Системы механогенеза.
Механическая дифференциация.
Механогенез определяет специфику геохимии некоторых систем.
Глинистые фракции почв и пород по сравнению с песчаными обычно содержат больше Fe, Al, Mn, Mg, K, V, Cr, Ni, Co, Cu и меньше SiO2. Это объясняется тем, что в процессе выветривания соединения Fe, Al, Mg и K образуют глинистые минералы, которые сорбируют V, Cr, Ni, Co, Cu, Zn и другие элементы.
Есть данные, полученные на основе сравнения кларков, отражающие основные закономерности. Так, очень высокие коэффициенты концентрации (Кк) для Co и Ni (63 и 34) можно объяснить их преобладанием в ультраосновных и основных породах, легко поддающихся выветриванию с образованием глин, а также способностью данных металлов сорбироваться глинами.
Высокие Кк для U (8,2) объясняются его связью с органическим веществом, тяготеющим к глинам, а также сорбцией. K, Al – основные элементы глин. Низкий Кк Si (0,5) связан с аккумуляцией кварца в песчаной фракции. За счёт денудации одного комплекса коренных пород (например, гранитоидов) в результате механической дифференциации образуются отложения различного химического состава.
Вопросы для самостоятельной работы.
К 1.1
1. Почему геохимия как самостоятельная отрасль знания возникла только в XX веке?
2. Какие вопросы решает прикладная геохимия?
К 1.2
1. С чем связано образование Земли? Какие вам известны гипотезы?
2. Дайте определение понятию «кларк».
3. Назовите пять самых распространённых химических элементов в земной коре и пять наиболее редких.
4. Чем «разные рассеянные элементы» отличаются от «разных элементов». Приведите примеры тех и других.
5. Что мешает установить точные величины кларков земной коры?
6. Как А.Е. Ферсман установил понятие о дефицитных и избыточных элементах?
7. Какова связь кларков элементов со строением их атомов?
8. На чём основаны гипотезы о кларках мантии и ядра Земли?
9. Охарактеризуйте геохимические классификации элементов В.И. Вернадского и В.М. Гольдшмидта.
10. Как произошло образование геосфер?
11. Каков предположительно состав первоначальной атмосферы?
12. За счёт чего происходило накопление кислорода в первичной атмосфере Земли?
13. Когда сформировался современный состав атмосферы?
14. Как возникла жизнь с точки зрения синергетики?
К 1.3
1. Что общего и каковы различия геохимии Земли и Луны?
2. Что известно по геохимии Венеры и Маиса, астероидов, внешних планет солнечной системы и их спутников?
3. Чем отличаются кларки космоса от кларков Земли и почему?
К 1.4
1. В чём состоит основной химический закон В.М. Гольдшмидта?
2. Каковы главные формы нахождения элементов в земной коре?
3. В чём различия нормального и логнормального закона распределения химических элементов?
4. Какие химические элементы относятся к ведущим?
5. Охарактеризуйте понятия о парагенезисе минералов и элементов.
К 1.5
1. От чего зависит величина механической денудации, как она измеряется?
2. Каково геохимическое значение эоловых процессов?
3. Каков геохимический эффект механической дифференциации?
Глава 2. ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКАЯ МИГРАЦИЯ
Сейчас мы на пороге слияния
отдельных звеньев громадной цепи
природных процессов. Атом в сотнях
своих видоизменений, как своеобразный
кирпич мироздания, строит его,
и неумолимые законы физики и химии
управляют его судьбами.
А.Е. Ферсман.
2.1 Общие закономерности физико-химической миграции
Использование законов физики и химии для познания миграции атомов приобрело исключительное значение в геохимии. На этой основе объяснена природа магматических и гидротермальных систем. Велика роль подобного подхода и для характеристики систем земной поверхности. В земной коре распространены все основные типы химической связи: ионная, ковалентная, металлическая, водородная. Развитие геохимии в первой половине XX века происходило преимущественно в рамках «ионной концепции».