Геохимия природных вод - Перельман А.И.
Скачать (прямая ссылка):
А. П: Виноградовым ив 1975 г. А. А. Беусом.
В гидросфере абсолютно преобладает Мировой океан (80% массы), много меньше поровых вод илов и горных пород (18,8%), ледяных покровов материков (1,2%)- Воды атмосферы составляют 0,002%. На рис. 2 куб 1 соответствует объему соленых вод океанов, морей и подземных вод; куб 2 — объему воды в ледниках Антарктиды, Арктики, высокогорий; куб 3 — объему пресных подземных вод и куб 4 — пресных поверхностных вод.
Поэтому состав океанической воды довольно близок к среднему составу природных вод, т. е. к кларкам гидросферы. На рис. 3 приведены кларки океанической воды по А. П. Виноградову (196.7). Как видим, в океане преобладает кислород (85,7%), на втором месте стоит водород (10,8), далее следуют хлор (1,93) и натрий (1,03). Таким образом, океан в главных чертах представляет собой раствор поваренной соли (NaCl). Но в океанической воде установлены и почти все другие химические элементы. Характерна исключительная контрастность содержания элементов в океане. Первые восемь элементов — кислород
7 Вернадский В. И. Избр. соч., т. 1, с. 28.
10
Рис. 2. Объем воды на Земле (по О. А. Спенглеру)
(кларк 85,7%), водород (10,8), хлор (1,93), натрий (1,03), магний (0,13), сера (0,09), кальций (0,04), калий (0,038) — в сумме составляют 99,76%, и, следовательно, на 81 элемент приходится менее 1% массы гидросферы8. Сравним эти числа с кларками литосферы. Для нее, как и для гидросферы, характерно преобладание кислорода (кларк 47%), т. е. земная кора в целом это кислородная сфера. Далее в литосфере следуют кремний (29,5%), алюминий (8,05), железо (4,65), кальций (2,96), натрий и калий по (2,50), магний (1,87). И в литосфере первые восемь элементов составляют 99,03% массы твердой земной коры, а остальные 81 в сумме не составляют и 1%.
Хотя кларки океана и литосферы различаются (в океане на втором месте — водород, в литосфере — кремний, в океане на третьем месте — хлор, в литосфере — алюминий), все же нельзя не заметить и общие закономерности: резкую контрастность распространенности атомов, преобладание в обеих системах кислорода и небольшой группы элементов. Элементы, наименее распространенные в литосфере, редки и в океане (ртуть, золото, радий и др.). Это объясняется тем, что первоисточником элементов и для океана, и для земной коры была залегающая на глубине десятков километров ,мантия Земли. Как полагают большинство геохимиков, литосфера образовалась миллиарды лет назад в результате выплавления из мантии базальтов и других изверженных горных пород, а гидросфера — в результате дегазации из мантии летучих элементов и их конденсации (в первую очередь водяных паров, частично серы, хлора, фтора, брома, йода, селена и других элементов, образующих анионы). И в настоящую эпоху вулканические газы играют определенную роль в формировании состава океанов (вулканы связаны как с мантией, так и с магматическими очагами в земной коре). '
В настоящее время (на 1982 г.) периодическая система
Д. И. Менделеева включает в себя 107 химических элементов, из которых в земной коре обнаружено 89, остальные 18 получены искусственно, некоторые в количестве лишь нескольких атомов.
10,6 He,
н
г
3,2 >os 6 id" 4,610* о.шв-^' кларк 6 океане гм-кР 5 Ш'3 35.7 1.3-//7'*' NCW
u 3 3,ew* 7,2 )03 r„ г, 96 trio* ТШ'3 D* 6,610'*
SE * B * LQ кларк S литоссрере z s N 7 Г *
фззя 0,1297 no'6 310'* 7 Iff'6 0,089 1,7 !&-* kri3
г, /,87 S,OJ tS.5 WTo* Wfff* Л17
ш/, ^72 Al/J Si ? s,6
Г4 15
Z0387S aom 4-t0~9 I/O'7 3 /О'7 г ю ~s г /о~7 l-W* 5 10 0 г/о 7 3-70-7 1-10'6 J-70'9 6-m~s 7 7/7 ~7 /¦7/7'S 6.S7/73 КГЛГ
ftJO SJS 0,4S 4,65 г,r/o
Саго u гг ?t X %v 35
26
гю'3 в-nr* 3 to'3 5-70'* 1-70 9 no~* Tc Я и Rft Wff~s J Ш'* 7 7/7'* /¦/,ОЯ 3 70~? SlO~d 7To-? $ nr* U.?4
Rb 3,4-10'* Wid'3 1J 70'г ~71D~3 1,110'* 43 44 45 Pd 7 Iff e 7j310's 2,5 W3 2,5 !(f^ s-/o'3 re 4 727 -3
37 *38 b, Zt- Nb , MB „ 46 ^47 Cd [a Sn 5V s? 1 S3
40 41 *. 48 4Л SO
