
- •І рівень
- •6.За рисунком опишіть геохімічний цикл води.
- •14.Наведіть приклади буферів кислотності в геохімічних системах.
- •17.Наведіть приклади геохімічних кислотно-основних буферів.
- •19.Наведіть приклади геохімічних систем із конвективними потоками речовини.
- •20.Наведіть приклади гідратаційних комплексів. Гідратація іонів у водному розчині –
- •22.Наведіть приклади кислот і основ у геохімічних процесах
- •23.Наведіть приклади метастабільних фаз
- •І рівень Питання Друге
- •6.Що таке ефект висолювання?
- •І рівень Питання Третє
- •5.Що таке іонний обмін? Іонний обмін в адсорбційних системах
- •6.Що таке кислотно-основні взаємодії?
- •7.Що таке кінетичний поріг процесу
- •9.Що таке коефіцієнт активності розчинних компонентів?
- •12.Що таке консервативні і неконсервативні іони?
- •16.Що таке механізм реакції?
- •18.Що таке носій хімічного елементу? Приклади
- •21.Що таке окисник і відновник? Приклади
- •22.Що таке окисно-відновні взаємодії
- •Іі рівень
- •1 Питання
- •4.Геохімічна класифікація елементів Геохімічні класифікації елементів
- •Геохімічна класифікація Гольдшміта, Вернадського, Беуса
- •5.Геохімія радіоактивних ізотопів в системах Rb-Sr та Sm-Nd(див. Лекція 12)
- •6.Гідратизація поверхні мінералу та точка нульового заряду Коефіцієнт активностіповерхні та гідратизація поверхні
- •9.Дайте характеристику основних глобальних геохімічних подій в історії Землі Історія Землі в світлі геохімічних даних
- •10.Динаміка геохімічного резервуару(див.Лекція 15)
- •11.Дифузія в геохімічних системах. Закони дифузії. Залежність дифузії від температури.(див. Лекція 13)
- •12.За рисунком опишіть геохімічний цикл води
- •13.За рисунком опишіть геохімічний цикл вуглецю
- •15.Змішування в геохімічних системах. Наведіть приклади
- •2 Питання
- •1.Основні закономірності поширення хімічних елементів в земній речовині і поняття кларку(див.Лекція 2)
- •2.Основні рушійні сили геохімічних процесів Основні рушійні сили геохімічних процесів
- •Принцип мінімізації вільної енергії – в стані рівноваги досягається мінімальна вільна енергія, можлива в цій системі. Люба мінеральна система прагне максимально зменшити свою вільну енергію.
- •3.Охарактеризуйте геохімічні процеси, пов’язані із поверхнею мінералів. Які параметри на них впливають?(лекція 8)
- •Сорбційні позиції сполуки та адсорбційні комплекси Подвійний електричний шар на границі мінерал-електроліт
- •4.Охарактеризуйте основні принципи та закони, що описують поведінку геохімічної системи в рівноважних та нерівноважних умовах.(лекція 3)
- •Теплоємність
Іі рівень
1 Питання
1.Адвективні потоки речовини. Конвекція в геохімічних системах.(див.лекція 13)
2.Вільна енергія Ґібса, хімічний потенціал та розрахунок енергетичних ефектів геохімічних реакцій.(див.лекція 3)
3.Вкажіть основні глобальні тектонічні елементи літосфери і опишіть їх місце в хімічній диференціації земної речовини.
Основні геотектонічні елементи, що мають свою геохімічну специфіку
зони спредінгу – розходження літосферних плит і формування океанічної кори
зони субдукції – поглинання океанічної кори, переробка її і формування континентального типу кори
вулканічні дуги – субдукція океанічної кори під океанічну
активні континентальні окраїни % субдукція океанічної кори під континентальну.
зони колізії (зіткнення) літосферних плит континентальної будови (аналог - Гімалаї)– нарощування блоків континентальної кори, активний гранітний магматизм і метаморфізм
гарячі точки – вузькі потоки гарячої речовини, що піднімаються переважно із D-шару, що призводять до активного базальтового вулканізму і лужного (карбонатити, кімберліти) магматизму в літосферних плитах, що рухаються над такими потоками.
Р
ух
літосферних плит зумовлений конвективними
рухами речовини у нижній і верхній
мантії. Самі ж рухи направлені на
вирівнювання температурних і хімічних
неоднорідностей в межах мантії в цілому.
Рис. 5. Числова модель розрахунку конвекції в мантії, що показує виникнення потоку(плюму) гарячої точки (червоне), що рухається від границі ядро-мантія і потоку холодного матеріалу (синє) що субдукується в мантію. Залученння геохімічних даних показує що змішування відбувається ефективно і що границя фазових переходів на 670 км не відображається в хімічній шаруватості мантії (із van Keken and Ballentine, 1998, 1999).
Рис. 6. Будова Землі і основні геотектонічні елементи.
В рамках літосфери всі процеси направлені на вилучення легких елементів із мантійного матеріалу і нагромадження їх в складі континентальних (гранітних) блоків земної кори. Ці процеси починаються із часткового плавлення мантійного матеріалу із утворенням базальтової магми в зонах спредінгу. Базальти та нижче розміщені ультаосновні породи взаємодіють із океанічною водою, міняючи свій мінеральний та хімічний склад, в також звітрюються і руйнуються, формуючи океанічні осадки. Така гідратизована океанічна кора поглинається в зонах субдукції, де нагрівається і в умовах росту температури і тиску віддає значну частину летючих та несумісних із мантією елементів, що приймають участь у процесах плавлення і формування андезитової та гранодіоритової магм під вулканічними острівними дугами та активними континентальними окраїнами. Подальше перетворення речовини вже відбувається в складі континентальних блоків літосфери і основними процесами при цьому є звітрювання, осанконагромадження, діагенез (перетворення осадку в осадову породу), гідротермальна переробка масивів порід, тектонічне нагромадження породних мас, гранітоутворення і метаморфізм.
Рис. 7. Еволюція глибинної будови Землі із часом.
Зліва: Земля на початку геологічної історії; формування основних елементій її будови як результат масового розігріву планети внаслідок розпаду короткоживучих ізотопів і гравітаційної контракції. Активна диференціація речовини приводить до формування ядра і мантії. Верхня частина мантії частково плавиться і магматичний розплав формує великі басейни на поверхні – магматичний океан. Саме його кристалізаційна диференціація і кристалізація при остиганні (за популярними зараз геохімічними моделями) призвела до формування верхньої мантії та первинної літосфери.Хімічна диверенціація призводить до дегазації мантії і формування масивної безкисневої атмосфери. Значна частина цієї атмосфери втрачена внаслідок неминучого розсіювання в космічному просторі. Продовжується активне бомбардування астероїдами. Імпактні події призводять до збільшення вмісту космогенних елементів, зокрема платиноїдів. Саме цим пояснюються геохімічні аномалії складу древніх порід.
Справа: Сучасна геохімічна і геофізична модель Землі, яка відображає вирішальну роль в глобальних геохімічних процесах границі мантії та ядра (із Ballentine, Science 296, 2002, 1247-1248).