것은 아마도 바닷물 환경이 탄산염 퇴적의 훌륭한 장소라는 사실을 반영하는 반면, 바다 심층은 주로 점토가 풍부한 퇴적물 저장고이다.

변성암

변성암의 원소 조성에 대해 비교적 적은 연구가 이루어졌다. 이 암석의 대부분은 부모의 화성 또는 퇴적 물질의 지구 화학적 특징을 유지하며, 완전한 재결정 및 일부 경우에 새로운 광물 및 구조물의 생산에도 불구하고 벌크 조성은 거의 변하지 않았다. 그러나 일부 변성암은 일부 구성 요소를 제거하고 다른 구성 요소를 추가하여 크게 수정되었습니다.

캐나다의 지질 조사 (Geological Survey of Canada)는 대부분 변성암으로 구성된 복잡한 지질학 지역 인 캐나다 방패의 넓은 지역에 대한 포괄적 인 연구를 수행했습니다. 8,000 개가 넘는 암반 샘플의 수집에서 모든 주요 요소의 평균 풍부도 및 다수의 작은 요소와 미량 요소가 결정되었습니다. 수치는 표에 나와 있습니다. 예상 한 바와 같이, 평균 조성은 화성암의 평균 조성과 크게 다르지 않다. 그것은 약간 더 높은 실리콘 함량을 보여줍니다. 아마도 현무암에 비해 화강암의 우세와 캐나다 방패의 원래 구성에서 석영이 풍부한 퇴적암의 상대적 풍부를 반영했을 것입니다. 변성암에 대한 이러한 풍부도 수치의 일반적인 타당성은 구소련에서 변성암의 평균 조성에 대한 유사한 연구에 의해 확인되었으며, 이는 밀접한 결과를 제공했다.