Геохимия
 
а б в г д е ж з и й к л м н о п р с т у ф х ц ч ш щ ъ ы ь э ю я
 

Геохимия

Геохимия

Геохимия (от гео… и химия), наука о химическом составе Земли, законах распространённости и распределения в ней химических элементов, способах сочетания и миграции атомов в ходе природных процессов. Г. — часть космохимии. Единицами сравнения в Г. являются атомы и ионы.

  Одна из важнейших задач Г. — изучение на основе распространённости химических элементов химической эволюции Земли, стремление объяснить на химической основе происхождение и историю Земли, дифференциацию её на оболочки (геосферы). Наибольшее внимание в Г. уделяется проблемам распространённости и распределения химических элементов.

  Распространённость химических элементов. Распространённость различных химических элементов определяется синтезом их ядер, происходящим по разным термоядерным реакциям в недрах звёзд. Стадия эволюции звезды (её температура) определяет характер этого синтеза. Согласно наиболее распространённым космогоническим гипотезам (см. Космогония), при образовании Солнца из сжимающейся и вращающейся туманности на заключительной стадии сжатия от центрального сгущения отделилась значительная масса горячей плазмы, которая образовала вокруг него протопланетное облако в виде диска. Облако быстро охлаждалось, и в нём возникла спонтанная конденсация вещества. В результате многостадийных реакций (конденсационный рост ядер, их коагуляция, процессы аккреции и агломерации) газовое облако превратилось в газопылевое. Одновременно происходила потеря облаком газов в космическое пространство. Холодное газопылевое облако в силу ротационной неустойчивости разбилось на ряд сгущений — протопланет, которые адиабатически сжимались. Благодаря этому процессу из холодного вещества протопланетного облака образовались планеты земного типа и астероидный пояс с астероидами и метеоритами. Наконец, на периферии протопланетного облака происходила при очень низких абсолютных температурах конденсация отлетевших газов (Н, Не, NH3, CH4 и др.), образовавших большие планеты — Юпитер, Сатурн, Нептун, Уран.

  Непосредственное определение общего состава планеты невозможно, однако астрономические (спектральные) данные о составе Солнца и данные о химическом составе каменных метеоритов (наиболее распространённых — хондритов) позволяют судить о распространенности химических элементов на Земле и на др. планетах. Из табл. 1 видно, что распространенность элементов на Солнце и в метеоритах совпадают.

  Табл. 1. — Распространенность химических элементов на Солнце и в каменных метеоритах (хондритах) (SMg — число атомов данного элемента на 106 атомов магния).

Элементы

Солнце

Метеориты

lg SMg

S Mg

lg SMg

S Mg

1

H

10,64

4,4·1010

-

 

3

Li

<-0,46

<3,4·10-1

1,54

3,5·101

4

Be

0,98

9,55

-0,14

7,19·10-1

5

B

2,24

1,7·102

1,18

1,50·101

6

C

7,15

1,4·107

4,30

2,02·104

7

N

6,70

5,0·106

2,54

3,47·102

8

O

7,47

3,0·107

6,55

3,54·106

9

F

-

-

3,01

1,02·103

11

Na

4,94

8,7·104

4,69

4,93·104

12

Mg

6,00

1,0·106

6,00

1,00·106

13

Al

4,84

6,9·104

4,89

7,81·104

14

Si

6,34

2,2·106

6,01

1,04·106

5,88

7,6·105

 

 

15

P

3,98

9,6·103

3,72

5,23·103

16

S

5,94

8,7·105

5,00

1,01·105

17

Cl

-

-

2,50

3,20·102

19

K

3,34

2,2·103

3,55

3,52·103

20

Ca

4,68

4,8·104

4,75

5,66·104

21

Sc

1,49

3,1·101

1,46

2,88·101

22

Ti

3,45

2,8·103

3,34

2,20·103

 

 

3,27

1,9·103

 

 

23

V

2,81

6,5·102

2,35

2,23·102

24

Cr

3,76

5,8·103

 

 

 

 

3,65

4,5·103

3,97

9,35·103

25

Mn

3,49

3,1·103

3,87

7,37·103

26

Fe

5,44

2,8·105

5,84

6,96·105

27

Co

3,34

2,2·103

3,28

1,92·103

28

Ni

4,41

2,6·104

4,60

4,00·104

29

Cu

3,09

1,2·103

2,49

3,06·102

30

Zn

2,16

1,4·102

2,09

1,24·102

31

Ga

1,36

2,3·101

1,06

1,16·101

32

Ge

1,13

1,3·101

1,35

2,23·101

33

As

-

-

0,64

4,32

34

Sc

-

-

1,31

2,05·101

35

Br

-

-

1,78

6,08·10-1

37

Rb

1,12

1,3·101

0,75

5,69

38

Sr

1,66

4,6·101

1,27

1,85·101

39

Y

1,84

6,9·101

0,56

3,64

40

Zr

1,29

2,0·101

1,09

1,24·101

41

Nb

0,94

8,7

-0,28