Reavaliao de Moblididade do Ion na Srie PolynovRESUMOPolynov (1937) calculou as mobilidades relativas dos elementos importantes em paisagens: CI> SO4 > Ca> Na> Mg> K> Si> Fe> Al. Esta srie descreve uma sequncia geral intemperismo que essencial para compreender muitos aspectos da gnese do solo e da geografia do solo. Argumenta-se, por razes tericas que Ca e Na esto fora de sequncia correta em srie de Polynov. Polynov estimado mobilidades de ons por compara o teor mdio de elementos em rocha gnea para o teor mdio dos mesmos elementos nas guas do rio. No entanto, uma estimativa 80% das rochas na superfcie da terra, que fornecem a maior parte do chorume para os rios, so sedimentar. Assim, a mobilidade do Polynov srie foi recalculada aps o ajuste composio qumica da rocha para a predominncia de tipos de rochas sedimentares na superfcie da terra. Por usando a composio elementar de rochas gneas em seus clculos, Polynov superestimou enormemente a quantidade de Na relao ao Ca em rochas fornecendo chorume para os rios. Como um resultado, ele subestimado significativamente a mobilidade de Na em relao ao CA. Recomenda-se que ion srie de mobilidade Polynov ser modificado para o seguinte: Cl> S04> Na> Ca> Mg> K> Si> Fe> Al. Este estudo mostrou que o Na muito mais mvel (mobilidade relativa 18,0) do que Ca (8,1), Mg (5,4), ou K (3,5). Portanto, recomenda-se que o Na ser colocado numa mobilidade fase distinta (LI) em segundo lugar na mobilidade em relao ao CI e S04 (1).Rocha resistida constitui a matria-prima a partir da qual os solos se desenvolver. Assim, os cientistas que estudam gnese dos solos h muito se preocupa com os elementos presentes nas rochas gneas e que acontece com eles no processo de intemperismo. Mais de 90 elementos qumicos foram identificados na crosta terrestre, e eles so organizados em mais de 1000 minerais. No entanto, apenas oito elementos (02, Si, Al, Fe, Ca, Na, K e Mg) compem = 97% em peso de rochas gneas da crosta terrestre (Clarke, 1924; Vinograov, 1962). Grande parte dos aspectos fsicos e qumicos do solo gnese gira em torno do destino destes elementos e as relaes entre eles.ons de apenas trs elementos - O2, Si, e Al - compem = 85% das rochas da crosta terrestre numa base de peso. No entanto, o on O2- muito maior do que os outros dois que, numa base de volume; praticamente domina a crosta. O raio inico (R) de O2- de 0,13 hm, em comparao com 0,04 UM para Si4 + 'e 0,05 UM para Al+3. Esta diferena de raio no parece to grande. No entanto, assumindo que os on s so esfricas, o seu volume proporcional a R3 O volume calculado (4 / 3nR3) do on 9.2 X 02- 10-3 NNR '. O volume do on Si4 + de 2,7 X 10-4 nm? ou = 34 vezes menor. O on AI3 +, com um volume de 5,2 x 10-4 nm ", = 18 vezes menor do que a 02- inica. Considerando estes grandes diferenas em tamanho de on s, isto no surpreendente que, em termos de volume, O2 = compe 94% da crosta da terra. Goldschmidt (1954) tem se refere apropriadamente a crosta da Terra como um oxysphere.Rochas da crosta pode ser vista como uma matriz de O2 carregado negativamente, em que pequenas quantidades de catons so intercaladas. Para rocha qumica intempries para ocorrer, o positive1y carregada on s tais como Ca2 + e Na + deve ser libertado a partir da matriz com carga negativa, em que eles so mantidos. Eles so, em seguida, quer fiushed para fora do sistema de ar por percolao de gua so recombinadas para novas substncias, tais como a argila do solo. .Ion Mobility Srie PolynovPolynov (1937) estimaram a relativa facilidade com a qual os diferentes elementos podem ser lixiviados a partir de rochas e lavados em rios. Fez isso, comparando a composio mdia de rochas gneas com a composio qumica do resduo a partir de guas do rio (Tabela 1).Io srie de mobilidade Polynov Cl> S04> Ca> Na> Mg> K> Si> Fe> Al. Esta srie foi dividido em quatro fases de mobilidade (Crompton, 1967): Fase I = Cl, 504; Fase II = Ca, Na, Mg, K; Fase rrr = Si02; e Fase IV = Fe203 e Ah03. Existem diferenas relativamente pequenas em mobilidade dentro de cada fase em comparao com as diferenas entre as fases. Por exemplo, deve ser possvel para as guas de drenagem para remover uma grande poro de ies na fase I (Cl, S04) a partir de rocha antes de intempries significativamente esgotar ies na fase seguinte (Na, Ca, K, Mg). Polynov argumentou que o clima afeta apenas a intensidade desse processo no a seqncia em que os elementos so lixiviados.Esta sequncia de mobilidade inica e sua lgica subjacente tm sido amplamente aceitos e utilizados pelos cientistas do solo, bem como os geoqumicos (Lutz e Chandler, 1966; Buol et al, 1980;. Crompton, 1967; Fortescue, 1980). Este modelo simples e lgico valioso na compreenso de diversos aspectos da gnese do solo sob diferentes combinaes de material de origem qumica e intemprie intensidade.Alm disso, um excelente quadro conceptual para usar em explicar os processos de eroso das rochas e formao do solo para os alunos. No entanto, apesar de sua aceitao e utilidade de largura. H razes para perguntar se a seqncia exatamente correto, Especificamente, Polynov listados Ca2 + como .o mais mvel dos principais ctions. No entanto, existem razes tericas (Huggins e Sun, 1946; Keller, 1968) para argumentar que o Na + pode ser mais mvel do que Ca2 +. Polynov baseou sua srie sobre uma comparao de e1ements nas guas do rio com os de rochas gneas. No entanto, Ronov e Yaroshevsky (1972), recentemente estimado que 80% das rochas expostas na superfcie da terra, aqueles que proporcionam a maior leach- comeram a rios, so sedimentar. As anlises elementares tm mostrado (Clarke, 1924; Ronov e Yaroshevsky, 1972) que sedimentar e rochas gneas diferem profundamente em sua composio qumica. Portanto, parecia provvel que o ajuste qumica de rocha para a predominncia de tipos sedimentares na superfcie da terra alteraria significativamente srie mobilidade relativa do Polynov.

Tabela 1. mobilidade relativa dos elementos selecionados em paisagens (dePolynov, 1937).

ComposioComposio do mineralresduo ofigneous, relativa mobilidadeElemento rochas fase mobilidade gua Tiver% Em peso.Compos-loemum

MposCoitaondmineRal

ofigneousresidevido,RelatAVEMo dadebil

ElehomenstocksrTiver watermoBilityfase

%Empeso.

el0,056.75100,00Eu

SO,0,1511.6057.00Eu

eum3. 0614.703.00II

N/ D2. 799.502.40II

Hg2.114.901.03II

K2.574.401.25II

SiO,59.0912.800.20III

Fe,037.290.400.04IV

Al,0315,3500,900.02EU V

Bonds ction-oxignio em rochasHuggins e Sun (1946) calculadas as energias aproximados de formao de catio- ": borids em vidros de silicato e sais minerais, assumindo um estado de referncia dos ies gasosos (Tabela 2) Como Keller (1968) sublinhou, as energias de formao calculada. por Huggins e Sun (1946) no so exatamente o mesmo que as mudanas na energia livre No entanto, eles refletem com preciso a fora relativa das diferentes cao-O, os ttulos em rochas Quanto maior a energia calculada -.. de formao, mais forte o vnculo entre um determinado cao e O2.- Teoricamente, ctions. cuja xidos tm energias superiores de formao so menossuscetveis a remoo pelo intemperismo. As energias calculados de formao para os xidos de AI andSi so muito grandes, o que indica que estes elementos esto vinculados com muito rigor na matriz O2, No de estranhar que ambos os rochas e solos consistem em um quadro O-Si-Al rgida em que o mais bsicas (e mais facilmente removidos) caties so dispersos,Tabela 2 sugere que a K + pode ser mais mvel do que qualquer um Ca 2 + ou Na +. No entanto, os ons K + so preferencialmente realizada por alguns silicato. minerais, o que reduz sua mobilidade (Bohn et al., 1979). Tabie 2 sugere que os ies de Na + que ser lixiviado a partir de rochas mais prontamente do que o Ca2 + ies. O vnculo entre Na e O2 de cerca de um tero to forte quanto o vnculo _ entre Ca e O2.Portanto, sob um determinado regime intemperismo, Na teorica- cally.should ser lanado a partir da estrutura rock 'mais facilmente. Uma vez liberada a partir da estrutura da rocha, ta preferencialmente realizada (em relao ao Na) pelo complexo de troca de argilas no solo e sedimento Teoricamente, seria de esperar uma maior proporo de Na de Ca para ser perdido em guas de superfcie. Portanto, o ranking dos Ca2 + como sendo mais mvel do que Na + em srie de Polynov contra-intuitivo.Tabela 2. Energias da formao de xidos de elementos comunsem rochas (adaptado de Keller, 1968).

xido de Energia de formaoHidrxidoOEnergia de formao

Kg cal mol

K2O299

Na2O322

CaO839

MgO912

Fe2O3919

Al2O31793

SiO43100

O objetivo geral deste estudo foi determinar se reca1culating ion srie de mobilidade da Polynov aps o ajuste para a predominncia de tipos de rochas sedimentares na superfcie da terra afetaria significativamente a classificao relativa de mobilidade inica. Um objectivo especfico foi determinar se Na + e Ca2 + esto fora de seqncia da srie de Polynov.PROCEDIMENTOSClculo do Rock ComposioAs mobilidades relativas dos sete ctions dominantes em rochas foram estimadas usando a mesma abordagem que Polynov (1937). No entanto, a composio elementar de rochas foi ajustada para ter em conta o domnio de tipos sedimentares perto da superfcie da terra. Utilizou-se o seguinte raciocnio. Ronov eYaroshevsky (1972) estimou que rochas sedimentares ocupam 80% da superfcie terrestre do planeta. Aproximadamente 42% da superfcie da rocha de xisto ou argila, 20% de arenito, e 18% o carbonato.Cerca de 19% de origem vulcnica Clarke (1924), V'ino- Gradov (1962), e outros estimam a composio elementar de diferentes tipos de rochas. O contedo elementar mdia ponderadade rochas perto da superfcie foi calculada (Tabela 3), como segue:Ai = (O. 19I9n) + (0.42Sh) + (0.20Sa) + (O. 18Li) [1]onde Ai = percentual mdio ponderado pelo peso do elemento i em rochas perto da superfcie, Ign = percentual mdio em peso do elemento i em rochas gneas, Sh = percentual mdio em peso de Elejnent i em xisto, Sa = percentual mdio em peso do elemento i em arenito, e Li = percentual mdio em peso do elemento i em calcrio.Clculo do Relativa Mobilidade Ionon relativa "mobilidade (RM) foi calculada utilizando composio de rock elementar ajustado para o domnio perto da superfcie de tipos sedimentares (Tabela 3), utilizando a seguinte frmula:

RM = (RRlARC) /0.317

[2J

onde RR = composio mdia de resduo mineral da gua do rio (percentagem em peso) de Clarke (1924), so = composio elementar mdia de rochas perto da superfcie (percentualidade, em peso) a partir da Tabela 3, e 0,317 = (5,7 / 0,18) 1100 (proporo do resduo de Cl nas guas do rio para o teor de Cl ajustado em rochas [Tabela 4] dividido por 100) ..Dividindo pelo factor de 0,317 colocado a mobilidade dos elementos em uma escala relativa, com Cl atribudo arbitrariamente um valor de 100 a mobilidade (aps Polynov; 1937). Os valores de mobilidade relativa de ies na Tabela 4 foram calculados da mesma maneira como os valores de Polynov na Tabela 1. Assim, os nmeros so directamente comparveis.Tabela 3. Elemental composio das rochas perto da superfcie. t

gnea Xisto Calcrio Arenito WeightedIgNeousShaleTom areiasLimestonePesarted

Element(19%)(42%)(20%)(18%)idadeaver

By%empeso.

Cl0.050.210,21'210.0.18

S04120..0,54'0.540.540.45

N / D2.840.960.330,041.02

Ca3.662.233.9630,657.94

Mg2.091.460.704,742,00

K2.592.691.100.271.89

SiO,1259.58.1178.315.1952.23

Pe, O,+FeO4.506.471.380.543.95

AI, O,15.3415.404.760,8110.48

t Calculado dados frorn de Clarke (1924), Clarke e Washington (1924),Mason (1966), Jackson (1964), e Ronov Yaroshevsky (1972), e Vno-Gradov (1962). .

.,

HUDSON: POLYNOV da ION MeTabela 4. mobilidade relativa dos elernents em paisagens. Rocha compo-sio ajustada pelo domnio perto da superfcie de sedirnentarytipos.

Composiode minera!Resduo composio, Mobilidade RelativaElernent de rochas rio watert fase mobilidadeCompOSqueiem

minerador deum!

CompOSitionresidue,ReLaiveMobility

Elernentde Rocksriver watertmobildadephase

%Por wt.

CI00,185,7100.0Eu

SO,0.4512.185.0Eu

N / D1.025.80,0 18II

Ca7,9420.48.1li

Mg2.003.45.4li

K1.892.13,5m

SiO;52.2311.70.7EU V

Fe, JO3.950,40,32V

AHOJ10.480.90.27V

t mdio. de rios do mundo (Clarke, 1924).RESULTADOS E DISCUSSORocha ComposioAjustar composio rocha elementar para explicar a dominncia de "rochas perto da superfcie por tipos sedimentares (Tabela 3) causou uma diminuio relativa em todos os ctions exceto Ca. Ajustando para os teores de Ca em rochas sedimentares causou a estimativa global de Ca em rochas da superfcie para mais do dobro. A quantidade estimada de Na foi reduzido em mais da metade. Por peso, a proporo de Ca para o Na em rochas gneas cerca de 1,3: 1,0. No entanto, aps o ajuste para perdas e ganhos sedimentares, o rcio global. de Cato Na em rochas perto da superfcie de cerca de 8: 1. Aparentemente, uma grande parte do Na origem em rochas gneas foi perdido no processo de intemperismo, translocao, e redeposio. Em contrapartida, os processos sedimentares que operam para longos perodos geolgicos serviram para concentrar Ca nas rochas perto da superfcie.Mobilidade relativaCalculando a mobilidade relativa dos elementos depois de se ajustar para rocha composio prxima da superfcie resultou numa alterao significativa nas posies relativas de Na e de Ca (Tabela 4). (1937) sequncia de ln Polynov, o of.Ca mobilidade relativa (3,00) ligeiramente maior do que a de Na (2,40). Essa relao foi profundamente revertida neste estudo. -O Mobilidade relativa de Na foi de 18,0, comparada com 8,1 para o Ca (Tabela 4). O ranking de mobilidade relativa dos outros ies no foi alterada. Com base nesses resultados, recomenda-se que a seqncia de mobilidade inica de Polynov (IC> S04> Ca> Na> Mg> K> Si> Fe> AI) ser moditied ao seguinte: CI> S04> Na> Ca> Mg> K> Si> Fe> AI. Considerando a alta mobilidade de Naem relao aos outros caties bsicos, ainda recomendado que as fases de mobilidade tivos ser reconhecido (Tabela 4): Fase I = Cl, S04; Fase II = Na; Fase III = Ca, Mg, K; Fase IV = Si02; e Fase V = FE20}} e Aho.Este estudo sugere que Polynov, usando a composio elementar de rocha gnea em seus clculos, superestimou significativamente a quantidade de Na nas rochas que prestam chorume para os rios. Ao mesmo tempo, ele grosseiramentesubestimou a quantidade de Ca nas rochas perto da superfcie. Como resultado, a mobilidade relativa de Na em paisagensfoi muito subestimado. A srie de mobilidade inica recomendado aqui Na coloca na sua posio adequada nosrie mobilidade. O ranking proposto here.is consistente com a teoria qumica e com evidncia emprica con-RELATIVAS as quantidades de Na retida em paisagens naturais em relao ao Ca e outros ctions.Propor uma alterao na sequncia de mobilidade inica original de Polynov de modo algum a inteno de questionar o brilho de seu trabalho pioneiro. Na dcada de 1930, havia menos de apreciao do que agora para a enorme quantidade de detritos sedimentares na superfcie da terra. Esta proposta, em termos simples, apenas a aplicao de mais completainformaes para esclarecer e esperamos melhorar marco realizao de Polynov.. .