Вопрос 29. Основные объекты исследования геохимии процессов. Классификация геохимических процессов.

Геохимические процессы могут быть подразделены на следующие группы: геологической предыстории, эндогенные, экзогенные и метаморфогенные. Геохимические процессы геологической предыстории охватывают процессы, связанные с образованием Земли как небесного тела. Эндогенные Геохимические процессы начинаются с выплавления магмы из верхней мантии, её дегазации и дифференциации.

  Экзогенные Геохимические процессы охватывают все виды выветривания горных пород и слагающих их минералов (разложение, окисление, гидратация, карбонатизация и пр.), протекающие во влажном климате с участием почвенных кислот, а в сухом (аридном) климате в щелочной среде при резком преобладании окислительных реакций.

  В результате метаморфизма происходит более глубокий процесс преобразования вещества горных пород с перекристаллизацией. 

“Химизм” процессов в земной природе, т.е. совокупность химических процессов в отдельных локальных геосистемах и в глобальном масштабе, определяется не только и не столько химическими свойствами элементов, но, в существенной мере, ещё и историческими условиями их возникновения и изменяющимися условиями в пути их бесконечного движения. Миграция элементов (перемещение, распространение, рассеивание, химические взаимодействия, концентрирование и т.п.) является главным объектом исследований в геохимии.

Вопрос 30. Факторы, определяющие относительное космическое содержание химических элементов и их миграцию в земной коре.

Распространенность элементов в космосе быстро падает от элементов с низкими атомными номерами (примерно до номера 30), а затем, для более тяжелых элементов остается приблизительно постоянной.

Только десять элементов – H, He, C, N, O, Ne, Mg, Si, S, Fe, атомные номера которых меньше 27, характеризуются высокой распространенностью; из них водород резко преобладает над остальными.

Элементы с четными порядковыми номерами более распространены, чем нечетные (закон Оддо - Гаркинса).

В отличие от Земли в космосе лидируют совсем иные элементы – это водород и гелий, их количество на 3–4 порядка выше, чем кремния. Почему кислород и кремний, самые распространенные элементы на Земле, не занимают лидирующее место в космосе? Одной из предполагаемых причин является то, что в раскаленных звездах процесс формирования вещества еще далек от полного завершения. Можно полагать, что, когда звезды остынут, соотношение элементов будет близким к земному.

Именно звёзды и есть те гигантские «фабрики», где происходил и происходит грандиозный процесс образования различных изотопов химических элементов в результате разнообразных ядерных реакций. При космических «катастрофах», например при взрывах так называемых сверхновых звёзд обретают жизнь и такие элементы, которые, видимо, никогда не удастся синтезировать в земных лабораториях.

По предложению А.Е. Ферсмана факторы миграции принято условно делить на внешние и внутренние. Под внешними факторами понимаются параметры внешней обстановки миграции: температура, давление, pH водных сред, окислительно-восстановительная обстановка, тип ведущего элемента и т.д. К внутренним факторам относят физико-химические и биологические свойства элементов, рассматриваемых как объект миграции: химические свойства элемента, его способность образовывать в данной обстановке растворимые и летучие соединения, способность окисляться или восстанавливаться и т.д. Важно понимать, что внешние факторы миграции одного элемента могут, в то же время, рассматриваться как внутренние факторы миграции другого элемента.

К важным факторам миграции элементов относятся их кларки. Элемент, способный в данных условиях образовывать химические соединения со многими сопутствующими элементами, если его кларк преобладает над кларками этих элементов, в основном формирует условия миграции элементов с малыми кларками и называется ведущим элементом.