Введение в геохимию Термин «Геохимия

Содержание

Слайд 2

литература 1. Перельман А.И. Геохимия. М.: Высшая школа, 1989. 2. Барабанов

литература

1. Перельман А.И. Геохимия. М.: Высшая школа, 1989.
2. Барабанов В.Ф. Геохимия.

Л.: Недра,1985.
3. Войткевич Г.В., Закруткин В.В. Основы геохимии.
М. Высшая школа, 1976.
Слайд 3

Тема 1. Введение в геохимию Термин «Геохимия» был предложен швейцарским химиком

Тема 1. Введение в геохимию

Термин «Геохимия» был предложен швейцарским химиком

Ф. Шенбейном в 1838 г. для обозначения химических процессов в земной коре.
В.И. Вернадский в первом десятилетии XX века использовал термин для обозначения созданной им науки «Геохимия», изучающей историю атомов Земли.
В современном представлении «Геохимия» - наука геологического цикла, которая изучает историю атомов Земли и других планет земной группы.
Геохимия как и многие науки ХХ столетия возникла на стыке химии и геологии.
Предмет изучения геохимии – атомы химических элементов и образуемые ими геохимические поля.
Геохимическое поле – пространство земной коры, каждому элементарному объему которого может быть поставлено в соответствие определенное значение содержания химического элемента, являющегося функцией координат пространства.
Слайд 4

Объекты изучения геохимии Объектами изучения геохимии являются все геолого-географические системы различных

Объекты изучения геохимии

Объектами изучения геохимии являются все геолого-географические системы различных уровней

вещественно-структурной организации.
Минералы – природная система компонентами которой являются атомы химических элементов. М=[А,В,С…]
Горные породы – естественная ассоциация минералов, составными частями которых являются атомы химических элементов.
Геологические формации горных пород – естественные сообщества горных пород, связанных общностью условий образования, минералов, химических элементов.
Слайд 5

Задачи геохимии Изучение истории атомов химических элементов и их распределения в

Задачи геохимии

Изучение истории атомов химических элементов и их распределения в пространстве

и времени.
Определение среднего состава земной коры (проблема кларков).
Изучение всеобщего рассеяния химических элементов.
Исследование неминеральной формы нахождения элементов в литосфере.
Изучение распространенности элементов в геосферах Земли и планет земной группы.
Изучение миграции элементов в природных и техногенных системах.
Слайд 6

Положение геохимии в системе геологических и естественных наук Науки вещественного ряда:

Положение геохимии в системе геологических и естественных наук

Науки вещественного ряда: геофизика,

минералогия, петрография, литология, геохимия, гидрогеология, геология полезных ископаемых и т.д.
Науки надвещественного ряда: геотектоника, историческая геология, геология России, геоморфология и т.д.
Геохимия имеет самые тесные контакты с науками, изучающими вещество. Важна также связь и с другими науками геологического цикла.
Геохимия возникла на стыке химии и геологии. В основе геохимии лежат современные представления о строении атома, кристаллохимия, химическая термодинамика и другие разделы физики и химии. Тесная связь у геохимии с биологией и математикой.
Слайд 7

История становления геохимии Рождение геохимии стало возможным в результате интеграции фундаментальных

История становления геохимии

Рождение геохимии стало возможным в результате интеграции фундаментальных открытий

естественных наук.
Разработка Г.Р. Кирхгофом и Р. В. Бунзеном спектрального анализа в 1859 г. (появилась возможность определения в горных породах следов химических элементов).
Открытие в 1869 г. Д.И. Менделеевым периодического закона химических элементов.
Вычисление в 1889 г. Ф.У. Кларком среднего содержания 10 химических элементов в горных породах.
Открытие в 1896 г. А.Беккерелем радиоактивности химических элементов.
Разработка в 1903 г. Э.Резерфордом и Ф.Содди учения о радиоактивности.
Учение В.И. Вернадского 1909 г. о всеобщем рассеянии химических элементов. «Все элементы есть везде».
Слайд 8

Годы рождения геохимии 1908-1911, место рождения – кафедра минералогии МГУ, которой

Годы рождения геохимии 1908-1911, место рождения – кафедра минералогии МГУ, которой

руководил В.И. Вернадский.

Минералогию В.И. Вернадский трактовал как химию соединений земной коры и поэтому большое значение придавал точному химическому анализу минералов. Широко использовал спектральный анализ для определения ничтожных количеств элементов в минералах и горных породах. Таким образом геохимия выросла из минералогии. Становлению геохимии способствовали открытия 19 века и начала 20 века, оформившие представление об атоме, как о вполне реальной и сложной системе. В трудах Вернадского на смену гениальным догадкам древности, отдельным геохимическим построениям ученых 18-19 вв. пришло четкое определение предмета науки, круга изучаемых ею проблем.

Слайд 9

Первый курс геохимии прочитал в 1912 г. ученик В.И. Вернадского, вместе

Первый курс геохимии прочитал в 1912 г. ученик В.И. Вернадского, вместе

с ним строивший здание геохимии, А.Е. Ферсман.

Геохимические исследования А.Е. Ферсмана на Кольском полуострове в 20-х годах привели к выдающимся теоретическим результатам и открытию крупнейших месторождений апатитов и другого сырья. Ученый внес вклад в развитие ионной концепции, в частности установил функцию, связывающую между собой валентность и радиус иона, вычислил ЭК большинства ионов.
А.Е. Ферсман основатель и директор Геохимического института АН СССР в Ленинграде (1930), автор четырёхтомника «Геохимия» (1933-1939 г.).

Слайд 10

В 80-е годы XIX в. определением среднего состава земной коры систематически

В 80-е годы XIX в. определением среднего состава земной коры систематически

стал заниматься Ф.У. Кларк – руководитель химической лаборатории американского геологического комитета в Вашингтоне.

Кларк трактовал геохимию как совокупность сведений о химическом составе земной коры, развивая в этом отношении взгляды ученых XIXв.
«Кларк не ставил резко и определенно задачу геохимии как задачу изучения истории атомов планеты; это течение геохимии возникло позже и вне его мысли в трудах В.И. Вернадского» (А.П. Перельман).

Слайд 11

Признанным основоположником геохимии наряду с В.И. Вернадским, А.Е. Ферсманом, Ф.У. Кларком

Признанным основоположником геохимии наряду с В.И. Вернадским, А.Е. Ферсманом, Ф.У. Кларком

является В.М. Гольдшмидт.

В.М. Гольдшмидт был основоположником ионной концепции. Гольдшмидт в 1926 г. вычислил размеры ионных радиусов, сформулировал первый закон кристаллохимии и правила изоморфизма, заложил основы геохимии минералов.

Слайд 12

Достижения науки XX века, способствовавшие дальнейшему развитию «Геохимии» Открытие законов квантовой

Достижения науки XX века, способствовавшие дальнейшему развитию «Геохимии»

Открытие законов квантовой механики,

объяснивших строение атомов, природу химической связи, структуру периодической системы элементов, свойства элементарных частиц, составляющих атомы.
Разработка и внедрение новых методов исследования земного вещества, прежде всего на молекулярном уровне (рентгеноструктурный, рентгеноспектральный, спектрофотометрический и другие методы).
Повышение чувствительности старых аналитических методов (микрохимический, колорометрический, спектральный) и внедрение в практику новых (люминесцентный, пламенно-фотометрический, полярографический, атомно-абсорбционный, нейтронно-активационный, микрозондовый).
Слайд 13

Современная геохимия включает в себя ряд самостоятельных наук, в связи с

Современная геохимия включает в себя ряд самостоятельных наук, в связи с

чем её следует рассматривать как систему наук, как часть более крупной системы – геологической науки.

Процессы интеграции науки:
Биогеохимия
Гидрогеохимия
Геохимия ландшафта
Гидрохимия
Экологическая геохимия
Органическая геохимия
Инженерная геохимия
Геохимия нефти и газа
Палеобиогеохимия
Геохимия океана

Процессы дифференциации науки:
Геохимия изотопов
Геохимия водорода
Геохимия серы
Геохимия минералов
Геохимия рудных месторождений и др.
Причина – разнообразие предметов и объектов изучения геохимии.