Литосферийн элементүүдийн химийн найрлага. Литосферийн бүтэц, найрлага

Литосфер бол дэлхийн хатуу бүрхүүл юм.

Оршил

Литосфер нь түүний нутаг дэвсгэр дээр амьдардаг бүх амьд организмд чухал ач холбогдолтой.

Юуны өмнө хүн, амьтан, шавж, шувуу гэх мэт газар дээр эсвэл дотор амьдардаг.

Хоёрдугаарт, энэ бүрхүүл дэлхийн гадаргууорганизмд хоол хүнс, амьдралд шаардлагатай асар их нөөцтэй.

Гуравдугаарт, энэ нь бүх системийн үйл ажиллагаа, холтос, чулуулаг, хөрсний хөдөлгөөнийг дэмждэг.

Литосфер гэж юу вэ

Литосфер гэдэг нэр томъёо нь чулуу, бөмбөлөг эсвэл бөмбөрцөг гэсэн хоёр үгнээс бүрддэг бөгөөд энэ нь грек хэлнээс шууд орчуулбал дэлхийн гадаргуугийн хатуу бүрхүүл гэсэн үг юм.

Литосфер нь хөдөлгөөнгүй биш, байнгын хөдөлгөөнтэй байдаг тул ялтсууд, чулуулагууд, нөөц баялаг, ашигт малтмал, ус нь организмд шаардлагатай бүх зүйлийг хангадаг.

Литосфер хаана байрладаг вэ?

Литосфер нь гаригийн хамгийн гадаргуу дээр байрладаг, мантийн дотор, астеносфер гэж нэрлэгддэг наалдамхай чулуулгаас бүрдэх дэлхийн хуванцар давхаргад ордог.

Литосфер нь юунаас бүрддэг вэ?

Литосфер нь хоорондоо холбоотой гурван элементтэй бөгөөд үүнд:

царцдас (дэлхий);
Манти;
Гол.

литосферийн бүтцийн зураг

Хариуд нь царцдас ба мантийн хамгийн дээд хэсэг - астеносфер нь хатуу бөгөөд цөм нь хатуу ба шингэн гэсэн хоёр хэсгээс бүрдэнэ. Цөм нь дотроо цул чулуулаг, гадна тал нь шингэн бодисоор хүрээлэгдсэн байдаг. Царцдас нь магмыг хөргөж, талсжуулсны дараа үүссэн чулуулгаас бүрддэг.

Тунамал чулуулаг нь янз бүрийн аргаар үүсдэг.

Элс, шавар задрах үед;
Усан дахь химийн урвалын үед;
Органик чулуулаг нь шохой, хүлэр, нүүрсээс үүссэн;
Чулуулгийн найрлага дахь өөрчлөлтийн улмаас - бүрэн буюу хэсэгчлэн.

Эрдэмтэд литосфер иймээс бүрддэг болохыг тогтоожээ чухал элементүүд, хүчилтөрөгч, цахиур, хөнгөн цагаан, төмөр, кальци, эрдэс бодис гэх мэт. Бүтцийн дагуу литосфер нь хөдөлгөөнт ба тогтвортой гэж хуваагддаг, өөрөөр хэлбэл. платформ болон атираа бүс.

Платформыг ихэвчлэн дэлхийн царцдасын талст суурьтай тул хөдөлдөггүй хэсэг гэж ойлгодог. Энэ нь боржин чулуу эсвэл базальт байж болно. Тивүүдийн дунд ихэвчлэн эртний платформууд байдаг бөгөөд ирмэг дээр нь Кембрийн өмнөх үе гэж нэрлэгддэг хожим үүссэн тавцангууд байдаг.

Эвхэгдсэн бүсүүд хоорондоо мөргөлдсөний дараа үүссэн. Ийм үйл явцын үр дүнд уулс, нуруу бий болдог. Ихэнхдээ тэдгээр нь литосферийн ирмэг дээр байрладаг. Хамгийн эртнийх нь тивийн төв хэсэгт харагддаг - энэ бол Еврази эсвэл Америк (Хойд) ба Австралийн хамгийн захын дагуух юм.

Уулын тогтоц байнга тохиолддог. Хэрэв уулын нуруу нь тектоник хавтангийн дагуу урсдаг бол энэ нь нэг удаа энд ялтсууд мөргөлдсөн гэсэн үг юм. Литосферт 14 хавтан байдаг бөгөөд энэ нь бүх бүрхүүлийн 90% -ийг бүрдүүлдэг. Том, жижиг хавтан хоёулаа байдаг.

тектоник хавтангийн зураг

Хамгийн том тектоник хавтангууд нь Номхон далай, Еврази, Африк, Антарктид юм. Далай болон тивүүдийн доорх литосфер нь өөр өөр байдаг. Ялангуяа, эхнийх нь дор бүрхүүл нь далайн царцдасаас бүрддэг бөгөөд тэнд боржин чулуу бараг байдаггүй. Хоёр дахь тохиолдолд литосфер нь тунамал чулуулаг, базальт, боржин чулуунаас бүрдэнэ.

Литосферийн хил хязгаар

Литосферийн онцлог нь өөр өөр тоймтой байдаг. Доод хил нь бүдгэрсэн бөгөөд энэ нь наалдамхай орчин, өндөр дулаан дамжуулалт, газар хөдлөлтийн долгионы хурдтай холбоотой юм. Дээд хязгаар- Энэ бол нэлээн зузаан царцдас, манти бөгөөд зөвхөн чулуулгийн уян хатан чанараас шалтгаалан өөрчлөгддөг.

Литосферийн үйл ажиллагаа

Дэлхийн гадаргуугийн хатуу бүрхүүл нь геологи, экологийн чиг үүргийг гүйцэтгэдэг бөгөөд энэ нь гараг дээрх амьдралын явцыг тодорхойлдог. Үүнд газар доорх ус, газрын тос, хий, геофизикийн ач холбогдол бүхий талбайнууд, үйл явц, янз бүрийн нийгэмлэгүүдийн оролцоо орно.

Хамгийн их дунд чухал функцуудонцлох:

Нөөц;
геодинамик;
Геохимийн;
Геофизик.

Чиг үүрэг нь байгалийн болон хүний хүчин зүйлийн нөлөөн дор илэрдэг бөгөөд энэ нь гарагийн хөгжил, хүний үйл ажиллагаа, экологийн янз бүрийн тогтолцоо үүсэхтэй холбоотой байдаг.

Литосфер нь дэлхийн мантиас бодисыг аажмаар суллах явцад үүссэн. Үүнтэй төстэй үзэгдлүүд заримдаа далайн ёроолд ажиглагдсан хэвээр байгаа бөгөөд үүний үр дүнд хий, зарим ус гарч ирдэг.
Литосферийн зузаан нь уур амьсгал, байгалийн нөхцөл. Тиймээс хүйтэн бүс нутагт энэ нь хамгийн дээд хэмжээндээ хүрч, дулаан бүс нутагт энэ нь хамгийн бага түвшинд хэвээр байна. Литосферийн дээд давхарга нь уян харимхай байдаг бол доод давхарга нь маш хуванцар байдаг. Дэлхийн хатуу бүрхүүл нь ус, агаарын нөлөөнд байнга байдаг бөгөөд энэ нь өгөршлийг үүсгэдэг. Энэ нь чулуулаг задрах үед бие махбодийн хувьд тохиолддог боловч түүний найрлага өөрчлөгддөггүй; түүнчлэн химийн - шинэ бодисууд гарч ирдэг.
Литосфер байнга хөдөлж байдаг тул гаригийн өнгө үзэмж, газар зүйн байрлал, тэгш тал, уулс, нам дор газрын бүтэц өөрчлөгддөг. Хүн литосферт байнга нөлөөлдөг бөгөөд энэ оролцоо үргэлж ашиг тустай байдаггүй, үүний үр дүнд ноцтой бохирдолхясаа. Энэ нь юуны түрүүнд хог хаягдал хуримтлагдаж, хор, бордоо хэрэглэснээс болж хөрс, хөрс, амьд биетийн найрлага өөрчлөгддөг.

Литосферийг дээд хэсэг гэж нэрлэдэг хатуу бүрхүүлДэлхийн царцдас ба дэлхийн царцдасын доор орших дээд мантийн давхаргаас бүрдэх дэлхий. Доод шугамлитосфер нь тивүүдийн доор 100 км, далайн ёроолд 50 км орчим гүнд явагддаг. Дээд хэсэгЛитосфер (амьдрал байдаг) нь биосферийн салшгүй хэсэг юм.

Дэлхийн царцдас нь магмын болон тунамал чулуулгаас тогтдог бөгөөд тэдгээрийн улмаас үүссэн метаморф чулуулаг юм.

Чулуулаг гэдэг нь геологийн процессын үр дүнд үүссэн, бие даасан биет хэлбэрээр газрын гадаргад хэвтэх тодорхой найрлага, бүтэцтэй байгалийн эрдэсийн дүүргэгч юм. Чулуулгийн найрлага, бүтэц, үүсэх нөхцөл нь түүнийг бүрдүүлдэг геологийн үйл явцын онцлогоор тодорхойлогддог бөгөөд энэ нь дэлхийн царцдасын доторх тодорхой орчинд эсвэл газрын гадаргуу дээр явагддаг. Геологийн үндсэн үйл явцын шинж чанараас хамааран чулуулгийн генетикийн гурван ангиллыг ялгадаг: тунамал, магмын ба метаморфик.

Магмынчулуулаг нь дэлхийн гэдэс эсвэл түүний гадаргуу дээр магм (силикат, заримдаа силикат бус хайлмал) талсжих явцад үүсдэг байгалийн эрдэс дүүргэгч юм. Цахиурын агууламжийн дагуу магмын чулуулаг нь хүчиллэг (SiO 2 - 70-90%), дунд (SiO 2 > 60%), үндсэн гэж хуваагддаг. ( SiO 2 ойролцоогоор 50% ба хэт суурь (SiO 2 40% -иас бага). Магмын чулуулгийн жишээ бол галт уулын үндсэн чулуулаг, боржин чулуу юм.

ТунамалЧулуулаг гэдэг нь дэлхийн царцдасын гадаргын онцлог шинж чанартай термодинамик нөхцөлд оршдог, өгөршлийн бүтээгдэхүүнийг дахин хуримтлуулах, төрөл бүрийн чулуулгийг устгах, уснаас химийн болон механик хур тунадас, организмын амин чухал үйл ажиллагаа, эсхүл үр дүнд бий болсон чулуулаг юм. бүх гурван процессыг нэгэн зэрэг гүйцэтгэдэг. Олон тооны тунамал чулуулаг нь ашигт малтмалын чухал нөөц юм. Тунамал чулуулгийн жишээ бол кварцын хуримтлал гэж үзэж болох элсэн чулуу, иймээс цахиурын баяжуулах (SiO 2), шохойн чулуу - CaO баяжуулах үйлдвэр юм. Хамгийн түгээмэл тунамал чулуулгийн эрдсүүдэд кварц (SiO 2), ортоклаз (KalSi 3 O 8), каолинит (A1 4 Si 4 O 10 (OH) 8), кальцит (CaCO 3), доломит CaMg (CO 3) 2 орно. гэх мэт.

Метаморфикүндсэн шинж чанар нь үүлдрийн нэр ( ашигт малтмалын найрлага, бүтэц, бүтэц) нь хувиргалт үйл явцын улмаас үүсдэг бол анхдагч магмын гаралтай шинж тэмдгүүд хэсэгчлэн эсвэл бүрмөсөн алга болдог. Метаморф чулуулаг нь шист, гранулит, эклогит гэх мэт. Тэдгээрийн ердийн эрдэс нь гялтгануур, хээрийн жонш, анар юм.

Дэлхийн царцдасын бодис нь голчлон хөнгөн элементүүдээс (Fe багтсан) тогтдог бөгөөд үечилсэн систем дэх төмрийг дагаж мөрддөг элементүүд нь ердөө л хувьтай байдаг. Түүнчлэн атомын масстай элементүүд ихээхэн давамгайлж байгааг тэмдэглэжээ: тэдгээр нь дэлхийн царцдасын нийт массын 86% -ийг бүрдүүлдэг. Солирын хувьд энэ хазайлт нь бүр ч өндөр бөгөөд металл солируудад 92%, чулуун солируудад 98% байдаг гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй.

Төрөл бүрийн зохиогчдын үзэж байгаагаар дэлхийн царцдасын дундаж химийн найрлагыг хүснэгтэд үзүүлэв. 25:

Хүснэгт 25

Дэлхийн царцдасын химийн найрлага, жин. % (Гусакова, 2004)

Элементүүд ба исэлүүд	Кларк, 1924 он	Фут, 1931 он	Голдшмидт, 1954 он	Полдерваатр, 1955 он	Ярошевский, 1971 он
SiO2	59,12	64,88	59,19	55,20	57,60
TiO2	1,05	0,57	0,79	1,6	0,84
Al2O3	15,34	15,56	15,82	15,30	15,30
Fe2O3	3,08	2,15	6,99	2,80	2,53
FeO	3,80	2,48	6,99	5,80	4,27
MnO	0,12	-	-	0,20	0,16
MgO	3,49	2,45	3,30	5,20	3,88
CaO	5,08	4,31	3,07	8,80	6,99
Na2O	3,84	3,47	2,05	2,90	2,88
K2O	3,13	3,65	3,93	1,90	2,34
P2O5	0,30	0,17	0,22	0,30	0,22
H2O	1,15	-	3,02	-	1,37
CO2	0,10	-	-	-	1,40
С	0,05	-	-	-	0,04
Cl	-	-	-	-	0,05
C	-	-	-	-	0,14

Үүний дүн шинжилгээ нь дараахь чухал дүгнэлтийг гаргах боломжийг бидэнд олгодог.

1) дэлхийн царцдас нь үндсэндээ найман элементээс бүрддэг: O, Si, A1, Fe, Ca, Mg, Na, K; 2) үлдсэн 84 элемент нь царцдасын массын нэгээс бага хувийг эзэлдэг; 3) элбэг дэлбэг байдлын хувьд хамгийн чухал элементүүдийн дунд хүчилтөрөгч нь дэлхийн царцдас дахь онцгой үүрэг гүйцэтгэдэг.

Хүчилтөрөгчийн онцгой үүрэг бол түүний атомууд нь царцдасын массын 47%, чулуулаг үүсгэгч хамгийн чухал эрдэс бодисын эзлэхүүний бараг 90% -ийг бүрдүүлдэг.

Элементүүдийн геохимийн хэд хэдэн ангилал байдаг. Одоогийн байдлаар дэлхийн царцдасын бүх элементүүдийг таван бүлэгт хуваадаг геохимийн ангилал түгээмэл болж байна (Хүснэгт 26).

Хүснэгт 26

Элементүүдийн геохимийн ангиллын сонголт (Гусакова, 2004)

Литофил -Эдгээр нь чулуулгийн элементүүд юм. Тэдний ионуудын гаднах бүрхүүл нь 2 эсвэл 8 электрон агуулдаг. Литофилийн элементүүдийг элементийн төлөв байдалд сэргээхэд хэцүү байдаг. Тэдгээр нь ихэвчлэн хүчилтөрөгчтэй холбоотой бөгөөд силикат болон алюминосиликатуудын дийлэнх хэсгийг бүрдүүлдэг. Тэд мөн сульфат, фосфат, борат, карбонат, гадогенид хэлбэрээр олддог.

Халькофильэлементүүд нь сульфидын хүдрийн элементүүд юм. Тэдний ионуудын гаднах бүрхүүл нь 8 (S, Se, Te) эсвэл 18 (бусад нь) электрон агуулдаг. Байгальд тэд сульфид, селенид, теллурид хэлбэрээр, мөн төрөлхийн төлөвт (Cu, Hg, Ag, Pb, Zn, As, Sb, Bi, S, Se, Te, Sn) байдаг.

Хажуу талтайэлементүүд нь нэмэлт электрон d- ба f-бүрхүүлтэй элементүүд юм. Эдгээр нь хүнцэл ба хүхэртэй (PtAs 2, FeAs 2, NiAs 2) тодорхой хамаарлыг харуулдаг. , FeS , NiS , MoS 2 гэх мэт), түүнчлэн фосфор, нүүрстөрөгч, азот. Бараг бүх сидерофилийн элементүүд нь төрөлх мужид байдаг.

Атмофилэлементүүд нь агаар мандлын элементүүд юм. Тэдгээрийн ихэнх нь электрон бүрхүүлээр дүүрсэн атомуудтай (инертийн хий). Азот ба устөрөгчийг мөн атмофил гэж ангилдаг. Ионжуулалтын өндөр потенциалын улмаас атмофил элементүүд нь бусад элементүүдтэй нэгдэхэд хүндрэлтэй байдаг тул байгальд (H-ээс бусад) ихэвчлэн элемент (уугуул) төлөвт байдаг.

Биофильэлементүүд нь биосферийн органик бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг (C, H, N, O, P, S) бүрдүүлдэг элементүүд юм. Эдгээр (ихэнхдээ) болон бусад элементүүдээс нүүрс ус, уураг, өөх тос, нуклейн хүчлүүдийн цогц молекулууд үүсдэг. Уураг, өөх тос, нүүрс усны дундаж химийн найрлагыг хүснэгтэд үзүүлэв. 27.

Хүснэгт 27

Уураг, өөх тос, нүүрс усны дундаж химийн найрлага, жин. % (Гусакова, 2004)

Одоогоор орж байна янз бүрийн организмууд 60 гаруй элемент суурилуулсан. Организмд харьцангуй их хэмжээгээр шаардлагатай элементүүд ба тэдгээрийн нэгдлүүдийг макробиоген элементүүд гэж нэрлэдэг. Биологийн системийн амьдралд шаардлагатай боловч маш бага хэмжээгээр шаардлагатай элементүүд ба тэдгээрийн нэгдлүүдийг микробиоген элементүүд гэж нэрлэдэг. Жишээлбэл, ургамлын хувьд 10 микроэлемент чухал байдаг: Fe, Mn, Cu, Zn, B, Si, Mo, C1, W, Co. .

Цаг уурын үйл явц

Дэлхийн царцдасын гадаргуу нь агаар мандалд өртдөг бөгөөд энэ нь түүнийг физик, химийн процесст өртөмтгий болгодог. Физик өгөршилчулуулаг нь мэдэгдэхүйц өөрчлөлтгүйгээр жижиг хэсгүүдэд бутлах механик процесс юм химийн найрлага. Царцдасыг хязгаарлах даралтыг өргөх, элэгдэлд оруулах замаар арилгах үед дотоод стресссуурь чулуулгийн дотор, өргөссөн хагарлыг нээх боломжийг олгодог. Дараа нь эдгээр хагарал нь дулааны тэлэлт (өдөр тутмын температурын хэлбэлзлээс үүдэлтэй), хөлдөх үед усны тэлэлт, ургамлын үндэсийн үйл ажиллагааны улмаас өргөжиж болно. Мөстлөгийн идэвхжил, хөрсний гулсалт, элсний элэгдэл зэрэг бусад физик процессууд нь хатуу чулуулгийг улам сулруулж, устгадаг. Эдгээр процессууд нь агаар, ус зэрэг химийн өгөршлийн бодисуудад өртсөн чулуулгийн гадаргуугийн талбайг ихээхэн нэмэгдүүлдэг тул чухал ач холбогдолтой юм.

Химийн өгөршилУс, ялангуяа хүчиллэг ус, эрдэс бодисыг устгадаг хүчилтөрөгч зэрэг хийнээс үүдэлтэй. Уусмалд анхдагч эрдсийн зарим ион, нэгдлүүдийг зайлуулж, эрдэсийн хэлтэрхий дундуур нэвчиж, гүний ус, гол мөрнийг тэжээдэг. Нарийн ширхэгтэй хатуу бодисыг өгөршсөн газраас угааж, хөрсний үндэс болох химийн өөрчлөлттэй үлдэгдэл үлдээж болно. Химийн өгөршлийн янз бүрийн механизмыг мэддэг.

1. Татан буулгах. Хамгийн энгийн хариу үйлдэлөгөршил нь ашигт малтмалын уусах . Усны молекул нь галит (чулууны давс) дахь натри (Na +) ба хлор (Cl -) ионуудыг холбодог ионы холбоог таслахад үр дүнтэй байдаг. Бид галитын уусалтыг хялбаршуулсан байдлаар илэрхийлж болно, өөрөөр хэлбэл.

NaCl (s) Na + (усан) + Cl - (ус)

2. Исэлдэлт. Чөлөөт хүчилтөрөгч нь багассан хэлбэрээр бодисын задралд чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Жишээлбэл, энгийн сульфид пирит (FeS 2) дахь бууруулсан төмөр (Fe 2+) ба хүхрийн (S) исэлдэлт нь хүчтэй хүхрийн хүчил (H 2 SO 4) үүсэхэд хүргэдэг:

2FeS 2 (s) + 7.5 O 2 (g) + 7H 2 O (l) 2Fe (OH) 3 (s) + H 2 SO 4 (усан).

Сульфид нь ихэвчлэн шаварлаг чулуулаг, хүдрийн судал, нүүрсний ордод байдаг. Хүдэр, нүүрсний ордуудыг ашиглах үед сульфид нь хаягдал чулуулагт үлдэж, овоолгод хуримтлагддаг. Эдгээр хаягдал чулуулгийн овоолго нь агаар мандалд ил гарсан том гадаргуутай, сульфидын исэлдэлт маш хурдан бөгөөд өргөн цар хүрээтэй явагддаг. Түүнчлэн орхигдсон хүдрийн уурхайнууд гүний усаар маш хурдан үерт автдаг. Хүхрийн хүчил үүсэх нь орхигдсон уурхайнуудын ус зайлуулах усыг маш хүчиллэг болгодог (рН 1 эсвэл 2 хүртэл). Энэ хүчиллэг нь хөнгөн цагааны уусах чадварыг нэмэгдүүлж, усны экосистемд хортой нөлөө үзүүлдэг. Бичил биетүүд сульфидын исэлдэлтэнд оролцдог бөгөөд үүнийг хэд хэдэн урвалаар загварчилж болно.

2FeS 2 (s) + 7O 2 (g) + 2H 2 O (l) 2Fe 2+ + 4H + (усан) + 4SO 4 2- (ус) (пиритийн исэлдэлт), дараа нь төмрийг исэлдүүлэн:

2Fe 2+ + O 2 (г) + 10Н 2 O (л) 4Fe (OH) 3 (золь) + 8Н + (ус)

Исэлдэлт - хүчиллэг уурхайн усны рН багатай үед маш удаан явагддаг. Гэсэн хэдий ч рН 4.5-аас доош байвал төмрийн исэлдэлтийг Thiobacillus ferrooxidans болон Leptospirillum хурдасгадаг. Төмрийн исэл нь пириттэй цаашид харилцан үйлчилж болно:

FeS 2(s) + 14 Fe 3+ (усан) + 8H 2 O (l) 15 Fe 2+ (усан) + 2SO 4 2- (ус) + 16H + (усан)

3-аас их рН-ийн утгад төмөр (III) нь нийтлэг төмрийн (III) исэл болох гетит (FeOOH) хэлбэрээр тунадас үүсгэдэг:

Fe 3+ (усан) + 2Н 2 O (л) FeOOH + 3H + (усан)

Тунадасжсан goethite цув нь голын ёроол, тоосгоны өнгөлгөө нь шар улбар шар өнгийн өнгөлгөө юм.

Зарим оливин, пироксен, амфибол зэрэг бууруулсан төмрийн силикатууд нь исэлдэлтэнд өртөж болно.

Fe 2 SiO 4 (золь) + 1/2O 2 (г) + 5Н 2 O (л) 2Fe (OH) 3 (золь) + H 4 SiO 4 (усан)

Бүтээгдэхүүн нь цахиурын хүчил (H 4 SiO 4) ба коллоид төмрийн гидроксид, сул суурь бөгөөд усгүйжүүлснээр хэд хэдэн төмрийн исэл, жишээлбэл Fe 2 O 3 (гематит - хар улаан), FeOOH (гетит ба лепидокроцит - шар) үүсдэг. эсвэл зэв). Эдгээр төмрийн исэлүүд байнга тохиолддог нь дэлхийн гадаргуугийн исэлдүүлэх нөхцөлд уусдаггүй болохыг харуулж байна.

Ус байгаа нь исэлдэлтийн урвалыг хурдасгадаг нь өдөр бүр ажиглагддаг металлын төмрийн исэлдэлтийн (зэв) үзэгдлээр нотлогддог. Ус нь катализаторын үүрэг гүйцэтгэдэг, исэлдэлтийн боломж нь хүчилтөрөгчийн хийн хэсэгчилсэн даралт, уусмалын хүчиллэг байдлаас хамаарна. РН 7-д агаартай харьцах усны Eh нь 810 мВ-ийн дараалалтай байдаг - исэлдэлтийн потенциал нь төмрийн исэлдэлтэд шаардагдах хэмжээнээс хамаагүй их байдаг.

Органик бодисын исэлдэлт.Хөрсөн дэх багассан органик бодисын исэлдэлтийг бичил биетүүд хурдасгадаг. Бактерийн нөлөөгөөр үхсэн органик бодисыг CO2 болгон исэлдүүлэх нь хүчиллэг үүсэхэд чухал ач холбогдолтой. Биологийн идэвхит хөрсөн дэх CO 2-ын концентраци нь агаар мандлын CO 2-тай тэнцвэрт байдалд байх үед хүлээгдэж буй хэмжээнээс 10-100 дахин их байж болох бөгөөд энэ нь нүүрстөрөгчийн хүчил (H 2 CO 3) болон диссоциацийн үед H + үүсэхэд хүргэдэг. Тэгшитгэлийг хялбарчлахын тулд органик бодисыг нүүрс усны ерөнхий томъёогоор илэрхийлнэ, CH2O:

CH 2 O (тв) + O 2 (г) CO 2 (г) + H 2 O (л)

CO 2 (г) + H 2 O (л) H 2 CO 3 (устай)

H 2 CO 3 (усан) H + (усан) + HCO 3 - (ус)

Эдгээр урвалууд нь хөрсний усан рН-ийг 5.6-аас (агаар мандлын CO 2-ын тэнцвэрт байдал) 4-5 хүртэл бууруулж болно, учир нь хөрсний органик бодис (ялзмаг) нь үргэлж CO 2 болж бүрэн задардаггүй. Гэсэн хэдий ч хэсэгчилсэн устгалын бүтээгдэхүүн нь карбоксил (COOH) ба фенолын бүлгүүдтэй байдаг бөгөөд тэдгээр нь диссоциацийн үед H + ионыг өгдөг.

RCOOH (усан) RCOO - (усан) + H + (усан)

Энд R нь том органик бүтцийн нэгжийг илэрхийлнэ. Органик бодисын задралын явцад хуримтлагдсан хүчиллэгийг хүчиллэг гидролизийн явцад ихэнх силикатуудыг устгахад ашигладаг.

3. Хүчиллэг гидролиз. Байгалийн ус нь хүчиллэгийг өгдөг уусдаг бодис агуулдаг - эдгээр нь борооны усанд агаар мандлын CO 2 задрах, хөрсний CO 2 нь H 2 CO 3 үүсэх, байгалийн ба антропоген хүхрийн давхар ислийг (SO 2) задлах явдал юм. H 2 SO 3 ба H 2 SO 4 үүсэх үед. Ашигт малтмалын болон хүчиллэг өгөршлийн бодисуудын хоорондох урвалыг ихэвчлэн хүчиллэг гидролиз гэж нэрлэдэг. CaCO 3-ийн өгөршлийг дараах урвалаар харуулав.

CaCO 3 (тв) + H 2 CO 3 (усан) Ca 2+ (усан) + 2HCO 3 - (ус)

Магнигаар баялаг оливин, форстерит зэрэг энгийн силикатуудын хүчиллэг гидролизийг дараах байдлаар дүгнэж болно.

Mg 2 SiO 4 (золь) + 4H 2 CO 3 (усан) 2Mg 2+ (усан) + 4HCO 3 - (ус) + H 4 SiO 4 (усан)

H 2 CO 3-ийн диссоциаци нь ионжуулсан HCO 3 - силикат задралын явцад үүссэн төвийг сахисан молекулаас (H 4 SiO 4) арай хүчтэй хүчил үүсгэдэг болохыг анхаарна уу.

4. Цогцолбор силикатуудын өгөршил. Өнөөг хүртэл бид бүрэн уусдаг мономер силикатуудын (жишээлбэл, оливин) өгөршлийг авч үзсэн (конгруент уусалт). Энэ нь химийн урвалыг хялбаршуулсан. Гэсэн хэдий ч өгөршлийн нөлөөгөөр өөрчлөгдсөн ашигт малтмалын үлдэгдэл байгаа нь бүрэн бус уусах нь илүү түгээмэл болохыг харуулж байна. Кальциар баялаг анортитыг ашиглан өгөршлийн хялбаршуулсан урвалын жишээ:

CaAl 2 Si 2 O 8(tv) +2H 2 CO 3(aq) +H 2 O (l) Ca 2+ (усан) +2HCO 3 - (ус) + Al 2 Si 2 O 5 (OH) 4(tv) )

Урвалын хатуу бүтээгдэхүүн нь шаварлаг эрдсүүдийн чухал төлөөлөгч болох каолинит Al 2 Si 2 O 5 (OH) 4 юм.

Газар хөдлөлтийн судалгаанаас үзэхэд газар хөдлөлт нь дэлхийн чулуулгаар янз бүрийн хурдтайгаар тархдаг янз бүрийн газар хөдлөлтийн долгион үүсгэдэг. Тэдний хамгийн хурдан нь анхан шатны,эсвэл P долгион - дууны долгион шиг тархдаг, чичиргээ нь тархалтын чиглэлтэй давхцдаг (уртааш долгион). Газар хөдлөлийн хамгийн удаан долгион, S долгион гэж нэрлэгддэг долгион, эсвэл хоёрдогч, чичиргээний шинж чанар нь гэрлийнхтэй төстэй. Тэд тархалтын чиглэлд перпендикуляр чичиргээтэй байдаг. 1926 онд Югославын геологич А.Мохоровичич 50 км орчим гүнд P ба S долгионы хурд огцом нэмэгдэж байгааг илрүүлжээ. Энэ интерфейсийг дуудаж эхлэв Мохоровичийн гадаргуу,эсвэл товчхондоо Мохо. литосфер өгөршлийн бохирдол хөрс

Мохогийн гадаргуугаас дээш байрлах хатуу литосферийн бүрхүүлийг ихэвчлэн гэж нэрлэдэг дэлхийн царцдас,ба үндсэн хүчирхэг бүрхүүл - манти.Эх газрын доорх царцдасын зузаан нь далай доорхи зузаанаас хамаагүй их байдаг.

Чулуулаг гэдэг нь геологийн процессын үр дүнд үүссэн, бие даасан биет хэлбэрээр газрын гадаргад хэвтэх тодорхой найрлага, бүтэцтэй байгалийн эрдэсийн дүүргэгч юм. Чулуулгийн найрлага, бүтэц, үүсэх нөхцөл нь түүнийг бүрдүүлдэг геологийн үйл явцын онцлогоор тодорхойлогддог бөгөөд энэ нь дэлхийн царцдасын доторх тодорхой орчинд эсвэл газрын гадаргуу дээр явагддаг. Геологийн үндсэн үйл явцын шинж чанараас хамааран гурвыг нь ялгадаг. генетикийн ангилалчулуулаг: тунамал, магмын ба хувирмал.

Магмынчулуулаг нь дэлхийн гэдэс эсвэл түүний гадаргуу дээр магм (силикат, заримдаа силикат бус хайлмал) талсжих явцад үүсдэг байгалийн эрдэс дүүргэгч юм. Магмын чулуулгийн ангилал нь үүсэх, үүсэх нөхцлөөр ялгаатай хоёр үндсэн бүлэг байдгийг тусгадаг: плутон (гүн) ба галт уулын, дэлхийн гадаргуу дээр эсвэл түүний ойролцоо үүссэн. Цахиурын агууламжийн дагуу магмын чулуулаг нь хүчиллэг (SiO 2 - 70_90%), дунд (SiO 2 ойролцоогоор 60%), үндсэн (SiO 2 ойролцоогоор 50%), хэт суурь (SiO 2 40% -иас бага) гэж хуваагддаг. Магмын чулуулгийн жишээ бол галт уулын мафик чулуулаг ба боржин чулуу (фельсик плутон чулуулаг) юм.

ТунамалЧулуулаг гэдэг нь дэлхийн царцдасын гадаргын онцлог шинж чанартай термодинамик нөхцөлд оршдог, өгөршлийн бүтээгдэхүүнийг дахин хуримтлуулах, төрөл бүрийн чулуулгийг устгах, уснаас химийн болон механик хур тунадас, организмын амин чухал үйл ажиллагаа, эсхүл үр дүнд бий болсон чулуулаг юм. бүх гурван процессыг нэгэн зэрэг гүйцэтгэдэг. Олон тунамал чулуулаг нь чухал ашигт малтмал юм. Тунамал чулуулгийн жишээ бол кварцын хуримтлал гэж үзэж болох элсэн чулуу, иймээс цахиурын баяжуулах (SiO 2), шохойн чулуу - CaO баяжуулах үйлдвэр юм. Хамгийн түгээмэл тунамал чулуулгийн эрдсүүдэд кварц (SiO 2), ортоклаз (KAlSi 3 O 8), каолинит (Al 4 Si 4 O 10 (OH) 8), кальцит (CaCO 3), доломит CaMg (CO 3) 2 орно. , гэх мэт.

Тунгалаг, тоос шороо, элсний ордууд нь үндсэндээ өгөршлийн улмаас үүсдэг - цул чулуулгийг устгах, өөрчлөх. Эдгээр хурдас нь голын усаар далай руу зөөгддөг. IN далайн устэдгээр нь ёроолд живж, физик процесс, химийн урвалаар тэд тунамал чулуулаг болж, эцэст нь ихэвчлэн уулс үүсэх замаар дахин хуурай газар болдог.

Метаморфикүндсэн шинж чанар (эрдэсийн найрлага, бүтэц, бүтэц) нь хувиргалт үйл явцаас үүдэлтэй, харин анхдагч магмын гаралтай шинж тэмдгүүд нь хэсэгчлэн эсвэл бүрмөсөн алга болсон чулуулаг юм. Метаморф чулуулаг нь шист, гранулит, эклогит гэх мэт. Тэдгээрийн ердийн эрдэс нь гялтгануур, хээрийн жонш, анар юм. Метаморфизмд орж буй чулуулаг нь шинэ температур, даралтын нөхцөлд химийн болон физикийн тэнцвэрт байдалд шилждэг. нөхцөл. Химийн урвалууд нь термодинамикийн хуулиар явагддаг. Тиймээс, хариу үйлдэл сөрөг утгуудизобарик-изотермийн потенциал (G) нь энтропи ихтэй тул усны уур ялгардаг. Метаморфийн цогцолборуудын тогтмол бүтэц, олон метаморф чулуулгийн найрлага нь термодинамикийн зарчимд бүрэн нийцэж байгаа нь метаморф чулуулгийн хувьд бараг бүрэн химийн тэнцвэрт байдалд хүрдэг болохыг баталж байна (хэдийгээр үргэлж биш). Тэдгээрийн ихэнх нь бүдүүн ширхэгтэй бүтэцтэй (занар, эвэр гэх мэт).

Дэлхийн царцдасын бодис нь голчлон хөнгөн элементүүдээс (Fe багтсан) тогтдог бөгөөд үелэх систем дэх төмрийн дараах элементүүд нь ердөө л хувьтай байдаг. Түүнчлэн атомын масстай элементүүд ихээхэн давамгайлж байгааг тэмдэглэжээ: тэдгээр нь дэлхийн царцдасын нийт массын 86% -ийг бүрдүүлдэг. Солирын хувьд энэ хазайлт нь бүр ч өндөр бөгөөд металл солируудад 92%, чулуун солируудад 98% байдаг гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй.

Төрөл бүрийн зохиогчдын үзэж байгаагаар дэлхийн царцдасын дундаж химийн найрлагыг 1-р хүснэгтэд үзүүлэв.

Хүснэгт 1

Дэлхийн царцдасын химийн найрлага, жин. %

Элементүүд ба исэлүүд	Кларк, 1924 он	Голдшмидт, 1954 он	Полдерваатр, 1955 он	Ярошевский. 1971 он

Үүний дүн шинжилгээ нь дараахь чухал дүгнэлтийг гаргах боломжийг бидэнд олгодог.

1) дэлхийн царцдас нь үндсэндээ найман элементээс бүрддэг: O, Si, Al, Fe, Ca, Mg, Na, K; 2) үлдсэн 84 элемент нь царцдасын массын нэгээс бага хувийг эзэлдэг; 3) элбэг дэлбэг байдлын хувьд хамгийн чухал элементүүдийн дунд хүчилтөрөгч нь дэлхийн царцдас дахь онцгой үүрэг гүйцэтгэдэг.

Элементүүдийн геохимийн хэд хэдэн ангилал байдаг. Одоогийн байдлаар дэлхийн царцдасын бүх элементүүдийг литофил, халькофил, сидерофиль, атмофил, биофиль гэсэн таван бүлэгт хуваадаг геохимийн ангилал өргөн тархаж байна (Хүснэгт 2).

хүснэгт 2

Элементүүдийн геохимийн ангиллын хувилбар

Тэдгээр нь ихэвчлэн хүчилтөрөгчтэй холбоотой бөгөөд силикат болон алюминосиликатуудын дийлэнх хэсгийг бүрдүүлдэг. Тэд мөн сульфат, фосфат, борат, карбонат, галоген хэлбэрээр олддог.

Халькофильэлементүүд нь сульфидын хүдрийн элементүүд юм. Тэдний ионуудын гаднах бүрхүүл нь 8 (S, Se, Te) эсвэл 18 (бусад) электрон агуулдаг.

Байгальд тэд сульфид, селенид, теллурид хэлбэрээр, мөн төрөлхийн төлөвт (Cu, Hg, Ag, Pb, Zn, As, Sb, Bi, S, Se, Te, Sn) байдаг.

Хажуу талтайэлементүүд нь нэмэлт электронтой элементүүд d - ба f-бүрхүүл. Тэд хүнцэл, хүхэр (PtAs 2, FeAs 2, NiAs 2, FeS, NiS, MoS 2 гэх мэт), мөн фосфор, нүүрстөрөгч, азоттой холбоотой өвөрмөц шинж чанарыг харуулдаг. Бараг бүх сидерофиль элементүүд нь төрөлх мужид байдаг.

Атмофилэлементүүд нь агаар мандлын элементүүд юм. Тэдгээрийн ихэнх нь электрон бүрхүүлээр дүүрсэн атомуудтай (инертийн хий).

Азот ба устөрөгчийг мөн атмофил гэж ангилдаг. Ионжуулалтын өндөр потенциалаас шалтгаалан атмофил элементүүд нь бусад элементүүдтэй нэгдэхэд хэцүү байдаг тул байгальд (H-ээс бусад) ихэвчлэн элемент (уугуул) төлөвт байдаг.

Хүснэгт 8

Уураг, өөх тос, нүүрс усны дундаж химийн найрлага, жин. %

Одоогийн байдлаар янз бүрийн организмд 60 гаруй элемент олддог. Организмд харьцангуй их хэмжээгээр шаардлагатай элементүүд ба тэдгээрийн нэгдлүүдийг макробиоген элементүүд гэж нэрлэдэг. Биологийн системийн амьдралд шаардлагатай боловч маш бага хэмжээгээр шаардлагатай элементүүд ба тэдгээрийн нэгдлүүдийг микробиоген элементүүд гэж нэрлэдэг. Жишээлбэл, ургамлын хувьд 10 микроэлемент чухал байдаг: Fe, Mn, Cu, Zn, B, Si, Mo, Cl, W, Co. Тэдний үйл ажиллагааны дагуу эдгээр элементүүдийг гурван бүлэгт хувааж болно.

1. Mn, Fe, Cl, Zn, V - фотосинтез хийхэд шаардлагатай;
2. Mo, B, Fe - азотын солилцоонд шаардлагатай;
3. Mn, B, Co, Cu, Si - бусад бодисын солилцооны үйл ажиллагаанд шаардлагатай.

Бороос бусад бүх элементүүд нь амьтдад шаардлагатай байдаг. Үүнээс гадна амьтдад селен, хром, никель, фтор, иод, цагаан тугалга шаардлагатай байж болно. Бүх бүлгийн организмын хувьд ижил макро ба микроэлементүүдийн хооронд тодорхой хил хязгаарыг тогтоох боломжгүй юм. В.И.Вернадский амьд организмд байнга байдаг элементүүд нь маш тодорхой амин чухал үүргийг гүйцэтгэдэг болохыг харуулсан. Организм дахь тэдгээрийн агууламж нь амьдрах орчны хими, биологийн өвөрмөц байдал, организмын экологийн шинж чанар гэх мэтээс хамаарна.

Литосферийн чухал бүрэлдэхүүн хэсэг нь Газар доорх ус,тэд ерөнхийдөө ихээхэн хувь нэмэр оруулдаг усны балансбиосфер бүхэлдээ. Газрын доорхи усыг гидросфер гэж нэрлэдэг нь санамсаргүй хэрэг биш юм "Газар доорх усан мандал".Бид гүний усны тухай ярьж байгаа тул тэдгээрийн оршихуй, шинж чанар, тархалт нь чулуулгийн шинж чанар, тухайлбал чулуулгийн шинж чанараар ихээхэн тодорхойлогддог нь мэдээжийн хэрэг юм. сүвэрхэг чанар, ус нэвтрүүлэх чадвар, чийгийн багтаамж, усны агууламж.Албан ёсоор устай холбоотой бүх чулуулгийг ус нэвчих ба ус тэсвэртэй гэж хувааж болно. Гэсэн хэдий ч орон зай, цаг хугацааны геологийн хэмжээнд усанд тэсвэртэй чулуулаг байгальд байдаггүй. Базальт, боржин чулуу зэрэг хатуу чулуулгууд ч гэсэн газар хөдлөлийн өчүүхэн хөдөлгөөнтэй байсан ч бичил хагарал үүсгэдэг.

Чулуун дахь ус нь чөлөөт эсвэл холбогдсон төлөвт байж болно. IN чөлөөт улсчулуулгийн тоосонцор хоорондын зайд газрын таталцлын (таталцлын) хүчинд өртдөг эсвэл менискийн хүчээр чулуулгийн хялгасан судсанд хэсэгчлэн хадгалагддаг. Дүрслэлийн хувьд үүнийг хөвөн дэвтээсэн устай зүйрлэж болно.

Холбогдсон төлөвт чулуулаг дахь ус нь шингээлтийн хүчээр чулуулгийн мөхлөгүүдийн хооронд тогтсон хальс эсвэл шингэсэн хэлбэрээр байж болно. Холбогдсон усны тухай ярихдаа түүний холболтын хоёр хэлбэрийг санаж байх хэрэгтэй: физик болон химийн холбоотой. Химийн бодисоор холбогдсон усыг талсжих ус гэж нэрлэдэг. Энэ нь химийн хүчинд ашигт малтмалын талстуудтай нягт холбогддог бөгөөд эрдсийн нэг хэсэг юм. Жишээ нь болно зэсийн сульфат CuSO 4 *5H 2 O. Физик холбоо бүхий ус нь эргээд чулуулагтай нягт холбоотой эсвэл сул холбоотой байж болно.

Хүчтэй холбогдсон ус нь физикийн хуулиар тогтоогддог - гүн дэх асар их дарамт. Сул холбоотой ус нь чулуулгийн хэсгүүдийг бүрхэнэ. Тэр эмэгтэйд байгаа зуурамтгай чанар нэмэгдсэн, чулуулгийн хэсгүүдийн гадаргуу дээгүүр шингэн шиг маш удаан хөдөлж чаддаг. Энэ ус нь таталцлын нөлөөнд автдаггүй бөгөөд энэ нь тэг биш, харин хасах 1.5 хэмд хөлддөг. Ашигт малтмалын найрлага дахь физик, химийн холбоотой усны хэмжээ заримдаа нэлээд их байж болох ба жингийн 60-65% хүрдэг.

Чулуулаг устай холбоотой чухал шинж чанарууд нь чийг барих чадвар, усны гарц юм.

Чийгийн багтаамжчулуулгийн тодорхой хэмжээний ус агуулах, хадгалах чадварыг нэрлэдэг. Шавар нь чийгийн багтаамж ихтэй, нарийн элс нь дунд зэргийн, хайрга нь бага багтаамжтай байдаг. Чийгийн багтаамж нь хэсгүүдийн хэмжээнээс хамаарна: тэдгээрийн хэмжээ бага байх тусам чийгийн багтаамж их болно.

Усны гарц -Энэ нь чулуулгийн өгч чадах усны хэмжээг нийт усны агууламжтай харьцуулсан харьцаа юм. Энд хамаарал нь урвуу байна: чулуулгийн тоосонцор их байх тусам усны алдагдлын хувь их байх болно. Чулуулгийн нүх, хагарал, хөндийгөөр дүүргэх усыг хатуу, шингэн, хийн гурван үе шатанд олж болно, тэдгээрийн эхнийх нь мөнх цэвдгийн бүсэд хамгийн түгээмэл байдаг. Уур хэлбэрээр гүний ус нь шингэн болж өтгөрч, шингэнээс уур болж хувирдаг. Тэр бүс нутгаас нүүдэг цусны даралт өндөр байхбага утгатай бүс нутагт температур.

Гравитацийн гүний усны хөдөлгөөн нь хэлбэлзэл, тархалт, шүүх гэсэн гурван янзаар явагддаг.

хэлбэлзэлчулуулаг доторх ямар ч саванд ус дусаах гэж нэрлэдэг. Жишээлбэл, шохойн чулуунд дэлхийн гадаргад уусгасны үр дүнд тогоонууд үүсдэг бөгөөд тэдгээр нь олон тооны хоолой, суваг, агуй, хоосон зай, заримдаа бүр агуй хүртэл үргэлжилдэг. Гадаргуугаас урсах бороо, хайлмал ус эдгээр юүлүүрээр дамжин чулуулаг руу нэвчнэ. Чичирхийлэл нь үндсэндээ таталцлын нөлөөн дор үүсдэг.

ТархалтГазар доорх усан уусмалыг өндөр концентрацитай газраас бага концентрацитай газар руу шилжүүлэхэд хүргэдэг. Энэ үйл явцын хурд хэдийгээр бага боловч геологийн цаг хугацааны хэмжүүрээр үнэхээр мэдэгдэхүйц хэвээр байна. Үүнд мөн осмос орно - хагас нэвчилттэй хуваалтаар нэг шингэнийг нөгөөд удаан нэвтрүүлэх.

Шүүлтүүр- Энэ бол чулуулгийн жижиг нүх сүвээр ус нэвчих явдал юм. Ингэж борооны ус элсэнд нэвтэрдэг. Шүүлтүүр нь таталцлын нөлөөн дор явагддаг бөгөөд даралт, температур буурах чиглэлд ч тохиолдож болно. Чулуулаг ба хийн даралтын нөлөөн дор доороос дээш урсаж болно. Шүүлтийн хурдны хувьд энэ нь тархалтын хурдаас хамаагүй өндөр бөгөөд олон хүчин зүйлээс (чулууны сүвэрхэг байдал, зуурамтгай чанар) хамаардаг. усан уусмал, даралтын градиент гэх мэт).

Газрын доорхи усны химийн найрлага

Газрын доорхи ус нь янз бүрийн байгалийн шийдэл юм эрдэс давсболон зарим органик нэгдлүүд. Ашигт малтмалын агуулгын нэгдсэн үзүүлэлт нь усны ерөнхий эрдэсжилт-- литр тутамд миллиграмм (мг/л) эсвэл литр тутамд граммаар (г/л) илэрхийлсэн уусдаг бодисын нийлбэр. Ууссан бодисуудын дотроос энгийн хүчлүүдийн натри, кальци, магнийн давс давамгайлдаг. Эдгээр давс нь усны химийн үндсэн үзүүлэлтүүдийг тодорхойлдог: хатуулаг, давсжилт, шүлтлэг байдал.

Усны хатуулагголчлон кальцийн бикарбонат CaHCO 3, сульфат, хлорид байгаа эсэхээр тодорхойлогддог. Зөөлөн усанд 0.25 г/л хүртэл давс, хатуу усанд 0.25 г/л-ээс их давс агуулагддаг.

Усны давсжилт нь кальци, магни, натрийн сульфат, хлоридын агууламжтай холбоотой байдаг - CaSO 4, MgSO 4, Na 2 SO 4, CaCl 2, MgCl 2, NaCl. Усны шүлтлэг байдалголчлон натрийн бикарбонат NaHCCX, заримдаа бүр Na,CO-аас хамаардаг. - сод. Газрын доорхи усны химийн ангилалд зонхилох катионуудын дагуу төрлүүдийг ялгаж, дараа нь катионуудын агууламжаар ангилдаг.

Гүн нэмэгдэхийн хэрээр тогтоцын гүний усны химийн найрлага, температур байгалийн жамаар өөрчлөгддөг.

Цэвэр усанд 0.5 г/л-ээс бага давс, 1-3 г/л давс, давсны уусмал 50 г/л-ээс их байна.

Гүний усны тусгай бүлэг нь рашаан гэж нэрлэгддэг уснаас бүрддэг. Тэд өөр өөр эрдэсжилттэй боловч гол өмч нь юм эдгээх нөлөө. Тэдгээрийн дотроос хамгийн түгээмэл нь их хэмжээний ууссан нүүрстөрөгчийн давхар исэл (нарзан) агуулсан бикарбонат-кальци-натри юм. Минеральные Водыболон Өвөр Кавказ), устөрөгчийн сульфидын ус(Мацеста рашаан), өвөрмөц уусдаг ус органик нэгдлүүд(Цискарпатын бүс нутгийн эх сурвалжууд - Трускавец гэх мэт). Эдгээр бүх ус нь температурын шинж чанараараа ялгаатай бөгөөд 20 хэмээс доош температуртай хүйтэн, дулаан - 20-37 хэм, халуун - 37-42 хэм, маш халуун - 42 хэмээс дээш байдаг.

Хяналтын асуултууд

1. Газар хөдлөлтийн долгионы төрлүүд.
2. Дэлхийн царцдас ба мантийн ялгаа. Хил хаана байдаг вэ?
3. Чулуулаг гэж юу вэ?
4. Фельсик, завсрын болон мафикийн магмын чулуулгууд юугаараа ялгаатай вэ?
5. Дэлхийн царцдасын элементүүдийн шинжилгээ. Элементүүдийн геохимийн ангилал.
6. Ямар процессын үр дүнд тунамал чулуулаг үүсдэг вэ?
7. Битүү, сул холбоотой ус хоёрын ялгаа юу вэ?
8. Чийгийн багтаамж, чийгшил нь юунаас хамаардаг вэ?

Литосфер бол дэлхий гаригийн гаднах, ялангуяа хатуу бодисоос бүрддэг хүчтэй бүрхүүл юм. “Лтосфер” хэмээх ойлголтыг эрдэмтэн Ж.Бюррел анх тодорхойлсон. Өнгөрсөн зууны 60-аад он хүртэл "дэлхийн царцдас" гэсэн нэр томъёо нь литосфертэй ижил утгатай байсан; Гэвч дараа нь эрдэмтэд литосфер нь хэдэн арван километр зузаантай мантийн дээд давхаргыг агуулдаг болохыг нотолсон. Энэ нь хөрсний зуурамтгай чанар буурч, ашигт малтмалын цахилгаан дамжуулах чанар нэмэгдсэнээр тодорхойлогддог. Энэ нөхцөл байдал нь литосфер нь бүтэц, бүтцийн хувьд дэлхийн нэлээд нарийн төвөгтэй бүрхүүл гэдэгт итгэх боломжийг олгосон.

Литосферийн бүтцэд харьцангуй хөдөлгөөнт платформ болон тогтвортой бүс нутгийг ялгаж салгаж болно. Амьд ба эрдэс бодисын харилцан үйлчлэл нь гадаргуу дээр явагддаг, i.e. хөрсөнд. Организмын задралын дараа үлдэгдэл нь ялзмаг (chernozem) болж хувирдаг. Хөрс нь гол төлөв эрдэс бодис, амьд биет, хий, ус, органик бодисоос бүрддэг. Чулуулаг нь литосферийг бүрдүүлдэг ашигт малтмалаас үүсдэг, тухайлбал:

Магмын;
тунамал;
Метаморф чулуулаг.

Литосферийн бүтцийн 96% нь чулуулагаас бүрддэг. Хариуд нь чулуулгийн найрлагад дараахь ашигт малтмалыг ялгаж болно: боржин чулуу, диарит, диффузор нь нийт найрлагын 20.8%, габбро базальтууд 50.34% -ийг бүрдүүлдэг. Талст занар 16.9%-ийг эзэлдэг бол үлдсэн хэсэг нь занар, элс зэрэг тунамал чулуулаг юм.

Литосферийн химийн найрлагад дараахь элементүүдийг ялгаж болно.

Дэлхийн хатуу бүрхүүлийн найрлага дахь хүчилтөрөгч, түүний массын эзлэх хувь 49.13%;
Хөнгөн цагаан, цахиур тус бүр 26%;
төмөр 4.2%;
литосфер дахь кальцийн эзлэх хувь ердөө 3.25%;
натри, магни, кали тус бүр нь ойролцоогоор 2.4%;
Бүтцийн багахан хувийг нүүрстөрөгч, титан, хлор, устөрөгч зэрэг элементүүд эзэлдэг бөгөөд тэдгээрийн үзүүлэлтүүд 1-ээс 0.2% хооронд хэлбэлздэг.

Дэлхийн царцдас нь гол төлөв магмын чулуулгаар үүссэн янз бүрийн эрдэс бодисуудаас бүрддэг янз бүрийн хэлбэрүүд. Өнөөдөр "дэлхийн царцдас" гэсэн ойлголт нь газар хөдлөлтийн хилийн дээгүүр байрлах дэлхийн гадаргуугийн хатуурсан давхаргыг агуулдаг. Дүрмээр бол хил дээр байдаг өөр өөр түвшин, газар хөдлөлтийн долгионы заалтын огцом хэлбэлзэл ажиглагдаж байна. Эдгээр долгион нь янз бүрийн төрлийн газар хөдлөлтийн үед үүсдэг. Эрдэмтэд дэлхийн царцдасын хоёр төрлийг ялгадаг: эх газрын болон далайн.

Эх газрын царцдасЭнэ нь дэлхийн гадаргуугийн 45 орчим хувийг эзэлдэг бөгөөд далайн гадаргуугаас илүү зузаантай. Уулсын зузаан дор түүний урт 60-70 км байдаг. Царцдас нь базальт, боржин чулуу, тунамал давхаргаас бүрдэнэ.

Далайн царцдастивтэй харьцуулахад нимгэн. Энэ нь базальт ба тунамал давхаргаас бүрдэх ба базальт давхаргын доор манти эхэлдэг. Дүрмээр бол далайн ёроолын рельеф нь байдаг нарийн төвөгтэй бүтэц. Ердийн газрын хэлбэрээс гадна далайн нурууг ялгадаг. Эдгээр газруудад мантиас базальт давхарга үүсдэг. Нурууны төв хэсгийн дагуу урсах хагарлын цэгүүдэд лаавын урсгал үүсдэг бөгөөд энэ нь базальт үүсгэдэг. Үндсэндээ нуруунууд нь далайн ёроолоос хэдэн мянган километрийн өндөрт өргөгддөг тул хадны бүсүүд газар хөдлөлтийн үзүүлэлтүүдийн хувьд хамгийн тайван гэж тооцогддог.

Дэлхийн хатуу бүрхүүлд байнга ажиглагддаг химийн процессууд, энэ үед чулуулгийн эвдрэл үүсдэг. Эдгээр үйл явц нь температур, ус, хүчилтөрөгч, хур тунадасны огцом хэлбэлзлийн нөлөөн дор явагддаг. Эндээс бид дэлхийн царцдас дахь химийн өөрчлөлт нь дэлхийн бусад ижил чухал бүрхүүлүүдтэй салшгүй холбоотой гэж дүгнэж болно. Дүрмээр бол литосфер дахь химийн урвал нь бусад бүрхүүлийн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн нөлөөн дор явагддаг. Ихэнх процессууд нь ус, эрдэс бодисын оролцоотойгоор явагддаг бөгөөд энэ нь исэлдэлтийн бүрэлдэхүүн хэсэг болох эсвэл химийн урвалыг багасгахад нөлөөлдөг.

Хөрсөн дэх химийн урвал

Хөрс нь дээд давхаргалитосфер, тоглодог чухал үүрэгдэлхийн бүх бүрхүүлийн харилцан үйлчлэлд. Энэ бол литосферийг шим мандалтай салшгүй холбоотой гэж үзэх боломжийг олгодог олон амьд биетийн амьдрах орчин юм. Хөрсний ачаар агаар мандал ба дэлхийн царцдас, түүнчлэн агаар мандал ба гидросферийн хооронд хийн солилцоо явагддаг. Хөрсөн дэх химийн урвалын нэг онцлог нь биологи, физик, химийн процессууд нэгэн зэрэг явагдах боломж юм.
Хөрсөн дэх бүх химийн урвалын үндэс нь хүчилтөрөгч ба ус юм. Ялзмагны бүтцэд кварц, шавар, шохойн чулуу зэрэг ашигт малтмал орно. Онцлог шинж чанарлитосферийн нэг хэсэг болох хөрс нь 92 химийн элемент агуулдаг.

Дэлхий олон зүйлээс бүрддэг химийн элементүүд- хүчилтөрөгч, азот, цахиур, төмөр гэх мэт.Химийн элементүүд бие биетэйгээ нийлж эрдэс бодис үүсгэдэг. Байгальд нийтдээ 2650 орчим ашигт малтмал байдаг бөгөөд тэдгээр нь 3780 төрлийн эрдсийн сортыг бүрдүүлдэг (Хүснэгт 4). Тэдний тодорхойлолт, судалгааны хувьд энэ нь маш чухал юм физик шинж чанар, үүнд талстуудын харагдах байдал, гялбаа, эрдсийн өнгө, эрдсийн шинж чанар, ил тод байдал, хатуулаг, хуваагдал, хугарал, хувийн жин зэрэг орно.

Хүснэгт 4

Кристал химийн кларк (дундаж агуулга) байгаль дахь ашигт малтмалын тархалт

Ашигт малтмалын ангиллын бүлэг	Хувь ашигт малтмал өгсөн бүлгүүд	Үндсэн найрлага ашигт малтмал	ХАМТ ойролцоо нягтлан бодох бүртгэл химийн сортууд ашигт малтмал
1. Төрөлх
2. Сульфид
3. Хроматууд (хром шпинель)
4. Гянт болд ба молибдатууд

6. Силикатууд
7. Фосфатууд
8. Нитратууд
9. Сульфатууд
10. Галидын бодис
11. Ёодатууд
12. Боратууд
13. Карбонатууд
14. Органик нэгдлүүд

Гаднах төрхөөрөө бол талстууд нь нэг эсвэл хоёр чиглэлд сунгасан изометрийн хэлбэрээр ялгагдана.

Ашигт малтмалын гялбаа нь шилэн, алмааз, хагас металл, металл, тослог, лав, царцсан гэж хуваагддаг. Уурхайчин дээр -

Зэрэгцээ утаслаг бүтэцтэй ашигт малтмалын хувьд торгомсог гялбаа (шөрмөсөн чулуу, селенит, барын нүд), давхаргат талст бүтэцтэй тунгалаг эрдэс - сувдан гялбаа (московит, гипс, тальк гэх мэт) ажиглагддаг.

Ашигт малтмалын өнгө нь ашигт малтмалыг оношлох хамгийн чухал шинж тэмдгүүдийн нэг юм. "Шугамын өнгө" гэсэн нэр томъёо нь шаазан тавагны царцсан гадаргууг үрж байх үед нарийн ширхэгтэй эрдэс нунтагны өнгийг хэлнэ.

Ил тод байдал нь тухайн бодисын гэрлийг өөрөө дамжуулах шинж чанар юм. Энэ нь ил тод, тунгалаг, тунгалаг бус эрдсийг ялгадаг.

Хатуу байдлыг үнэлэхийн тулд арван эрдсээр төлөөлдөг Mohs хэмжүүрийг ашигладаг бөгөөд тэдгээрийн дараагийн нэг нь өмнөх бүх зүйлийг хурц үзүүрээр нь зурдаг: тальк - гипс - кальцит - флюорит - апатит - ортоклаз - кварц - топаз - корунд - алмаз.

Хагарал гэдэг нь талстуудын бодит эсвэл боломжит нүүртэй параллель тодорхой талстографийн хавтгайд хуваагдах, хуваагдах чадварыг хэлнэ. Таван үе шаттай хуваагдлын хэмжүүрийг энд баталсан: маш төгс, төгс, дундаж, төгс бус, маш төгс бус, зузаан шил шиг конкоидын хугарал болж хувирдаг.

Ашигт малтмалын хувийн жин нь бага утгаас (галитийн хувьд 2.1-2.5 т/м3) маш өндөр (иридиум осмидын хувьд 23 т/м3) хүртэл хэлбэлздэг.

Жишээлбэл, кварц (8102) нь призм хэлбэрийн болор хэлбэртэй, шиллэг гялалзсан, хагаралгүй, конхойд хугаралтай, хатуулаг 7 оноо, хувийн жин 2.65 г/см 3, өндөр хатуулагтай тул ямар ч шинж чанаргүй; Галит (No C1) нь шоо болор хэлбэртэй, хатуулаг 2 оноо, хувийн жин 2.1 г/см 3, шилний гялбаа, цагаан өнгөтэй, судалтай өнгө нь мөн цагаан, төгс зүсэлттэй, давслаг амттай гэх мэт.

Ихэнх ашигт малтмал нь талст бүтэцтэй байдаг. Тухайн эрдсийн болор хэлбэр нь үргэлж тогтмол байдаг. Жишээлбэл, кварцын талстууд нь призм, галит - шоо хэлбэртэй гэх мэт. Ашигт малтмалын хэмжээ нь микроскопоос аварга том хүртэл байдаг. Ийнхүү Мадагаскар арал дээр 8 м урт, 3 м хөндлөн огтлолтой бериллерийн болор олдсон бөгөөд жин нь бараг 400 тонн юм.

Дэлхийн ашигт малтмалын эзэлхүүнээр ялгах. Ашигт малтмалыг гарал үүслээр нь магмын, тунамал, метаморф, метасоматик, контакт-пневматолитик ба пневматолитик, гидротермаль, экзоген өгөршил, органоген гаралтай гэж хуваадаг. Газрын царцдас дахь чулуулаг үүсгэгч эрдсийн тархалт нь чулуулгийн үндсэн бүлгүүдийн харьцаатай тохирч байна (Хүснэгт 5). Дэлхийн царцдасын хамгийн түгээмэл нь 40-50 орчим эрдсийг чулуулаг үүсгэгч гэж нэрлэдэг.

Орших янз бүрийн ангилалашигт малтмал: гарал үүсэл, болор хэлбэр гэх мэт. Гэхдээ ашиглахад хамгийн чухал ач холбогдолтой

Ашигт малтмалыг үйлдвэрлэлийн зориулалтаар ашиглах нь тэдгээрийн химийн ангиллаар тодорхойлогддог. Ихэнх ашигт малтмал нь хоёр ба түүнээс дээш химийн элементээс бүрддэг. Зарим эрдэс бодис нь нэг химийн элементээс үүсдэг. Ашигт малтмал дахь химийн элементийн агуулгыг түүний химийн томъёогоор тодорхойлж болно.

Хүснэгт 5

Газрын царцдас дахь чулуулаг үүсгэгч эрдсийн тархалт