787542.7788

Что такое геохимия? — это первый вопрос, на который нужно ответить, чтобы понять все то, о чем мы будем говорить в нашей книге.
Мы знаем, что геология — наука, которая учит, что представ­ляет собой земля, земная кора, какова ее история, как земля из­меняется, как образуются горы, реки, моря, как возникают вул­каны и как на дне океана медленно растут осадки илов и песков.
Нам понятна и минералогия, которая изучает отдельные минералы.
«…Минерал есть природное соединение химических элементов, «образовавшееся естественным путем, без вмешательства чело­века. Это своего рода здание, построенное из определенных кир­пичиков в различных количествах, но не беспорядочная куча этих кирпичей, а именно постройка по определенным законам природы. Мы хорошо можем понять, что из одних и тех же кирпичей, даже взятых в одном и том же количестве, можно построить разные здания. Так один и тот же минерал может встречаться в природе в самых различных видах, хотя по суще­ству он остается всё тем же химическим соединением.
Мы насчитываем около ста сортов этих кирпичей, из кото­рых построена вся окружающая нас природа.
К этим химическим элементам, например, относятся: газы- кислород, азот, водород; металлы — натрий, магний, железо, ртуть, золото или такие вещества, как кремний, хлор, бром и другие.
Различные сочетания элементов в различных количествах и дают нам то, что мы называем минералом: например, хлор и натрий дают поваренную соль, кислород в двойном ко­личестве с кремнием дают кремнезем или кварц и так далее.
…Итак, из сочетаний раз­личных химических элемен­тов построено в земле три тысячи разных минералов (кварц, соль, полевой шпат и др.), а эти минералы, на­капливаясь вместе, образу­ют то, что мы называем гор­ной породой (например, гра­нит, известняк, базальт, пе­сок и т. д.).
Та наука, которая изучает
Кристаллы дымчатого кварца минералы, называется минералогией, описывающая гор­ные породы — петрографией, а изучающая самые кирпичи­ки и их странствование в природе — геохимией…».
Геохимия — еще молодая наука, которая выдвинулась толь­ко за последние десятки лет и главным образом благодаря рабо­там советских ученых.
Ее задачи заключаются в том, чтобы проследить и выяснить судьбу и поведение в земле химических элементов, лежащих в основе окружающей нас природы, которые, будучи расположены в определенном порядке, составляют замечательную таблицу Д. И. Менделеева.
Основной единицей исследований геохимии является хими­ческий элемент и его атом.




В каждой клетке таблицы Д. И. Менделеева, как правило, помещается один химический элемент — атом, и каждая клетка имеет очередной порядковый номер. Первый номер имеет самый легкий элемент — водород, а один из самых тяжелых химиче­ских элементов в земной коре, 92-й, называется ураном, и он. тяжелее водорода в 238 раз.
Атомы чрезвычайно малы, и если представить их в виде ша­риков, то диаметр атома составит одну десятимиллионную долю миллиметра. Но атомы совершенно не похожи на сплошные ша­рики и образуют более сложную систему, состоящую из ядра атома, вокруг которого движется то или иное, разное у раз­личных сортов атомов, число электронов.
Таким образом, по своему строению атомы скорее напоми­нают солнечные системы сверхмикроскопических размеров
с центральным солнцем — ядром и движущимися вокруг него планетами — электронами.
У разных сортов атомов — химических элементов — число- электронов различно. Благодаря этому они отличаются друг от друга по своим химическим свойствам. Атомы, обмениваясь» между собой своими электронами, входят в соединения — обра­зуют молекулы.
На Менделеевской таблице намечается ряд естественных. Семейств элементов, которые встречаются вместе не только на таблице, но и в самой природе.
Величие системы Менделеева и заключается именно в том, что это — не теоретическая схема, а выражение тех природных взаимоотношений, которые существуют между отдельными эле­ментами и которые определяют их, сходство, их различие, их перемещения в земле.
Словом, таблица Менделеева есть вместе с тем и таблица геохимическая, которая как надежный компас помогает геохи­микам в их поисковых работах.
Новые идеи зарождаются всюду, где вдумчивая мысль учено­го пытается применить закон Менделеева к анализу природных явлений.
Но что же такое геохимия? Что представляет собой эта но­вая наука, привлекшая эа последние годы так много исследо­вателей?
Как показывает ее название, геохимия изучает химические- процессы, происходящие в самой земле.
Химические элементы как самостоятельные единицы при­роды перемещаются, странствуют, соединяются,— словом, как: мы говорим, мигрируют в земной коре; законы сочетаний эле­ментов и минералов при различных давлениях и температурах в разных участках земной коры, законы участия элементов в по­строении почвы, горных пород и живого вещества и законы ис­пользования вещества самим человеком и представляют те про­блемы, которыми занимается современная геохимия.
Некоторые химические элементы (например, скандий, гаф­ний) не обладают способностью образовывать скопления и иног­да настолько рассеяны, что в породе находится лишь стомилли­онная доля процента определенного химического элемента.
Такие элементы можно было бы назвать оверхрассеяннымщ. и их мы добываем только в том случае, если они представляют какую-либо особую ценность для практики.
Сейчас мы предполагаем, что в каждом кубическом метре- любой горной породы можно найти все элементы Менделеевской таблицы, если только наши методы анализа будут достаточно- совершенны. Не надо забывать, что новые методы в истории на­уки имеют еще большее значение, чем новые теории.
Другие элементы (например, свинец, железо), наоборот, в своих постоянных перемещениях имеют как бы ряд остановок, образуя такие соединения, в которых они легко накапливаются, .долго сохраняются и, независимо от сложных изменений земной коры в ее геологической истории, сохраняют формы скоплений, образуют крупные концентрации и оказываются доступными для промышленного использования.
Геохимия изучает законы распределения и миграции хими­ческих элементов не только в мироздании в целом, но и в опре­деленных геологических условиях, в определенных районах на­дпей страны, намечая пути для поисков и разведок полезных ископаемых.
Таким образом, глубокие теоретические установки совре­менной геохимии все ближе и ближе смыкаются с проблемами практики, и геохимия стремится на основании ряда общих положений показать, где может встречаться какой-либо химиче­ский элемент, где и при каких условиях можно встретить скоп­ления, например, ванадия или вольфрама, какие металлы «охот­нее» находятся вместе, как, например, барий и калий, какие будут «избегать» друг друга, как, например, теллур и тантал.
Геохимия изучает поведение каждого элемента, но, чтобы судить об этом поведении, она должна хорошо знать свойства элемента, его своеобразие, склонность соединяться с другими элементами или, наоборот, отделяться от них.
Геохимик, таким образом, превращается в поисковика-раз- ведчика, он подсказывает те места земной коры, где можно най­ти железные и марганцевые руды, сообщает, где среди змеевиков можно найти месторождения платины, и объясняет — почему; он направляет геологов на поиски мышьяка и сурьмы в моло­дых геологических породах и горных хребтах и предскажет не­удачу, если будут искать эти металлы там, где условия для их концентрации отсутствуют.
Но. все это возможно, когда хорошо изучено «поведение» хи­мического элемента, точно так же, как, изучив поведение чело­века в жизни, можно не только учесть все его поступки, но мож­но предсказать, как он будет себя вести при различных обстоя­тельствах.
Вот в чем заключается огромное практическое значение этой новой науки!
Таким образом, геохимия идет рука об руку с геологически­ми и химическими науками.

Print Friendly

Это интересно: