Дәріс №11
Литосфераның химиялық экологиясы
Дәріс мақсаты: Литосфераның химиялық экологиясымен; литосфераның манызды компоненті – топырақ және оның ластану сұрақтарымен таныстыру.
Литосфераның құрылысы.
Литосфераның химиялық құрамы.
ЛИТОСФЕРАНЫҢ ХИМИЯЛЫҚ ЭКОЛОГИЯСЫ. Литосфера туралы жалпы түсінік. Литосфераның құрамы
Сурет -1. Жердің көлденең қимасы
Ядро – тығыздығы 8-12 г/см3 , (ал ғаламшардың орташа тығыздығы 6 г/см3). Қысымы мыңдаған атмосфера, құрамы темір немесе басқа ауыр элементтерден болуы мүмкін. Ядро сұйық немесе газтәрізді. Температурасы 1000-5000ºС-ға дейін.
Мантия. Негізгі құрамы Si, Mg, O, Fe, Al. Қысымы өте жоғары. Мантия шыны тәрізді немесе өте қатты металл тәрізді келеді. Жоғарғы мантия қабаты оливиндер мен пироксендерден тұрады. Мантия мен жер қыртысын изостатикалық бет бөліп тұр (isos - бірдей, status - тыныштық). Бұл бетті «Мохоровичич беті» немесе қысқаша «Мохо» деп те атайды. Бұл шекараны өту кезінде сейсмикалық толқындардың жылдамдығы 6,7-7,6 км/с-тан 7,9-8,2 км/с-қа дейін секірмелі артатындығын 1926 жылы югослав геологы А. Мохорович бақылаған. Бұл беттен төмен зат пен энергия тепе-теңдікте болады, ал жоғарғы бөлік үнемі өзгерісте болады.
Жер қыртысы. Мұнда радиоактивті химиялық элементтер көп шоғырланған. Олардың атомдық энергиясы жер бетіне жылу түрінде беріледі. Жер қыртысының көлемі 10,2∙1018 м3, массасы 28,46∙1021 кг. Дж мұхит массасы 1,47∙1021 кг, атмосфера массасы 0,005∙1021 кг. Осыған қарап жер қыртысында химиялық элементтердің негізгі резерві жатқанын көруге болады, яғни адамдар үшін маңызды ресурс.
Материктік жер қыртысы 3 қабаттан тұрады.
Кесте 1 - Жер қыртысының қабатшалары (Г.А.Богдановский, 1994)
Жер қыртысының қабатшалары
|
Төменгі шегінің тереңдігі, км
|
Көлемі, 1018 м3
|
Массасы, 1021 кг
|
1. Шөгінді жыныстар
|
20
|
1
|
2,5
|
2. Гранитті жыныстар (қышқыл магмалы жыныстар көп шоғырланған)
|
40
|
3,6
|
10
|
3. Базальтті жыныстар (негізінен габбродан тұрады)
|
60
|
5,6
|
16
|
Белгілі кеңес геохимигі А.Е. Ферсман «жер қыртысындағы және басқа да ғаламдық, ғарыштық жүйелердегі химиялық элементтердің салыстырмалы мөлшерінің орташа мәнін Кларк» деп атады. Кларк геохимиядағы өте маңызды шама. Кларк мәніне қарап элементтерді екі топқа бөлуге болады: 1) басты немесе негізгі элементтер; 2) шашыранды элементтер.
Белгілі бір аудандағы химиялық элементтердің орташа мөлшерін «геохимиялық фон» деп атайды. Геохимиялық фонда шашыранды элементтердің концентрациясы жоғары болып келетін «геохимиялық аномалиялар» кездеседі.
Белгілі бір объектте элементтердің мөлшері өте төмен болған жағдайда, оның мөлшерін заманауи физика-химиялық әдістермен анықтау мүмкін болмаған жағдайда оның тек «ізі» бар екені айтылады. Мұндай элементтерді В.И. Гольдшмидт 30 жылдары «ізді элементтер» деп атады.
Кесте 2 – Жер қыртысының химиялық құрамы, мас. %
Элементтер және оксидтер
|
Кларк, 1924
|
Фугт, 1931
|
Гольдшмидт, 1954
|
Полдерваатр, 1955
|
Ярошевский, 1971
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
SiO2
TiO2
Al2O3
Fe2O3
FeO
MnO
MgO
CaO
Na2O
K2O
P2O5
H2O
CO2
S
Cl
C
|
59,12
1,05
15,34
3,08
3,80
0,12
3,49
5,08
3,84
3,13
0,30
1,15
0,10
0,05
-
-
|
64,88
0,57
15,56
2,15
2,48
-
2,45
4,31
3,47
3,65
0,17
-
-
-
-
-
|
59,19
0,79
15,82
-
6,99
-
3,30
3,07
2,05
3,93
0,22
3,02
-
-
-
-
|
55,20
1,6
15,30
2,80
5,80
0,20
5,20
8,80
2,90
1,90
0,30
-
-
-
-
|
57,60
0,84
15,30
2,53
4,27
0,16
3,88
6,99
2,88
2,34
0,22
1,37
1,40
0,04
0,05
0,14
|
Осы кестені талдай отырып мынадай қорытындылар жасауға болады:
1. Жер қыртысы негізінен 8 элементтен тұрады: O, Si, Al, Fe, Ca, Mg, Na, K
2. Қалған элементтердің үлесіне жер қыртысы массасының 1 %-н кем үлесі тиеді.
3. Ең көп тараған элемент – оттегі, жер қыртысының 47 % массасын және жыныс түзуші маңызды минералдардың 90 % көлемін береді. Осыған байланысты В.И.Гольдшмидт жер қыртысын өзінше «оксисфера» деп атаған.
Кесте 3 – Жер қыртысы элементтерінің геохимиялық классификациясы
литофильді
|
халькофильді
|
сидерофильді
|
атмофильді
|
биофильді
|
Li, Be, B, O, F, Na, Mg, Al, Si, Cl, K, Ca, Sc, Ti, V, W, Cr, Mn, Br, Rb, Sr, Y, Zr, Nb, In, Cs, Ba, Hf, La, Ta, Th, U
|
S, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Ga, Mo, Rh, In, Sb, Se, Pd, Cd, In, Te, Ti, Pb, Bi, Hg, Ag, As,
|
C, P, Fe, Ni, Ge, Ru, Rh, Sn, Re, Ta, Os, Ir, Pt, Au
|
H, O, N, C, Cl, Br, He, Ne, Ar, Cr, Xe, Rn
|
O, C, H, P, S, N, Si, Fe, Ca
|
Достарыңызбен бөлісу: |