Общая-геохимия.-Иркутск-2019 (1) (856215), страница 3
Текст из файла (страница 3)
В. Лейбница (1646–1716), Э. Галлея (1656–1742) иЛ. Бюффона(1707–1788).Русскийученый-энциклопедистМ. В. Ломоносов (1711–1765) впервые описал некоторые химические свойства металлов. В его работах встречаются первые идеи о«сонахождении»минералов.Дж. Пристли(1733–1804)иА. Лавуазье (1743–1794) устанавливают химический состав воздуха. С точки зрения геохимии несомненный интерес представляеткнига горного деятеля и технолога академика И. Ф. Германна(1755–1815) «Естественная история меди», изданная в Петербурге в1789 г. В ней описана технология извлечения отдельных химических элементов, основанная на изучении химических и физическихсвойств элементов и их нахождения в природе.
Другой русскийакадемик, В. М. Севергин (1765–1826), в книге «Первые основанияминералогии или естественной истории ископаемых тел» в 1798 г.формулирует понятие о естественных ассоциациях минералов, обих парагенезисе, обозначив это понятие термином «смежность минералов». В 1815 г. английский минералог В. Филлипс (1775–1828)впервые предпринял попытку выяснить средний химический составземной коры и показал количественное преобладание четырех элементов – О, Si, А1, Fе.
Карл Бишоф (1792–1870) в 1847 г. выпустилобъемную монографию по химической и физической геологии, вкоторой представил большое количество геохимических данных,обосновал ведущую роль воды в химических процессах поверхности Земли, ярко описал многие химические элементы, доказал, чтоих миграция представляет собой циклические процессы. Французский геолог Ж. Эли-де-Бомон (1798–1874) связывал историю химических элементов с магматическими и вулканическими процессами.В 1838 г. швейцарским химиком X.
Шенбейном (1799–1868)был введен термин «геохимия».Поздний период начинается со второй половины XIX в. после двух выдающихся событий. Это изобретение в 1859–1860 гг.Р. Бунзеном (1811–1899) и Г. Кирхгофом (1824–1887) спектрального анализа (рис. 2) и откpытие в 1869 г. периодического закона химических элементов Д. И.
Менделеевым (1834–1907). Спектральный анализ расширил возможности получения информации о хи11мическом составе Земли и космоса. Атомы каждого химическогоэлемента имеют строго определённые резонансные частоты, в результате чего именно на этих частотах они излучают или поглощают свет. Интенсивность линий зависит от количества вещества иего состояния. В количественном спектральном анализе определяют содержание исследуемого вещества по относительной или абсолютной интенсивностям линий или полос в спектрах.
Благодаряспектральному анализу стало возможным выявление химическогосостава горных пород и минералов, определение содержания в нихредких и рассеянных элементов. Периодический закон элементов,сформулированный Д. И. Менделеевым, выразил связь между химическими свойствами элементов и их атомным весом. Вернадскийосновал биогеохимию. Кристаллические структуры большинстваминералов были определены методом рентгеновской дифракции.В середине 1950-х гг.
академик АН СССР Александр Павлович Виноградов основал новое направление в геохимии – изотопную геохимию – фракционирование в природных процессах изотопов лёгких элементов (кислород, сера, углерод, калий и свинец). Результаты работ А. П. Виноградова дали старт новому этапу развития геохимии [Галимов, 2005].Рис. 2.
Линейчатые спектры испускания и поглощениядля разных элементов:спектры испускания: 1 – натрия; 2 – водорода; 3 – гелия;спектры поглощения: 4 – натрия; 5 – водорода; 6 – гелия12Первая серьезная геохимическая задача по изучению распространения и распределения химических элементов в геологическихтелах земной коры в целом связана с именем Ф. У.
Кларка (1847–1931) (рис. 3). В 1889 г. Ф. Кларк на основе 880 анализов горныхпород составил первую сводную таблицу среднего химического состава земной коры. В 1908 г. выходит его сводка по геохимии Dataof Geochemistry, где собраны данные по составу горных пород,почв, вод; приведён баланс главных химических элементов в верхних оболочках Земли. В 1924 г. совместно с Г. С. Вашингтоном(1867–1934) он публикует таблицу средней распространенностиэлементов в 16-километровом слое Земли.
Данные Ф. Кларка иГ. Вашингтона для наиболее распространенных элементов сохранили свое значение и в настоящее время.В создании геохимии на основе атомной теории ведущая рольпринадлежит В. М. Гольдшмидту (1888–1947), В. И. Вернадскому(1863–1945) и А. Е. Ферсману (1883–1945) (рис. 3, 4). В. М. Гольдшмидт использовал ионные радиусы для объяснения морфологиикристаллов и форм нахождения элементов в минералах. На основании данных о строении атомов и их нахождении в природных телахон в 1924 г. предложил геохимическую классификацию элементов,получившую широкую известность.
Работы В. И. Вернадскогоохватывают едва ли не все разделы геохимии [Вернадский, 1983],начиная от состава силикатов и заканчивая составом живых организмов и природных вод.С деятельностью В. И. Вернадского связана дифференциациягеохимической науки и появление новых направлений в науке оЗемле – радиогеологии и биогеохимии. Наиболее известными егопоследователями стали А. Е. Ферсман и А. П.
Виноградов (1895–1975). Многочисленные работы А. Е. Ферсмана посвящены изучению миграции химических элементов в земной коре в зависимостиот строения их атомов и общих физико-химических свойств.А. Е. Ферсман – основатель геохимических методов поисков полезных ископаемых. А. П. Виноградов изучал механизмы образованияоболочек Земли и перераспределения в них химических элементов,средний состав земной коры и процессы в космосе с позиции геохимии.13Рис. 3. Франк Уиглсуорт Кларк (слева), Виктор Мориц Гольдшмидт(справа)Рис.
4. Владимир Иванович Вернадский и его ученикАлександр Евгеньевич Ферсман. Москва, 1941 г.Большое значение для развития геохимии имели работыИ. Фогта (1858–1932) в Норвегии по внедрению основ физическойхимии в петрологию, П. Ниггли (1888–1953) в Швейцарии по эво14люции химического состава минералов и горных пород в ходе магматической дифференциации. Как для петрографии, так и для геохимии принципиальное значение имели экспериментальные исследования Н. Боуэна (1887–1956) в Вашингтоне по равновесиям многокомпонентных силикатных систем. Д.
С. Коржинскому (1899–1985) принадлежат оригинальные работы по физико-химическомуанализу процессов минералообразования при метаморфических иметасоматических процессах. Из отечественных исследователей вразвитии геохимии особую роль также сыграли труды Б. А. Гаврусевича, А. А. Саукова, В. В. Щербины, А. И. Тугаринова,Г. В.
Войткевича и В. В. Закруткина, В. Ф. Барабанова, А. И. Перельмана, Н. И. Сафронова [Гаврусевич, 1968; Сауков, 1975; Щербина, 1972; Тугаринов, 1973; Войткевич, Закруткин, 1976; Барабанов,1985; Перельман, 2016; Соловов А.П., 1985]. На сегодняшний день геохимия заняла ведущее место срединаук о Земле. Она изучает глобальные перемещения вещества иэнергии во времени и пространстве. Сбылось предсказание Вернадского о центральной роли геохимии среди наук о веществе.1.2.
Разделы и методология геохимииПо объектам исследований геохимия традиционно подразделяется на общую геохимию и геохимию отдельных элементов. Общая геохимия изучает космические объекты, оболочки Земли, геологические тела, породы, минералы и процессы их образования,геохимия элементов – поведение конкретных элементов в разныхприродных процессах, их миграцию с точки зрения рассеяния иконцентрирования.По направлениям исследований геохимия делится на геохимию эндогенных (магматизм, метаморфизм, метасоматоз) и экзогенных процессов, геохимию осадкообразования, рудообразования,атмогеохимию, гидрогеохимию, биогеохимию, литогеохимию, геохимию мантии, геохимию земной коры, геохимию океана, прикладную геохимию, региональную геохимию, экологическую геохимию.
Кроме того, существуют разделы геохимии, связанные сотдельными элементами и различными видами и типами полезныхископаемых: геохимия нефти и газа, геохимия свинца, геохимия золота, аналитическая геохимия, геохимия изотопов, ядерная геохи15мия, геохимия ландшафтов, геохимия редких и рассеянных элементов в почвах. На стыке физической химии и геологии возникла физическая геохимия, изучающая физико-химические процессы и фазовые реакции.Геохимию можно определить как науку комплексную, занимающую промежуточное положение между науками геологическими (минералогия, петрология, литология, учение о полезных ископаемых, гидрогеология, океанология) и химическими (неорганическая и физическая химия, химическая термодинамика, кристаллохимия, коллоидная химия).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
