Виды воды в горных породах

Кислород в природе. Воздух. Кислород — самый распространенный элемент земной коры. В свободном состоянии он находится в атмосферном воздухе, в связанном виде входит в состав воды, минералов, горных пород и всех веществ, из которых построены организмы растений и животных. Общее количество кислорода в земной коре близко к половине ее массы (около 47%). [c.374]

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]

Щелочные элементы в природе. Получение и свойства щелочных элементов. Вследствие очень легкой окисляемости щелочные элементы встречаются в природе исключительно в виде соединений. Натрий и калий принадлежат к распространенным элементам содержание каждого из них в земной коре равно приблизительно 2% (масс.). Оба металла входят в состав различных минералов и горных пород силикатного типа. Хлорид натрия содержится в морской воде, а также образует мощные отложения каменной соли во [c.382]

Особенности внутреннего строения и свойств тонких слоев воды, прилегающих к твердой поверхности, и воды, находящейся в тонких капиллярах, представляет большой интерес для понимания свойств многих биологических систем, слоистых минералов, слоистых и дисперсных горных пород, коллоидных систем и др. Так, понижение температуры до 0 С. (и несколько ниже) может не вызывать перехода воды тонких слоев в обычный лед. Во-первых, потому что в условиях влияния поверхности большая устойчивость структуры льда по сравнению со структурой тонкого слоя может достигаться не при 0° С, а при более низких температурах. Во-вторых, потому, что такое изменение структуры требует разрыва существующих связей. Рассматривая подобные процессы, нельзя упускать из вида релаксационный характер их и сильное уменьшение скорости релаксации с понижением температуры. [c.379]

Распространение в почве. Минеральные смазочные масла проникают в почву главным образом под действием силы тяжести и поверхностно-активных сил. Распространение масла зависит от вида и структуры подпочвенного слоя, гидрологических условий и свойств масла (плотности, вязкости, смачивающей способности, содержания и типов присадок и других свойств). Проницаемость и капиллярность - физические параметры, характеризующие осадочные горные породы, зависят от гранулометрического состава и объемной плотности. Непористые породы характеризуются трещинами, расщелинами, отслоенными поверхностями и карстовыми явлениями. Проницаемость почвы или породы, характеризующая скорость просачивания и боковое распространение минерального масла, составляет от 10 до 10 м/с для водонасыщенных осадочных пород и снижается с увеличением содержания воды в поро- [c.228]

Поверхностно-активные вещества (ПАВ) для повышения нефтеотдачи пластов применяют в виде добавок к нагнетаемой воде. Пластовая система нефть — вода — газ — горная порода имеет значительные поверхности раздела, например удельная площадь пор, каналов и трещин кернов, отобранных на Ромашкинском месторождении, составляет 70— 110 000 м /м . Поэтому характер фильтрации нефти в пласте и степень ее извлечения из пористой среды зависят не только от объемных физических и химических свойств породы и насыщающих флюидов, но и от свойств поверхности контактирования нефти, воды, газа и породы. Использование ПАВ направлено, главным образом, на регулирование этих свойств, которые принято называть молекулярно-поверхностными. [c.66]

Вода на Земле находится в атмосфере (облака, дождь, туман и др.), на поверхности в виде самого крупного своего скопления — океана, на суше в виде рек, озер, материковых льдов и, наконец, на глубине в виде подземного океана, т. е. подземных вод в горных породах. Главная масса воды на Земле (океан и основная часть подземных вод) соленая. Пресной воды не так много и, что очень важно, распространена она на Земле неравномерно, есть обширные районы, где нечего пить. [c.7]

Магний — весьма распространенный элемент. В первичных горных породах магний находится в виде силикатных минералов (форстерит, оливин) и продуктов их выветривания (серпентин асбест). Для производства магния большое значение имеют магнезит, доломит (продукты взаимодействия первичных пород с водами), соленые воды различных озер и морей, концентрированные по содержанию солей воды замкнутых водоемов — рапа, в которой содержится важный минерал бишофит, а также мощные солевые отложения карналлита [c.506]

Весьма важными представителями систем типа Т/Т являются горные породы. Коллоидная или микрогетерогенная структура многих вулканических пород объясняется тем, что различные компоненты магмы при ее застывании выделяются в виде кристалликов и образуют таким образом дисперсную фазу. Осадочные породы имеют коллоидную структуру вследствие того, что образуются при оседании в континентальных или морских водах мельчайших [c.396]

Подземная гидромеханика - наука о движении жидкостей, газов и их смесей в пористых и трещиноватых горных породах. Она является той областью гидромеханики, в которой рассматривается не движение жидкостей и газов вообще, а особый вид их движения-фильтращ1я, которая имеет свои специфические особенности. Она служит теоретической основой разработки нефтяных, газовых и газоконденсатных месторождений. Вместе с тем методами теории фильтрации решаются важнейшие задачи гидрогеологии, инженерной геологии, гидротехники, химической технологии и т.д. Расчет притоков жидкости к искусственным водозаборам и дренажным сооружениям, изучение режимов естественных источников и подземных потоков, расчет фильтрации воды в связи с сооружением и эксплуатацией плотин, понижением уровня грунтовых вод, проблемы подземной газификации угля, задачи о движении реагентов через пористые среды и специальные фильтры, фильтрация жидкостей и газов через стенки пористых сосудов и труб-вот далеко не полный перечень областей широкого использования методов теории фильтрации. [c.3]

Вода в природе. Вода — весьма распространенное на Земле вещество. Почти зД поверхности земного щара покрыты водой, образующей океаны, моря, реки и озера. Много воды находится в газообразном состоянии в виде паров в атмосфере в виде огромных масс снега и льда лежит она круглый год на вершинах высоких гор и в полярных странах. В недрах земли также находится вода, пропитывающая почву и горные породы. [c.211]

В природе вода встречается как в свободном, так и в связанном состояниях. В свободном состоянии она находится в реках, озерах, океанах, в арктических и горных льдах, в грунтовых и глубинных подземных водах, в виде водяных паров в воздухе и входит в значительных количествах в состав растительных и животных организмов. В связанном состоянии она содержится, в частности, во многих минеральных и горных породах (гидросиликаты, гипс, опалы, глины и проч.), причем в некоторых из них содержание ее достигает нескольких десятков весовых процентов. [c.5]

Вследствие высокого сродства атомов кислорода к электрону кислород является сильным окислителем. По сравнению с другими простыми веществами он уступает в этом отношении только фтору. Высокая окислительная способность кислорода определяет его важную роль в жизнедеятельности человека и различных животных организмов (процессы дыхания), в формировании горных пород, в очистке природных вод. Окислительная способность кислорода широко используется при сжигании различных видов топлива, во многих промышленных и других процессах. Большей частью при этом пользуются не чистым кислородом, а воздухом, но при необходимости интенсификации процесса в металлургической и химической промышленности в настоящее время во многих случаях применяют чистый кислород или обогащенный им воздух. [c.139]

Падая на горные массивы, воды дождей частично задерживаются в их трещинах. Зимой, при замерзании воды, образующийся лед расширяет эти трещины, раскалывает горные породы и постепенно превращает утесы в груду обломков. Находясь под постоянным воздействием воды, воздуха и смены температур, эти обломки все более раздробляются. Воды дождей извлекают из них растворимые составные части и вместе с захватываемыми в виде взвесей нерастворимыми частицами (главным образом песка и глины) уносят в реки. Здесь взвешенные частицы сортируются по удельному весу сначала отлагается песок, дальше, в местах с более медленным течением, оседает глина. В течение веков вдоль русла реки образуются таким образом мощные залежи песка и глины, вследствие чего дно ее поднимается и сама река перемещается, прокладывая себе путь по новому направлению. На обнажившемся старом русле начинает образовываться почва и развиваться наземная растительность. [c.145]

Определение кремниевой кислоты. Кремниевая кислота или ее соли входят в состав многих горных пород, руд и других объектов. При обработке горных пород или минералов кислотой в осадке остается кремниевая кислота с переменным содержанием воды. Если анализ начинается со сплавления пробы, гидратированная кремниевая кислота образуется при кислотном выщелачивании плава. Большинство элементов при такой обработке образует растворимые соединения и легко отделяется от осадка фильтрованием. Однако разделение может быть неполным, так как гидратированная кремниевая кислота может частично проходить через фильтр в виде коллоидного раствора. Поэтому перед фильтрованием осадок кремниевой кислоты стремятся полностью дегидратировать выпариванием с соляной кислотой. При прокаливании кремниевая кислота переходит в безводный Ог, который является гравиметрической формой. По его массе часто рассчитывают результат анализа. Гидратированный диоксид кремния 5102-гаН20 является отличным адсорбентом, поэтому осадок 5102 оказывается загрязненным адсорбированными примесями. Истинное содержание диоксида кремния определяют путем обработки осадка фтороводородной кислотой при нагревании, в результате чего образуется летучий 81р4 [c.165]

Взрывное действие основано на том, что из небольшого количества нитроглицерина при этом получается огромный объем газообразных веществ и паров воды. Нитроглицерин широко применяют для подрывных работ в горной промышленности и в военном деле. Для большей безопасности в обращении им пользуются в виде так называемого динамита — смеси, содержащей 75% нитроглицерина и 25% инфузорной земли (горная порода, состоящая из кремнистых оболочек диатомовых водорослей). [c.126]

Дополнительным, причем более мощным, выводом углерода ИЗ круговорота является неорганический процесс выветривания горных пород (7). При их выветривании содержащиеся в них металлы под действием СО2 атмосферы переходят в углекислые соли, вымываемые затем водой и переносимые реками в океан с последующим частичным осаждением. По ориентировочным подсчетам, ежегодно при выветривании горных пород из атмосферы связывается до 2 млрд тонн углерода. Такой грандиозный расход СО2 не может быть скомпенсирован различными свободно протекающими природными процессами (извержения вулканов, газовые источники, действие образующейся при грозах НЫОз на известняки и т. д.), ведущими к обратному переводу углерода из минералов в атмосферу (<5). Таким образом, как неорганическая, так и органическая части круговорота углерода являются процессами, направленными на уменьшение содержания СО2 в атмосфере. В этой связи следует отметить, что сознательная деятельность человека оказывает существенное влияние на общий круговорот углерода и, затрагивая по существу все направления процессов, протекающих при естественном круговороте, в конечном счете компенсирует утечку СО2 из атмосферы. Так, за счет сжигания только одного каменного угля атмосфере ежегодно (в середине нашего века) возвращалось в виде СО2 более 1 млрд тонн углерода. Принимая во внимание потребление и других видов ископаемого горючего (торфа, нефти и др.), а также ряд промышленных процессов, ведущих к выделению СО2, можно полагать, что эта цифра в действительности еще более высокая. [c.603]

Широко распространен водород в связанном виде, т. е. в виде соединений. Организмы животных и растений состоят из веществ, содержащих водород. Много его также в почвенном перегное (гумусе) — остатках отмерших растений. Водород содержится в различных горных породах, каменном угле, торфе, в природных углеводородах (газах и нефти), в воде его 11,19% (мае.). Водород не только повсеместно встречается на Земле, он наиболее распространенный элемент Вселенной, составляет основную массу многих звезд. Например, Солнце на 75% (мае.) состоит из водорода и на 24% (мае.) из гелия. [c.274]

Распространение в природе. Хлор имеет два стабильных изотопа, % (мае.) С 75,43 и С1 24,57, искусственно получены пять радиоактивных изотопов. В свободном виде он в природе не встречается, содержание хлора в литосфере 0,25% (мае.). При выветривании горных пород хлорид-ионы С1 попадают в почвенные воды, но слабо адсорбируются почвой и вымываются в реки, а затем попадают в океан, где постепенно накапливаются. Воды морей и океанов содержат 0,8—3% (мае.) хлорида натрия в результате их высыхания образовались отложения хлорида натрия, или каменной соли (другие хлориды встречаются реже). Каменная соль — бесцветное вещество с кристаллами кубической формы, не содержит кристаллизованной воды. Залежи ее у нас имеются на Украине и на Кавказе, в Средней Азии и в Сибири. Кроме того, поваренную соль добывают из соляных озер (Эльтон, Баскунчак), вода которых — насыщенный раствор хлорида натрия. Поскольку летом соль сама оседает на дно озера, ее называют самосадочной. [c.393]

Литий встречается в природе только в виде соединений. Типичный литофильный элемент. Входит в состав многих горных пород, преимущественно концентрируясь в кислых изверженных и осадочных породах [10] содержится в почвах [100], каменных углях, минеральных источниках, озерах и озерных илах, подземных водах, морской воде, живых организмах и многих растениях [94, 98 100]. [c.28]

Рубидий и цезий — типично литофильные элементы и встречаются в природе только в виде соединений. Они концентрируются преимущественно в кислых извержениях и осадочных породах [153, 155—160]. В процессе выветривания горных пород и немногих минералов, в которых встречаются рубидий и цезий, они вымываются и попадают, иногда в значительном количестве, в минеральные источники [161— 164]. Заметно меньше рубидия и цезия в озерах, лиманах, подземной, морской воде и совсем мало в речной воде [164—168]. Из минеральных источников и морской воды рубидий и цезий переходят в соляные отложения, чем объясняется их присутствие в селитре, залежах калийных минералов — сильвина и карналлита. Отмечена способность многих растений аккумулировать рубидий и цезий [6, 160]. [c.115]

В воздухе кислород находится в виде простого вещества, а в воде он присутствует в химически связанной форме. Поскольку оба этих вещества очень распространены на Земле, нет ничего удивительного в том, что кислород является наиболее распространенным из известных простых веществ. Даже многие горные породы содержат кислород в связанной форме. Кислород жизненно необходим всем живым существам. Каждый раз, вдыхая воздух, мы поглощаем кислород, а, выдыхая воздух, вьщеляем диоксид углерода. [c.48]

Кислород весьма распространен в природе в виде соединений. Он входит в состав воды, минералов, горных пород и живых организмов. В воде имеется 88,89% (масс.) кислорода. Доступная нам часть твердой земной коры содержит 47,3% (масс.) кислорода (в виде оксидов и кислородных солей). Кислород как элемент входит в состав тела человека, животных и растений. Содержание кислорода в живых организмах составляет около 65% (масс.). [c.273]

О К И С Л Ы, оксиды — соединения хим. элементов с кислородом. В виде воды, горных пород, руд и др. известны с древнейших времен, однако их строение и состав впервые объяснил в 1770—80 франц. химик А.-Л. Лавуазье (он же дал и название). Общее число О., каждый из к-рых содержит только один элемент, больше числа элементов в периодической сист.еме элементов (некоторые элементы образуют несколько окислов) и составляет 185—200. Число двойных и более сложных О. достигает нескольких тысяч. Если элемент образует с кислородом несколько О., то низший по содержанию кислорода наз. закисью, а высший — перекисью. Иногда О. классифицируют по числу атомов кислорода на один атом металла (напр., TiO — моноокись, T12O3 или TiOj 5 — полуторная окись и TiOa — двуокись титана, WO3 — трехокись вольфрама). По хим. св-вам О. подразделяют на о с -н б в н ы е, образованные элементами I, II и III главных подгрупп периодической системы (к ним относятся также низшие О. большинства ме- [c.103]

Щелочные металлы в природе. Получение и свойства щелочных металлов. Вследствие очень легкой окисляемости щелочные металлы встречаются в природе исключительно в виде соединений. Натрий и калнй принадлежат к распространенным элементам содержание каждого из них в земной коре равно приблизительно 2% (масс.). Оба металла входят в состав различных минералов и горных пород силикатного типа. Хлорид натрия содержится в морской воде, а также образует мощные отложения каменной соли во многих местах земного шара. В верхних слоях этих отложений иногда содержатся довольно значительные количества калия, преимущественно в виде хлорида илн двойных солей с натрием и магнием. Однако большие скопления солей калия, имеющие промышленное значение, встречаются редко. Наиболее важными из них являются соликамские месторождения в СССР, стассфуртские в ГДР и эльзасские — во Франции. Залежи натриевой селитры находятся в Чили. В воде многих озер содержится сода. Наконец, огромные количества сульфата натрия находятся в заливе Кара-Богаз-Гол Каспийского моря, где эта соль в зимние месяцы толстым слое.м осаждается на дне. [c.562]

Горные породы, способные вмещать нефть, воду и газ, обычно называют коллекторами. Прп этом имеется в виду, что породы-коллекторы способны также отдавать нефть, газ н воду при разработке пластов, иначе они не представляют практического интереса. Не все породы могут быть коллекторами. Известно, что подавляющая часть скоплений нефти и пластовой воды связана с кол-лектора1 и осадочного происхождения. Магматические и метаморфические породы, образовавшиеся при высоких температурах и давлениях, не могут служить коллекторами нефти, а содержание воды в них очень невелико. Правда, известны единичные случаи, когда скопления нефти обнаружены в породах подобного типа. Но объясняется это тем, что твердые плотные магматические или метаморфические породы в минувшие геологические эпохи обнажались на поверхности земли и разрушались. В них образовывались трещины, пустоты, которые затем и заполнялись нефтью, поступающей из осадочных отложений. [c.11]

Почти все газы, кроме гелия и водорода, способны образовать кристаллогидраты. В частности метан образует с водой кристаллогидрат СН4-7Н20. Образованию таких соединений благоприятствуют низкие температуры и высокие давления. Так, при 10° С этот кристаллогидрат СН4-7Н20 образуется при давлении около 70 ат. Очевидно, что в толщах горных пород при небольшой температуре, но при значительном давлении метан и другие газы могут находиться в виде твердых кристаллогидратов. [c.289]

В аналитической практике отечественных лабораторий наиболее широко эффект Шпольского используется для идентификации и количественного определения бенз(а)пирена [18]. Это относится и к профамме фонового мониторинга природных объектов. Для целей мониторинга ПАУ создан банк спектров при 77 К, который опубликован в виде атласа 27 . На основе проведенных исследований рафаботаны высокочувствительные и селективные методы определения ПАУ и их гфоизводных в многокомпонентных природных и техногенных системах в воздухе, почве, растениях, атмосферных осадках, природных и сточных водах, донных отложениях, горных породах, минералах, нефтях, высокотемпературных пиролизатах, отработанных газах автомобильных даигателей, саже и т д. Предел обнаружения в однокомпонентных растворах для разных соединений находится в диапазоне от 0,01 до 1 нг/мл. Дл[я огфеделения ПАУ в последнее время применяют метод единого стандарта, который базируется на сравнении спектров люминесценции анализируемых рас- [c.252]

Пт= 1,509—1,524, Пр= 1,502 — 1,520 21 = 52— 56°. К палыгорскиту относятся спутанноволокнистые разновидности с небольшой плотностью. ДТА (—) 130—150 (—) 270—300 (-) 500—530 (удаление различных типов воды) (—) 905°С (разрушение кристаллической решетки) (-f) 950°С (небольшой эффект кристаллизации нового соединения). Образуется при выветривании относительно богатых магнием горных пород. Встречается иногда в виде довольно мощных залежей. [c.191]

Радиоактивные элементы в рассеянном виде встречаются во всех горных породах. Известно много и радиоактивных минералов, например а) первичные минералы пегматитов — уранинит, клевеит, бетафит, самарскит, монацит б) первичные гидротермальные минералы — настурап, урановая чернь в) вторичные минералы — кюрит, радиофлюорит, радиоборит и др. Проблемы, связанные с распространением, распределением и скоростью распада радиоактивных элементов в различных породах, с миграцией радиоактивных элементов при геологических процессах, имеют большое значение для геохимии, петрографии и геохронологии. На основании большого количества наблюдений радиоактивности пород установлено, что изверженные породы обладают большей радиоактивностью, чем осадочные. Радиоактивные элементы выносятся по поверхностям сбросов, разломов и нередко позволяют фиксировать линии тектонических нарушений. Факт образования тепла при распаде радиоактивных ядер учитывается при разрешении вопросов, связанных с изучением внутреннего теплового баланса Земли, магматических, вулканических, а также горообразовательных процессов. Радиоактивность морской воды и морских осадков имеет большое значение для океанографических исследований. Методы, основанные на радиоактивности, также широко используются в прикладной геологии при геофизических поисках и разведках залежей руд металлов и месторождений нефти. В настоящее время геологосъемочные партии, как правило, проводят измерения радиоактивности пород радиометрами. В скважинах проводится у-каротаж. [c.13]

В природе железо находится в связанном виде входит в состав горных пород, природных вод и вод некоторых минеральных источников, содержится в живых организмах. Р астения при недостатке железа не образуют хлорофилла н теряют возможность ассимилировать СО2 из воздуха. У животных и человека железо - действующее начало гемо-глобрша - переносчика кислорода от органов дыхания к тканям соединениями железа являются многие ферменты и белки. В организме взрослого человека содержится 4-5 г железа. [c.191]

К системам типа т/т относятся многие горные породы как магматического (элементы магмы при ее застывании выделяются в виде кристаллов), так и осадочного происхождения (в континентальных и морских водах оседают мельчайшие частицы кремнезема, глин, гидро-оксвдов железа, диатомитовых водорослей, гумусов и других веществ). Такая порода как голубая каменная соль — тоже дисперсная система т/т (в хлориде натрия диспергировано около 0,0001% металлического натрия). К этим же системам относятся гетерогенные сплавы, ибо образование подобных систем, как правило, происходит через расплав. Из расплава при охлаждении выделяется дисперсная фаза, остающаяся в виде диспергированных частиц в затвердевшей системе. Цветные стекла также представляют собой дисперсные системы т/т. Если, например, в обычной стеклянной массе диспергировано золото, то получается рубиновое стекло. [c.261]

Одним из самых крупномасштабных технологических процессов, основанных на использовании смачивания, является флотационное обогащение и разделение горных пород. Различают пенную, масляную и пленочную флотацию. В основе всех видов флотации лежит различие в смачивании жидкой фазой частиц пустой породы и ценного извлекаемого минерала. В пенной и пленочной флотации обычно ценная порода, плохо омачиваемая водой, концентрируется на границе вода — воздух, а хорошо омачиваемая пустая порода переходит в воду. При пенной флотации измельченная порода интенсивно перемешивается в воде, через которую барботируется воздух. Частицы ценного минерала (относительно маленькие по размеру) захватываются пузырьками воздуха, которые выносятся в виде пены на поверхность воды, откуда эта пена затем механически удаляется и поступает на дальнейшую переработ(ку. В пленочной флотации частицы изм ельченной породы высылаются на поверхность текущей воды при этом частицы ценной породы остаются на поверхности воды, а частицы пустой породы тонут. Реже используется масляная флотация, в которой для выноса частиц ценной породы используются капельки масла, т. е. образование пены заменено образованием эмульсии. [c.109]

Жесткость воды и способы ее устранения. Карбонат кальция, входящий в состав природных горных пород, под действием воды и оксида углерода (IV) частично переходит в раствор в виде гидрокарбоната СаСОз + СО2 + Н20 = Са (НСОз)2 и переносится подземными и речными водами на большие расстояния. [c.424]