1. Окисленные вещества, в том числе
а. богатые кислородом,
б. бедные кислородом.
2. Обескислороженные вещества.
БОГАТЫЕ КИСЛОРОДОМ – карбонаты, карбоносиликаты, каолиновые силикаты с карбонатной группой в боковой цепи. Все они находятся в генетической связи с угольной кислотой, под которой учёный понимает CO2, и которая при определённых условиях даёт либо соли, в простейшем случае по реакции
CaCO3 + H2O + CO2 → Ca(HCO3)2,
либо продукты взаимодействия с алюмосиликатами типа
2Na2Al2Si2O8·Ca(HCO3)2
БЕДНЫЕ КИСЛОРОДОМ – CO, COS, HCHO, HCOOH. Возможно CO в своём генезисе (происхождении) независим от H2CO3 (CO2). Есть указания на возможность нахождения в земной коре карбонилов Fe и Ni (Fe(CO)5, Ni(CO)4).
ОБЕСКИСЛОРОЖЕННЫЕ ВЕЩЕСТВА - CH4, C2H6, карбиды металлов, самородные углероды (угли). Более детальное изучение показало, что понятие ювенильного, обогащённого кислородом соединения углерода, может быть преимущественно отнесено к CO2, источник которого – реакция термического разложения карбонатов
MeCO3 → MeO + CO2
Алюмосиликаты вторичны. Они образуются при действии углекислоты, (по терминологии Вернадского) на существовавшие ранее каолиновые алюмосиликаты, например, полевые шпаты (Me2O·Al2O3·6SiO2, Me-Na,K), при высоких температурах.
Углекислота может быть продуктом и исходным веществом в ряде равновесий:
CO2 + H2 ↔ CO + H2O (Температура красного каления)
2CO + 2 H2O ↔ 2CO2 + 2H2 (1200 < t <1500 C)
4CO + 2H2 ↔ 2H2O + CO2 + 3C (900 < t <1000 C)
4CO + 8H2 ↔ 2H2O + CO2 + 3CH4 (1200 < t <1220 C)
C + 2H2 ↔ CH4 (500 < t <1000 C)
4CO + 2 H2O ↔ 3CO2 + CH4 (250 < t <275 C)
Рассмотрим коротко ситуацию углеводородным и углеродным топливом, которое не является, как уже отмечалось, ювенильным образованием.
Изучение различных нефтей по химическому составу приводит к заключению об их биогенном происхождении. Исходное вещество нефти не происходит из глубинных областей земной коры. Его источник - в биосфере, в живом веществе при особых условиях. Нефть – продукт превращения биохимически разложившихся и разлагающихся остатков растений и животных. «Образование нефтей – одно из проявлений огромной важности процессов передачи энергии Солнца через живое вещество в глубинные слои планеты». Так же образуются и угли, которые могут возникать в определённых типах сгущения жизни биосферы. Химический состав организмов сгущения определяет происхождение того или иного минерального образования (твёрдые каменные угли, жидкие нефти, химически различные их смеси).
Живое вещество образует и газообразные продукты, прежде всего CO2. тесная генетическая связь между газами Земли и живым веществом выражается в том, что их происхождение так или иначе связано через организмы с процессами жизни, хотя они же (O2, CO2, H2O, NH3,H2S, SO2, SO3, H2, CH4, CO, HCHO, CSO, NO2) выделяются обратно в атмосферу после смерти организмов при их разрушении или же в процессе их жизнедеятельности.
Огромная масса живого вещества приводится в движение в результате процессов жизнедеятельности в течение года. Отметим, что масса земной коры ≈ 2·1019т, масса живого ≈ 0,1 % последнего, т.е. 1015 - 1016 т. Организмы совершают огромную работу, определяя долгосрочный кругооборот вещества. Для поддержания своего существования в течение года они передвигают массу газов, которые в несколько раз превышают массу атмосферы (6·1013 т).
Вместе с тем, происхождение всего живого тесно связано с CO2 атмосферы. В.И.Вернадский назвал равновесие между CO2 и живым веществом жизненным циклом. Его важнейшей характеристикой является неполная обратимость, т.к. в результате циклического процесса в окружающую среду возвращается лишь часть поглощённого CO2. Другая его часть задерживается в жизненном цикле.
Количество углерода, потерянное для жизненного цикла в виде карбонатов, каменного угля, нефти в результате функционирования мощной карбонатной системы земли, соответствует лишь незначительной части общей массы органического углерода. Живое вещество удерживает углерод в жизненном цикле , что является наиболее характерной чертой его геохимии. Одновременно оно распределяет энергию, накапливаемую в биосфере, по всей земной поверхности. Весь поверхностный слой земли посредством живого вещества становится полем её аккумулирования и использования.
Однако в наше время появился новый важнейший геохимический фактор – антропогенное воздействие. Если живые организмы влияют лишь на те образования, которые нужны им для роста, размножения, питания и дыхания, то человек распространил этот процесс далее, воздействуя на образования, нужные для техники других цивилизационных форм жизни. Как отмечает В.И. Вернадский, «…человек распространяет своё влияние на все химические элементы, создаёт новые соединения».
Происходит принципиальное изменение лица планеты. За счёт затрат энергии создаются металлы, никогда не существовавшие на Земле (Al, Sn, Zn, отчасти Fe) и дополнительные масс сложных веществ (CO2,H2S, SO2), изменяется характер геохимических циклов, что само по себе крайне опасно. С дальнейшим развитием нашей цивилизации влияние антропогенной деятельноси будет возрастать, как и масса вещества, выделяющегося за пределы классических геохимических циклов. Человек проявляет себя, как огромная геологическая и биосферная сила. Пока эта сила несёт с собой, к сожалению, весьма негативный заряд.
Размеры биосферы непрерывно увеличиваются. Происходит как медленное продвижение жизни в новые области, среди которых нужно различать области временного проникновения и длительного существования, связанного с размножением, так и расширение влияния живого вещества за пределы экосферы.