10-3. Геохимия гидросферы. Роль воды в дифференциации вещества литосферы.
Вода является универсальной и самой важной средой миграции в земной коре и мантии. Все воды (поверхностные, океанические, подземные) участвуют в общем круговороте воды. Она выступает в роли окислителя, восстановителя, гидратируется, гидролизует минеральные и органические соединения. Для воды характерны такие аномальные показатели, как теплоемкость, скрытая теплота плавления и испарения, поверхностное натяжение, диэлектрическая постоянная. Эти аномалии определяют многие особенности физиологических, геохимических и геофизических явлений.
Минерализация воды, химический состав, температура, давление, рН, Eh, органическое вещество, диэлектрическая проницаемость и другие свойства воды – мощные геохимические факторы, через которые проявляется геохимия гидросферы, влияющая на формирование месторождений. Химические элементы могут мигрировать в разнообразных формах с водой, которая определяет их способность к концентрации и образованию месторождений полезных ископаемых. В зависимости от формы переноса Н. М. Страхов выделил четыре группы веществ.
К первой группе относятся легкорастворимые соли, представленные хлоридами и сульфатами: NaCl, KCl, MgSO4, MgCl2, CaSO4,CaCl2. Они присутствуют в речных водах в виде истинных растворов.
Вторую группу компонентов речного стока образуют карбонаты щелочноземельных металлов CaCO3, MgCO3, Na2CO3.
Третью группу составляют соединения Fe, Mn, P и некоторых редких элементов (V, Сr, Ni, Co, Cu и др.). Они образуют истинные и коллоидные растворы.
К четвертой группе относятся кварц, силикатные и алюмосиликатные минералы. Растворимость их в воде ничтожна, поэтому переносятся в виде взвеси и грубозернистого материала. Глинистые минералы и цеолиты мигрируют во взвешенном состоянии, расщепляясь на чешуйки.
ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЙ БИЛЕТ № 11
11-1. Распространенность химических элементов в космосе и звездах.
Солнце представляет собой водородно-гелиевый раскаленный шар.
В спектре солнечной атмосферы открыто более 70 элементов с преобладанием Н (70 % по массе), Не (28), на долю остальных приходится 2 %. Очень мало тяжелых элементов по-
сле железа. В порядке уменьшения обнаружены следующие 13 элементов: H, He ,O,C, N, Si, Mg, Ne, Fe, S, Ca, Ni, Ar. Ядерные реакции зависят от температуры звезд. Энергетически более выгодно образование устойчивых ядер с небольшим числом четного количества протонов и нейтронов, поэтому в космосе и на
Земле преобладают элементы с небольшими атомными массами. Газовые туманности состоят из сильно разреженных газов, представляющих собой извержения из звездной материи(Н,О).В космических лучах космические нейтроны образуют вторичные радиоактивные изотопы(12C.10Be, 22Na,26Al, 32Si, 36Cl, 39Ar.) в верхней части атмосферы, преобразуя атомные ядра азота.Космические частицы богаче тяж.ме. метеориты по составу бывают металлические (Fe, Ni), силикатные (Si, Al), сульфидные (FeS и др.).
11-2. Эвтектическая дифференциация. Примеры и представители пород
Эвтектика -жидкая система (раствор или расплав), находящаяся при данном давлении в равновесии с твёрдыми фазами, число которых равно числу компонентов системы. Эвтектика – это определенное процентное соотношение двух или нескольких компонентов расплава, которые одновременно кристаллизуются при определенной температуре, которая всегда ниже температуры кристаллизации каждого их компонентов в отдельности.Дифференциация— совокупность различных процессов, разделяющих вещество, материю.
Гранитная эвтектика-тройная, определяется соотношением приблизительно в равных количествах по 30% альбита, ортоклаза, кварца.
Расплав, соответствующий граниту, выплавляется из вещества, богатого кремнеземом и водой, получается кисло-мокрая магма. Такой состав имеют осадочные породы, поэтому вещество всех гранитов когда-то было осадочным.
Все граниты сходного эвтектоидного состава, т.е. приблизительно соответствует 1/3 альбита, 1/3 ортоклаза, 1/3 кварца. Однако это соотношение немного меняется в зависимости от Р и Т, кроме того, до 10% в граните-слюды и роговые обманки. Поэтому гранитная эвтектика более многомерна.
Два крыла эвтектики образованы двумя группами минералов, кристаллизующиеся по закону изоморфной смеси. У пироксенов: энстатит-бронзит-гиперстен. У плагиоклазов: альбит-анортит.