Природный газ в литосфере Земли

Природный газ в литосфере Земли [c.33]

Вода — самое распространенное в природе химическое соединение. Она покрывает 70,8% земной поверхности и занимает примерно 1/800 объема Земли. Содержание воды в литосфере, по современным оценкам, превышает 10 км , т. е. сопоставимо с ее количеством в морях и океанах. Вода присутствует в горных породах в свободном или связанном виде. Принято выделять несколько разновидностей воды, различающихся по степени связанности от гравитационной воды, способной перемещаться под действием силы тяжести или напорного градиента, до химически связанной конституционной воды, входящей в кристаллическую решетку минералов, как правило, в виде гидроксильных групп. Содержание свободной воды может достигать десятков процентов в пористых и трещиноватых породах верхних горизонтов земной коры, резко уменьшаясь с глубиной, хотя не всегда монотонно. Распределение воды по горизонтали также весьма неоднородно на всех глубинах встречаются участки различной степени обводненности, которую, однако, нигде нельзя считать нулевой. Физическое состояние воды зависит от давления, увеличение которого составляет примерно 100 МПа на каждые 3 км глубины, и температуры, определяемой геотермическим градиентом (от 5—10 до 200 град/км). Зона жидкой воды (а также льда в высоких широтах на глубине до 1 км) сменяется областью надкритического флюида при температурах 400—450°С выше 1100°С молекулы воды диссоциированы. Многие другие свойства воды также заметно изменяются с глубиной. Так, ионное произведение воды в нижней части земной коры оказывается повышенным на шесть порядков. Возрастает при этом и способность воды образовывать гомогенные системы с компонентами вмещающих пород, находящихся в твердом или частично расплавленном состоянии. Таким образом, можно сказать, что все природные жидкие и надкритические фазы представляют собой многокомпонентные смеси, в кото- [c.83]

Литосфера - твердая оболочка Земли, источник минерального сырья и ископаемого топлива, а также почвенного слоя, обуславливающего плодородие планеты за счет аккумуляции энергии и минерализации остатков органических веществ. В литосфере формируется сток речных вод и химический состав суши. Хозяйственная и производственная деятельность человека приводит к истощению запасов природных ископаемых, загрязнению поверхности земли отходами производства, сокращению площади пахотной земли. [c.9]

Почва - особое природное образование, возникшее в результате преобразования верхних слоев литосферы под совместным воздействием воды, воздуха, климатических факторов и живых организмов, в условиях гравитационного поля Земли. [c.240]

Литосфера— это часть Земли, из которой до настоящего времени черпались все сырьевые ресурсы. Большинство известных рудных месторождений было обнаружено благодаря тому, что они имели выход на поверхность Земли. Такие открытия в будущем возможны лишь в мало исследованных районах, например в Восточной Сибири, на Крайнем Севере, и в труднодоступных горных районах. Поскольку наиболее богатые и обширные поверхностные месторождения руд уже открыты, основные усилия будут направлены на поиск так называемых слепых месторождений, не выходящих на поверхность. В этом поиске важнейшую роль должны играть геохимические методы разведки, которые включают химические анализы проб почвы, природных вод, растительности и органов животных (печень рыбы) на искомые или сопутствующие элементы. Например, уран сопутствует фосфору, и это обстоятельство позволило обнаружить на Кубе богатейшие месторождения фосфоритов. Возможности геохимической разведки значительно расширились после разработки новых методов анализа, в частности метода атомной абсорбции. [c.65]

Атмосфера, так же как и Земля, имеет оболочковое строение. В первой оболочке (гомосфере) шириной примерно 85 км, которая соприкасается с литосферой и с гидросферой сосредоточено 99,999 % массы всей атмосферы. Для гомосферы характерна однородность газового состава, которая достигается интенсивным перемешиванием воздушных масс. Гомосфера (состав ее приводится в табл. 16) оказывает прямое воздействие на все природные процессы, происходящие на земной поверхности, в том числе и на формирование состава скоплений углеводородных газов. Основными компонентами гомосферы являются азот, составляющий 78,084% на сухой воздух, и кислород, содержание которого равно 20,946 %. Кроме указанных в табл. 16 газов и паров воды в атмосферном воздухе присутствуют и некоторые другие примеси, например органические фитонциды, аэрозоли, частицы пыли и др. С наступлением промышленной эры развития цивилизации в атмосферу поступают вещества промышленного происхождения углекислый газ, оксид углерода, метан, оксиды азота, сернистый газ. [c.254]

Вещественный состав литосферы — каменной оболочки Земли — изучают многие науки, среди которых минералогия занимает первое место. Ее объектом является минерал. Понятие о нем уходит в глубокую древность, однако и в современной науке нет полного согласия среди исследователей минералов. У нас в стране под влиянием школы минералогов Ленинградского горного института, прежде всего Д. П. Григорьева и А. Н. Заварицкого, как первоначальное понятие науки вводится представление о минеральном индивидууме (индивид, кристалл, зерно). По определению А. В. Шубникова, это природное естественно-историческое тело, в конечном счете — неоднородное целое, состоящее из частей (например, пирамид нарастания), органически связанных между собой. Минеральный индивид существенно отличается от искусственных кристаллов историей пребывания в литосфере, которую проще всего выразить продолжительностью его существования, в течение которой исход-лое творение решительно изменяет многие свои первоначальные свойства. Кристаллы лабораторных или производственных лроцессов, по сравнению с подавляющей частью минеральных индивидов, истории не имеют, это сиюминутные произведения. [c.4]

Под воздействием солнечной радиации воды Земли находятся в непрерывном движении — круговороте. Находясь в атмосфере, она максимально насыщается свободным кислородом и затем расходует его, соприкасаясь с верхними слоямИ литосферы. В процессе круговорота в единую систему связываются все воды гидросферы, а также осуществляется тесная связь природных вод с атмосферой, литосферой и живым веществом биосферы. [c.269]

Основой материального и энергетического обеспечения человечества являются природные, главным образом, минеральные ресурсы Земли. Они служат основой для развития различных цивилизаций и государств. Источниками минерального сырья являются литосфера, гидросфера и атмосфера нашей планеты. С другой стороны, охрана этих трех сфер от истощения и загрязнения является другой актуальной проблемой нашего и, в особенности, будущего времени. [c.19]

Распространение о природе. Углерод — основная составная часть всех организмов тринадцатый элемент по распространенности на Земле (в литосфере, атмосфере и гидросфере). Встречается как в свободном виде (алмаз, графит), так и в связанном состоянии (диоксид углерода, карбонаты, уголь, нефть, природный газ, сланцевое масло, битумы). Масса углерода, содержащегося в атмосфере в виде СОа, составляет 6,0-10 т, что примерно только в два раза больше, чем масса углерода в живой материи. [c.313]

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]

Термин "геологическая среда" возник в связи с развитием нового научного направления — инженерной геологии. Он включает любые горные породы, почвы, слагающие верхнюю часть литосферы, и все природные ресурсы, сконцентрированные в недрах земли. Их следует рассматривать как многокомпонентные системы, находящиеся под воздействием инженерно-хозяйственной деятельности человека, что приводит к изменению природных геологических процессов и возникновению новых антропогенных (инженерно-геологических) процессов, изменяющих инженерно-геологические условия определенных территорий. [c.9]

Топливно-энергетические ресурсы (ТЭР) относятся к минеральным ресурсам (полезным ископаемым) — это часть природных ресурсов, скопления минералов в недрах литосферы (земной коры) Земли в промышленных концентрациях. Как и все минеральные ресурсы, ТЭР относятся к категории исчерпаемых и невозобновляемых. [c.29]

Огромная масса отходов загрязняет атмосферу, гидросферу и литосферу. Твердые отходы скапливаются в отвалах и под воздействием дождей, ветров и других природных факторов длительное время загрязняют большие территории земли, атмосферу и водоемы. [c.68]

Анализ равновесных кривых гидратообразования и кривых упругости паров некоторых газов (см. рис. 7) позволяет сделать вывод, что при низких давлениях и температурах термодинамически наиболее выгодным является гидратное состояние газов. Это сыграло большую роль в начальный период формирования Земли, ее атмосферы и гидросферы, а также в консервации и сохранении углеводородов в литосфере нашей планеты и в значительной мере способствовало формированию современных промышленных залежей свободного природного газа, нефти и газового конденсата. [c.157]

Локальные изменения характерны также для гидросферы Земли, хотя здесь степень отклонения от средних значений значительно меньше, чем для литосферы. Так, pH природных вод может варьировать от 1 (в некоторых горячих источниках) до 10 (вода. [c.141]

Природные неорганические полимеры. Природные неорганические полимеры составляют основу земной коры, толщина которой достигает 15 км (литосфера). Литосфера образовалась и образуется при выходе на поверхность Земли расплавленной магмы, в которой химические реакции протекают при высокой температуре и давлении. Основной горной породой являются базальты. В табл. 1.3 приведены данные по составу базальтовых горных пород, полученных из проб, взятых со дна океанов Земли и лунных морей. Видно, что состав базальтовых пород Земли и ее спутника весьма близок, он состоит в основном из оксида кремния и в значительно меньшей степени из оксидов железа и алюминия. Оксид кремния является типичным полимерным кристаллическим телом, т. е. трехмерным полимером. Наряду с этим, для него известны двухмерные (подобные графиту) и цепные полимеры (рис. 1.1). [c.17]

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]

В природе широко распространены гидраты метана (водные газовые гидраты — твердые кристаллические вещества. Полные гидраты содержат 46 молекул воды). Газовые гидраты при высоких температурах устойчивы даже при положительных температурах. В природных условиях гидраты метана широко распространены и образуют крупные залежи метана. Например, на океаническом дне при 10° С на глубине 700 м давление достаточно для образования устойчивых газовых гидратов. Мировые ресурсы газа в газогидратных залежах, сосредоточенных на материках, соответствуют величине 1,5-10 м , а ресурсы газа, сосредоточенные в пределах шельфа и материкового склона 1,5-10 м Энергия, высвобождаемая при разложении газогидратных залежей столь велика, что этот процесс может инициировать тектономагматические процессы в литосфере Земли. [c.4]

Метан, этан, углекислый газ, сероводород и азот образуют гидраты структуры I, формула этих полностью насыщенных газом гидратов 8М 46Н2О, где М - молекула гидратообразователя. Пропан и изобутан образуют гидраты структуры II с идеальной формулой 8М1З6Н2О. Углеводороды с размерами молекул, большими, чем у изобутана, гидратов не образуют. В природных условиях гидраты метана широко распространены и образуют крупные залежи метанового газа. Например, на океанском дне даже при температуре 10°С уже на глубине 700 м давление достаточно для образования газовых гидратов. Мировые ресурсы газа в газогидратных залежах, сосредоточенных на материках, определяются величиной около 10 " м , а ресурсы газа, сосредоточенные в гидратном состоянии в акватории Мирового океана, в пределах шельфа и материкового склона - в 1,5 10 м [11]. Энергия, высвобождающаяся при разложении газогидратных залежей, столь велика, что этот процесс может инициировать тектономагматические процессы в литосфере Земли. [c.10]

Атмосфера, гидросфера и внешняя часть литосферы являются источниками всех природных ресурсов, обеспечивающих все наши потребнскти. Мы используем азот, кислород, неон, аргон и некоторые другие газы из атмосферы. Из гидросферы берем воду и некоторые растворенные минеральные вещества. Однако для удовлетворения большинства наших потребностей мы полагаемся на литосферу - твердую часть Земли. Эвм цГ Именно здесь мы находим нефть и металлсодержащие руды. (Руда — это камень или минерал природного происхождения, из которого с экономической точки зрения выгодно получать металл или другое вещество.) Даже самые глубокие наши шахты выглядят как царапина на поверхности коры Земли. Если представить Землю размером с яблоко, то все доступные природные богатства содержатся [c.135]

ЭПК в изолированной системе причиной катастроф Получается, что число разнообразных компонентов вещества должно быть постоянным или увеличиваться. Сокращая разнообразие видов и веществ в биосфере и литосфере, мы генерируем процессы, которые увеличивают разнообразие видов (рост простейших за счет сложных) или веществ. Минеральное вещество Земли - нефть и полезные ископаемые, как природные резервуары поликомпонентности, истощаются в результате деятельности человека. Не исключено, что это стимулирует геохимические катаклизмы в недрах, которые порождают землетрясения. [c.30]

Содержание углерода в литосфере — только 0,35% (мае.), но значение его в природе очень велико. Он входит в состав органических веществ, содержится в каждой клетке растений и животных. Углерод называют элементом биологической сферы Земли, так как он накапливается в органическом мире. Кроме того, углерод — это составная часть нефти, природного газа, каменного угля. В почвах углерод содержится в виде различных органических и минеральных соединений. Из минеральных соединений в земной коре наиболее распространены карбонаты известняк (или мрамор) СаСОз, магнезит Mg Oз, доломит [c.318]

Распространение в природе. Инертные элементы полиизотопньг. Например, у криптона 6, а у радона даже 16 радиоактивных изотопов. Содержание благородных газов в воздухе соетавляет от 0,932% (об.) аргона до 10 % (об.) ксенона. В литосфере также в наибольших количествах содержится аргон [3,5-10 1% (мае.)], несколько меньше гелия и неона [8—5-10 % (мае.)], еще меньше криптона и ксенона [1,9-10 и 2,9" % (мае.)]. Минимально содержание в земной коре радона 4-10 1 % (мае.). Промышленные месторождения гелия обычно сопровождают в недрах Земли залегания природных газов некоторые из них содержат до 8% (об.) гелия. [c.402]

В наибольшей степени человеческая деятельность влияет на состояние самого верхнего горизонта твердой Земли - ее педо сферы (почвенный покров). Почва рассматривается как особое природное тело, играющее ключевую роль в глобальных биогеохимических процессах (рис. 1.12). По отношению к литосфере она служит защитным слоем, замедляющим эрозию. С другой стороны, в ней наиболее активно происходит изменение минералогического и гранулометрического состава подстилающих горных пород. Через почву осуществляется газовый обмен между [c.41]

Попадая на поверхность Земли, первичные и вторичные магматические породы подвергаются интенсивному и длительному воздействию атмосферы, осадков, микроорганизмов, ветра, перепадов температур и т. д. В результате они выветриваются, переносятся в водные бассейны, переосаждаются в илы, донные осадки и мигрируют вместе с природными водами. Из этих вод под действием силы тяжести, химических или биологических воздействий образуются осадочные породы и минералы, которые составляют около 10% массы литосферы, но покрывают 75% ее поверхности. К ним относят обломочные породы (пески, алевриты), глинистые (до 60 видов глин), а также хемогенные (соли), биохемогенные (угли, нефти), органогенные (известняки, мел). По химическому составу осадочные породы отличаются очень большим разнообразием. Например, к ним относят как чистые минералы (кварцевый песок 8102, галит КаС1), так и сложные алюмо-силикатные системы с переменным содержанием воды, углекислоты, углерода и других примесей. 75% всех полезных ископаемых, извлекаемых из земли, получается из осадочных пород. [c.22]

Биотехносфера заслуживает более пристального внимания, так как ее формирование сопровождается ростом техногенного влияния на гидролитосферу. Анализ современной геологической деятельности человека позволяет вьщелить главные ее особенности, которые в вной степени относятся и к гидролитосфере 1) перемещение человеком огромных масс твердых, жидких и газообразных веществ Земли 2) наличие геохимических циклов с участием новых неорганических, металлоорганических и органических соединений, не имеющих (жбе аналогов в природной обстановке 3) активная роль в этих циклах живого вещества, сопровождающаяся возникновением новых, до сих пор неизвестных мутаций в среде микроорганизмов 4) распространение человеком живого вещества в области существования косных систем литосферы, гидросферы, атмосферы и космоса и создание биокосных систем 5) неравновесность процессов перераспределения вещества 6) создание новых видов пород -так называемых антропогенных отложений 7) высокие скорости техногенных преобразований по сравнению с природными процессами 8) создание и Использование новых видов энергии 9) влияние человеческой индивидуальности на ход геологической истории Земли. [c.10]

Взрывы атомных бомб над Хиросимой и Нагасаки вызвали первые ростки беспокойства за судьбу окружающей среды. Появились сразу и экологаческие проблемы природные ресурсы оказались не бесконечными, а отходы химических производств и энергетических установок стали угрожать существованию человечества. Оказалось, что реки, моря и воздух давно уже превратились в резервуары любых отходов химических, металлургических и других производств, нашего быта. Загрязнение воды и воздуха, носившее ранее локальный характер, теперь стало глобальным, охватывая всю атмосферу, литосферу и гидросферу Земли. [c.515]

К особенностям, определяющим состав А., относятся ее активное влияние на биосферу (см. Биогеохимия), обменная связь с литосферой, односторонняя связь с. мировым пространством (постоянный уход газов из А.) и постоянные процессы внутреннего горизонтального и вертикального перемешивания. Важным источником газов (см. Газы природные) служат вулканич. извержения, процессы дыхания Земли (микрогазовые выделения), радиоактивный распад и др. Наиболее легкие газы (напр., гелий) не накапливаются в А. и уходят в мировое пространство. Воздействие А. на литосферу заключается в процессах выветривания и окисления горных пород. Живые организмы, обязанные своим существованием А., способствуют изменению ее состава (напр., перерабатывают СО2 в О. ). [c.153]

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]

Атмосфера Земли обменивается составляющими ее газами с граничащими с ней природными средами — гидросферой, биосферой, литосферой, космическим пространством. Значительное число газов поступает в атмосферу также за счет вулканических процессов (частично непосредственно из подкоровых зон планеты) и промышленной деятельности человека. [c.185]

Гелий в атмосфере (земной гелий) является продуктом а-рас-пада тяжелых радиоактивных элементов (урана, тория, актиния) при этом образуется лишь основной изотоп Не . Скорость образования гелия ничтожна и составляет [13] - 1,16-10 см на 1 г урана и 2,43-10" см на 1 г тория в год. Для большей наглядности укажем, что тонна связанного в минералах урана, являющегося главным источником гелия на Земле, испускает за год всего 0,11 СИ4 гелия. Этот медленный и непрерывно идущий процесс ежегодно накапливает в доступных изучению толщах Земли и вод 25—28 млн. газа. Сохранившийся запас гелия в атмосфере, литосфере, гидросфере оценивается в 5-10 м , а образовалось его во много раз больше. Гелий медленно рассеивается, улетучивается из атмосферы в космос (диссипация гелия). Обзор теорий происхождения гелия в природных газах приведен в работе Вагера [19]. [c.10]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология