Procesul de hidroliza ca factor al alterarii mineralelor

Procesul de hidroliza ca factor al alterarii mineralelor

Transformarea structurilor initiale ale mineralelor se bazeaza pe principiul potrivit caruia "suma sarcinilor negative din orice cristal trebuie sa fie egala cu suma sarcinilor pozitive, dar ionii de la periferie (suprafata) au valente nesaturate si cand acestia vin in contact cu apa, are loc un proces de hidratare datorita atractiei electrostatice a dipolilor apei de catre suprafetele incarcate electric".

Fig.1. Modificarea suprafetei feldspatilor prin procese de hidroliza (Loughnan, 1969)

Astfel, in cazul feldspatilor, trecerea ionilor de oxigen in grupari hidroxil si indepartarea potasiului, permite aluminiului, care initial era prezent in coordinare tetraedrica cu oxigenul, sa ia diferite coordinari octaedrice. Rezultatul acestui proces determina ca suprafata stratelor sa devina instabila, iar diferitii poliedri sa fie pusi in libertate in mediul lichid inconjurator. Pentru inceput, poliedrii pusi in libertate pot forma coloizi amorfi, insa prin 'imbatrinire' structura acestora se poate modifica determinand aparitia de minerale secundare de tipul mineralelor argiloase sau oxizilor.

De aici se pot trage doua concluzii:

(a)   ionii de hidrogen rezultati prin hidroliza suprafetei mineralelor joaca un rol deosebit de important in transformarea structurii silicatilor. Dimensiunile acestor ioni permit infiltrarea usoara in reteaua cristalina a mineralelor, si o data intrati, raportul mare dintre sarcina si raza ionica care este mult mai mare decat a oricaror alti ioni, va determina un dezechilibru in cadrul retelei determinand desfacerea acesteia;

(b)   ramanerea aluminiului in coordinare tetraedrica si retinerea cationilor cu mobilitate mare in produsele secundare rezultate, indica faptul ca mare parte din structura mineralelor primare este mostenita de produsele secundare.

Procesul de hidroliza poate fi definit ca fiind o reactie de schimb intre cationii bazici din minerale si ioni de hidrogen proveniti din disocierea apei. Anionii nezo- si tectosilicatilor realizeaza in prezenta apei gruparea anionica a filosilicatilor, acestia avand structura cea mai stabila:

4(SiO₄)^4- + 6H₂O Si₄O₁₀ + 12(OH)^1-

nezosilicati filosilicati

2(Al₂Si₂O₈)^2- + 6H₂O Si₄O₁₀ + 4Al(OH)₃

tectosilicati filosilicati

Dintre principalele procese de hidroliza ce afecteaza silicatii si determina aparitia de noi minerale, stabile, sunt de mentionat: caolinizarea, sericitizarea, cloritizarea, serpentinizarea.