Геохимия

Есть возникшее в глубине веков изречение: “Прежде чем считать звезды, посмотри под ноги”. По-научному его можно перефразировать так: “Изучая звезды и галактики, не меньше внимания стоит уделять земным недрам”, И не только с той целью, чтобы обнаружить в них новые полезные ископаемые. А также и затем, чтобы детально разобраться в том, как они, эти самые земные недра, формировались на протяжении миллиардов лет и какие закономерности управляли и управляют их формированием. Нашу планету часто именуют гигантской химической лабораторией. Мы бы уточнили: физико-химической, потому что наблюдаемое ныне распределение и состав тысяч горных пород и минералов - это результат действия многих и физических, и химических процессов. Они должны быть объектом исследования нескольких научных дисциплин. Среди таких дисциплин первое место, безусловно, принадлежит геохимии.

Что же это за наука? Если мы напишем такое “уравнение”: “геохимия = геология + химия”, оно, конечно, будет справедливым, но только отчасти. Геохимию часто рассматривают как некоторую гибридную научную область, возникшую на границе геологии и химии.

Но это, пожалуй, слишком приблизительное представление, хотя и ставшее общепринятым. Можно даже высказать слегка крамольную мысль, что сам термин “геохимия”, возможно, возник, в частности, потому, что в арсенале научных понятий не нашлось более подходящего. Он появился в последней четверти XIX в., и, скорее всего, его впервые употребил один из первых профессиональных геохимиков-американский ученый - Ф. Кларк.

Кларк рассуждал так: каждая горная порода, любой минерал-своеобразная химическая система. Под. действием различных агентов в ней происходят различные химические изменения. В результате возникает система, более устойчивая. Предмет геохимии состоит в изучении этих изменений.

Выдающийся русский и советский ученый В. И. Вернадский по праву считается одним из основателей современной геохимии. В 1927 г. он так расшифровал ее содержание: “Геохимия научно изучает химические элементы, т.е. атомы земной коры и, насколько возможно, всей планеты. Она изучает их историю, их распределение и движение в пространстве-времени, их генетические на, нашей планете соотношения”.

Вот здесь уместно заметить, что мы вовсе не так хорошо знаем планету Земля. Пожалуй, звездные миры и другие астрономические объекты или строение и свойства атомных ядер являются менее загадочными. Другой крупнейший советский геохимик - А. Е. Ферсман однажды очень тонко заметил, что если бы земной шар был величиной с арбуз, то наше проникновение в глубь его измерялось бы десятыми долями миллиметра. Недавно сверхглубокая буровая скважина на Кольском полуострове в России достигла одиннадцатикилометровой глубины, и, чем глубже проникает сверло бура, тем более неожиданными оказываются результаты исследования. Земная кора имеет толщину около 30 км под континентами и около 5 км под океаном. Ниже границы земной коры располагается во многом еще загадочный слой Мохо, названный так в честь сербского геохимика Мохоровичича. Ниже слоя Мохо до глубины 2900 км располагается мантия. И наконец, в середине, в центре планеты Земля, находится ядро. Но поводу строения мантии и тем более ядра, а также их хи- мического состава существуют лишь в той или иной мере обоснованные предположения. Потому-то экспериментальная геохимия пока оказывается довольно “поверхностной” наукой.

Остановимся на определении В. И. Вернадского, что современная геохимия изучает историю атомов химических элементов Земли, точнее сказать, земной коры. Сфера земной коры очень небольшая, на ее долю приходится всего 0,5% от общей массы планеты (на долю мантии-68,1%, на долю ядра- 31,4%).

Когда говорят о значении периодического закона Д. И. Менделеева, обязательно упоминают, что он имел и имеет важное значение для развития геохимии. В самом* деле, современная геохимия, коль скоро она призвана изучать историю атомов химических элементов, немыслима без периодической системы и' теоретических представлений о строении атомов.

Другое по теме

Синергетика и системный синтез
Синергетика в контексте культуры Опыт в развитии междисциплинарных исследований научное сообщество накопило небольшой. Развитие кибернетики имеет только полувековую историю, а возраст синергетики -всего три с небольшим десятилетия. Поэтому у нас нет возможности, как у умудренных жизнью мэтров, пользоваться оборот ...

Программа вступительных экзаменов по физике в 2004г. (МГУ)
Настоящая программа составлена на основе ныне действующих учебных программ для школ и классов с углубленным изучением физики. При подготовке к экзамену основное внимание следует уделить выявлению сущности физических законов и явлений, умению истолковывать физический смысл величин и понятий, а также умению применять ...