G8580 Hydrogeochemistry II

Faculty of Science
Spring 2000
Extent and Intensity
2/1. 3 credit(s). Type of Completion: zk (examination).
Teacher(s)
doc. Ing. Jiří Faimon, Dr. (lecturer)
Guaranteed by
doc. Ing. Jiří Faimon, Dr.
Department of Geological Sciences – Earth Sciences Section – Faculty of Science
Contact Person: doc. Ing. Jiří Faimon, Dr.
Prerequisites (in Czech)
G5080 Geochemistry I && G6080 Geochemistry II && NOW( G7580 Hydrogeochemistry )
Course Enrolment Limitations
The course is also offered to the students of the fields other than those the course is directly associated with.
fields of study / plans the course is directly associated with
Syllabus (in Czech)
  • Termodynamika v systému hornina – voda. Vývoj G, S, G v uzavřeném heterogenním systému a jeho okolí v závislosti na pokročilosti procesu, gradient potenciálu, vzdálenost od rovnováhy - vliv na rychlost procesu, rovnovážná konstanta, homogenní a heterogenní rovnováha, nenasycený a přesycený roztok, index nasycení. Interakce minerální fáze - voda. Fázové rozhraní tuhá fáze - kapalina, náboj povrchu, isoelektrický bod, elektrická dvojvrstva, vliv proudění (míchání) roztoku, abrazní pH. Gradient koncentrace směrem od povrchu do roztoku, rozpouštění řízené difuzí a povrchovou reakcí. Stabilita minerálů. Goldichovo schema. Role CO2 při pufraci pH. Kinetika rozpouštění silikátů a alumosilikátů. Experimentální parabolická kinetika: Kongruentní a nekongruentní rozpouštění, teorie vyloužené a precipitační vrstvy, difuzní model. Exponenciální kinetika: Teorie aktivovaného komplexu, aktivační entalpie a entropie. Box-modely: Rezervoáry, výměnné toky, analogie. Aktivita tuhé fáze, koncentrace roztoku. Diferenciální rychlostní rovnice, kinetické konstanty, integrovaná závislost c=f(t). Interpretace tvaru experimentální kinetické křivky, směrnice, reversibilní a ireversibilní rozpouštění, rovnováha a stacionární stav. Precipitace sekundárních minerálů: Homogenní nukleace, nukleační jádra, kritické nukleo, spontánní růst, potenciálová bariéra, vliv přesycení. Heterogenní nukleace. Grafické vyjadřování rovnováh. Matematický popis rovnováh v systému minerál–voda. Aktivitní a stabilitní diagramy. Stav systému jako bod v diagramu. Vývoj systému v čase, reakční cesty. Typy, vývoj a rozdělení přírodních vod. Rezervoáry, výměnné toky, doba zadržení. Geologický a hydrologický oběh. Dynamika, modelování. Atmosferická voda: Zdroje, složení, pH, původ. Tenze vodní páry, vlhkost absolutní a relativní, rosný bod. Aerosoly, mokrý a suchý spad, celkové srážky, mineralizace. Evaporace, transpirace, evapotranspirace. Povrchové vody: Vznik, složení, vlastnosti, význam. Řeky, sladkovodní jezera, bezodtokové jezera, evaporitové vody. Látková bilance, snosové oblasti vodoteče. Podpovrchové vody: Povrchový a podpovrchový odtok, půdní a podzemní voda, mineralizace. Vody hlubokého oběhu, vody endogenní, fosilní (juvenilní). Minerální vody. Mořské vody: Typy, chemické a izotopické složení, vznik, vlastnosti. Brakické vody: Vliv iontové síly na koagulaci koloidů. Ostatní: Vody pórové, metamorfní, vulkanické, magmatické. Důlní vody, vody rudních ložisek, hald a odkališť. Litogenní vody - genetické typy. Vody kyselých alumosilikátových hornin: Interagující horniny a minerály, uvolněné prvky. Typické složení a pH vod. Diagramy stability (Na,K)-Al-Si-H2O a Al-Si-H2O, reakční cesty, stacionární stav, sekundární fáze. Vody bazických a ultrabazických hornin: Interagující horniny a minerály, uvolněné prvky, výsledné složení a pH vod. Diagramy stability Mg-Si-H2O, Ca-Si-H2O a Ca-Mg-CO2-H2O, reakční cesty, stacionární stav. Krasové vody: Vývoj k rovnováze s kalcitem, parciální tlaky CO2, vliv biologická aktivity v nadloží, růst sintrů, složení a pH. Diagram stability Ca-CO2-H2O. Vody pískovců a slínovců: Vliv klastů a tmelu, diagramy stability Ca-Mg-CO2-H2O a Ca-CO2-SO4-H2O, parciální tlaky CO2, rychlost a hloubka cirkulace vod. Typická složení a pH. Hydrodynamika transportu v pórovitém prostředí: Faktory transportu, hydrodynamická disperze (molekulární difuze, mechanická disperze), konvekce (Darcyho rovnice), sorpce (sorpční izotermy), reakce (kinetické rovnice). Konvektivně disperzní transportní rovnice, možnosti řešení – numerické metody (metoda konečných diferencí, metoda konečných prvků)
Language of instruction
Czech
Further Comments
The course is taught annually.
The course is taught every week.
The course is also listed under the following terms Spring 2001, Spring 2002.
  • Enrolment Statistics (Spring 2000, recent)
  • Permalink: https://is.muni.cz/course/sci/spring2000/G8580