Диффузия в твердых веществах

Шире и интереснее всего сказываются явления диффузии в самой твердой земле. Здесь в мельчайших капиллярах и в трещинках, прорезающих породы, идут незаметно медленные, но огромные по своим результатам процессы переноса вещества.

Раньше господствовало убеждение, что явления диффузии в твердом веществе происходить не могут. Но ряд новых фактов опровергает это мнение. При больших давлениях идет перекристаллизация вещества, и в твердых минеральных агрегатах при температурах, еще весьма далеких от их плавления, могут иметь место сложнейшие химические процессы.

В настоящее время для нас совершенно ясно, что отдельные вещества пробивают себе дорогу сквозь твердые тела подобно тому, как капли ртути под давлением проходят через деревянную доску. Правда, пробиваются они очень медленно, но для геохимии, измеряющей возраст

Отложения бурого железняка и окислов марганца на «литографской» камне своих процессов тысячами и миллионами лет, самое понятие о медленности процесса теряет смысл.

В течение огромных периодов геологической истории путем диффузии в газообразной, жидкой и твердой средах нашей планеты широко рассеиваются молекулы самых разнообразных элементов.

Но какие силы их вновь собирают, накапливают, дают начало тем скоплениям, которые минералог называет «месторождениями»?

Таких агентов много, но среди них одним из важнейших является все та же диффузия.

Когда кристалл растет под влиянием заложенных в нем сил взаимного притяжения, он извлекает из окружающего раствора необходимое ему вещество. Вокруг кристалла образуется зона, более бедная данным веществом, чем остальная масса раствора. Но силы диффузии стремятся пополнить эту зону новым притоком вещества. Таким образом, вокруг растущего кристалла мы видим ряд движений и переносов вещества. В основе явлений кристаллизации лежит сила притяжения, с одной стороны, и сила диффузии — с другой.

Однако в природе такая кристаллизация идет не только из водных растворов, циркулирующих по свободным трещинам и жилам земной коры, не только из вязких и тяжелых расплавленных масс в глубине очагов магмы она может идти и в более или менее сформировавшейся горной породе, в затвердевающем осадке глины или песка.

Вещество, рассеянное в мельчайших количествах по всей породе, медленно стягивается и направляется к отдельным центрам кристаллизации, возникшим внутри породы. Силы кристаллического роста иногда настолько велики, что кристаллы упорно раздвигают во все стороны окружающую их твердую породу. В других случаях кристаллы захватывают их внутрь себя. Так растут, например, огромные кристаллы гипса в песках Средней Азии (Репетек). В этих кристаллах почти половину веса составляют захваченные песчинки кварца. В вязкой глине образуются красивые розы гипса или серного колчедана. Вырастают огромные желваки кремня, постепенно расталкивая стенки известняка. Отовсюду вследствие диффузии к этим образованиям притекают новые запасы кремневой кислоты. В широких масштабах идет рост этих образований и на дне океанов, в тех глубинах, где постепенно накапливаются морские осадки, и из полужидкой, илистой массы путем долгих и медленных химических процессов создается порода. Но образование конкреций продолжается и позднее, когда порода уже давно вышла из глубин океанов и сделалась частью материка…

На каждом шагу мы видим, как неуловимые количества частиц, разбросанных силой диффузии, вновь соединяются вместе под влиянием могущественных сил кристаллизации и при содействии все той же диффузии. Таким образом, вновь возрождается, хотя и в несколько иной форме, старая теория, которая говорила, что все скопления тяжелых элементов, запасы благородных металлов в рудных жилах образуются путем медленного выщелачивания их из окружающих пород.

Категория: Статьи

Добавил: buzz

Дата публикации: 20.01.2011

Последнее редактирование: 03.07.2020

Просмотров: 1151 | Рейтинг: 5.0/6

Всего комментариев: 0
Обсуждение материала:
Комментариев: 0
avatar