БЭС:
Большой
Советский
Энциклопедический
Словарь

Термины:

БЕРНШТЕЙНИАНСТВО, одна из первых разновидностей ревизионизма.
БИОЛОГИЧЕСКИЕ СТАНЦИИ, научно-исследовательские учреждения.
БОРТОВАЯ РАДИОСИСТЕМА КОСМИЧЕСКОЙ СВЯЗИ, комплекс радиотехнич. аппаратуры.
БУШПРИТ, бугшприт (англ, bowsprit.
ВОСТОЧНО-КАРПАТСКАЯ ОПЕРАЦИЯ 1944.
ВЫСШАЯ АТТЕСТАЦИОННАЯ КОМИССИЯ (ВАК), государственный орган.
ГАРАНТИИ ПРАВ ГРАЖДАН, условия и средства.
ГИПЕРБОЛОИДНАЯ ПЕРЕДАЧА, зубчатая передача для осуществления вращения.
ГОАЦИН (Opisthocomus hoatzin), птица, единственный вид.
ГИБРИДНАЯ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА, аналого-цифровая вычислительная машина.


Фирмы: адреса, телефоны и уставные фонды - справочник предприятий оао в экономике.

Большая Советская Энциклопедия - энциклопедический словарь:А-Б В-Г Д-Ж З-К К-Л М-Н О-П Р-С Т-Х Ц-Я

, геологи допускали существование в мантии сульфидной оболочки. Однако определение изотопного состава свинца из разных сульфидных руд показало их различный абсолютный возраст; следовательно, отторжение сульфидов из горных пород происходило в разное время, так что гипотеза сульфидной оболочки лишена достаточного основания. Процесс образования металлич. сплава Fe-Ni, из к-рого состоит ядро Земли, наименее изучен. Вероятно, ядро формировалось в процессах агломерации в протопланетном облаке и далее при адиабатич. сжатии Земли, что продолжалось длительное время.

Над мантией располагается земная кора, к-рая отделяется от вещества мантии границей Мохоровичича (см.Мохоро-вичича поверхность). Выделяют два типа земной коры: материковую (континентальную) и океаническую. Мощность континентальной коры достигает в среднем 35-40 км, а океанической - 6-8 км. Примитивные (толеитовые) базальты океанич. коры - более сложная система, чем вещество кам. метеоритов; они состоят по крайней мере из 4 гл. компонентов: MgO, SiO2, FeO, Al2O3. В них отношение Si/Mg = 6,5, т. е. они не солнечного состава. Базальты земной коры, лунные породы (с поверхности лунных "морей") и эвкриты (базальтические каменные метеориты) имеют идентичный состав и одинаковую офитовую структуру. Исключит, роль в силикатных и др. системах играют вода и др. летучие, понижающие точку плавления системы. Наиболее существенное влияние на маг-матич. процессы оказывает вода в состоянии, близком к надкритическому.

В мантии под вулканами методами сейсмологии обнаружены камеры, заполненные жидкой магмой. Излияние базальтов сопровождается выделением водяного пара - ок. 7% по массе (20% по объёму) от излившегося базальта - и кислых дымов и газов (СО2, HF, HCl, S, SO2). В высокотемпературной стадии остывания базальта (600-800 °С) выделяются гл. обр. СО2, HF, HC1. При средних темп-pax (ок. 200° С) также и соединения серы. При низких темп-рах и в поствулканич. (фумарольной) стадии выделяются СН4, NH4C1, H3BO3, СО2 и др. газы, а также минерализов. растворы. Образование СО2, СО, СН4 - результат реакции в магме углерода с Н2О при разных темп-pax и давлениях. Этот процесс сопровождается частичным разделением изотопов углерода - утяжелением углерода (повышением содержания С13) в СО2, алмазах и карбонатитах (СаСО3 кимберлитовых трубок) по сравнению с углеродом др. горных пород. Базальтовая лава при охлаждении подвергается фракционной кристаллизации с образованием различных магматич. пород, имеющих общие признаки. В магматич. стадии дифференциации возможны ликвация (напр., отделение от силикатов высокотемпературных Cu - Ni -Fe сульфидов) и газовый перенос. В ранней стадии фракционной кристаллизации магмы могут образоваться магнетит и ти-таномагнетит, как следствие окисления в магме Fe2+-> Fe3+; магнетит не растворяется в силикатном расплаве и увлекает с собой Ti в силу близости Ri Fe3+ (0,65) и Ti4+ (0,60). В стадии гл. кристаллизации образуются плагиоклазы от Лабрадора до олигоклаза и мн. др. алюмосиликаты. По мере остывания происходит накопление в расплаве более легкоплавких и летучих соединений, на известной стадии вступающих в реакцию с ранее выделившимися более высокотемпературными соединениями (реакционный принцип Боуэна). В этом отборочном механизме в остаточном расплаве концентрируются ионы, к-рые не вошли в породообразующие минералы из-за своих больших или очень малых Ri. С этими остаточными расплавами связывают происхождение богатых редкими элементами пегматитов и др. горных пород.

Кислые горные породы - граниты, гранодиориты и другие - имеют большое распространение в земной коре.

Одни из них содержат много Са (ок. 2,5% ) и тяжёлых металлов, мало щелочей и летучих, другие бедны Са (ок. 0,5% ) и тяжёлыми металлами, но богаты щелочами и летучими. Происхождение гранитов большинство учёных связывает с эвтектическим плавлением, с процессом гра-нитизации (метаморфизм и метасоматизм) осадочных горных пород на различных уровнях земной коры. Повышенное содержание 18О в кварце гранитов отвечает относительно низким темп-рам образования минерала.

В земной коре материков образуются рудные залежи - месторождения многих хим. элементов, прежде всего Fe, Cu, Ni, Co, Pb, Zn, Mo, Ag, Hg, в виде окислов, сульфидов и др. Их происхождение связано с гидротермальными растворами (см. Гидротермальные месторождения), несущими также и газы. Несмотря на известное разнообразие их состава в связи с глубиной, темп-рой и др. условиями образования, они имеют общие черты, напр, обычны ассоциации SiO2-Au или Pb-Zn-Cu и др. в виде сульфидов или ассоциации SnO2-WO3-Н3ВО3- F в гидротермальных и грейзеновых месторождениях. Гидротермальные образования и грейзены рассматриваются как конечные продукты тектоно-магматич. процесса или гранитизации. Источниками рудного вещества гидротерм могут быть как подкоровые процессы, так и процессы в земной коре. Вопрос о способе переноса тяжёлых металлов вызывает споры. Не исключается газовый перенос металлов, напр, в виде фторидов, причём фтор часто даёт во вмещающих породах большие ореолы рассеяния. Неясны равновесия фторидов, хлоридов, металлов с Н2О при разных темп-pax и давлениях. О хим. и физ. условиях рудообразова-ния даёт представление состав газово-жидких включений в рудных минералах, которые содержат растворы NaCl, MgCh, MgSO4, KCl, H2S, SiO2, карбонатов и следы металлов; нередко высокое давление СО2-до 2000 атм. Эти растворы близки к нейтральным; температура их образования лежит в пределах 50-550 °С. Обыкновенные сульфиды тяжёлых металлов Pb, Zn, Cu, Fe и мн. др. мало растворимы в воде, и изменение давления и темп-ры почти не меняет их растворимости. Напр., чтобы осадить 1 т цинка из раствора ZnS, нужно было бы испарить ок. 10 км3 воды. Маловероятен перенос сульфидов и в виде коллоидных растворов - золей. Существуют, однако, комплексные соединения сульфидов тяжёлых металлов, более растворимые, чем простые сульфиды, напр, дающие ионы HZnS22- или HgS2-. Большую роль в процессе переноса тяжёлых металлов горячими растворами играет концентрация в них СО2 и, вероятно, др. газов: О2, H2S, PH3. Напр., U образует комплексы [UО2(СО3)3]4~, легко растворимые в Н2О при определённой концентрации СО2. Уменьшение СО2 в растворе разрушает этот комплекс и вызывает отложение соединений U. Отложение тяжёлых металлов регулируется также парциальным давлением H2S, к-рое определяет последовательность отложения металлов в сульфидном теле, парциальным давлением СО2, окислительным потенциалом и т. д. Кристаллизация сульфидов, напр. Pb, Zn и мн. др., распределение в них редких элементов In, Ga, Ge, Tl и т. д. происходит по законам изоморфизма. Процесс отложения сульфидов отражается на изотопном отношении S32/S34 в минералах, что имеет диагностич. значение.

Магматические породы на поверхности Земли разрушаются под влиянием климатических факторов и ряда других агентов: организмов, воды, углекислоты, органич. веществ; этот процесс зависит от концентрации ионов водорода и кислорода, ионного потенциала и др. условий. Вещество горных пород при выветривании испытывает сложные превращения. Напр., полевые шпаты превращаются в каолинит, карбонаты и кварц; Na, Mg, К в виде хлоридов, сульфатов, карбонатов переходят в раствор и уносятся потоками в океан и т. д. Вследствие гидратации и карбонатизации общий объём пород увеличивается (рис. 2).
Рис. 2. Увеличение объёма породы в зоне выветривания.

В разрушении горных пород участвуют многие хим. процессы, как, напр., гидролиз алюмосиликатов, к-рый приводит к образованию латерита, свободных водных окисей А12О3 и бокситов, к-рые обогащены Ti,Nb, Sn, Be и др. Окисление до более высоких валентностей часто выполняется микроорганизмами, например Fe2+ -> Fe3+, Mn2+ -> Мn4+ и т. д. Железные осадочные руды обогащаются фосфатами, арсенатами, ванадатами, а марганцевые - Ва, Ra, Co и др. Известняки, а также доломиты, фосфаты и нек-рые др. соли образуются при участии организмов и накапливают Sr, Mn, Pb, F, редкоземельные элементы и т. д.

Соленосные отложения возникают в результате испарения воды в изолиров. бассейнах. Последовательность отложения солей NaCl, MgSO4 и др. идёт по законам галогенеза. В этом процессе происходит отделение твёрдых солей от насыщенного раствора - рапы, к-рая содержит наиболее растворимые соли Na, К, Sr, Li, В, Вг. Подобные растворы встречаются и в подземных высокоминерализованных водах.

Органич. вещество суши при захоронении приводит к образованию углей, а органич. вещество донных отложений совр. и древних морей (гл. обр. планктона) - к образованию нефтей и горючих газов. Изотопный анализ отдельных фракций нефтей на 12С/13С указывает темп-ру их образования - не св. 200-250 °С. Появление углей и нефтей в земной коре изменило миграцию и распределение ряда элементов. Так, напр., U, Y, Ge обычно концентрируются в осадочных железных рудах. С появлением углей их соединения стали накапливаться и в углях и в битумах, образуя нередко месторождения этих элементов. Наиболее стойкие минералы - монацит, торит, золото, магнетит, кварц, циркон, рутил, касситерит и др., при разрушении горных пород накапливаются в прибрежной части морей и океанов и образуют в зонах мор. шельфа россыпные месторождения.

Мощность осадочных пород на материках в нек-рых местах достигает 20 км, а в среднем превосходит 1 км. Общее кол-во осадочных пород на земном шаре указано в табл. 5. Гл. массу пород составляют глины и сланцы (ок. 55% ), карбонатные породы (ок. 25%), пески и песчаники (ок. 20% ).

Все магматические и осадочные горные породы подвергаются в той или иной степени метаморфизму. Разнообразные процессы в твёрдом веществе горных пород идут либо без выноса и привноса вещества извне (собственно метаморфизм), либо с выносом и привнесем вещества (метасоматизм). Различают щелочной метасоматизм (натриевый или калиевый), магнезиальный, кальциевый, железистый, а также серный (березитизацця гранитов), фосфатный, боратный и др. Глины превращаются в сланцы, известняки в мраморы и т. п. На глубине под действием высокой температуры породы могут испытать переплавление (палингенезис, гранитизацию). Все превращения, связанные с метаморфизмом, направлены к хим. равновесию, перекристаллизации с уменьшением объёма. Образуются минералы с большей плотностью и породы б. или м. однообразного минерального состава, содержащие кварц, полевой шпат, слюды (системы с минимумом свободной энергии). В силу сложности и разнообразия процессов метаморфизма за основу классификации метаморфич. пород берутся их минеральные ассоциации (минеральные фации), как показатели условий образования этих пород.

Региональная неравномерность распределения отдельных хим. элементов заставляет выделять на Земле различные геохимические провинции. Изучение терр. распространения хим. элементов в связи с геологией района составляет задачу региональной геохимии, конечной целью к-рой является составление геохимических карт территории на базе общих геол. данных.

Геохимические процессы в гидросфере, атмосфере и биосфере. Водная оболочка Земли - гидросфера - возникла в результате излияния базальтов и выноса в этом процессе воды, СО2 и др. газов. Мировой океан со средиземными и приконтинентальными морями занимает ок. 71% поверхности Земли и имеет общий объём 1,37*1018 м3. Строение дна океанов - результат грандиозных магмато-генных процессов. Донные осадки составляют ок. 1,2*1021 кг. Легкорастворимые вещества обогащают водный раствор, труднорастворимые накапливаются в осадках дна. Соотношения растворённых солей сохраняются постоянными. Гл. ионы океанич. воды указаны в табл. 6.




Табл. 5. - Количество осадочных пород на земном шаре, кг





Глубоководные области

2.17*1020





Батиальные области

1 ,0*1 021





Щиты древних платформ

1.4*1020





Молодые платформы

3,4*1020





всего

1.7*1021








Табл. 6. - Главные ионы океанической воды (на 1 кг океанической воды при солёности S=35, 00%„ и хлорности Сl = 19,375 0/00,)





Компоненты

Концентрация





г/кг

г -же! кг





Катионы





Na+

10,7638

0,46806





Ms2+

1,2970

0,10666





Са2+

0,4080

0,02035





К+

0,3875

0,00991





Sr2+

0,0136*

0,00031





Сумма



0,60529





Анионы





Сl-

19,3534

0,54582





so42

2,7007

0,05623





НСО-3

0,1427

0,00234





СО2-3

(0,0702)

(0,00234)





Вr-

0,0659

0,00083





F-

0,0013

0,00007





Н3ВО3

0,0265







Сумма



0,60529





* В наст, время содержание Sr в океанич. воде принимается равным 8-10-4%.




В толще воды устанавливаются сложные равновесия между органич. веществом, солями, газами и др. веществами океанич. раствора и хим. составом донных отложений. Все воды материков (представляющие собой производные океанич. воды) составляют 3% массы воды океана. В воде рек и пресных озёр гл. ионами являются (в порядке убывания содержания) Са2+, Na+, Mg2+; CO32-, SO.,2-, Cl -.

С поверхности океанов ежегодно испаряется ок. 500 тыс. км3 воды, к-рая частично сбрасывается на материки, просачивается через слои осадочных пород и образует подземные воды. Захороненные воды бывших мор. илов образуют межпластовые воды. Под влиянием обмена между межпластовыми водами и породами и в зависимости от темп-ры пластов формируется состав подземных вод. Известны подземные воды нефтеносных областей, богатые I и Вг, иногда В; хлоркальциевые воды (напр., в девонских слоях Вост.-Европ. платформы); бессульфатные, богатые Ra; сероводородные, обычно возникающие в результате восстановления SO42- бактериями; богатые Li (в Иркутском амфитеатре) и др. Разнообразны и воды минеральных источников. В областях древнего вулканизма минеральные источники - холодные, без СО2. В областях недавнего вулканизма появляются горячие источники с разнообразным солевым составом. Разработана их классификация.

Древняя газовая оболочка Земли была маломощной и состояла из СО2, Н2О, возможно СН4 и др. газов. Совр. атмосфера возникла вторично, с появлением на Земле свободного кислорода в результате фотосинтетической деятельности растений. После этого продукты вулка-нич. эксгаляций S, H2S, NH3, H2, CH4 и др. были окислены, выбыли из атмосферы и осталась совр. азотно-кислородная оболочка Земли (см. Атмосфера).

Из пород Земли в атмосферу при действии вулканов выделяются лёгкие газы Не4,Не3,Н, D ("гелиевое дыхание"), к-рые не удерживаются гравитационным полем Земли и диссипируют (рассеиваются) в космич. пространство. Источником СО2 (а также следов HF, HC1 и др.) являются тоже вулканы. На содержание в атмосфере СО2 оказывает влияние океан, поглощающий СО2 в холодных широтах и освобождающий СО2 на экваторе. Поэтому на экваторе парциальное давление СО2 в атмосфере несколько выше. Изотоп аргона 40Аr накапливается в атмосфере в результате ядерного превращения 40К -> 40Аr (К-захват). Др. инертные газы - Ne, Кг, Хе - первичного происхождения. Атмосфера играет огромную роль в качестве транспортёра многих легколетучих соединений, галогенидов, органич. веществ и т. п. Газы атмосферы участвуют в геохим. выветривании горных пород, напр. О2, СО2. Азот фиксируется синезелёными водорослями и нек-рыми др. растениями. После их гибели в результате метаморфизма их остатков образуется калийная селитра.

Подземные атмосферы, заполняющие пористые породы, имеют разнообразный состав и образуются различными путями. Атмосферные газы могут быть захвачены осадочными породами. В этом случае для них характерно содержание 40Аr по отношению к N2 ок. 1%. Азотные струи без 40Аr - результат метаморфизма органич. вещества (биогенные газы). Известны подземные атмосферы из СО2, а также струи СО2 в районах вулканич. деятельности, нефтяные газы СН4, С2Н6, С3Н8 и др. углеводороды в нефтеносных областях, сероводород, радиогенные газы - Не, Rh и др.

Биосфер а-область на границе твёрдой, жидкой и газовой оболочек Земли, занятая живым, веществом - совокупностью организмов. Биосфера возникла ок. 3,5*109 лет тому назад. Благодаря маломощной первичной атмосфере космич. излучение проникало на Землю. Под влиянием этого облучения из вулканич. дымов и газов Н2О, СО, СО2, HF, HCl, СН4, S, H2S, S2, NH3, Н3ВО3 и др. происходил абиогенный синтез мн.сложных соединений углерода с симметричными молекулами, оптически неактивными. На этом фоне возник биогенный синтез асимметричных оптически активных молекул живого вещества. После возникновения в результате фотосинтеза азотно-кисло-родной атмосферы над ней образовался озоновый экран. Вследствие этого космич. лучи практически перестали проникать к поверхности Земли и абиогенный синтез органич. соединений прекратился. Организмы не только изменили состав атмосферы, но прямо или косвенно участвуют в многочисл. геохим. процессах (см. Биогеохимия).

История отдельных элементов в земной коре. Г. отдельных элементов, поведение их в разных природных процессах составляют специальную часть общей Г. и часто представляют значит, экономич. интерес. Закономерные парагенезисы (ассоциа