Жер қыртысында химиялық элементтердің таралу ерекшеліктері, кларк концентрациясы, геохимиялық ауытқулар
Жер, Қазіргі мәліметтерге сәйкес, бір-біріне сәйкес келетін концентрлік қабықтардан тұрады атмосфера гидросфера литосфера мантия 1 4 2 3 бір-бірінен физикалық-химиялық және геохимиялық ерекшеліктерімен және ядроларымен ерекшеленеді.
Геохимияның маңызды міндеттерінің бірі-жер қыртысында химиялық элементтердің таралуын анықтау. Геохимия ғылым ретінде осы зерттеулерден басталды. Ұзақ уақыт бойы әртүрлі қарапайым заттардың таралуы олардың практикалық қолданылуымен байланысты болды. Алғаш рет жер қыртысының орташа химиялық құрамын 1815 жылы ағылшын минерологы в. Филлипс 10 элементтің мысалында бағалауға тырысты. Ол элементтердің таралуының сандық тізбегін анықтады және бейорганикалық табиғатта кремний, алюминий және темір оксидтері күрт басым болатындығын көрсетті, мысалы, тірі табиғатта төрт органоген элементтері : оттегі, сутегі, көміртек және азот " билік етеді ".
Элементтердің геохимиялық таралуын білу жердегі және оның әртүрлі бөліктеріндегі — жер қыртысындағы, жер қойнауындағы, атмосферадағы және гидросферадағы химиялық элементтердің салыстырмалы және абсолютті құрамын анықтауды қамтиды. Бұл геохимия ғылымының негізгі бөлігін құрайды, ол химиялық элементтердің кеңістік пен уақытқа таралуын және осы үлестіруді басқаратын заңдылықтарды зерттейді. Бұл саладағы негізгі білім негізінен 19 ғасырда жинақталған. Жоғарыда айтылғандай, химиялық элементтердің шектеулі саны туралы түсінік 1800 жылға қарай құрылды, ал 1869 жылы периодтық кестенің пайда болуы элементтер санына шектеулер туралы жаңа түсінік берді. Химияны түсінудегі осы жетістіктермен қатар, шамамен 1850 жылдан бастап, негізінен Еуропа мен Солтүстік Америкадағы зертханалардан тау жыныстары, минералдар мен жер сулары туралы аналитикалық мәліметтер тұрақты түрде өсті. Солтүстік Америкадағы тау-кен өндірісі 1879 жылы Америка Құрама Штаттарының геологиялық қызметі құрылғаннан кейін және 1884 жылы Фрэнк в.Кларк бас химик болып тағайындалғаннан кейін айтарлықтай өсті.
Жер қыртысында және оның болжамды жер қойнауында химиялық элементтердің таралуы негізінен элементтер тығыздығының жиілігімен бақыланады және элементтердің химиялық жақындығымен қосымша бұзылады. Химиялық элементтер физикалық және химиялық қасиеттері мен элементтердің таралу құрылымына сәйкес ауыр, орташа, жеңіл және ұшпа болып төрт негізгі топқа бөлінді. Жеңіл элементтер әдетте жер бетінде байытылған, ал ауыр элементтер оның ортасында шоғырланған.Көптеген ауыр және жеңіл элементтердің мөлшері тереңдіктің жоғарылауымен тез артады және азаяды
Кларк есімі әрқашан элементтердің геохимиялық таралуын зерттеумен байланысты болады — шынында да, кларк терминін кеңес ғалымдары жер қыртысындағы элементтің орташа пайыздық мөлшерін өлшеу бірлігі ретінде ұсынған және жалпы қабылданған. 1889 жылы Кларк элементтердің геохимиялық таралуы туралы көптеген жарияланымдарының алғашқысын жазды. Ол әр түрлі континенттерден тау жыныстарына көптеген химиялық талдаулар жинады, орташа мәндерді есептеді және континенталды аудандардың жалпы химиялық құрамы таңқаларлық ұқсас екенін көрсетті. Осы орташа мәндерді біріктіре отырып, ол Жердің континентальды қыртысында кең таралған элементтердің мазмұны үшін мәндер алды, сол кезден бастап қол жетімді деректердің айтарлықтай өсуіне қарамастан айтарлықтай өзгермеген мәндер. Ол сонымен қатар көптеген аз таралған элементтердің мазмұнын бағалады ; бұл бағалау көптеген жағдайларда өте шектеулі және дәл емес мәліметтерге негізделіп, кейіннен жетілдірілді.
1930 жылдары норвегиялық геохимик Виктор Мориц Голдшмидт жер материалдары мен ғарыштағы ( күн мен метеориттердің құрамы туралы мәліметтер негізінде ) жеке элементтердің мазмұны туралы жан-жақты мәліметтерді біріктіру үлкен маңызға ие болды. Голдшмидт кестелері элементтердің геохимиялық таралуын заманауи зерттеуге негіз болды және оның ғарыштық молшылық туралы мәліметтерді жинақтауы жұлдыздар мен суперновалардағы элементтерді синтездеудің кейінгі теорияларының кілті болды.Голдшмидт сонымен қатар элементтердің литофильді, сидерофильді, халькофильді және атмосфералық геохимиялық жіктелуіне байланысты элементтердің Жер ішінде таралуын түсінуге өз үлесін қосты. Литофильді элементтер-бұл оттегіге қатты жақын элементтер ; олар жер қыртысында немесе литосферада Силикат және оксид минералдары түрінде шоғырланған. Сидерофильді элементтер негізінен темірмен оңай араласатын металдар ; Голдшмидт олардың жер қыртысындағы жетіспеушілігін темір-никель ядросында ( сидеросферада ) шоғырлануымен түсіндірді. Халькофильді элементтер-бұл күкіртке қатты жақын элементтер ; олар негізінен сульфидтер түрінде кездеседі. Ауа-райының элементтері азот, аргон және басқа да сирек кездесетін газдар сияқты газдар болып табылады, олар белсенді емес, сондықтан атмосферада жиналады. ( Голдшмидт сонымен бірге тірі материяда шоғырланған биофильді элементтер тобын ұсынды-негізінен көміртегі, сутегі, оттегі, азот, күкірт және фосфор.)
A B C D В. М. Голдшмидт А. Полдерваарт Вернадский А. А. Ярошевский А. Е. Ферсман Жер қыртысының химиялық құрамын көптеген ғалымдар зерттеді (1930 ) метеориттердің құрамын зерттеу нәтиже-леріне және жердің ішкі құрылысы туралы геофизикалық деректерге сүйене отырып, Жердін. жалпы химиялық құрамын есептеп шығарған.
01 Владимир Иванович Вернадский (1863-1945)- академик, жаратылыстанушы, биологиямен геологияның сферасындағы мәселелермен айналысқан. Геохимия, биогеохимия, радиогеологияның негізін калаған. Космизм философияның өкілі. Биосфера ның ноосфераға өту заңдылығын зерттеген 02 03 04 Докучаев Василий Василивьевич – топырақ зерттеуші орыс ғалымы, осы заманғы топырақ генезисі мен табиғатты комплексі зерттеудің негізін салушы 05 06 Виктор Абрамович Ковда Генезис, эволюция және топырақты мелиорациялау саласындағы классикалық еңбектердің авторы, олардың планета биосферасының қызметіндегі рөлі. Ол шөлейттену, аридизация және топырақтың тұздануы туралы қазіргі заманғы теориялардың негізін қалаушылардың бірі. Франк Уиглсуорт Кларк американдық геохимик, АҚШ Ұлттық Ғылым академиясының мүшесі негізгі еңбектері әртүрлі Бейорганикалық табиғи түзілімдер мен жер қыртысының құрамын анықтауға арналған. Ол тау жыныстарының орташа химиялық құрамын петрографиялық құрамы бойынша қайта есептеудің өзіндік әдісін жасады (1889)
140 87 Қазіргі уақытта пайдалы қазбалардың кен орындары тек жер қыртысының шегінде зерттеліп, игерілуде. Сондықтан Жер қыртысы кен орындарының қалыптасуы мен орналасу заңдылықтарында өте маңызды. Бірақ кен орындарының пайда болуына жердің үлкен тереңдігінде, әсіресе жоғарғы мантияда жүретін процестер әсер етеді.
Жер қыртысының заттық және химиялық құрамы Химиялық элементтер. Әртүрлі элементтердің орташа мөлшерін, оны есептеп шығарған американдық геохимик Фрэнк У. Кларктың атымен, кларктер деп атауды атақты кеңес заманының геохимигі А.Е. Ферсман ұсынған. Қазіргі уақытта жер қыртысының 80 % оттегі, кремний және алюминий құрайды деп белгіленген (1- кесте). Химиялық элемент Кларк, % Химиялық элемент Кларк, % Атауы Белгісі Атауы Белгісі Оттегі Кремний Алюминий Темір Кальций O Si Al Fe Ca 46,6-49,1 26,0-29,5 7,54-8,14 4,20-5,00 2,71-3,63 Натрий Калий Магний Сутегі Барлығы Na K Mg H 2,01-2,83 2,35-2,59 1,79-2,35 1-ге дейін 99 % аса 1 кесте – Көбірек таралған химиялық элементтердің кларктері
1- сурет. Жер қыртысы негізгі элементтерінің пайыздық құрамы
Оттегі кремний алюминий темір кальций Na және К : М агний Жер қыртысының құрамында сегіз элемент басым. Оттегі жер қыртысының массасының жартысына жуығын құрайды.
Белгілі бір ортадағы белгілі бір элементтің мазмұнын белгілеу үшін "кларк"ұғымы қолданылады. Бұл термин Ф.в. Кларктың есімімен байланысты – американдық геохимик, ол кең аналитикалық материал негізінде әр түрлі тау жыныстарындағы және жалпы литосферадағы химиялық элементтердің орташа құрамын есептеуді алғаш жүргізді. Оның қосқан үлесін еске алу үшін 1924 жылы А. Е. Ферсман белгілі бір нақты ортадағы кез-келген нақты элементтің орташа құрамын осы химиялық элементтің Кларк деп атауды ұсынды. кларк дегеніміз жер қыртысындағы, немесе оның бір бөлігіндегі, жалпы Жердегі, орташа химиялық құрамы. Ол көрсеткіш масса бірлігімен, немесе атомдық пайызбен көрсетіледі. Кейінде кларктердің мәндері ластаушы заттардың ШРК есептеуге негіз болды.
мұндағы Кк - Кларк концентрациясы, А- осы аймақтағы элементтің мазмұны, масса. % , К- жер қыртысындағы элемент, масса. %. Кк = А/К
Жер қойнауында барлық белгілі химиялық элементтер бар. Жер қыртысында темірдің 4 - 6 % ғана бар, барлық ғаламшарымызда оның мөлшері 35- 40 % құрайды. Литосфераның химиялық құрамы. . Ж оғарғы мантияның құрамында аз ғана элемент бар: – Fe, Si, Mg, Al, Ca және О. Жоғарғы мантияның маңызды құрауышы болып келетіні су, кейбір бағалаулар бойынша оның мөлшері 0,1 мас. % құрайды. Жоғарғы мантияның құрамы . Топырақ ауасының құрамында H 2, CH 4, SO 2, H 2 S және т. б. газдар болады. Бірақ аэробтық бактериялар оларды тотықтырып, ауаға шығармайды. Ауаға тек CO 2 ғана шығады. Педосфераның химиялық құрамы Жер қойнауындағы химиялық элементтердің қосылыстары
01 03 05 02 04 А. н. Заварицкий элементтерді геохимиялық ерекшеліктері бойынша келесі 10 топқа бөлді : 1. асыл газдар ; 2. тау жыныстарының элементтері ; 3. магмалық эманация элементтері ; 4. темір тобы ; 5. сирек ; 6. радиоактивті ; 7. металл ; 8. металлоидты және металлогендік ; 9. платина тобы ; 10. ауыр элементтер
01 02 фондық мәндермен салыстырғанда қандай да бір химиялық элементтердің немесе олардың қосылыстарының айтарлықтай жоғары концентрациясымен ерекшеленетін және пайдалы қазбалардың ( кен денесінің, мұнай немесе газ шоғырының ) жиналуына қатысты заңды түрде орналасқан жер қыртысының ( немесе жер бетінің ) учаскесі.. Геохимиялық ауытқулар Геохимиялық барлау әдістерін жіктеу қиынырақ. Кен денелерінің құрамына кіретін элементтердің бастапқы немесе қайталама ( яғни сілтілену нәтижесінде ) өзгеруінен туындаған ауытқуларды анықтау үшін әртүрлі сынамаларды қолдануға болады. Әдетте мұндай сынамалар ретінде топырақ, табиғи сулар мен өсімдіктер алынады, сирек — қар мен мұз, табиғи газ, балдырлар, жануарлардың мүшелері ( мысалы, балық бауыры ), олар металл іздерінің концентраторлары мен индикаторлары бола алады
03 Metamorphic rocks Despite being red, Mars is a cold place 02 Igneous rocks Jupiter is the biggest planet of them all 01 Sedimentary rocks Mercury is the closest planet to the Sun
Strong Considerable damage 111 to 135 mph EF 2 Devastating Extreme damage 166 to 200 mph EF 4 Severe Severe damage 136 to 165 mph EF 3 Incredible Total destruction 200+ mph EF 5
A n B Шығу тегі бойынша геохимиялық ауытқулар табиғи техногендік Табиғи аномалияларға барлық кен орындары, кен білінулері, олармен байланысты бастапқы және қайталама ореолдар, учаскелер жатадыгеохимиялық кедергілердегі элементтердің ж
30% 55% Геохимиялық ауытқулар әртүрлі табиғи ортада – тау жыныстары мен топырақтарда, жер үсті және жер асты суларында, атмосфералық ауада, тірі организмдерде пайда болады, сондықтан олар литогеохимиялық гидрогеохимиялық, атмогеохимиялық Биогеохимиялық
Пайдалы қазбалар кен орындарын іздеуде геохимиялық ауытқулар маңызды болып табылады. Олар геохимиялық ореолдардың — кен орындарын қоршап тұрған немесе оған тікелей жақын орналасқан және кен түзетін немесе кен түзілуіне байланысты ерекше элементтердің, минералдардың, басқа компоненттердің жоғары құрамымен сипатталатын аймақтардың, тау жыныстары учаскелерінің қалыптасуында көрінеді.Ореолдар кен түзілу процестерімен байланысты бастапқы және экзогендік процестердің кен орнына әсер ету нәтижесінде пайда болатын қайталама болып бөлінеді.Шашырау галодары пайдалы қазбалар кен орындарынан әлдеқайда үлкен, оларды іздеу әдістерімен анықтау оңайырақ, сондықтан олар іздеуде өте маңызды.Бастапқы ореолдар-бұл кен пайда болу процесінде негізгі кен құраушылармен және бірқатар ілеспе элементтермен байытылған кен орнын қоршап тұрған кен орындары ( сурет. 2.3.1). Бастапқы гало сингенетикалық және эпигенетикалық болып бөлінеді. Алғашқы құрылады нәтижесінде бірлесіп болып жатқан процестер білім пайдалы және араласушы тау жыныстары. Сондықтан осы галолдарда химиялық элементтердің таралуы кен денелеріне жақындаған сайын Концентрациялардың біртіндеп артуымен сипатталады. Сингенетикалық ореолдар магмалық және шөгінді Генезис кен орындарына тән.
01 Mantle Mercury is the closest planet to the Sun 20% 02 Outer core Jupiter is the biggest planet of them all 45% 03 Inner core Despite being red, Mars is a cold place 30%
01 Eruption cloud Mercury is the closest planet to the Sun 02 Subduction zone Jupiter is the biggest planet of them all 03 Magma Despite being red, Mars is a cold place
Organic Jupiter is a gas giant and the biggest planet 01 Subsoil Mercury is the closest planet to the Sun 03 Topsoil Neptune is the farthest planet from the Sun 02 Parent rock Despite being red, Mars is a cold place 04
Quartz Mercury is the closest planet to the Sun Dolomite Despite being red, Mars is a cold place Calcite Jupiter is a gas giant and the biggest planet Smectite Neptune is far away from the Sun
Layers of lava Mercury is the closest planet to the Sun 01 Crater Despite being red, Mars is a cold place 02 Conduit Jupiter is a gas giant and the biggest planet 03 Bedrock Neptune is far away from the Sun 04
02 Metamorphic Despite being red, Mars is a cold place 03 Igneous Jupiter is the biggest planet of them all 01 Sedimentary Mercury is the closest planet to the Sun The rock cycle
Igneous rocks Mercury is the closest planet to the Sun 01 Erosion Despite being red, Mars is a cold place 02 Sedimentation Neptune is the farthest planet from the Sun 03
Ocean Jupiter is a gas giant and the biggest planet 01 Iceberg Mercury is the closest planet to the Sun 03 Ice shelf Neptune is the farthest planet from the Sun 02 Fracture Despite being red, Mars is a cold place 04
Upper mantle Mercury is the closest planet to the Sun 01 Mantle Mars is a cold place full of iron oxide dust 02 Outer core Saturn is a gas giant and has several rings 03
Entire organisms Jupiter is a gas giant and the biggest planet 01 Embryos Mercury is the closest planet to the Sun 03 Part of organisms Neptune is the farthest planet from the Sun 02 Footprints Despite being red, Mars is a cold place 04
Sedimentary Mercury is the closest planet to the Sun 02 Metamorphic Venus has a beautiful name, but it’s hot 03 Igneous Jupiter is a gas giant and the biggest planet 01
20% 90% 60% Andesite Neptune is far away from the Sun 01 Basalt Mercury is the closest planet to the Sun 02 Diorite Pluto is considered a dwarf planet 03
Igneous Despite being red, Mars is a cold place Stage1 Sediment Jupiter is the biggest planet of them all Stage 2 Metamorphic Earth is the third planet from the Sun Stage 3
Magma Jupiter is a gas giant and the biggest planet Melting Mercury is the closest planet to the Sun Crystallization Neptune is the farthest planet from the Sun Sedimentary rocks Despite being red, Mars is a cold place 01 02 03 04
Sedimentary Neptune is the farthest planet from the Sun 25% 01 Metamorphic Despite being red, Mars is a cold place 02 75%
Snow 01 Accumulation 02 Ice core 03 Annual layers 04 Mercury is the closest planet to the Sun and the smallest in the Solar System
01 Igneous Mercury is the closest planet to the Sun 02 Sedimentary Despite being red, Mars is a cold place 03 Metamorphic Venus is the second planet from the Sun
Melting Neptune is far away from the Sun 01 Erosion Mercury is the closest planet to the Sun 02 Crystallization Pluto is considered a dwarf planet 03
Andesite Mercury is the closest planet to the Sun 30% Granite Despite being red, Mars is a cold place 10% Obsidian Earth is the third planet from the Sun 20% Diorite Saturn is a gas giant with several rings 40%
Instructions for use For more information about editing slides, please read our FAQs or visit Slidesgo School: https://slidesgo.com/faqs and https://slidesgo.com/slidesgo-school If you have a free account, in order to use this template, you must credit Slidesgo in your final presentation. Please refer to the next slide to read the instructions for premium users. As a Free user, you are allowed to: - Modify this template. - Use it for both personal and commercial projects. You are not allowed to: - Sublicense, sell or rent any of Slidesgo Content (or a modified version of Slidesgo Content). - Distribute Slidesgo Content unless it has been expressly authorized by Slidesgo. - Include Slidesgo Content in an online or offline database or file. - Offer Slidesgo templates (or modified versions of Slidesgo templates) for download. - Acquire the copyright of Slidesgo Content.
Instructions for use (premium users) As a Premium user, you can use this template without attributing S lidesgo. You are allowed to: Modify this template. Use it for both personal and commercial purposes. Hide or delete the “Thanks” slide and the mention to Slidesgo in the credits. Share this template in an editable format with people who are not part of your team. You are not allowed to: Sublicense, sell or rent this Slidesgo Template (or a modified version of this Slidesgo Template). Distribute this Slidesgo Template (or a modified version of this Slidesgo Template) or include it in a database or in any other product or service that offers downloadable images, icons or presentations that may be subject to distribution or resale. Use any of the elements that are part of this Slidesgo Template in an isolated and separated way from this Template. Register any of the elements that are part of this template as a trademark or logo, or register it as a work in an intellectual property registry or similar. For more information about editing slides, please read our FAQs or visit Slidesgo School: https://slidesgo.com/faqs and https://slidesgo.com/slidesgo-school
You can add and edit some i nfographics to your presentation to present your data in a visual way. Choose your favourite infographic and insert it in your presentation using Ctrl C + Ctrl V or Cmd C + Cmd V in Mac. Select one of the parts and ungroup it by right-clicking and choosing “Ungroup”. Change the color by clicking on the paint bucket. Then resize the element by clicking and dragging one of the square-shaped points of its bounding box (the cursor should look like a double-headed arrow). Remember to hold Shift while dragging to keep the proportions. Group the elements again by selecting them, right-clicking and choosing “Group”. Repeat the steps above with the other parts and when you’re done editing, copy the end result and paste it into your presentation. Remember to choose the “ Keep source formatting ” option so that it keeps the design. For more info, please visit Slidesgo School.
