Kemikal na komposisyon ng mga elemento ng lithosphere. Ang istraktura at komposisyon ng lithosphere

Ang lithosphere ay ang solidong shell ng Earth.

Panimula

Ang lithosphere ay mahalaga para sa lahat ng nabubuhay na organismo na naninirahan sa teritoryo nito.

Una sa lahat, nakatira sa lupa o sa loob nito ang mga tao, hayop, insekto, ibon, atbp.

Pangalawa, itong shell ibabaw ng lupa ay may malaking mapagkukunan na kailangan ng mga organismo para sa pagkain at buhay.

Pangatlo, nag-aambag ito sa paggana ng lahat ng mga sistema, ang kadaliang mapakilos ng bark, bato at lupa.

Ano ang lithosphere

Ang terminong lithosphere ay binubuo ng dalawang salita - isang bato at isang bola o globo, na literal na isinalin mula sa Griyego ay nangangahulugang isang matigas na shell ng ibabaw ng lupa.

Ang lithosphere ay hindi static, ngunit patuloy na gumagalaw, kaya naman ang mga plato, bato, mapagkukunan, mineral, at tubig ay nagbibigay sa mga organismo ng lahat ng kailangan nila.

Nasaan ang lithosphere

Ang lithosphere ay matatagpuan sa pinakadulo ibabaw ng planeta, napupunta sa loob ng mantle, sa tinatawag na asthenosphere - ang plastic layer ng Earth, na binubuo ng malapot na mga bato.

Ano ang gawa sa lithosphere?

Ang lithosphere ay may tatlong magkakaugnay na elemento, na kinabibilangan ng:

Bark (makalupang);
Mantle;
Nucleus.

istraktura ng lithosphere larawan

Sa turn, ang crust at ang pinakamataas na bahagi ng mantle - ang asthenosphere ay solid, at ang core ay binubuo ng dalawang bahagi - solid at likido. Sa loob ng core ay may mga solidong bato, at sa labas nito ay napapalibutan ng mga likidong sangkap. Kasama sa komposisyon ng crust ang mga bato na lumitaw pagkatapos ng paglamig at pagkikristal ng magma.

Ang mga sedimentary na bato ay lumitaw sa iba't ibang paraan:

Kapag bumagsak ang buhangin o luad;
Sa panahon ng mga reaksiyong kemikal sa tubig;
Ang mga organikong bato ay bumangon mula sa tisa, pit, karbon;
Dahil sa mga pagbabago sa komposisyon ng mga bato - sa kabuuan o sa bahagi.

Natuklasan ng mga siyentipiko na ang lithosphere ay binubuo ng ganoon mahahalagang elemento tulad ng oxygen, silikon, aluminyo, bakal, kaltsyum, mineral. Ayon sa istraktura nito, ang lithosphere ay nahahati sa mobile at stable, i.e. mga platform at nakatiklop na sinturon.

Ang isang plataporma ay karaniwang nauunawaan bilang mga bahagi ng crust ng lupa na hindi gumagalaw, bilang resulta ng pagkakaroon ng isang mala-kristal na base. Ito ay alinman sa granite o basalt. Sa gitna ng mga kontinente, ang mga sinaunang platform ay karaniwang matatagpuan, at sa mga gilid - ang mga lumitaw nang maglaon, sa tinatawag na panahon ng Precambrian.

Bumangon ang mga nakatiklop na sinturon matapos silang magkabanggaan. Bilang resulta ng naturang mga proseso, ang mga bundok at hanay ng bundok ay bumangon. Kadalasan sila ay matatagpuan sa mga gilid ng lithosphere. Ang pinaka sinaunang ay makikita sa gitna ng mainland - ito ay Eurasia, o kasama ang pinakadulo, na karaniwan para sa America (Northern) at Australia.

Ang mga bundok ay patuloy na nabubuo. Kung ang isang hanay ng bundok ay dumaan sa isang tectonic plate, nangangahulugan ito na minsan ay nagkaroon ng banggaan ng mga plato dito. Sa lithosphere, 14 na mga plato ang nakikilala, na 90% ng buong shell. Mayroong parehong malaki at maliit na mga plato.

tectonic plates larawan

Ang pinakamalaking tectonic plates ay ang Pacific, Eurasian, African, at Antarctic. Iba ang lithosphere sa ilalim ng mga karagatan at kontinente. Sa partikular, sa ilalim ng dating, ang shell ay binubuo ng oceanic crust, kung saan halos walang granite. Sa pangalawang kaso, ang lithosphere ay binubuo ng mga sedimentary na bato, basalt at granite.

Ang mga hangganan ng lithosphere

Ang mga tampok ng lithosphere ay may iba't ibang mga balangkas. Ang mas mababang mga hangganan ay malabo, na nauugnay sa isang malapot na daluyan, mataas na kondaktibiti ng init at bilis ng seismic wave. Upper bound- ito ang crust at mantle, na may sapat na kapal, at maaari lamang magbago dahil sa kaplastikan ng bato.

Mga function ng lithosphere

Ang solidong shell ng ibabaw ng mundo ay may mga geological at ecological function, na tumutukoy sa takbo ng buhay sa planeta. Ang mga tubig sa ilalim ng lupa, langis, gas, mga larangan ng geopisiko na kahalagahan, mga proseso, pakikilahok ng iba't ibang mga komunidad ay nakikilahok dito.

Kabilang sa karamihan mahahalagang tungkulin maglaan:

Mapagkukunan;
Geodynamic;
Geochemical;
Geophysical.

Ang mga pag-andar ay ipinakita sa ilalim ng impluwensya ng natural at gawa ng tao na mga kadahilanan, na nauugnay sa pag-unlad ng planeta, mga aktibidad ng tao at pagbuo ng iba't ibang mga sistema ng ekolohiya.

Ang lithosphere ay lumitaw sa proseso ng unti-unting pagpapalaya ng mga sangkap mula sa mantle ng Earth. Ang mga katulad na phenomena ay minsan pa ring sinusunod sa ilalim ng karagatan, bilang isang resulta kung saan lumilitaw ang mga gas at kaunting tubig.
Ang kapal ng lithosphere ay nag-iiba sa klima at natural na kondisyon. Kaya, sa malamig na mga rehiyon, naabot nito ang pinakamataas na halaga nito, at sa mga mainit na rehiyon ay nananatili ito sa pinakamababang antas. Ang pinakamataas na layer ng lithosphere ay nababanat, habang ang ibaba ay napaka plastic. Ang solidong shell ng Earth ay patuloy na nasa ilalim ng impluwensya ng tubig at hangin, na nagiging sanhi ng weathering. Ito ay pisikal kapag ang bato ay nasira, ngunit ang komposisyon nito ay hindi nagbabago; pati na rin ang kemikal - lumalabas ang mga bagong sangkap.
Dahil sa ang katunayan na ang lithosphere ay patuloy na gumagalaw, ang hitsura ng planeta, ang kaluwagan nito, ang istraktura ng mga kapatagan, bundok, at mababang bundok ay nagbabago. Ang tao ay patuloy na nakakaimpluwensya sa lithosphere, at ang pakikilahok na ito ay hindi palaging kapaki-pakinabang, bilang isang resulta nito malubhang polusyon mga shell. Una sa lahat, ito ay dahil sa akumulasyon ng mga basura, ang paggamit ng mga lason at mga pataba, na nagbabago sa komposisyon ng mga lupa, lupa, at mga nabubuhay na nilalang.

Ang lithosphere ay tinatawag na itaas matigas na shell Earth, na binubuo ng crust ng lupa at ang layer ng upper mantle na nasa ilalim ng crust ng earth. Bottom line Ang lithosphere ay isinasagawa sa lalim na humigit-kumulang 100 km sa ilalim ng mga kontinente at humigit-kumulang 50 km sa ilalim ng sahig ng karagatan. Itaas na bahagi lithosphere (ang isa kung saan umiiral ang buhay) - isang mahalagang bahagi ng biosphere.

Ang crust ng lupa ay binubuo ng igneous at sedimentary na mga bato, pati na rin ang mga metamorphic na bato na nabuo mula sa dalawa.

Ang mga bato ay mga likas na pinagsama-samang mineral ng isang tiyak na komposisyon at istraktura, na nabuo bilang isang resulta ng mga prosesong geological at nagaganap sa crust ng lupa sa anyo ng mga independiyenteng katawan. Ang komposisyon, istraktura at kondisyon ng paglitaw ng mga bato ay tinutukoy ng mga tampok ng mga prosesong geological na bumubuo sa kanila, na nangyayari sa isang tiyak na setting sa loob ng crust ng lupa o sa ibabaw ng lupa. Depende sa likas na katangian ng mga pangunahing proseso ng geological, tatlong genetic na klase ng mga bato ay nakikilala: sedimentary, igneous at metamorphic.

Igneous Ang mga bato ay mga likas na pinagsama-samang mineral na lumilitaw sa panahon ng pagkikristal ng magmas (silicate at kung minsan ay hindi silicate na natutunaw) sa mga bituka ng Earth o sa ibabaw nito. Ayon sa nilalaman ng silica, ang mga igneous na bato ay nahahati sa acidic (SiO 2 - 70-90%), medium (SiO 2> tungkol sa 60%), basic ( SiO 2 tungkol sa 50%) at ultrabasic (SiO 2 mas mababa sa 40%). Ang mga halimbawa ng igneous na bato ay volcanic base rock at granite.

Latak Ang mga bato ay yaong mga bato na umiiral sa mga termodinamikong kondisyon na katangian ng ibabaw na bahagi ng crust ng lupa, at nabuo bilang isang resulta ng muling pagdeposisyon ng mga produkto ng weathering at pagkasira ng iba't ibang mga bato, kemikal at mekanikal na pag-ulan mula sa tubig, ang mahalagang aktibidad ng mga organismo, o lahat ng tatlong proseso nang sabay-sabay. Maraming sedimentary rock ang pinakamahalagang mineral. Ang mga halimbawa ng sedimentary rock ay mga sandstone, na maaaring ituring bilang mga akumulasyon ng quartz at, samakatuwid, silica (SiO 2) concentrators, at limestones - CaO concentrators. Ang mga mineral, ang pinakakaraniwang sedimentary na bato ay kinabibilangan ng quartz (SiO 2), orthoclase (KalSi 3 O 8) kaolinit (A1 4 Si 4 O 10 (OH) 8), calcite (CaCO 3), dolomite CaMg (CO 3) 2, atbp.

Metamorphic tinatawag na mga lahi, ang mga pangunahing tampok kung saan ( komposisyon ng mineral, istraktura, texture) ay dahil sa mga proseso ng metamorphism, habang ang mga palatandaan ng pangunahing igneous na pinagmulan ay bahagyang o ganap na nawala. Ang mga metamorphic na bato ay mga shales, granulites, eclogites, atbp. Ang mga tipikal na mineral para sa kanila ay mica, feldspar at garnet, ayon sa pagkakabanggit.

Ang sangkap ng crust ng daigdig ay pangunahing binubuo ng mga magaan na elemento (kabilang ang Fe), at ang mga elementong sumusunod sa bakal sa Periodic Table ay mga fraction lamang ng isang porsyento. Napansin din na ang mga elemento na may pantay na halaga ng atomic mass ay nangingibabaw nang malaki: bumubuo sila ng 86% ng kabuuang masa ng crust ng lupa. Dapat pansinin na sa mga meteorites ang paglihis na ito ay mas mataas pa at umaabot sa 92% sa mga metal meteorites at 98% sa mga bato.

Ang karaniwang komposisyon ng kemikal ng crust ng lupa, ayon sa iba't ibang mga may-akda, ay ibinibigay sa Talahanayan. 25:

Talahanayan 25

Kemikal na komposisyon ng crust ng lupa, wt. % (Gusakova, 2004)

Mga elemento at oksido	Clark, 1924	Fugt, 1931	Goldschmidt, 1954	Poldervaatr, 1955	Yaroshevsky, 1971
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
S	0,05	-	-	-	0,04
Cl	-	-	-	-	0,05
C	-	-	-	-	0,14

Ang pagsusuri nito ay nagpapahintulot sa amin na gumuhit ng mga sumusunod na mahahalagang konklusyon:

1) ang crust ng lupa ay pangunahing binubuo ng walong elemento: O, Si, A1, Fe, Ca, Mg, Na, K; 2) ang natitirang 84 na elemento ay nagkakahalaga ng mas mababa sa isang porsyento ng masa ng crust; 3) kabilang sa mga pinaka-masaganang elemento, ang isang espesyal na papel sa crust ng lupa ay kabilang sa oxygen.

Ang espesyal na papel ng oxygen ay ang mga atomo nito ay bumubuo ng 47% ng masa ng crust at halos 90% ng dami ng pinakamahalagang mineral na bumubuo ng bato.

Mayroong ilang mga geochemical classification ng mga elemento. Sa kasalukuyan, ang isang geochemical classification ay nakakakuha ng ground, ayon sa kung saan ang lahat ng mga elemento ng crust ng lupa ay nahahati sa limang grupo (Talahanayan 26).

Talahanayan 26

Variant ng geochemical classification ng mga elemento (Gusakova, 2004)

Lithophilic - Ito ay mga elemento ng bato. Sa panlabas na shell ng kanilang mga ions ay 2 o 8 electron. Ang mga elementong lithophilic ay mahirap gawing elemental na estado. Karaniwan ang mga ito ay nauugnay sa oxygen at bumubuo sa bulk ng silicates at aluminosilicates. Ang mga ito ay matatagpuan din sa anyo ng mga sulfates, phosphates, borates, carbonates at hadogenides.

Chalcophilic Ang mga elemento ay mga elemento ng sulfide ores. Sa panlabas na shell ng kanilang mga ion ay mayroong 8 (S, Se, Te) o 18 (para sa iba pa) mga electron. Sa kalikasan, nangyayari ang mga ito sa anyo ng mga sulfide, selenides, tellurides, pati na rin sa katutubong estado (Cu, Hg, Ag, Pb, Zn, As, Sb, Bi, S, Se, Te, Sn).

siderophilic Ang mga elemento ay mga elemento na may kumpletong electronic d- at f-shells. Nagpapakita sila ng isang tiyak na pagkakaugnay para sa arsenic at sulfur (PtAs 2, FeAs 2, NiAs 2 , FeS , NiS , MoS 2, atbp.), pati na rin sa phosphorus, carbon, nitrogen. Halos lahat ng elemento ng siderophile ay matatagpuan din sa katutubong estado.

Atmophilic ang mga elemento ay ang mga elemento ng atmospera. Karamihan sa kanila ay may mga atomo na may laman na mga shell ng elektron (inert gases). Kasama rin sa atmophilic ang nitrogen at hydrogen. Dahil sa mataas na potensyal ng ionization, ang mga elemento ng atmophilic ay halos hindi pumapasok sa mga compound kasama ng iba pang mga elemento at samakatuwid sa kalikasan (maliban sa H) ay pangunahing nasa elemental (katutubong) estado.

Biophilic Ang mga elemento ay ang mga elementong bumubuo sa mga organikong bahagi ng biosphere (C, H, N, O, P, S). Mula sa mga ito (karamihan) at iba pang mga elemento, ang mga kumplikadong molekula ng carbohydrates, protina, taba at nucleic acid ay nabuo. Ang average na kemikal na komposisyon ng mga protina, taba at carbohydrates ay ibinibigay sa Talahanayan. 27.

Talahanayan 27

Average na kemikal na komposisyon ng mga protina, taba at carbohydrates, wt. % (Gusakova, 2004)

Kasalukuyang nasa iba't ibang organismo mahigit 60 item ang naka-install. Ang mga elemento at ang kanilang mga compound na kailangan ng mga organismo sa medyo malalaking dami ay kadalasang tinatawag na mga elementong macrobiogenic. Ang mga elemento at ang kanilang mga compound, na, bagama't kinakailangan para sa buhay ng mga biosystem, ay kinakailangan sa napakaliit na dami, ay tinatawag na microbiogenic na mga elemento. Para sa mga halaman, halimbawa, 10 trace elements ang mahalaga: Fe, Mn, Cu, Zn, B, Si, Mo, C1, W, Co .

mga proseso ng weathering

Ang ibabaw ng crust ng lupa ay nakalantad sa atmospera, na ginagawa itong madaling kapitan sa mga prosesong pisikal at kemikal. pisikal na weathering ay isang mekanikal na proseso, bilang isang resulta kung saan ang bato ay durog sa mas maliliit na particle nang walang makabuluhang pagbabago sa komposisyong kemikal. Kapag ang restraining pressure ng crust ay inalis sa pamamagitan ng pagtaas at pagguho, ang mga panloob na stress sa loob ng pinagbabatayan na mga bato, na nagpapahintulot sa pinalawak na mga bali na bumukas. Ang mga bitak na ito ay maaaring magkahiwalay dahil sa thermal expansion (sanhi ng mga pagbabago sa temperatura sa araw-araw), paglawak ng tubig sa panahon ng proseso ng pagyeyelo, at ang pagkilos ng mga ugat ng halaman. Ang iba pang mga pisikal na proseso, tulad ng aktibidad ng glacial, pagguho ng lupa, at abrasion ng buhangin, ay lalong nagpapahina at nagwawasak ng matigas na bato. Ang mga prosesong ito ay mahalaga dahil lubos nilang pinapataas ang mga lugar sa ibabaw ng bato na nakalantad sa mga kemikal na weathering agent tulad ng hangin at tubig.

chemical weathering sanhi ng tubig - lalo na ang acidic na tubig - at mga gas, tulad ng oxygen, na sumisira sa mga mineral. Ang ilan sa mga ions at compound ng orihinal na mineral ay inalis sa solusyon na tumatagos sa mga fragment ng mineral at nagpapakain ng tubig sa lupa at mga ilog. Ang mga fine-grained solid ay maaaring hugasan sa labas ng weathered area, na nag-iiwan ng mga residue na binago ng kemikal na bumubuo sa batayan ng mga lupa. Ang iba't ibang mga mekanismo ng chemical weathering ay kilala:

1. Paglusaw. Ang pinakasimpleng reaksyon weathering ay ang pagkatunaw ng mga mineral. Ang molekula ng tubig ay epektibo sa pagsira ng mga ionic bond, tulad ng mga nagkokonekta ng sodium (Na +) at chlorine (Cl -) ions sa halite (rock salt). Maaari nating ipahayag ang pagkalusaw ng halite sa isang pinasimpleng paraan, i.e.

NaCl (tv) Na + (aq) + Cl - (aq)

2. Oksihenasyon. Ang libreng oxygen ay gumaganap ng isang mahalagang papel sa pagkabulok ng mga sangkap sa pinababang anyo. Halimbawa, ang oksihenasyon ng pinababang bakal (Fe 2+) at sulfur (S) sa isang karaniwang sulfide, pyrite (FeS 2) ay humahantong sa pagbuo ng malakas na sulfuric acid (H 2 SO 4):

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

Ang mga sulfide ay kadalasang matatagpuan sa malantikong mga bato, ore veins, at mga deposito ng karbon. Sa panahon ng pagbuo ng mga deposito ng mineral at karbon, ang sulfide ay nananatili sa basurang bato, na naipon sa mga dump. Ang nasabing mga waste rock heaps ay may malalaking atmospherically exposed surface kung saan ang sulphide oxidation ay nangyayari nang mabilis at sa malaking sukat. Bilang karagdagan, ang mga inabandunang ore workings ay mabilis na binabaha ng tubig sa lupa. Ang pagbuo ng sulfuric acid ay gumagawa ng tubig sa paagusan mula sa mga inabandunang minahan na lubhang acidic (pH hanggang 1 o 2). Ang acidity na ito ay maaaring tumaas ang solubility ng aluminum at maging sanhi ng toxicity sa aquatic ecosystem. Ang mga mikroorganismo ay kasangkot sa oksihenasyon ng mga sulfide, na maaaring ma-modelo ng ilang mga reaksyon:

2FeS 2 (tv) + 7O 2 (g) + 2H 2 O (l) 2Fe 2+ + 4H + (aq) + 4SO 4 2- (aq) (pyrite oxidation), na sinusundan ng oksihenasyon ng bakal sa:

2Fe 2+ + O 2 (g) + 10H 2 O (l) 4Fe (OH) 3 (solid) + 8H + (aq)

Oxidation - nangyayari nang napakabagal sa mababang halaga ng pH ng acidic na tubig ng minahan. Gayunpaman, sa ibaba ng pH 4.5, ang iron oxidation ay na-catalyzed ng Thiobacillus ferrooxidans at Leptospirillum. Ang oxide iron ay maaaring higit pang makipag-ugnayan sa pyrite:

FeS 2 (tv) + 14 Fe 3+ (aq) + 8H 2 O (l) 15 Fe 2+ (aq) + 2SO 4 2- (aq) + 16H + (aq)

Sa mga halaga ng pH na mas mataas kaysa sa 3, ang iron(III) ay namuo bilang isang karaniwang iron(III) oxide, goethite (FeOOH):

Fe 3+ (aq) + 2H 2 O (g) FeOOH + 3H + (aq)

Sinasaklaw ng precipitated goethite ang ilalim ng mga sapa at brickwork sa anyo ng isang katangian na yellow-orange coating.

Ang mga pinababang iron silicate, tulad ng ilang olivine, pyroxenes, at amphiboles, ay maaari ding sumailalim sa oksihenasyon:

Fe 2 SiO 4 (tv) + 1 / 2O 2 (g) + 5H 2 O (l) 2Fe (OH) 3 (tv) + H 4 SiO 4 (aq)

Ang mga produkto ay silicic acid (H 4 SiO 4) at colloidal iron hydroxide, isang mahinang base na, kapag na-dehydrate, ay nagbibigay ng bilang ng mga iron oxide, halimbawa Fe 2 O 3 (hematite - dark red), FeOOH (goethite at lepidocrocite - dilaw o dilaw). kalawang). Ang madalas na paglitaw ng mga iron oxide na ito ay nagpapahiwatig ng kanilang insolubility sa ilalim ng oxidizing na kondisyon ng ibabaw ng lupa.

Ang pagkakaroon ng tubig ay nagpapabilis ng mga reaksiyong oxidative, bilang ebidensya ng pang-araw-araw na naobserbahang kababalaghan ng oksihenasyon ng metal na bakal (kalawang). Ang tubig ay gumaganap bilang isang katalista, ang potensyal ng oksihenasyon ay nakasalalay sa bahagyang presyon ng oxygen gas at ang kaasiman ng solusyon. Sa pH 7, ang tubig na nakikipag-ugnayan sa hangin ay may Eh ng order na 810 mV, isang potensyal na mag-oxidize na mas malaki kaysa sa kinakailangan para sa oksihenasyon ng ferrous iron.

Oksihenasyon ng organikong bagay. Ang oksihenasyon ng pinababang organikong bagay sa mga lupa ay na-catalyze ng mga mikroorganismo. Ang bacteria-mediated oxidation ng patay na organikong bagay sa CO 2 ay mahalaga sa mga tuntunin ng pagbuo ng acid. Sa biologically active soils, ang konsentrasyon ng CO 2 ay maaaring 10-100 beses na mas mataas kaysa sa inaasahan sa equilibrium na may atmospheric CO 2, na humahantong sa pagbuo ng carbonic acid (H 2 CO 3) at H + sa panahon ng paghihiwalay nito. Upang gawing simple ang mga equation, ang organikong bagay ay kinakatawan ng pangkalahatang formula para sa carbohydrate, CH 2 O:

CH 2 O (tv) + O 2 (g) CO 2 (g) + H 2 O (l)

CO 2 (g) + H 2 O (g) H 2 CO 3 (aq)

H 2 CO 3 (aq) H + (aq) + HCO 3 - (aq)

Ang mga reaksyong ito ay maaaring magpababa ng pH ng tubig ng mga lupa mula 5.6 (ang halaga na itinatag sa equilibrium na may atmospheric CO 2 ) hanggang 4-5. Ito ay isang pagpapasimple, dahil ang mga organikong bagay sa lupa (humus) ay hindi palaging ganap na nabubulok sa CO 2 . Gayunpaman, ang mga produkto ng bahagyang pagkasira ay may mga carboxyl (COOH) at phenolic na grupo, na, sa paghihiwalay, ay nagbibigay ng mga H + ion:

RCOOH (aq) RCOO - (aq) + H + (aq)

kung saan ang R ay nangangahulugang isang malaking organic structural unit. Ang acidity na naipon sa panahon ng agnas ng organikong bagay ay ginagamit sa pagkasira ng karamihan sa mga silicate sa proseso ng acid hydrolysis.

3. Acid hydrolysis. Ang mga likas na tubig ay naglalaman ng mga natutunaw na sangkap na nagbibigay sa kanila ng kaasiman - ito ay ang dissociation ng atmospheric CO 2 sa tubig-ulan, at bahagyang ang dissociation ng lupa CO 2 na may pagbuo ng H 2 CO 3, ang dissociation ng natural at anthropogenic sulfur dioxide (SO 2) sa pagbuo ng H 2 SO 3 at H 2 SO 4 . Ang reaksyon sa pagitan ng isang mineral at acid weathering agent ay karaniwang tinutukoy bilang acid hydrolysis. Ang weathering ng CaCO 3 ay nagpapakita ng sumusunod na reaksyon:

CaCO 3 (tv) + H 2 CO 3 (aq) Ca 2+ (aq) + 2HCO 3 - (aq)

Ang acid hydrolysis ng isang simpleng silicate, tulad ng magnesium-rich olivine, forsterite, ay maaaring buod ng mga sumusunod:

Mg 2 SiO 4 (tv) + 4H 2 CO 3 (aq) 2Mg 2+ (aq) + 4HCO 3 - (aq) + H 4 SiO 4 (aq)

Tandaan na ang dissociation ng H 2 CO 3 ay gumagawa ng ionized HCO 3 - , isang bahagyang mas malakas na acid kaysa sa neutral na molekula (H 4 SiO 4 ) na nabuo sa panahon ng agnas ng silicate.

4. Weathering ng mga kumplikadong silicates. Sa ngayon, isinasaalang-alang namin ang weathering ng monomeric silicates (hal. olivine) na ganap na natutunaw (congruent dissolution). Pinapasimple nito ang mga reaksiyong kemikal. Gayunpaman, ang pagkakaroon ng weathered mineral remains ay nagpapahiwatig na ang hindi kumpletong pagkalusaw ay mas karaniwan. Isang pinasimple na reaksyon ng weathering gamit ang calcium-rich anorthite bilang isang halimbawa:

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

Ang solidong produkto ng reaksyon ay kaolinit Al 2 Si 2 O 5 (OH) 4 , isang mahalagang kinatawan ng mga mineral na luad.

Ang mga pag-aaral ng seismic ay nagpapahiwatig na sa panahon ng lindol, iba't ibang mga seismic wave ang lumitaw, na nagpapalaganap sa mga bato ng Earth sa iba't ibang bilis. Ang pinakamabilis ay pangunahin, o P-waves - nagpapalaganap tulad ng mga sound wave, na may mga oscillation na tumutugma sa direksyon ng pagpapalaganap (mga longitudinal wave). Ang pinakamabagal na seismic wave, ang tinatawag na S-waves, o pangalawa, ayon sa likas na katangian ng mga oscillation ay katulad ng mga magaan. Mayroon silang mga oscillations na patayo sa direksyon ng pagpapalaganap. Noong 1926, natuklasan ng Yugoslav geologist na si A. Mohorovichić ang isang matalim na pagtaas sa bilis ng P at S waves sa lalim na humigit-kumulang 50 km. Ang linyang ito ng paghahati ay tinatawag Mohorovichic na ibabaw, o, sa madaling salita, Moho. lithosphere weathering polusyon sa lupa

Ang shell ng solid lithosphere na nasa itaas ng ibabaw ng Moho ay tinatawag crust ng lupa, at ang malakas na shell na nakahiga sa ibaba - mantle. Ang kapal ng crust sa ilalim ng mga kontinente ay mas malaki kaysa sa ilalim ng karagatan.

Ang crust ng lupa ay binubuo ng igneous at sedimentary na mga bato, pati na rin ang mga metamorphic na bato na nabuo mula sa dalawa.

Ang mga bato ay mga likas na pinagsama-samang mineral ng isang tiyak na komposisyon at istraktura, na nabuo bilang isang resulta ng mga prosesong geological at nagaganap sa crust ng lupa sa anyo ng mga independiyenteng katawan. Ang komposisyon, istraktura at kondisyon ng paglitaw ng mga bato ay tinutukoy ng mga tampok ng mga prosesong geological na bumubuo sa kanila, na nangyayari sa isang tiyak na setting sa loob ng crust ng lupa o sa ibabaw ng lupa. Depende sa likas na katangian ng mga pangunahing proseso ng geological, mayroong tatlo genetic na klase bato: sedimentary, igneous at metamorphic.

Igneous Ang mga bato ay mga likas na pinagsama-samang mineral na lumilitaw sa panahon ng pagkikristal ng magmas (silicate at kung minsan ay hindi silicate na natutunaw) sa mga bituka ng Earth o sa ibabaw nito. Ang pag-uuri ng mga igneous na bato ay sumasalamin sa pagkakaroon ng dalawang pangunahing grupo na naiiba sa mga kondisyon ng pagbuo at paglitaw: plutonic (malalim) at bulkan, na nabuo sa ibabaw ng Earth o malapit dito. Ayon sa nilalaman ng silica, ang mga igneous na bato ay nahahati sa acidic (SiO 2 - 70_90%), medium (SiO 2 tungkol sa 60%), basic (SiO 2 tungkol sa 50%) at ultrabasic (SiO 2 mas mababa sa 40%). Ang mga halimbawa ng igneous na bato ay volcanic mafic rock at granite (isang acidic na plutonic rock).

Latak Ang mga bato ay yaong mga bato na umiiral sa mga termodinamikong kondisyon na katangian ng ibabaw na bahagi ng crust ng lupa, at nabuo bilang isang resulta ng muling pagdeposisyon ng mga produkto ng weathering at pagkasira ng iba't ibang mga bato, kemikal at mekanikal na pag-ulan mula sa tubig, ang mahalagang aktibidad ng mga organismo, o lahat ng tatlong proseso nang sabay-sabay. Maraming sedimentary rock ang pinakamahalagang mineral. Ang mga halimbawa ng sedimentary rock ay mga sandstone, na maaaring ituring bilang mga akumulasyon ng quartz at, samakatuwid, silica (SiO 2) concentrators, at limestones - CaO concentrators. Ang mga mineral ng pinakakaraniwang sedimentary na bato ay kinabibilangan ng quartz (SiO 2), orthoclase (KAlSi 3 O 8), kaolinit (Al 4 Si 4 O 10 (OH) 8), calcite (CaCO 3), dolomite CaMg (CO 3) 2 , atbp.

Ang mga deposito ng silt, alikabok at buhangin ay pangunahing nabubuo dahil sa weathering - ang pagkasira at pagbabago ng solidong bato. Ang mga sediment na ito ay kadalasang dinadala ng mga ilog patungo sa mga karagatan. AT tubig dagat lumulubog sila sa ilalim, kung saan, sa pamamagitan ng mga pisikal na proseso at mga reaksiyong kemikal, sila ay nagiging mga sedimentary na bato, na kalaunan ay nagiging lupa muli, kadalasan sa panahon ng pagbuo ng mga bundok.

Metamorphic tinatawag na mga bato, ang mga pangunahing tampok kung saan (komposisyon ng mineral, istraktura, texture) ay dahil sa mga proseso ng metamorphism, habang ang mga palatandaan ng pangunahing igneous na pinagmulan ay bahagyang o ganap na nawala. Ang mga metamorphic na bato ay mga shales, granulites, eclogites, atbp. Ang mga tipikal na mineral para sa kanila ay mica, feldspar at garnet, ayon sa pagkakabanggit. Ang mga batong sumasailalim sa metamorphism ay nababago, na nagsusumikap para sa kemikal o pisikal na ekwilibriyo na may bagong temperatura at baroic na mga kondisyon. kundisyon. Ang mga reaksiyong kemikal na nagaganap ay pinamamahalaan ng mga batas ng thermodynamics. Kaya, ang mga reaksyon mga negatibong halaga Ang isobaric-isothermal potential (G) ay sinamahan ng paglabas ng singaw ng tubig dahil sa mataas na entropy nito. Ang regular na istraktura ng mga metamorphic complex at ang pangkalahatang pagsusulatan ng komposisyon ng maraming metamorphic na bato sa mga prinsipyo ng thermodynamics ay nagpapatunay na ang halos kumpletong balanse ng kemikal ay nakakamit para sa mga metamorphic na bato (bagaman hindi palaging). Para sa karamihan sa kanila, ang isang magaspang na istraktura ay tipikal (ang pagbubukod ay mga shales, hornfelses, atbp.).

Ang average na kemikal na komposisyon ng crust ng lupa, ayon sa iba't ibang mga may-akda, ay ipinapakita sa Talahanayan 1:

Talahanayan 1

Kemikal na komposisyon ng crust ng lupa, wt. %

Mga elemento at oksido	Clark, 1924	Goldschmidt, 1954	Poldervaatr, 1955	Yaroshevsky. 1971

Ang pagsusuri nito ay nagpapahintulot sa amin na gumuhit ng mga sumusunod na mahahalagang konklusyon:

1) ang crust ng lupa ay pangunahing binubuo ng walong elemento: O, Si, Al, Fe, Ca, Mg, Na, K; 2) ang natitirang 84 na elemento ay nagkakahalaga ng mas mababa sa isang porsyento ng masa ng crust; 3) kabilang sa mga pinaka-masaganang elemento, ang isang espesyal na papel sa crust ng lupa ay kabilang sa oxygen.

Ang espesyal na papel ng oxygen ay ang mga atomo nito ay bumubuo ng 47% ng masa ng crust at halos 90% ng dami ng pinakamahalagang mineral na bumubuo ng bato.

talahanayan 2

Variant ng geochemical classification ng mga elemento

Lithophilic - Ito ay mga elemento ng bato. Sa panlabas na shell ng kanilang mga ions ay 2 o 8 electron. Ang mga elementong lithophilic ay mahirap gawing elemental na estado.

Karaniwan ang mga ito ay nauugnay sa oxygen at bumubuo sa bulk ng silicates at aluminosilicates. Ang mga ito ay matatagpuan din bilang sulfates, phosphates, borates, carbonates at halides.

Chalcophilic Ang mga elemento ay mga elemento ng sulfide ores. Sa panlabas na shell ng kanilang mga ion ay mayroong 8 (S, Se, Te) o 18 (para sa iba pa) mga electron.

Sa kalikasan, nangyayari ang mga ito sa anyo ng mga sulfide, selenides, tellurides, pati na rin sa katutubong estado (Cu, Hg, Ag, Pb, Zn, As, Sb, Bi, S, Se, Te, Sn).

siderophilic Ang mga elemento ay mga elemento na may pagkumpleto ng electronic d - at f-shells. Nagpapakita ang mga ito ng partikular na pagkakaugnay para sa arsenic at sulfur (PtAs 2, FeAs 2, NiAs 2, FeS, NiS, MoS 2, atbp.), pati na rin para sa phosphorus, carbon, at nitrogen. Halos lahat ng siderophilic na elemento ay matatagpuan din sa katutubong estado.

Atmophilic ang mga elemento ay ang mga elemento ng atmospera. Karamihan sa kanila ay may mga atomo na may laman na mga shell ng elektron (inert gases).

Kasama rin sa atmophilic ang nitrogen at hydrogen. Dahil sa mataas na potensyal ng ionization, ang mga elemento ng atmophilic ay halos hindi pumapasok sa mga compound kasama ng iba pang mga elemento at samakatuwid sa kalikasan (maliban sa H) ay pangunahing nasa elemental (katutubong) estado.

Talahanayan 8

Average na kemikal na komposisyon ng mga protina, taba at carbohydrates, wt. %

Sa kasalukuyan, higit sa 60 elemento ang natagpuan sa iba't ibang mga organismo. Ang mga elemento at ang kanilang mga compound na kailangan ng mga organismo sa medyo malalaking dami ay kadalasang tinatawag na mga elementong macrobiogenic. Ang mga elemento at ang kanilang mga compound, na, bagama't kinakailangan para sa buhay ng mga biosystem, ay kinakailangan sa napakaliit na dami, ay tinatawag na microbiogenic na mga elemento. Para sa mga halaman, halimbawa, 10 trace elements ang mahalaga: Fe, Mn, Cu, Zn, B, Si, Mo, Cl, W, Co. Sa pamamagitan ng pag-andar, ang mga elementong ito ay maaaring nahahati sa tatlong grupo:

1. Mn, Fe, Cl, Zn, V - kinakailangan para sa photosynthesis;
2. Mo, B, Fe - kinakailangan para sa metabolismo ng nitrogen;
3. Mn, B, Co, Cu, Si - kinakailangan para sa iba pang metabolic function.

Ang lahat ng mga elementong ito, maliban sa boron, ay kinakailangan din ng mga hayop. Bilang karagdagan, ang mga hayop ay maaaring mangailangan ng siliniyum, kromo, nikel, fluorine, yodo, lata. Sa pagitan ng macro- at microelements imposibleng gumuhit ng malinaw at magkaparehong hangganan para sa lahat ng grupo ng mga organismo. Ipinakita ng V.I.Vernadsky na ang mga elemento na patuloy na naroroon sa mga buhay na organismo ay gumaganap ng mahusay na tinukoy na mahahalagang pag-andar. Ang kanilang nilalaman sa mga organismo ay nakasalalay sa kimika ng tirahan, mga detalye ng biyolohikal, mga katangian ng ekolohiya ng organismo, atbp.

Isang mahalagang bahagi ng lithosphere ay Ang tubig sa lupa, gumawa sila ng malaking kontribusyon sa pangkalahatan balanse ng tubig ang biosphere sa kabuuan. Ito ay hindi nagkataon na ang tubig sa lupa ay tinutukoy din bilang hydrosphere, na tinatawag sila "underground hydrosphere". Dahil pinag-uusapan natin ang tungkol sa tubig sa lupa, natural na ang kanilang presensya, mga katangian, pamamahagi ay higit na tinutukoy ng mga katangian ng mga bato, tulad ng porosity, permeability, moisture capacity, water content. Sa pormal na paraan, ang lahat ng mga bato na may kaugnayan sa tubig ay maaaring nahahati sa permeable at waterproof. Gayunpaman, sa geological na sukat ng espasyo at oras, ang mga batong lumalaban sa tubig ay hindi umiiral sa kalikasan. Kahit na ang mga matibay na bato tulad ng basalt at granite ay nagbibigay ng mga microcrack na may mga hindi gaanong paggalaw ng seismic.

Ang tubig sa mga bato ay maaaring nasa isang malaya at nakatali na estado. AT Malayang bansa sa espasyo sa pagitan ng mga particle ng bato, sinusunod nito ang mga puwersa ng pang-terrestrial na atraksyon (gravity) o bahagyang nananatili sa mga capillary ng bato sa pamamagitan ng mga puwersa ng meniskus. Sa makasagisag na paraan, maihahambing ito sa tubig na nagbabad sa isang espongha.

Sa isang nakatali na estado, ang tubig sa mga bato ay maaaring nasa isang pelikula o sa isang adsorbed form, na hinahawakan sa pagitan ng mga butil ng bato sa pamamagitan ng mga puwersa ng adsorption. Sa pagsasalita tungkol sa nakatali na tubig, dapat isaisip ng isa ang dalawang anyo ng koneksyon nito: pisikal na nakagapos at kemikal na nakagapos. Ang tubig na nakagapos ng kemikal ay ang tinatawag na tubig ng pagkikristal. Ito ay malakas na nauugnay sa mga kristal ng mineral sa pamamagitan ng mga puwersang kemikal at bahagi ng mineral. Ang isang halimbawa ay asul na vitriol CuSO 4 * 5H 2 O. Ang tubig na pisikal na nakagapos, sa turn, ay maaaring malakas na nakagapos sa mga bato o maluwag na nakagapos.

Ang tubig na mahigpit na nakagapos ay pinanghahawakan ng mga pisikal na batas - malalaking presyon sa kailaliman. Ang maluwag na nakagapos na tubig ay bumabalot sa mga particle ng bato. Siya ang nagtataglay nadagdagan ang lagkit, ay maaaring gumalaw nang napakabagal sa ibabaw ng mga particle ng bato, tulad ng isang likido. Ang tubig na ito ay hindi apektado ng grabidad, at hindi ito nagyeyelo sa zero, ngunit sa minus 1.5°C. Ang dami ng mga tubig na nakagapos sa pisikal at kemikal sa komposisyon ng mineral ay maaaring maging lubhang makabuluhan, na umaabot sa 60 - 65 wt.%.

Ang mga mahahalagang katangian na nauugnay sa ratio ng mga bato sa tubig ay ang moisture capacity at pagkawala ng tubig.

kapasidad ng kahalumigmigan tinatawag na kakayahan ng mga bato na maglaman at humawak ng isang tiyak na dami ng tubig. Ang mga clay ay may mataas na kapasidad ng kahalumigmigan, ang mga pinong buhangin ay may katamtaman, at ang mga pebbles ay may mahina. Ang kapasidad ng kahalumigmigan ay nakasalalay sa laki ng mga particle: mas maliit ang kanilang sukat, mas malaki ang kapasidad ng kahalumigmigan.

Tubig ani - Ito ang ratio ng dami ng tubig na maibibigay ng isang bato sa kabuuang nilalaman ng tubig dito. Dito ang pag-asa ay kabaligtaran: ang porsyento ng pagkawala ng tubig ay mas malaki, mas malaki ang mga particle ng bato. Ang pagpuno ng tubig sa mga pores, mga bitak at mga voids ng mga bato ay maaaring nasa kanila sa lahat ng tatlong mga yugto - solid, likido at puno ng gas, kung saan ang una ay pinaka-katangian ng mga permafrost zone. Sa mga tuntunin ng singaw, ang tubig sa lupa ay maaaring mag-condense sa likido at magbago mula sa likido patungo sa singaw. Lumipat siya mula sa mga lugar na may altapresyon at temperatura sa lugar na may mas mababang halaga.

Ang paggalaw ng gravitational groundwater ay nangyayari pangunahin sa tatlong paraan: pagbabagu-bago, pagsasabog at pagsasala.

pagbabagu-bago ay tinatawag na "pagbubuhos" ng tubig sa anumang lalagyan sa mga bato. Halimbawa, sa limestone, bilang resulta ng leaching, ang mga funnel ay nabuo sa ibabaw ng lupa, na nagpapatuloy nang malalim sa maraming sistema ng mga tubo, channel, cavern at voids, minsan kahit na mga kuweba. Ang ulan at natutunaw na tubig na dumadaloy mula sa ibabaw sa pamamagitan ng mga funnel na ito ay tatagos sa mga bato. Ang pagbabagu-bago ay nangyayari nang nakararami sa ilalim ng impluwensya ng grabidad.

Pagsasabog ay nabawasan sa paggalaw ng mga solusyon sa tubig sa lupa mula sa mga lugar na may mas mataas na konsentrasyon patungo sa mga lugar na may mas mababang konsentrasyon. Ang bilis ng prosesong ito, bagama't hindi mahusay, ay talagang kapansin-pansin sa geological time scale. Dapat din itong isama ang osmosis - ang mabagal na pagtagos ng isang likido sa isa pa sa pamamagitan ng mga semi-permeable na partisyon.

Pagsala- ito ay ang pagpasok ng tubig sa maliliit na butas ng bato. Ito ay kung paano tumagos ang tubig ulan sa buhangin. Ang pagsasala ay nagpapatuloy sa ilalim ng impluwensya ng gravity, at maaari ding mangyari sa direksyon ng pagbaba ng presyon at temperatura. Sa ilalim ng impluwensya ng presyon ng mga bato at gas, maaari rin itong dumaloy mula sa ibaba pataas. Tulad ng para sa rate ng pagsasala, ito ay mas mataas kaysa sa rate ng pagsasabog at nakasalalay sa maraming mga kadahilanan (rock porosity, lagkit may tubig na solusyon, pressure gradient, atbp.).

Kemikal na komposisyon ng tubig sa lupa

Ang tubig sa lupa ay isang natural na solusyon ng iba't ibang mga mineral na asing-gamot at ilang mga organikong compound. Ang isang pinagsamang tagapagpahiwatig ng nilalaman ng mga sangkap ng mineral ay pangkalahatang mineralization ng tubig-- kabuuan ng mga natutunaw na sangkap na ipinahayag sa milligrams bawat litro (mg/l) o gramo bawat litro (g/l). Kabilang sa mga natunaw na sangkap, ang mga asing-gamot ng mga karaniwang acid ng sodium, calcium, magnesium ay nangingibabaw. Tinutukoy ng mga asing na ito ang mga pangunahing tagapagpahiwatig ng kimika ng tubig: katigasan, kaasinan at alkalinity.

Katigasan ng tubig ay pangunahing tinutukoy ng pagkakaroon ng calcium bicarbonates CaHCO 3 , sulfates at chlorides. Ang malambot na tubig ay naglalaman ng hanggang sa 0.25 g / l ng mga asing-gamot, matitigas na tubig - higit sa 0.25 g / l.

Ang kaasinan ng tubig ay nauugnay sa nilalaman ng sulfates at chlorides ng calcium, magnesium, sodium - CaSO 4 , MgSO 4 , Na 2 SO 4 , CaCl 2 , MgCl 2 , NaCl. Ang alkalinity ng tubig higit sa lahat ay nakasalalay sa sodium bikarbonate NaHCCX, at kung minsan kahit na Na,CO. - soda. Sa pag-uuri ng kemikal ng tubig sa lupa, ang mga uri ay nakikilala ayon sa nangingibabaw na mga cation, na pagkatapos ay nahahati sa mga klase ayon sa nilalaman ng mga cation.

Ang kemikal na komposisyon at temperatura ng pagbuo ng tubig sa lupa ay regular na nagbabago habang ang lalim ng kanilang paglitaw ay tumataas.

Ang mga sariwang tubig ay naglalaman ng mga asing-gamot na mas mababa sa 0.5 g / l, asin mula 1 hanggang 3 g / l, brines - higit sa 50 g / l.

Ang isang espesyal na grupo ng tubig sa lupa ay ang tinatawag na mineral na tubig. Mayroon silang iba't ibang mineralization, ngunit ang kanilang pangunahing pag-aari ay pagkilos ng pagpapagaling. Kabilang sa mga ito, ang pinakakaraniwan ay bicarbonate-calcium-sodium na may malaking halaga ng dissolved carbon dioxide (narzan). Mineralnye Vody at Transcaucasia) tubig ng hydrogen sulfide(springs of Matsesta), tubig na may tiyak na natutunaw mga organikong compound(mga mapagkukunan ng Ciscarpathia - Truskavets at iba pa). Ang lahat ng mga tubig na ito ay naiiba sa mga katangian ng temperatura at malamig na may temperatura na humigit-kumulang at mas mababa sa 20 ° C, mainit - mula 20 hanggang 37 ° C, mainit - mula 37 hanggang 42 ° C at napakainit - sa itaas 42 ° C.

mga tanong sa pagsusulit

1. Mga uri ng seismic waves.
2. Ang pagkakaiba sa pagitan ng crust ng lupa at mantle. Nasaan ang hangganan?
3. Ano ang mga bato?
4. Ano ang pagkakaiba sa pagitan ng acidic, intermediate, basic igneous rocks?
5. Pagsusuri sa mga elemento ng crust ng lupa. Mga pag-uuri ng geochemical ng mga elemento.
6. Bilang resulta ng anong mga proseso nabubuo ang mga sedimentary rock?
7. Ano ang pagkakaiba ng tubig na mahigpit na nakatali at maluwag na nakatali?
8. Ano ang tumutukoy sa moisture capacity at moisture return?

Ang lithosphere ay ang panlabas lalo na ang malakas na shell ng planetang Earth, pangunahin mula sa solid matter. Sa unang pagkakataon, ang konsepto ng "lithosphere" ay tinukoy ng siyentipiko na si J. Burrell. Hanggang sa 60s ng huling siglo, ang terminong "crust ng lupa" ay isang kasingkahulugan para sa lithosphere, pinaniniwalaan na ito ay ang parehong konsepto. Ngunit, nang maglaon, napatunayan ng mga siyentipiko na kasama rin sa lithosphere ang itaas na layer ng mantle, na may kapal na ilang sampu-sampung kilometro. Ito ay nailalarawan sa pamamagitan ng pagbawas sa lagkit ng lupa at isang pagtaas sa electrical conductivity ng mga mineral. Ang sitwasyong ito ay naging posible upang isaalang-alang na ang lithosphere ay medyo kumplikado sa komposisyon at istraktura ng shell ng Earth.

Sa istraktura ng lithosphere, ang parehong mga medyo mobile na platform at matatag na mga rehiyon ay maaaring makilala. Ang pakikipag-ugnayan ng buhay at mineral na bagay ay isinasagawa sa ibabaw, i.e. sa lupa. Matapos ang agnas ng mga organismo, ang mga labi ay nagiging isang estado ng humus (chernozem). Ang komposisyon ng lupa ay pangunahing binubuo ng mga mineral, nabubuhay na nilalang, mga gas, tubig at mga sangkap ng organikong kalikasan. Mula sa mga mineral na bumubuo sa lithosphere, ang mga bato ay nabuo, tulad ng:

nagniningas;
Latak;
metamorphic na bato.

Halos 96% ng istraktura ng lithosphere ay binubuo ng mga bato. Sa turn, ang mga sumusunod na mineral ay maaaring makilala sa komposisyon ng mga bato: ang granite, diarite at diffusive ay bumubuo ng 20.8% ng kabuuang komposisyon, habang ang gabbro basalts ay bumubuo ng 50.34%. Shale account para sa 16.9%, ang natitira ay sedimentary rocks tulad ng shale at buhangin.

Ang mga sumusunod na elemento ay maaaring makilala sa komposisyon ng kemikal ng lithosphere:

Oxygen, ang mass fraction nito sa solidong shell ng Earth ay 49.13%;
Aluminum at Silicon accounted para sa 26% bawat isa;
ang bakal ay 4.2%;
ang proporsyon ng Calcium sa lithosphere ay 3.25% lamang;
sodium, magnesium, potassium accounted para sa humigit-kumulang 2.4% bawat isa;
ang isang hindi gaanong bahagi sa istraktura ay binubuo ng mga elemento tulad ng Carbon, Titanium, Chlorine at Hydrogen, ang kanilang mga tagapagpahiwatig ay mula 1 hanggang 0.2%.

Ang crust ng Earth ay halos binubuo ng iba't ibang mga mineral na nabuo sa pamamagitan ng mga igneous na bato. iba't ibang anyo. Sa ngayon, ang konsepto ng "earth's crust" ay kinabibilangan ng matigas na layer ng ibabaw ng lupa, na matatagpuan sa itaas ng seismic boundary. Bilang isang tuntunin, ang hangganan ay nasa iba't ibang antas, kung saan mayroong matalim na pagbabagu-bago sa mga pagbasa ng mga seismic wave. Ang mga alon na ito ay nangyayari sa panahon ng iba't ibang uri ng lindol. Tinutukoy ng mga siyentipiko ang dalawang uri ng crust ng daigdig: continental at oceanic.

crust ng kontinental sumasakop sa humigit-kumulang 45% ng ibabaw ng mundo, habang ito ay may mas mataas na kapangyarihan kaysa sa karagatan. Sa ilalim ng kapal ng mga bundok, ang haba nito ay 60-70 km. Ang crust ay binubuo ng basalt, granite at sedimentary layers.

crust ng karagatan mas manipis kaysa sa kontinental. Binubuo ito ng basalt at sedimentary layer, ang mantle ay nagsisimula sa ibaba ng basalt layer. Bilang isang tuntunin, ang topograpiya ng sahig ng karagatan ay may kumplikadong istraktura. Bilang karagdagan sa karaniwang mga anyong lupa, ang mga tagaytay ng karagatan ay nakikilala. Sa mga lugar na ito nangyayari ang pagbuo ng mga basalt layer mula sa mantle. Ang mga daloy ng lava ay nabuo sa mga fault point na dumadaan sa gitnang bahagi ng tagaytay, na nagsisilbing basalt. Karaniwan, ang mga tagaytay ay tumaas sa itaas ng sahig ng karagatan sa loob ng ilang libong kilometro, dahil dito, ang mga reef zone ay itinuturing na pinaka hindi matatag sa mga tuntunin ng mga tagapagpahiwatig ng seismic.

Sa solid shell ng Earth ay patuloy na sinusunod mga proseso ng kemikal, kung saan nangyayari ang pagkasira ng mga bato. Ang mga prosesong ito ay nangyayari sa ilalim ng impluwensya ng matalim na pagbabagu-bago sa temperatura, tubig, oxygen at pag-ulan. Mula dito, maaari nating tapusin na ang pagbabago ng kemikal sa crust ng lupa ay hindi mapaghihiwalay na nauugnay sa iba pang hindi gaanong mahalagang mga shell ng lupa. Bilang isang patakaran, ang mga reaksiyong kemikal sa lithosphere ay nangyayari sa ilalim ng impluwensya ng mga bahagi ng iba pang mga shell. Karamihan sa mga proseso ay nangyayari sa partisipasyon ng tubig, mga mineral, na maaaring kumilos bilang mga bahagi ng oksihenasyon o pagbawas sa mga reaksiyong kemikal.

Mga reaksiyong kemikal sa lupa

Ang lupa ay tuktok na layer lithosphere, mga dula mahalagang papel sa pakikipag-ugnayan ng lahat ng mga shell ng Earth. Ito ang tirahan ng maraming buhay na nilalang, na nagbibigay-daan sa atin na isaalang-alang ang lithosphere na inextricably nauugnay sa biosphere. Salamat sa lupa, nagaganap ang pagpapalitan ng gas ng atmospera at ang crust ng lupa, gayundin ang atmospera at ang hydrosphere. Ang isang tampok ng mga reaksiyong kemikal sa lupa ay ang posibilidad ng sabay-sabay na paglitaw ng mga prosesong biological, pisikal at kemikal.
Ang batayan ng lahat ng mga reaksiyong kemikal sa lupa ay oxygen at tubig. Ang istraktura ng humus ay kinabibilangan ng mga mineral tulad ng quartz, clay at limestone. katangian na tampok lupa bilang bahagi ng lithosphere ay naglalaman ito ng 92 elemento ng kemikal.

Ang daigdig ay binubuo ng marami mga elemento ng kemikal- oxygen, nitrogen, silicon, iron, atbp. Pagsasama-sama sa isa't isa, ang mga kemikal na elemento ay bumubuo ng mga mineral. Sa kabuuan, mayroong humigit-kumulang 2650 mineral sa kalikasan, na bumubuo ng 3780 na uri ng mineral (Talahanayan 4). Para sa kanilang kahulugan at pag-aaral, ito ay napakahalaga pisikal na katangian, na kinabibilangan ng hitsura ng mga kristal, kinang, kulay ng mineral, kulay ng katangian ng mineral, transparency, tigas, cleavage, bali at tiyak na gravity.

Talahanayan 4

Crystal chemical clarks (average na nilalaman) ng mga pamamahagi ng mineral sa kalikasan

Pag-uuri ng pangkat ng mineral	Porsiyento mineral binigay mga pangkat	Pangunahing mga pormulasyon mineral	MULA SA tinatayang accounting kemikal barayti mineral
1. Katutubo
2. Sulfides
3. Chromates (chrome spinel)
4. Tungstates at molibdates

6. Silicates
7. Phosphates
8. Nitrato
9. Mga sulpate
10. Halides
11. Yodates
12. Borates
13. Carbonates
14. Mga organikong compound

Sa hitsura, ang mga kristal ay nakikilala sa mga isometric na hugis, pinahaba sa isa o dalawang direksyon.

Ang ningning ng mga mineral ay nahahati sa salamin, brilyante, semi-metallic, metallic, oily, waxy, matte. Sa minero

Ang pangingisda na may parallel-fibrous na istraktura ay may malasutla na ningning (asbestos, selenite, mata ng tigre), mga transparent na mineral na may layered na kristal na istraktura - mother-of-pearl sheen (muscovite, dyipsum, talc, atbp.).

Ang kulay ng mga mineral ay isa sa pinakamahalagang katangian kung saan nasuri ang mga mineral. Ang terminong "kulay ng linya" ay tumutukoy sa kulay ng isang pinong pulbos ng isang mineral, kung ito ay iginuhit sa ibabaw ng matte na ibabaw ng isang porselana na plato.

Ang transparency ay ang pag-aari ng isang substance upang makapasok ang liwanag. Ayon dito, ang mga transparent, translucent at opaque na mineral ay nakikilala.

Upang masuri ang katigasan, ang sukat ng Mohs ay pinagtibay, na kinakatawan ng sampung mineral, na ang bawat isa ay nakakamot sa lahat ng mga nauna na may matalim na dulo: talc - gypsum - calcite - fluorite - apatite - orthoclase - quartz - topaz - corundum - brilyante.

Ang cleavage ay ang kakayahan ng mga kristal na mahati o mahati sa ilang partikular na crystallographic na mga eroplano na kahanay sa aktwal o posibleng mga mukha. Ang isang limang-hakbang na sukat ng cleavage ay pinagtibay dito: napaka perpekto, perpekto, katamtaman, hindi perpekto, napaka hindi perpekto, nagiging conchoidal fracture, tulad ng makapal na salamin.

Ang tiyak na gravity ng mga mineral ay nag-iiba mula sa maliliit na halaga (2.1-2.5 t/m 3 para sa halite) hanggang sa napakataas na halaga (23 t/m 3 para sa osmic iridium).

Halimbawa, ang quartz (8102) ay may prismatic crystal na hugis, malasalamin na ningning, walang cleavage, conchoidal fracture, tigas na 7 puntos, specific gravity 2.65 g/cm 3 , walang katangian dahil sa mataas na tigas; Ang halite (No. C1) ay may cubic crystal na hugis, tigas na 2 puntos, tiyak na gravity 2.1 g / cm 3, glass luster, puting kulay, kulay ng linya ay puti din, perpektong cleavage, maalat na lasa, atbp.

Karamihan sa mga mineral ay may kristal na istraktura. Ang hugis ng kristal para sa isang ibinigay na mineral ay palaging pare-pareho. Halimbawa, ang mga kristal na quartz ay may hugis ng isang prisma, ang halite ay may hugis ng isang kubo, atbp. Ang mga sukat ng mga mineral ay mula sa mikroskopiko hanggang sa napakalaki. Kaya, sa isla ng Madagascar, natagpuan ang isang kristal na beryl na 8 m ang haba at 3 m sa cross section. Ang bigat nito ay halos 400 tonelada.

Volumetric na paghihiwalay ng mga mineral ng Earth. Ang mga mineral ayon sa pinagmulan ay nahahati sa igneous, sedimentary, metamorphic, metasomatic, contact-pneumatolytic at pneumatolytic, hydrothermal, exogenous weathering, organogenic na pinagmulan. Ang pamamahagi ng mga mineral na bumubuo ng bato sa crust ng lupa ay tumutugma sa ratio ng mga pangunahing grupo ng mga bato (Talahanayan 5). Sa crust ng lupa, mga 40-50 mineral ang pinakakaraniwan, na tinatawag na rock-forming.

Umiiral iba't ibang klasipikasyon mineral: sa pamamagitan ng pinagmulan, anyo ng mga kristal, atbp Ngunit ang pinakamalaking halaga para sa paggamit

Ang mga mineral para sa mga layuning pang-industriya ay may klasipikasyong kemikal. Karamihan sa mga mineral ay binubuo ng dalawa o higit pang kemikal na elemento. Ang ilang mga mineral ay nabuo sa pamamagitan ng isang elemento ng kemikal. Ang nilalaman ng mga elemento ng kemikal sa isang mineral ay matatagpuan sa pamamagitan ng kemikal na formula nito.

Talahanayan 5

Pamamahagi ng mga mineral na bumubuo ng bato sa crust ng lupa