Литосфера химические процессы

Земная кора, или литосфера, включает твердую поверхность Земли глубиной около 17 км. Она представляет собой главным образом силикатную матрицу, в отдельных местах которой находятся включения или области повышенной концентрации других веществ, образовавшиеся в результате протекавших в прошлом физических или химических процессов. Анализ земной коры осуществляется путем отбора образцов, которые могут считаться типичными для ее состава в целом. В табл. 25.1 приведены результаты наиболее тщательных исследований такого типа, выполненные Кларком и Вашингтоном в 1924 г. и в более позднее время Гольдшмидтом и др. [c.443]

Воздух и вода. Не только литосфера является сырьевой базой химической промышленности. Условно принимают, что земная кора включает атмосферу до высоты 15 км, гидросферу и литосферу, поэтому воздух атмосферы и вода гидросферы также являются сырьем химической промышленности. Компоненты воздуха — азот (его содержание около 79%) и кислород (около 21%) - используют для производства аммиака, а также во многих окислительных процессах. Вода не только непосредственно является реагентом во многих химических процессах, но и служит источником получения водорода и кислорода. Из высококонцентрированных соляных растворов (рапы) морских заливов (лагун) получают йод и бром. Также воду применяют как вспомогательный материал для приготовления растворов твердых, жидких и газообразных веществ, в качестве абсорбента при очистке газов. [c.27]

Химические процессы в литосфере [c.444]

Газы химического происхождения. Возникают при химических процессах, протекающих в литосфере. Они могут быть подразделены на газы метаморфического происхождения, кото- [c.309]

Сложными же системами являются все составляющие окружающей среды — атмосфера, гидросфера, литосфера, а в наибольшей мере — живые организмы. Последовательность перечисления сложных систем соответствует возрастанию их сложности. Наибольший прогресс в установлении механизмов и кинетическом описании химических процессов достигнут в отношении самой простой из них — атмосферы. [c.250]

Месторождения полезных ископаемых создавались в результате протекавших в природе процессов, таких, как плавление и взаимодействие в расплаве, растворение и превращение в растворе, кристаллизация из расплавов и растворов и т. п. Распределение веществ на Земле (скопления в одних местах и отсутствие в других) основано на конкретных химических реакциях, на закономерностях протекания химических процессов, на следствиях, вытекающих из периодического закона и периодической системы Д. И. Менделеева. В геохимических процессах, протекающих в глубине нашей планеты, наиболее важное значение имеют расплавы, а в литосфере — водные растворы. Можно сказать, что вода на планете играет роль, которую выполняет кровь в живом организме. В соответствии с законами физики и химии вода растворяет вещества в одном месте и переносит их на другие. Она доставляет в виде растворов питательные вещества растениям и выводит из живых организмов отходы их жизнедеятельности. [c.516]

Геология — это наука о составе, строении и истории Земли. В настоящее время установлено существование внутри земного шара нескольких оболочек литосферы, мантии и ядра. Литосфера - это внешняя твердая оболочка, распространяющаяся на глубину 50-70 км от поверхности Земли. Ниже литосферы расположена следующая оболочка — мантия, глубина которой до 2900 км. Наконец, в центральной части земного шара на глубине от 2900 до 6380 км расположено ядро. Все полезные ископаемые, в том числе нефть и газ, сосредоточены в верхней зоне земного шара — литосфере. Литосферу называют также земной корой. Земная кора сложена горными породами, различными по составу и свойствам. Горные породы, в свою очередь, состоят из минералов. Минералы - это природные химические соединения, представленные приблизительно однородными по составу и физическим свойствам телами и образующиеся при различных физико-химических процессах, протекающих в земной коре. Горные породы — это природные агрегатные минеральные соединения, возникшие в результате геологических процессов и слагающие земную кору в виде самостоятельных геологических тел. В зависимости от происхождения все горные породы принято разделять на магматические, осадочные и метаморфические. Магматические или изверженные горные породы — это горные породы обычно силикатного состава (кремнеземные), образующиеся в результате застывания и кристаллизации магмы. Осадочные горные породы — это породы, сформировавшиеся при осаждении главным образом в водной среде минеральных и органических веществ и последующем их уплотнении и изменении. Осадочные горные породы наиболее распространенные, так как они покрывают около 75 % всей земной поверхности и составляют около 10 % массы земной коры. В зависимости от характера осаждения осадочные горные породы разделяются на обломочные, химические и биогенные. Метаморфические горные породы включают породы, образовавшиеся в результате изменения осадочных или магматических (изверженных) пород при метаморфизме с полным или значительным изменением минералогического состава, структуры и текстуры. Метаморфизм в переводе с греческого означает "подвергнутый превращению" и связан с изменением структуры, минералогического, а иногда и химического состава гор- [c.29]

Для установления вероятных путей эволюции химических систем целесообразно разделить области, в которых соверщались структурообразующие процессы, на твердофазную, жидкофазную и газообразную. На языке геологов это соответствует литосфере, гидросфере и атмосфере. Все эти системы открытые, и, руководствуясь только поисками равновесных состояний, исследователь всегда рискует совершить ошибку. Если, например, по отношению к ядру Земли и ее мантии можно обсуждать вопрос о процессах, ведущих к равновесию, и даже, с известным приближением, принимать какое-то данное состояние за равновесное, то по отношению к атмосфере и гидросфере такое утверждение было бы не-верным. Нижние слои атмосферы за периоды времени, короткие сравнительно с геологическими, сохраняют равновесный состав, но верхние части газовой оболочки ( хемосфера ) подвергаются интенсивным лучевым воздействиям и служат ареной разнообразных реакций, среди которых радикальным процессам принадлежит ведущая роль. [c.371]

Внешние оболочки Земли - атмосфера, гидросфера и литосфера - связаны между собою процессами массообмена, имеющими циклический характер. Миграционные потоки, захватывающие огромные количества атомов различных элементов, существовали на протяжении всей геологической истории нашей планеты они обеспечили формирование современного химического состава ее газовой и водной оболочек и земной коры. Можно считать установленным, что обмен химическими элементами между геосферами эволюционировал во времени. [c.49]

Наибольшие количества углерода и углекислого газа сосредоточены в глубинах Земли, и этот запас можно рассматривать в качестве основного резерва биосферы. Поступление СО из недр планеты в атмосферу происходит довольно медленно, поскольку углерод литосферы медленно вовлекается в естественные физико-химические и другие процессы, приводящие к его выделению в составе летучих компонентов. [c.52]

Природные воды почти никогда не бывают химически чистыми, так как содержат различные вещества в растворенном и взвешенном состоянии. В процессе взаимодействия гидросферы с атмосферой, литосферой и биосферой вода оказывает влияние на различ- ые вещества, образуя истинные и коллоидные растворы. Истин-лые растворы — это такие, в которых растворенные вещества аходятся в виде молекул и ионов с размерами частиц, не превышающими 10 мм. Коллоидные же растворы включают в себя ле отдельные молекулы, а группы молекул и ионов с размерами растворенных частиц от 10 до 10" мм. Коллоидные растворы более устойчивы, но в природных водах они встречаются в незначительных количествах. [c.18]

Жизнь на Земле является самым выдающимся процессом, поглощающим самую живительную энергию Солнца и вводящим в движение и круговорот практически все химические элементы. Пространство Земли, где могут существовать живые организмы в любых возможных концентрациях, - есть биосфера. Она включает в себя гидросферу, верхнюю часть литосферы и нижнюю часть атмосферы (ниже озонного экрана). Выдающийся вклад в развитие геохимии и представлений о биосфере внес академик В.И. Вернадский. [c.51]

В настоящее время ни у кого не вызывает сомнения, что нефть в литосфере не остается неизменной. Одни типы нефтей исчезают, давая начало другим, которые в свою очередь изменяются в продукты других типов и классов, не обладающих комплексом свойств, характерных для нефти. Общая направленность процессов изменений определяется снижением уровня потенциальной химической энергии органических веществ, составляющих нефть (1, 2, 3). [c.127]

Химический состав атмосферы достаточно сложен и значительно изменяется по ее высоте. В табл. 4.3 приведен химический состав чистого сухого воздуха около земной поверхности. Кроме указанных в таблице газов есть и другие, например, пары воды и ксенон. Указанные в таблице газы появились в атмосфере в основном в результате естественных процессов, происходящих в атмосфере, гидросфере (в водной среде) Земли и литосфере (земной коре). Кроме того, в атмосферу поступает большое число продуктов деятельности человека, таких как оксиды азота, серы и углерода, озон (табл. 4.4), причем с каждым годом в возрастающих количествах. [c.90]

Все живые организмы в своей совокупности образуют биомассу планеты. По весу биомасса составляет около 0,01% веса земной коры. Но несмотря на незначительную общую биомассу, роль живых организмов в процессах, протекающих в биосфере, огромна. Деятельностью живых организмов обусловлен химический состав атмосферы, концентрация солей в гидросфере, в литосфере — образование одних и разрушение других горных пород, образование почвенного покрова и т. д. [c.463]

Процессы взаимодействия между водой и минералами литосферы (земной коры) сыграли важную роль в формировании химического состава не только природных вод, но и наружных слоев литосферы. На протяжении истории Земли изверженные на ее поверхность горные породы подвергались физическому выветриванию под действием воды и других природных факторов (колебание температуры, испарение, дробление при замерзании воды в трещинах), а также химическому выветриванию в результате обмена ионов, входящих в состав кристаллической решетки минералов, на ионы водорода. [c.19]

Химическая экология литосферы. Эколого-химические процессы в литосфере. Формы соединений химических элементов в ночвах и их доступность для растений. Тины антроногенного воздействия на ночвы. Тяжелые металлы, радионуклиды, пестициды, гербициды, нефтепродукты как загрязнители почв. [c.4]

За миллионы лет выветривания верхнего слоя литосферы большое количество серы перешло из литосферы в гидросферу и скопилось в виде растворимых сульфатов в океанах. В атмосфере соединения серы отсутствуют потому, что летучие соединения ее — сернистый газ и сероводород — в условиях атмосферы химически неустойчивы. Они быстро окисляются, переходя в нелетучие соединения, и, таким образом, накопляться в атмосфере не могут, несмотря на изобилие порождающих их гео- и биохимических процессов (см. ниже). Но в воздухе над промышленными районами, где сжигается много угля, всегда обнаруживается сернистый газ, так как сера содержится во всех видах каменного угля. Сернистый ангидрид извергается также вулканами вместе с сероводородом и другими газами. [c.358]

Термодинамические данные дают возможность судить лишь об отборе наиболее устойчивых соединений, входящих в состав литосферы и гидросферы. В той динамической и открытой системе, какую представляет собой Земля, и в особенности ее поверхность, множество факторов нарушали химические равновесия, создавали разности химических и иных потенциалов, повышали и понижали активационные барьеры реакций, определив в итоге необычайно сложную обстановку биохимического старта , т. е. начала развития самоорганизующихся структур. Таким фактором было прежде всего излучение. По Юри [4], даже такое прочное соединение, как метан, под влиянием ультрафиолетовой радиации Солнца способно переходить, теряя водород, в ненасыщенные соединения. Излучение сыграло важную роль в процессе генерации свободных радикалов. Длина волны 1233 А достаточна [5] для возбуждения реакций [c.43]

И все же широкое распространение рубидия в гидросфере и литосфере и различное химическое поведение Rb и К показывают, что и Rb наряду с К" может иметь значение в происходящих процессах. [c.134]

Судьба того или иного элемента в конкретных экосистемах определяется в конечном счете комплексом параметров, зависящих от химических свойств элемента, его земного кларка, его роли в технобиогеохимических процессах в экосфере (биофильность, технофильность, геохимическая активность), соотношения биологического, техногенного и геологического циклов этого элемента. Баланс элемента в экосистеме может быть как положительным (прогрессивна аккумуляция), так и отрицательным (прогрессивное объединение). В природных экосистемах дефицит того или иного элемента для. создания биологической продукции восполняется за счет резервов атмосферы, гидросферы и литосферы в пределах данного пространственного элемента экосферы, а в антропогенных агроэкосистемах — преимущественно за счет искусственных удобрений, импортированных со стороны. [c.33]

При оценке роли кислород-углекислотного цикла для формирования состава атмосферы приходится обращаться к геологическим временным масштабам. Тогда резервуары с длительностью пребывания в годы, такие, как при учете годичного цикла, и даже в сотни лет для максимальных сроков пребывания в биомассе, можно считать постоянными и малыми. Наибольшее значение приобретают резервуары устойчивого органического углерода почвы (торфа, гумуса, каустобиолитов) и рассеянного вещества осадочных горных пород - керогена, соответствующие дисбалансу в углеродном цикле и оставшемуся неиспользованным эквимолекулярному количеству кислорода атмосферы и окисленных соединений литосферы. Углекислота регулируется карбонат-силикатным процессом химического выветривания, компенсирующим поступление эндогенной углекислоты. [c.132]

Почва - это рыхлый поверхностный слой земной коры, сформировавшийся в результате взаимодействия физических, химических и биологических процессов на границе литосферы, гидросферы и атмосферы. [c.117]

Открытие гидротермальных систем на дне океана привело к переоценке термического и геохимического бюджета Земли и кардинальному пересмотру биологических процессов на дне океана. Химические реакции между океанической корой и морской водой изменяют как состав коры, так и состав циркулирующей морской воды. Тем самым гидротермальная циркуляция оказывает существенное влияние на глобальный геохимический цикл химических элементов в литосфере и гидросфере. [c.174]

К настоящему времени сложился целый комплекс научных дисциплин, объектом изучения которых являются химические процессы в окружающей среде. Все они могут быть объединены под общим названием "Химия окружающей среды". В широком понимании химия окружающей среды включает в себя все то, что изучается геохимией, гидрохимией, химией почв и химией природных соединений биологического происхождения. Однако обострение экологической ситуации, принявшее во многих районах мира характер кризиса, имеющего тенденцию к расширению и глобализации, привело к выделению из этого комплекса новой научной дисциплины - экологической химии. Предметом ее исследований являются химические процессы в окружающей среде в связи с изменениями, вносимыми в них деятельностью человека (хозяйственной, военной и иной). Таким образом, в сферу интересов экологической химии попадают те химические процессы в геосферах (атмосфере, гидросфере, педосфере и литосфере), которые оказываются под прямым или косвенным влиянием человечества. [c.5]

ГЕОХИМИЯ - наука о распространенности и распределении, сочетании и миграции химических элементов в геосферах Земли., изучающая химический состав Земли, распространенность в ней химических элементов и их стабильных изотопов, закономерности распределения химических элементов в различных геосферах, законы поведения, сочетания и миграции (концентрации и рассеяния) элементов в природных процессах. Термин "геохимия" введен К. Ф. Шенбейном в 1838. Основоположники геохимии - В. И. Вернадский, В. М. Гольдшмидт, А. Е. Ферсман первая крупная сводка по геохимии (1908) принадлежит Ф. У. Кларку (США). Геохимия включает аналитическую геохимию, физическую геохимию, геохимию литосферы, геохимию процессов, региональную геохимию, гидрогеохимию, радиогеохимию, изотопную геохимию, радиогеохронологию, биогеохимию, органическую геохимию, геохимию ландшафта, геохимию литогенеза. Геохимия - одна из теоретических основ поисков полезных ископаемых. [c.1]

Буровые сточные воды вследствие нх высокой подвижности н аккумулирующей способности к загрязнителям являются зна-читсл1)НЬ[м и самым опасным отходом при бурении, способным загрязнить обширные зоны гидро- н литосферы. Они образуются при различных технологических операциях. Химические реагенты (основные загрязнители) попадают в них в процессе приготовления бурового раствора, хранения и приготовления химических реагентов, из емкостей для запаса бурового раствора. [c.195]

Сложность и своеобразие протекания процесса коррозии подземных металлических трубопроводов обусловлены особыми условиями подземной среды, где взаимодействуют атмосфера, биосфера, литосфера и гидросфера. Подземные трубопроводы подвержены воздействию большого числа изменяюшихся химических, физических и биологических факторов. Совокупность воздействия этих переменных факторов и определяет коррозионное воздействие среды на подземные металлические сооружения. Процесс подземной коррозии протекает как процесс коррозии металла в водной коррозионной среде. [c.5]

В нашей стране основательные работы по изучению химического состава рек Средней Азии были проведены с 1908 по 1914 г. Гидрометрической частью Отдела земельных улучшений в Средней Азии (К. К. Киселевым и В. А. Новиковым [16]). На большое значение изучения стока растворенных веществ указывал В. И. Вернадский. Он писал Круговорот вещества между сушей и морем определяется в главной своей весовой части двумя основными физико-географическими процессами главная масса химических элементов вносится в гидросферу из литосферы деятельностью рек, и главная масса возвращается из гидросферы в литосферу путем более или менее сложных выделений вещества из водных, растворов. Если мы изучим эти два явления, мы цолучим общее понятие о круговороте вещества между сушей и океаном и обратно 17, стр. 174]. [c.6]

Почти все известные элементы не находятся в природе в какой-либо одной химической форме. Они непрерывно циркулируют в больших или меньших масоггабах, либо в замкнутых стабильных циклах, либо открытых циклах, например литосфера — гидросфера — атмосфера — литосфера гидросфера — литосфера , с участием на каждом этапе биосферы. В таких циклах происходит переход элемента из одной химической формы в другую в ряде случаев в результате сложных биохимических процессов. [c.523]

В эволюции химических форм в биосфере и литосфере тяжелая вода не может не принимать участия, и вопрос о том, в какой стадии такого эволюционного процесса находится тяжелая вода в нашу эпоху, в стадии накопления ее в природе или в стадии деградации, представляется весьма важным и с точки зрения обмена веществ в живых организмах, в котором вода играет первостепенную роль. Все живое проводит через свой организм громадные массы обыкновенной оды, а вместе с ней и тяжелую воду какое же влияние оказывает последняя на жизненные функции оргащгзма Пока это неизвестно, но такое влияние должно быть несомненным. [c.561]

Рассматривая природу мантийной конвекции, следует подчеркивать ведущую роль в ее возникновении процесса химико-плотностной дифференциации земного вещества. Однако при этом не следует забывать и о вкладе тепловой составляющей конвекции. Этот вклад определяется как непосредственным разогревом мантийного вещества и распадом рассеянных в нем радиоактивных элементов, так и косвенным воздействием дополнительного разогрева вещества, благодаря диссипации энергии вязких течений в мантии, а также влиянием погружающихся в мантию холодных океанических литосферных плит. Судя по энергетическим оценкам, вклад радиогенного тепла в конвективный массо-оборот мантийного вещества не превышает 10%. Диссипативная же составляющая тепловой энергии конвекции и ее часть, определяемая охлаждением океанической литосферы, черпается из гравитационной энергии самого процесса дифференциации земного вещества. Поэтому, определяя природу тектонической (или точнее тек-тоно-магматической) активности Земли, следует ее связывать не просто с гравитационной, а именно с гравитационно-тепловой конвекцией. В дальнейшем как синоним этого понятия мы будем широко использовать термин химико-плотностная конвекция , понимая под ним, что плотностные неоднородности в мантии возникают не только за счет изменений химического состава, но и благодаря ее температурным неоднородностям. [c.41]

НЫХ породах литосферы существенно различаются. Это сопоставление показывает, что процесс усвоения элементов растениями упорядочен. Например, содержание самых обычных химических элементов литосферы — кремния, алюминия, железа—в растениях незначительно. С другой стороны, хлор и сера, которых в почве немного, в растениях представлены в более значительных количествах. Также весьма различно содержание в почве и в растительных клетках калия, кальция, магния, натрия и железа (Stalfelt, 1960). [c.92]

Миграция элементов. Живыми организмами осуществляется миграция элементов из литосферы в гидросферу и почву, обмен элементами между гидросферой, почвой и атмосферой, между сушей и морем, осуществляется круговорот воды, углерода, азота и других веществ, входящих в состав ивого вещества. Жизнь — писал В. И. Вернадский,— захватывает значительную часть атомов, составляющих материю земной поверхности. Под ее влиянием эти атомы находятся в непрерывном интенсивном движении. Из них все время создаются миллионы разнообразнейших соединений. И этот процесс длится без перерыва десятки миллионов лет, от древнейших, археозойских эр до нашего времени/ На земной поверхности нет химической силы более постоянно действзгющей, а потому и более могзпщественной по своим конечным последствиям, чем живые организмы, взятые в целом . Достаточно сказать, что ежегодно на Земле образуется 4-10" т органического вещества. [c.465]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология