ОСНОВИ ГЕОХІМІЇ С. Є. Шнюков

Мантія Землі
Відношення щільностей Кора/Земля=2,8/5,5

Мантія
Землі

Мантія
Землі

Мантія Землі
Відношення щільностей Кора/Земля=2,8/5,5
Поліморфізм головних фаз земної речовини, зміна складу: Si, K, Na – Fe,Mg

Мантія Землі

Мантія Землі

Соотношения распространенности химических элементов (число атомов на 106 атомов Si) в примитивной мантии Земли (nPM) (McDonough, Sun, 1995) и в углистых (CI) хондритах (nCI) (Anders, Grevesse, 1989) [Ярошевский]
Мантія Землі

Мантія Землі

Мантія Землі

Мантія Землі

Мантія Землі
Модели строения Земли:
а - традиционная модель, распространенная в настоящее время;
б - новая модель, основанная на анализе сейсмотомографических карт и данных о сейсмических границах.
P.S.: Мощности могут варьировать в пределах до 10%.

Загальна геохімічна характеристика планети Земля та її геосфер:
Гідро-, атмо-, біо- та техносфери Землі
ОСНОВИ ГЕОХІМІЇ
С. Є. Шнюков
Лекції 14-16

4. Наявність потужної атмосфери
Атмосфера
Основные составляющие атмосферы Земли – азот и кислород. Остальные газы: водяной пар, углекислота, неон, метан, водород и другие – составляют около 1 %. Давление атмосферы на уровне моря – 1 атм = 101325 Па = 760 мм рт. ст.

4. Наявність потужної атмосфери
Головні особливості Землі як планети:
Поглощение электро-магнитного излучения атмосферой.
Земная атмосфера не пропускает жесткое коротковолновое излучение. Одним из важнейших газов, поглощающих ультрафиолетовые лучи, является озон. Из-за ухудшения экологической обстановки, прежде всего, из-за выброса в атмосферу фреона и других активных веществ, его количество резко уменьшилось, над Антарктидой и некоторыми другими районами Земли образовались озоновые дыры. Справедливости ради заметим, что существует другое мнение, заключающееся в том, что озоновые дыры – одно из проявлений солнечной активности.

5. Наявність гідросфери
Головні особливості Землі як планети:
Жидкая оболочка Земли, которая занимает 361 млн. км2 или 70,8 % поверхности Земли, называется гидросферой. В океанах Земли сосредоточено 97 % всех запасов воды (около 1021 кг). Часть воды находится в виде льда и снега в полярных шапках, а также в атмосфере. Средняя глубина Мирового океана – 3 900 м, максимальная глубина – 11 000 м (Марианский желоб в Тихом океане).

Біосфера
Замкнута частина круговорота углерода в биосфере
[Ярошевский]

Фактори, які контролюють розподіл хімічних елементів в геосферах Землі:
Головні поняття
та засоби, що використовуються
в дослідженні розподілу елементів
ОСНОВИ ГЕОХІМІЇ
С. Є. Шнюков
Лекції 17

К
Геохімічна класифікація елементів
(В.М. Гольдшмідт, 1933 р.)
Поняття про макро- та мікроелементи (макро- та мікрокомпоненти) природних систем

Одна з сучасних версій (White, 2000)
геохімічної класифікації елементів
Поняття про макро- та мікроелементи (макро- та мікрокомпоненти) природних систем

Так, для Сонця, кам’яних метеоритів (хондритів) та загалом для Всесвіту встановлено максімуми H, He та закономірне зниження розповсюдженості з зростанням Z.
H, He
C, O, Mg, Si
Fe
Li
Zr
Ba
Pt, Pb
(кількість атомів на 106 атомів Si)
Перш за все пригадаємо,
що:
(1) елементи мають різну
розповсюдженість у Всесвіті
Поняття про макро- та мікроелементи (макро- та мікрокомпоненти) природних систем

Зауважимо, що для верхньої континентальної кори загалом картина схожа,
але є й суттєві відхилення.
Log ( число атомів на 106 атомів Si )
H,
He
C, O,
Mg, Si
Li
Fe
Zr
Pt, Pb
Ba
Перш за все пригадаємо,
що:
(2) Елементи мають різну
розповсюдженість й у земних породах
Верхня частина континентальної кори
REE
Th, U
Поняття про макро- та мікроелементи (макро- та мікрокомпоненти) природних систем

Ці суттєві відхилення для верхньої континентальної кори добре помітні при порівнянні її складу з вмістом елементів у хондритах (~ Всесвіт ~ Сонце)
H,
He
C, O,
Mg, Si
Li
Fe
Zr
Pt, Pb
Ba
REE
Log ( число атомів кора - хондрит )
Th, U
Перш за все пригадаємо,
що:
(2) Елементи мають різну
розповсюдженість й у земних породах
Верхня частина континентальної кори у порівнянні з розповсюдженістю у Всесвіті
Поняття про макро- та мікроелементи (макро- та мікрокомпоненти) природних систем

У валовому складі
силікатної частини Землі
(BSE – “Bulk Silicate Earth”)
6 елементів - O, Mg, Si, Fe, Al, Ca займають 99,1 wt%.
Тому ці елементи прийнято відносити до групи “провідних” (“головних”), або “major elements”. Інші елементи з низькими концентраціями відносять до групи мікроелементів (“trace elements”).
Перш за все пригадаємо,
що:
(2) Елементи мають різну
розповсюдженість й у земних породах
Треба зауважити, що обсяги груп “major elements” та “trace elements” змінюються в залежності від
геологічних утворень, що розглядаються геохімією (верхня кора, мантія, ядро, граніти, базальти тощо).
Поняття про макро- та мікроелементи (макро- та мікрокомпоненти) природних систем

У валовому складі
силікатної частини Землі
(BSE – “Bulk Silicate Earth”)
6 елементів - O, Mg, Si, Fe, Al, Ca займають 99,1 wt%.
Тому ці елементи прийнято відносити до групи “провідних” (“головних”), або “major elements”. Інші елементи з низькими концентраціями відносять до групи мікроелементів (“trace elements”).
Перш за все пригадаємо,
що:
(2) Елементи мають різну
розповсюдженість й у земних породах
Треба зауважити, що обсяги груп “major elements” та “trace elements” змінюються в залежності від
геологічних утворень, що розглядаються геохімією (верхня кора, мантія, ядро, граніти, базальти тощо).
Поняття про макро- та мікроелементи (макро- та мікрокомпоненти) природних систем

Коефіцієнти розподілу елементів
Рідкісноземельні елементи

Коефіцієнти розподілу елементів

Коефіцієнти розподілу елементів
Комбінований коефіцієнт розподілу елементів:

Нормалізація (нормування) концентрацій: рідкісноземельні елементи

Нормалізація (нормування) концентрацій: рідкісноземельні елементи

Періодична система та геохімічна класифікація
хімічних элементів:
Рідкісноземельні елементи