
- •1. История развития геохимии. Место геохимии среди других геологических наук. Разделы геохимии.
- •2. Распространенность элементов и распределение элементов в природе
- •3. Строение атомов химических элементов.
- •4. Радиоактивность. Закон радиоактивного распада. Типы распада ядер.
- •5. Периодический закон и его значение для геохимии.
- •6. Классификация химических элементов s-, p -, d- элементы, металлы и неметаллы.
- •Происхождение химического элемента — гелия
- •Химическая эволюция звёзд и галактик
- •8. Стадии жизни звезд Первый жизненный цикл звезды: Молекулярные облака
- •Второй жизненный цикл звезды: Протозвезда
- •Третий жизненный цикл звезды: т Тельца
- •Четвертый жизненный цикл звезды: Главная последовательность
- •Пятый жизненный цикл звезды: Красный гигант
- •Шестой жизненный цикл звезды: Белый карлик
- •9. Физические характеристики, состав, строение планет земной группы
- •10. Физические характеристики, состав, строение Юпитера, Сатурна, Плутона
- •11. Физические характеристики, состав астероидов
- •12. Особенности классификации химических элементов в. М. Гольдшмидта,
- •13. Особенности классификации химических элементов в. И. Вернадского,
- •14. Особенности классификации химических элементов а. И. Перельмана.
- •15. Виды и типы миграции химических элементов. Основные факторы миграции элементов (внутренние и внешние).
- •17. Подвижность элементов в зависимости от окислительно-восстановительных условий среды.
- •Окислительно-восстановительные режимы почв
- •20. Свойства и состав воды.
- •21. Формы миграции химических элементов в воде: ионная, молекулярная, суспензионная, коллоидная, с живыми и отмершими организмами.
- •23. Основные факторы формирования химического состава природных вод суши (поверхностные и грунтовые воды).
- •25. Оценка водной миграции химических элементов. С использованием коэффициента водной миграции. Группировка химических элементов по величине коэффициента.
- •28. Источники и химический состав примесей в атмосфере: пары воды, пыль, аэроионы, аэрозоли, фитонциды, эфирно-масличные соединения.
- •29. Техногенные примеси в атмосфере. Самоочищение атмосферы.
- •33. Общие черты геохимии гумидных и семигумидных ландшафтов (влажные тропики, ши роколиственные леса, таежные ландшафты, лесостепные ландшафты).
- •34. Общие черты геохимии степных и пустынных ландшафтов (степные и сухостепные ландшафты, прерии, пустынные ландшафты).
- •35. Оценка техногенной миграции химических элементов. Коэффициенты технофильности и деструкционной активности техногенеза.
- •44. Геохимия ландшафта и сельское хозяйство. Методика исследования агроландшафтов с использованием ландшафтно-геохимического метода. Круговорот и баланс химических элементов в агроландшафтах.
13. Особенности классификации химических элементов в. И. Вернадского,
В. И. Вернадский классифицировал элементы по способности образовывать хим. соединения, концентрироваться, участвовать в циклич. процессах, по радиоактивности. Он выделил шесть групп:
1)благородные газы – не вступают в соединения. Находятся в атмосфере в виде одноатомных молекул, не принимают участия в главнейших процессах земли, инертные) Не, Ne, Ar, Кr, Хе, Rn;
2) благородные металлы- не изменияются в течении геологического времени, инертны, находятся в виде самородков. Au и платиновые, золото;
3) циклич. элементы- принимают участие в основных геологических циклах, содержаться в растворах, часть атомов неизбежно выходят из круговорота в-в. Н, В, С, О, N, F, Na, Mg, A1 и др.;
4) рассеянные- не входят в состав хим.в-в, не имеют закономерности вхождения в хим.в-ва, распределение в земной коре и воде примерно равномерно, химически активные. Li, Sc, Ga, Br, Rb и др.;цинк, йод, бром, фтор.
5) сильно радиоактивные- включены в круговороты, но их кол-во уменьшается из-за распада, распавшись они дают жизнь другим элементам) уран, торий, радий. Ро, Ra и др.;
6) редко земельные – редкие из-за сильной рассеяности, трудно отделимы друг от друга. лантан, скандий, иттрий Y, La и лантаноиды.
Геохими́ческие классифика́ции элеме́нтов — способы систематизации химических элементов в зависимости от их встречаемости в природе.
Геохимическая классификация химических элементов Вернадского основана на различной способности химических элементов участвовать в природных физических и химических процессах, а также в циклических биосферных круговоротах веществ. I группа благородных (инертных) газов характеризуется неучастием их в главных химических процессах в биосфере Земли. Только в исключительных случаях эти элементы способны образовывать химические соединения. II группа благородных металлов характеризуется тем, что они почти не образуют химических соединений в земной коре. Для этих элементов характерны сплавы друг с другом, которые образуются и образовались в термодинамических условиях (высокая температура и давление), резко отличных от условий биосферы. III группа циклических или органогенных элементов – наибольшая по количеству элементов группа. Для элементов этой группы характерны многочисленные обратимые (циклические) химические процессы, часто проходящие при непосредственном участии живой материи. Каждый элемент этой группы дает характерные для определенной геосферы постоянно изменяющиеся соединения.
14. Особенности классификации химических элементов а. И. Перельмана.
В основе этой классификации лежит деление на:
Воздушные мигранты |
Водные мигранты |
Мигрируют как в газообразном состоянии, в виде летучих соединений, так и с водным раствором. |
В газообразном состоянии не мигрируют или мигрируют слабо. |
Воздушные мигранты делятся на активные и пассивные. Активные - образуют химические соединения: кислород, азот, углерод, водород, иод. Из них в основном состоит живое вещество, природные воды. Они в значительной мере определяют рН и Ен природных вод. Пассивные - не образуют химических соединений: аргон, неон, ксенон, криптон, гелий, радон. Не играют существенной роли в ландшафте.
Водные мигранты. Элементы мигрируют в почвенных, грунтовых и поверхностных водах и делятся на катионогенные и анионогенные. Делятся на 8 групп.
1. Очень подвижные, Кх= n( 10-100). Относятся только к анионогенным элементам - это хлор, бром, сера. Активно накапливаются при испарении, входят в состав легкорастворимых минералов.
2. Подвижные. Кх=n( 1-10). Среди катионогенных: кальций, натрий, магний, стронций, радий. Среди анионогенных: фтор и бор. Эти элементы образуют легко и труднорастворимые соли. Энергично мигрируют в природных водах.
3. Слабо подвижные. Кх=n(0.1 -1) K, Ba, Rb, Li, Be, Cs Si, P, Ge, Sn, Sb, As
4. Подвижные и слабоподвижные в окислительной обстановке Кх=n(0.1 -1), инертные в сероводородной среде Кх меньше 0.n, осаждаются на щелочных барьерах, мигрируют в окислительной обстановке. Элементы относятся к катионогенной группе - цинк, медь, никель, свинец, кадмий хорошо мигрируют в кислых водах и осаждаются на щелочном барьере. Ртуть, серебро - мигрируют в кислых и щелочных водах окислительной обстановки.
5. Подвижные и слабо подвижные в окислительной обстановке, инертные в восстановительной среде, осаждаются на сероводородных и глеевых средах Кх=n(0.1-1). В этой группе встречаются только анионогенные элементы - ванадий, молибден, селен, уран, рений, осаждаются на сероводородной и глеевых барьерах.
6. Подвижные и слабоподвижные в восстановительной глеевой среде Кх= 0.n - n, инертные в окислительной и восстановительной сероводородных средах. К катионогенным - железо, марганец, кобальт. Осаждаются на кислородных и сероводородных барьерах.
7. Малоподвижные в большинстве обстановок Кх= n(0.1 -0.01) Алюминий, титан, хром, технеций- катионогенные, частично мигрируют в сильно кислой среде. Цирконий, ниобий, тантал, вольфрам, гольмий, европий - анионогенные, частично мигрируют в щелочной среде.
8. Не мигрируют, не образуют химических соединений. Для них характерно самородное состояние - осмий, платина, палладий, рутений, золото, цирконий.
Наиболее удобна при изучении биосферы и ноосферы классификация А.И.Перельмана.В основу этой классификации положены наиболее характерные особенности миграции химических элементов в биосфере и их способность концентрироваться на определенных геохимических барьерах.
Сначала все элементы Перельман разделил на 2 группы: 1). Мигрирующие преимущественно в газообразном состоянии; 2). Мигрирующие в растворах. Воздушных мигрантов всего 11 и из них только 5 относятся к активным (кислород, водород, азот, углерод, йод), остальные – пассивны – Ar, Ne, He, Kr, Xe, Rn. Водные мигранты разделяются в зависимости от интенсивности миграции. При этом учитывается целый ряд показателей перемещения элементов в водных растворах – способность образовывать катионы и анионы, постоянная или переменная валентность, подвижность или же инертность и осаждение на барьерах в окислительной, глеевой или сероводородной обстановках, интенсивность миграции в растворах с различными щелочно-кислотными условиями и др.