Лекции науки о Земле
.docxКаменных Наталья Львовна
Место дисциплины науки о земле в системе географических наук. Внутреннее и внешнее строение Земли. Возраст Земли. Сферы Земли.
Науки о земле – науки, изучающие планету Земля. Науки о составе Земли:
геохимия(элементы в литосфере),
минералогия(структура минералов),
петрология(горные породы),
литология(осадочные породы)
тектоника(изменения твердой оболочки земли)
геоморфология(происхождение и эволюция рельефа)
вулканология(природа вулканов)
стратиграфия(определение возраста слоистых и вулканических пород)
палеонтология(окаменелости)
геодинамика(природа глубинных сил и процессов)
металлогения(образования и размещения месторождений полезных ископаемых)
всего 697 наук о земле(науки геологического цикла)
выпускники должны: овладеть способностью использовать экологическую грамотность и базовые знания в областях науки о земле в жизненных ситуациях, прогнозировать последствия своих действий, применять на практике приемы составления отчетов, обзоров, карт и пояснительных записок, излагать и критически анализировать полученную информацию и представлять результаты исследований, применять на производстве базовые общепрофессиональные знания теории и методов современной биологии.
Почвообразующая порода – порода, передающая свойства почве. Основные породы, участвующие в образовании почв – осадочные.
Основные разделы дисциплины: основы геологии(строение земли, минералы и горные
породы), основы ландшафтоведения(ландшафты, их структура, типы, воздушные и водные массы), основы почвоведения(почка как компонент ландшафта, свойства и режимы почв, особенности почв России).
Учебники: геология и ландшафтоведение(красный, Ганжара Н.ф.), учебник почвоведение того же автора.
Основы геологии:
Положение и форма Земли: эллипсоид вращения. Радиус экватора – 6378, полярный радиус – 6356, площадь поверхности – 5210 млн км2, масса Земли 5,976*109, средняя плотность 5,52, объем земли – 1,083*1012.
Спутник – Луна, вызывает приливы и отливы. Гравитационное поле земли – поле силы тяжести, обусловленное тяготением земли и ее центробежной силой, вызванной ее суточным вращением. Также есть магнитное поле, магнитное поле распространяется на 25 радиусов планеты. Оно защищает планету от солнечного ветра, частиц. Земные оболочки – более-менее правильные слои, характеризующиеся особыми свойствами. Внешние оболочки – атмосфера, гидросфера, биосфера, ноосфера. Внутренние оболочки – земная кора, мантии, жидкое ядро внешнее, твердое внутреннее ядро.
Атмосфера – внешняя газовая оболочка планеты, плотность убывает равномерно. 4 оболочки: азот-кислород, азот, гелий, водород. Нижняя – азотно-кислородная, до 70 км, 78%азота, 21%кислорода, 1%аргона, 0,03% углекислого газа и так далее. 20-40 км от земли находится слой с повышенным содержанием озона- озоновый слой, тк поглощает ультрафиолет. Выше 70 – азотный слой, температура до 70 градусов, резко падает давление, после 1000 гелиевый слой, температура до -100, выше 2000 водородный слой. В пределах азотно-кислородной оболочки есть деление: тропосфера, стратосфера, мезосфера, термосфера.
Тропосфера - формирование погоды, 4/5 атмосферного воздуха, самолеты летают там же, возвращение тепла, отраженного от поверхности земли – парниковый эффект. Стратосфера – 50-55км. Воздух сухой, нет турбулентности, образовываются перламутровые облака. В стратосфере находится озоновый слой. Мезосфера – до 80км, падает температура, сильная турбулентность, серебристые облака. Термосфера – верхняя часть атмосферы, высокие температуры. Делится на 2 части: ионосфера и экзосфера. Именно в термосфере лежат орбиты космических кораблей.
Гидросфера – водная оболочка. Жидка вода покрывает 71% поверхности. Пресная вода – 2%. Часть воды в виде твердого льда в ледниках. Биосфера – все живое на планете. Организмы меняют почвенный слой, формируют органогенные породы. Ноосфера(техносфера) – сфера деятельности человека. В 20 веке деятельность человека стала активным геологическим фактором. Земная кора – литосфера, граница Мохоровича – граница между литосферой и мантией. Наружная оболочка земного шара, сложенная твердыми горными породами. Есть 2 типа земной коры – континентальный и океанический. Континентальная кора толще за счет гранитного слоя. Океанический слой сложен базальтом. Верхний слой – 15км осадочных пород, второй слой – гранитный слой, мощность – 30-40 км. Нижележащие породы – базальты, базальтовый слой, 5-6км. Океанический тип земной коры слагает дно океанов. Мантия делится условно на верхнюю и нижнюю. Ядро – 16%объема и 31%массы. Ядро жидкое.
Можно мы поработаем без перерыва? Можно. Я надеялась, вы скажете «нет».
Образование и преобразование горных пород. Вещественный состав земной коры. Выветривание. Минералы и горные породы. Геологические процессы разделяются на две группы: эндогенные – глубинные оболочки земли, и экзогенные – внешняя энергия.
Техногенез – влияние человека. Эндогенные процессы: магнетизм, метаморфизм, вулканизм, движение коры, землетрясения. Экзогенные: выветривание, деятельность атмосферных и поверхностных вод, ледников, подземных вод, морей, океанов, животных и растений. Выветривание(гипергенез) – совокупность абиотических и биологических процессов разрушения и образования горных пород и слагающих их минералов под воздействием агентов атмосферы, биосферы, гидросферы в верхних слоях коры. В результате выветривания появляется кора выветривания. Виды экзогенных процессов: выветривание(физическое, химическое, биологическое), перенос продуктов выветривания, отложение продуктов выветривания. Физическое выветривание – разрушение минералов под воздействием физических факторов.
Химические превращения не происходят. Химическое выветривание – процесс химического изменения и разрушения горных пород и минералов с образованием новых минералов и новых пород. Биологическое выветривание – процесс разрушения и изменения горных пород и минералов под действием организмов и продуктов их жизнедеятельности. Остатки жизнедеятельности становятся гумусом.
В верхней части коры выветривания процесс выветривания протекает совместно с процессом почвообразования и является неотъемлемой частью выветривания. Перенос продуктов выветривания обеспечивается морскими волнами, течениями, ледниками и т.д. Осадкообразование(седиментогенез) заключается в отложении материала разрушенных горных пород в водоемах. Осадочные процессы бывают физическими, биологическими и так далее. Диагенетические процессы охватывают все явления преобразования осадков сразу после их отложения и уплотнения. Результат – литификация.
Инфильтрационные процессы характеризуются выщелачиванием значительной части химических элементов грунтовыми водами, при просачивании сквозь толщу горных пород, с последующим образованием специфичных образований. Коры выветривания делятся по возрасту(современные, древние, ископаемые), по геохимическому типу(элювиальные, транзитные, аккумулятивные) и по вещественному составу(обломочные, засоленные, сиаллитные(умеренный климат), аллитные(влажный тропический)). В процессе выветривания преобладает разрушение первичных минералов. Наиболее устойчивым является кварц. К малоустойчивым относятся шпаты.
Магматические горные породы бывают интрузивные(расплав магмы внутри земной коры) и эффузивные(на поверхности), также их называют массивно-кристаллические. Также бывают кислые и основные. Составляют до 95% общей массы пород, слагающих литосферу. Кислые породы – граниты, липариты, пегматиты. Светлая окраска. Основные породы – базальты, перидиты, дуниты, габбаро. Темная окраска, почвы плодородные. Метаморфические горные породы – вторичные массивно-кристаллические породы. Осадочные горные породы: образуются выветриванием, бывают морские и континентальные; древние и четвертичные; обломочные, хемогенные(гипс, каменная соль, карбонаты, фосфаты) и биогенные. Элювий – продукт выветривания, оставшийся на месте выветривания. Делювий – продукты эрозии, отложенные к склонам. Пролювий – плохая отсортированность. эллювий – перенос речными водами.
Кроме меня у вас вообще ни одной картинки в жизни нет
Четвертичные отложения характеризуются неотсортированностью, неоднородность. Их слагают валуны, галька, пески, супесчаные отложения. Древние осадочные породы имеют сложенное строение. Главные типы четвертичных осадочных пород: маренные отложения(наносы, грубые, неотсортированные, очень плотные), покровные суглинки(внеледниковые отложения), флювоглициальные(?) отложения временных водотоков в замкнутых водоемах(песчаный гранит, галечник). Ленточная глина тоже относится к этим породам. Породы, вытекающие из-под ледников – зандры. Зандровые равнины – отложения песчаные, супесчаные, слоистые, могут быть включения гравия. ЛЁсы и лесовидные суглинки– сложно сказать, откуда отложения. Хорошо отсортированы, имеют светлые окрасы, мучнистые на ощупь. Отличительная черта – большое количество карбонатов, образуют чернозем. Эоловые отложения - в результате действия . относятся пески, барханы, связаны с подвижностью песков. Смена пород в пределах одного метра - *** отложения. Минералы делятся на первичные(магматические и метаморфические: ю.8кварц, полевые шпаты, слюды, хлориды, рутил, циркон) – низкая емкость поглощения, большая величина удельной поверхности, высокая воздухопроницаемость, низкая влагоемкость, и вторичные(из первичных: полеваты, гидроксиды, оксиды, минералы солей, алофаны и глинистые минералы, состоят из слоев, низкая емкость поглощения, низкое плодородие). Вторичные являются источником минерального питания. Глинистые минералы поглощают фосфаты, если в них много гидроксидов алюминия и железа. Химически свойства: элементный состав почв, формы химических элементов.
Излияние расплавленных масс, интрузивный – лава не изливается на поверхность, образует интрузивные тела. Вулканы – образования коры, где магма выходит на поверхность, образуя лаву. наиболее сильный вулканизм на краях плит. В океанских хребтах, самый редкий тип – мантийный плюм. Поток магмы идет на поверхность, связан с астрономическими явлениями. Пример – Гавайи. Подвижность лавы зависит от крменезема. Чем больше, тем более вязкие. Базальтовые лавы – самые текучие. Столбы газов и пепла до нескольких км. Образуется вулканический туф. Состоит из цементированного вулканического пепла.
Компоненты ландшафта.
Природные воды как компонент ландшафта. Мировой океан: поверхностные и подземные воды. Наземные и водные геосистемы. Наземные это суша и водоемы на суше, включая подземные. Вода определяет пространственную структуру многих макромолекул. Роль воды в тепловом балансе: большая. Также это транспортная система для веществ и энергии в ландшафте. Структурные да не важно. В воде может быть много минералов, растворенных ионов, растворенных газов, органические остатки. Водная миграция осуществляется с помощью диффузии или фильтрации. Поведение химических элементов определяется следующими параметрами: кислотно-щелочные условия, окислительно-восстановительные условия, температура, давление, сорбция(сорбционная емкость), способность элемента взаимодействовать с живым веществом. Природные воды делятся на следующие группы: pН <3 – сильнокислые(серная кислота вулканов), рН 3-6,5 – слабокислые(органические кислоты, углекислый газ), 6,5-8,5 – нейтральные или слабощелочные воды(карбонаты), рН >8,5 сильнощелочные(сода). Катионогенные элементы: кальций, магний, натрий, калий, медь, цинк, стронций. более подвижны в кислых средах. Анионогенные элементы: сера, хлор, углерод, фосфор, азот, кремний, йод, бром. Наиболее подвижны в щелочных средах.
-восстановительный процессы определяются в почве с помощью Eh – окислительно-восстановительный потенциал. Зависит от реакций среды. Окислительная обстановка, величина Eh 460 милливольт. Обеспечено большим количеством кислорода. Восстановительная глеевая остановка(без сероводорода) – в пресных водах, но там, где мало свободного кислорода, а мало его за счет большего числа органики. Так появляются метан, углекислый газ, марганец. Происходит оглеение. В окраске преобладают сизые тона. Образуются железо-марганцовые конкреции.
250 милливольт. Создается в бескислородных водах. Величина Eh меньше 200 милливольт. Образуются сульфиды. Срорнчаки. Для оценки интенсивности водной миграции. Мигранты: очень подвижные(хлор, йод, бом, сера), легкоподвижные(кальций, магний, стронций, цинк, уран), подвижные(кремний, фосфор, медь, марганец, калий, кобальт), слабоподвижные(селен, железо, алюминий). Все это выражено в миллиграмах на литр. Соленость воды – содержание в воде растворенных минеральных веществ(солей), выражается в промилле. Четверть мировых запасов воды – в нашей стране. По солевому составу природные воды делятся на классы по преобладающему аниону или на группы по преобладающему катиону. Класс гидрокарбонаты: HCO3 – речные воды. Класс хлоридные воды – морские воды, класс сульфидные – подземные воды. Кальциевая группа: речные воды, грунтовые воды, натриевая группа, магниевая группа, калиевая группа. Жесткость воды обусловлена наличием кальция и магния, питьевая вода не должна иметь жесткость выше 7 миллиграэквивалент на литр. Воды делятся по общей жесткости на следующие 5 групп: очень мягкая(менее 1,5),
Мягкая(1,5-3) , умеренно-жесткая(3-6), жесткая (6-9), очень жесткая (более 9). В океанах, болотах, ледниках медленный обмен воды. Болота – 2% земли, 70% сибири. Тут кикиморы, а тут берендеи. Оживились все. Да успокойтесь, вы все хорошие.
Ледники.
Воздушные массы как элемент ландшафта.
*экспозиция склонов(куда смотрит склон), насколько они крутые, сколько ложбин, лощин, крутизна склона, форма(выгнутый, вогнутый, выпукловогнутый)*
Углерод образует карбонаты, которые изменяют pH почвы. В воздушных массах содержится вода, очень сильно изменяющая рельеф: гидролиз, размывание. Ветер переносит мельчайшие частицы, разрушая рельеф. Температуры тоже участвуют в процессе выветривания. Атмосфера защищает поверхность от пагубного действия метеоритов, задерживает солнечное излучение. Достигая поверхности, солнечная радиация отражается. Склоны теплых экспозиций (южных и западных) быстрее прогреваются, влага испаряется быстрее, почва достигает состояние спелости быстрее. Посевы сельхоз культур делятся по использованию ФАР: обычные(0,15 - 1,5%), повышенные(1,5-3%), рекордные(3,5-5%), теоретически возможные(6-8%).
Пассаты – ветра, дующие круглогодично в тропиках. Муссоны – в летнее время дуют в направление суши, в зимний – обратно. Высокий уровень влажности в летний период. В умеренных широтах ветра западные в основном. Нормальная эрозия почв протекает медленно, потери верхнего слоя ограничены. Ускоренная эрозия – степные массивы, обработанные людьми. Развитию ветровой эрозии способствует вырубка лесов. Водная эрозия преобладает в таежной, лесостепной зоне, ветровая в лесостепях и степях. Мезоклимат – мезорельефный климат. Погода – совокупность метеорологических элементов. Почва — это четырехфазная система: твердая, жидкая, газообразная и живая. Твердая состоит из минералов(первичные и вторичные): гумус, соли, оксиды, органоминеральные производные. Характеризуется минералогическим, химическим составом, гранулометрическим составом, структурой. Почвенные растворы: нисходящий и восходящий потоки, переносящие вещества. Газовая фаза почвы – воздух в пустотах, порах. Относительно атмосферы очень много углекислого газа и мало кислорода. Живая фаза почвы – все живое, что есть в почве. Почва постоянно находится в обмене веществ с окружающим миром. Обмен газов, радиации(от солнца), тепла, биофильных элементов.
П=f(к*о*п*р)*вв
активных температур. Используется для тех или иных растений. Термические пояса.
Главный показатель климата – количество осадком и солнечной радиации.
Автоморфные почвы – формируются на ровной поверхности или небольших склонах в условиях стока атмосферной влаги при глубоком залегании грунтовых вод(более 6 метров). Полугидроморфные почвы формируются при кратковременном застое поверхностных вод и при залегании грунтовых вод на глубине от 3 до 6 метров. Гидроморфные – длительный поверхностный застой вод или при залегании грунтовых вод менее 3х метров.
Почвообразующие породы: наследуется минералогический, химический, гранулометрический состав. Четрвертичные. Все они связаны с деятельностью ледника – маренные отложения, сформировались при действии ледника. Глациальные. Образованы временными водными потоками, передвигающими маренные отложения за край ледника. Чернозем формируется на лесах и лесовидных суглинках. Их объединяет то, что они карбонаты. Биологический: растения, потребители – животные, микроорганизмы. Опад травы больше, жизненный цикл короче. Относительный и абсолютный возраст почвы: абсолютный – от начала до конца.
Почвы люди делят на группы: освоенные, окультуренные, культурные, преобразованные, антропогенные.
Генезис (происхождение) ландшафтов — это совокупность процессов, формирования ландшафтов в их современном состоянии. Генезис включает происхождение и развитие всех компонентов ландшафта:- литогенной основы, -биоты, -воздушных масс, -поверхностных и грунтовых вод и почвенного покрова. В результате длительного развития образуется инвариант — вертикальная и горизонтальная структуры ландшафта, которые могут иметь разные состояния, связанные с суточной сезонной и другими видами динамики и медленно изменяются (эволюционируют) во времени. Возникновение ландшафта исчисляется от времени, начиная с которого он приобрел инвариант близкий к современному. Большинство зональных ландшафтов Европейской части России имеют голоценовый возраст. Они начали приобретать современный вид после таяния последнего ледника (10-12 тыс. лет).Функционирование ландшафтов — это совокупность явлений трансформации и передвижения веществ и энергии в ландшафтах, и обмен веществами и энергией с другими сферами (внутренние сферы Земли, атмосфера, космическое пространство).Совокупность процессов, лежащих в основе функционирования ландшафтов, можно разделить на 4 группы.1. Процессы обмена веществами и энергией между компонентами ландшафта: литогенной основой, биотой, воздушными массами нижних слоев тропосферы, поверхностными и грунтовыми водами, почвами (обмен влагой, газами, минеральными и органическими веществами, тепловой и радиационной энергией).2. Процессы трансформации, передвижения и аккумуляции веществ и энергии, происходящие внутри ландшафта и его компонентов: образование и разрушение живого вещества, выветривание, почвообразование, формирование состава, сток поверхностных и грунтовых вод, эрозия, денудация и др. Процессы обмена веществами и энергией, между ландшафтами и другими сферами: верхними слоями тропосферы, атмосферой и космическим пространством, артезианскими водами, горными породами, залегающими глубже горизонта грунтовых вод и коры выветривания (обмен влагой, газами, химическими соединениями, одностороннее поступление солнечной энергии и внутриземного тепла в ландшафты). Процессы, связанные с деятельностью человека: сведение лесов, распашка территорий, осушение болот, строительство каналов и ирригационных сооружений, выбросы газов в атмосферу и др. Энергетической основой формирования и функционирования ландшафтов являются ландшафтообразующие факторы, которые подразделяются на внешние и внутренние. К внешним факторам относятся: солнечная радиация, внутриземное тепло, гравитационные силы Земли и Луны. К внутренним факторам относятся градиенты по вещественному составу и свойствам, которые возникают на поверхности Земли (различия в теплоемкости, влажности, химическом составе и др.) между различными компонентами: литогенной основой, почвами, поверхностными и грунтовыми водами и др. Эти градиенты определяют формирование и функционирование ландшафтных геосистем. Особо следует выделить деятельность человека — как фактор формирования и функционирования ландшафтов. В основе формирования и функционирования ландшафтов лежат круговороты веществ:- большой геологический и - малый биологический ( биогеохимический).Большой геологический круговорот веществ протекает во всех сферах Земли, объединяя их вещественными и энергетическими потоками. Процессы выветривания являются начальным этапом большого геологического круговорота веществ. Геологические процессы разделяются на две большие группы: - Эндогенные (внутренние), которые зарождаются в глубинных оболочках Земли за счет энергии радиоактивного распада, и экзогенные (поверхностные), обусловленные внешней энергией. Относятся: магнетизм, метаморфизм, вулканизм, движения земной коры (землетрясения и горообразование). - Экзогенным — выветривание, деятельность атмосферных и поверхностных вод, ледников, подземных вод, морей и океанов, животных и растительных организмов. Взаимодействие эндогенных и экзогенных геологических процессов объединяет большой геологический круговорот веществ. В результате действия эндогенных процессов образуются крупные формы рельефа земной поверхности: горные системы, возвышенности, низменности, океанические впадины. Под действием экзогенных процессов происходит разрушение магматических горных пород, перемещение продуктов разрушения в реки, моря и океаны, и формирование осадочных пород. В результате движений земной коры осадочные породы погружаются в глубокие слои, подвергаются процессам метаморфизма (действию высоких температур и давления), и образуются метаморфические породы, при погружении в более глубокие слои эти породы могут переходить в расплавленное состояние (магматизация), а затем в результате вулканической деятельности поступать в верхние слои литосферы или на ее поверхность в виде магматических пород. Таким образом, происходит образование горных пород и различных форм рельефа. Круговороты веществ на Земле представляют собой повторяющиеся процессы превращения и перемещения вещества в природе, имеющие более или менее выраженный циклический характер, обусловленный циклическим поступлением энергии Солнца. Эти процессы имеют определенное поступательное движение, так как при циклических превращениях в природе не происходит полного повторения циклов, всегда имеются те или иные изменения в количестве и составе образующихся веществ. Около 5 млрд, лет назад произошла дифференциация вещества Земли, разделение его на ряд концентрических оболочек, или геосфер:-атмосферу,-гидросферу, -земную кору,-гранитную, -базальтовую и др. Оболочки, отличающиеся друг от друга характерным химическим составом, физическими и термодинамическими свойствами. Эти оболочки в последующее геологическое время развивались в направлении дальнейшего наиболее устойчивого состояния. Между всеми геосферами и внутри каждой отдельной геосферы продолжался непрерывный обмен веществом. Вначале наиболее существенную роль играл вынос вещества из недр Земли на поверхность в результате процессов выплавления легкоплавкого вещества Земли и дегазации. Эта стадия обмена была еще очень обширной в архейскую эру (докембрий)В то время имели место интенсивные колебательные движения в земной коре, обширные горообразовательные процессы, создавшие повсеместно складчатость, а также энергичная вулканическая деятельность, результатом которой явились мощные слои базальтов. Широко развиты были интрузии и процессы гранитизации. Все эти процессы осуществлялись в более грандиозных масштабах, чем в последующие геологические периоды. На поверхность Земли выносились вещества в значительно больших количествах и, возможно, из более глубоких слоев планеты. В дальнейшем обмен веществом между глубокими слоями и поверхностью Земли сократился. В конце докембрия обособились более спокойные области земной коры — платформы и области интенсивной тектонической и магматической деятельности — геосинклинали. С течением времени платформы росли, а геосинклинальные области сужались. В современный период обмен веществом между геосферами по вертикальному направлению достаточно определенно может наблюдаться в пределах 10-20 км от поверхности Земли и местами — в 50-60 км. Не исключено движение вещества и из более глубоких зон Земли, однако этот процесс в настоящее время уже не играет существенной роли в общем, круговороте веществ на Земле. Непосредственно непрерывный круговорот веществ наблюдается в атмосфере, гидросфере, верхней части литосферы и в биосфере. Со времени появления биосферы (около 3,5 млрд, лет назад) круговорот веществ на Земле существенно изменился. К физико-химическим превращениям прибавились биогенные процессы. Огромной геологической силой ныне стала деятельность человека. Участие живого вещества в биогеохимических процессах проявляется прямо либо косвенно. После гибели организмов живое вещество непосредственно участвует в образовании диатомита, известняков, углей, нефти и др. Зеленые растения в результате фотосинтетической деятельности создают всю массу кислорода современной атмосферы Земли. Морские водоросли концентрируют значительные количества йода, после их гибели в морских илах происходят захоронение и процесс превращения органического детрита в вещество нефти. В результате выпрессовывания из захороненных илов жидкой нефти в пористые породы (пески и другие коллекторы) выдавливаются иловые воды, содержащие большое количество йода. В интенсивный обмен захватывается в литосфере, атмосфере, гидросфере и биосфере единовременно лишь небольшая часть вещества этих оболочек. Наблюдаемый круговорот веществ на Земле слагается из множества разнообразных повторяющихся в основных чертах процессов превращения и перемещения вещества. Отдельные циклические процессы представляют собой последовательный ряд изменений вещества, чередующихся с временными состояниями равновесия. Как только вещество вышло из данной термодинамической системы, с которой оно находилось в равновесии, происходит его дальнейшее изменение, пока оно не возвратится частично к первоначальному состоянию. Полного возвращения к первоначальному состоянию никогда не происходит. Круговорот кальция. Известняки (как и др. породы) на континенте разрушаются, и растворимые соли кальция (двууглекислые и др.) реками сносятся в море. Ежегодно в море сбрасывается с континента около 5-10 тонн кальция. В теплых морях углекислый кальций интенсивно потребляется низшими организмами—фораминиферами, кораллами и др. на постройку своих скелетов. После гибели этих организмов их скелеты из углекислого кальция образуют осадки на дне морей. Со временем происходит их метаморфизация, в результате чего формируется порода — известняк. При регрессии моря известняк обнажается, оказывается на суше и начинается процесс его разрушения. Но состав вновь образующегося известняка несколько иной. Так, оказалось, что палеозойские известняки более богаты углекислым магнием и сопровождаются доломитом, известняки же более молодые — беднее углекислым магнием, а образования пластов доломитов в современную эпоху почти не происходит. Наконец, при излиянии лавы известняки частично могут быть ею ассимилированы, т.е. могут войти в большой круговорот веществ. Таким образом, отдельные циклические процессы, слагающие общий круговорот веществ на Земле, никогда не являются полностью обратимыми. Часть вещества в повторяющихся процессах превращения рассеивается и отвлекается в частные круговороты или захватывается временными равновесиями, а другая часть, которая возвращается к прежнему состоянию, имеет уже новые признаки. Продолжительность того пли иного цикла можно условно оценить по тому времени, которое было бы необходимо, чтобы вся масса данного вещества могла обернуться один раз на Земле в том или ином процессе. В круговороте веществ участвуют:-химические элементы и соединения, -более сложные ассоциации вещества и -организмы. Процессы изменения вещества могут носить преимущественно характер механического перемещения, физико-химического превращения, еще более сложного биологического преобразования или носить смешанный характер. Малый биологический (биогеохимический) круговорот веществ происходит в системе почва — живые организмы. Биогеохимический круговорот веществ включает биологические и абиотические (химические) процессы трансформации и миграции веществ и энергии. В его основе лежит продукционный процесс образования органического вещества Зелеными растениями, которые извлекают элементы питания из почвы, а углекислый газ из атмосферного воздуха. Возвращаясь в почву с опадом и после отмирания живых оргнизмов, элементы питания могут включаться в абиотические процессы и затем вновь поглощаться растениями. Иногда ученые разделяют понятия и определения малого биологического и биогеохимического круговоротов веществ, объясняя это наличием в биогеохимическом круговороте как биологических, так и абиотических (химических) процессов. Однако трудно представить малый биологический круговорот веществ без абиотических реакций растворения, гидролиза, окисления и др. В то же время, учитывая не замкнутость круговоротов, малый биологический круговорот можно представ: как часть биогеохимического круговорота. Как в большом геологическом, так и в биогеохимическом круговоротах веществ, одна из ведущих ролей принадлежит влагообороту (круговороту воды). Подавляющее большинство биогеохимических процессов и абиотических реакций происходит в водной среде. Биогеохимический круговорот веществ является составной частью большого геологического круговорота. Изучением круговоротов веществ занимались многие русские ученые. В.И. Вернадский выделил геохимическую группу так называемых циклических химических элементов. К ним относят все широко распространенные и многие редкие химические элементы, например углерод кислород, азот, фосфор, сера, кальций, хлор, медь, железо, йод