Фундаментальные основы геохимии изложены в рамках классической триединой концепции: геохимия элементов, геохимия процессов, геохимия систем, с привлечением термодинамики, теории систем и методов математического моделирования. Отдельная глава посвящена основам физико-химического анализа (геометрической термодинамики) и его применению в геохимии. Особое внимание уделено таким вопросам, как геохимия изотопов, экологическая геохимия элементов, геохимия криогенных процессов и систем, геохимия дисперсных экзогенных систем. Завершающая глава посвящена геохимическим проблемам техногенеза.
Для специалистов геолого-геохимического профиля, а также химиков, занимающихся проблемами окружающей среды. Кроме того, книга может быть использована в качестве учебного пособия для преподавателей и студентов вузов геологических специальностей.
Кратко описываются геохимия систем (литосфера, педосфера, биосфера, атмосфера, гидросфера), поведение химических элементов в окружающей среде, их миграция, рассеивание и концентрация. Почвоматеринские породы и техногенез рассматриваются как источники химических элементов в окружающую среду. В разделе геохимии ландшафтов представлены схемы выделения элементарных ландшафтов и их классификация. Для элементов приводятся их экологогеохимические особенности, кларки по данным разных авторов в различных системах.
Предназначено для студентов высших учебных заведений, обучающихся по специальности 21.05.02 «Прикладная геология», а также специалистов, работающих в области охраны и безопасности окружающей среды.
Настоящая книга посвящена геологическим и геохимическим предпосылкам возникновения жизни на поверхности Земли; в ней рассмотрены условия, определяющие синтез и направленность эволюции абиогенных углеродистых веществ на ранней Земле. Материалы книги основаны на 50-летних исследованиях авторов, проводившихся на геологическом и географическом факультетах Московского государственного университета им. М. В. Ломоносова под руководством профессора В. Н. Флоровской. Основная концепция авторов заключается в том, что жизнь и последующее формирование биосферы не могли появиться на Земле как случайное или локальное явление. По их мнению, жизнь и биосфера возникли как глобальное явление в результате закономерной эволюции нашей планеты, в масштабах геологического времени сразу во многих её местах при участии самых распространённых на Земле и в космосе химических элементов.
В качестве природных моделей для исследования был выбран ряд массивов магматических и вулканических горных пород и гидротермальных месторождений полезных ископаемых, залегающих вне контакта с осадочными толщами, а также продукты современной вулканической и гидротермальной деятельности. Основной методической базой исследования стал люминесцентный метод, позволяющий проводить диагностику рассеянного углеродистого вещества, присутствующего в горных породах и минералах в очень малых концентрациях, и идентифицировать в них индивидуальные полициклические ароматические углеводороды. Рассмотренный сценарий возникновения жизни на Земле предполагает, что абиогенез на нашей планете был подготовлен эволюцией углеродистых соединений в ходе магматических и постмагматических процессов в недрах, конечными продуктами которых были жидкие, твёрдые и газообразные углеводороды, а также кислород- и азотсодержащие углеродистые молекулы.
В книге рассмотрены взгляды академика В. И. Вернадского на минералогию и геохимию металлов платиновой группы и показана роль ученого в организации научно-прикладных работ по их изучению. Изложены основные положения его учения о геохимической роли живого вещества, биогенной миграции химических элементов, о деятельности человека, изменяющей геохимическую историю всех химических элементов, включая платиновые металлы. Выполнены анализ, систематизация и обобщение данных о распространенности платиноидов в природе, их минеральносырьевой базе, основных свойствах, практическом применении, производстве, биологической роли и токсичности. Дана оценка техногенных источников поступления в окружающую среду и рассмотрены особенности распределения и поведения платиновых металлов в придорожных ландшафтах, водных системах, локальных, региональных и глобальных геохимических потоках.
В учебнике даны основы нового направления в системе наук о Земле – прикладной термобарогеохимии, основанного на комплексных исследованиях флюидных включений в минералах, породах и рудах. Рассмотрены теоретические и методологические принципы прикладной термобарогеохимии, современные методы исследований расплавных, газовых, многофазовых и газовожидких включений, конкретные примеры применения этих методов для генетической типизации и прогнозирования месторождений рудных, нерудных и горючих полезных ископаемых, контроля качества минерального сырья, обнаружения флюидоактивных зон и оценки газового режима горнопородных массивов.
Предназначен для студентов высших учебных заведений, обучающихся по направлению «Прикладная геология», по дисциплинам подготовки бакалавров «Основы термобарогеохимии», «Лабораторные методы исследований», «Основы учения о полезных ископаемых».
Книга посвящена особенностям формирования состава нефтей и природных битумов разновозрастных отложений востока Сибирской платформы. При реконструкции условий формирования нафтидов существенная роль отводится составу и распределению молекул-биомаркеров, унаследовавших в кластобиолитах основные черты строения исходных биологических веществ. Рассматриваются вопросы их катагенетической и гипергенной эволюции. Специальный раздел посвящен биодеградации насыщенных полициклических углеводородов. В основу генетической систематизации нафтидов, наряду с другими геохимическими признаками (изотопный состав углерода, порфирины и т. п.), положены особенности состава и распределения биомаркеров.
Рассчитана на геологов и геохимиков, занимающихся вопросами генезиса нефтяных и битумных месторождений, а также студентов, обучающихся по специальности «Геология и геохимия горючих ископаемых».
Рассматриваются методика исследований по оценке распределения химических элементов в геохимических ландшафтах, эколого-геохимические особенности изучаемой территории, виды почв, геохимические ландшафты Ростовской области. Особое внимание уделяется распределению металлов в почвах.
Для студентов, обучающихся по направлениям и специальностям «Почвоведение». «География». «Геология», «Биология», «Геохимия», «Безопасность жизнедеятельности» и «Зашита окружающей среды». Представляет интерес для специалистов и аспирантов соответствующих областей деятельности.
Представлены результаты комплексного литогеохимического изучения терригенных пород верхнего докембрия Волго-Уральской области. Рассмотрены сведения о валовом химическом составе и распределении элементов-примесей в песчаниках и тонкозернистых обломочных породах (аргиллитах, алевритистых аргиллитах, глинистых сланцах и мелкозернистых глинистых алевролитах). Составы песчаников и тонкозернистых обломочных образований рифея и венда сравниваются между собой, а также с составами среднего протерозойского кратонного песчаника и PAAS. Анализ присущих аргиллитам и глинистым сланцам верхнего докембрия Волго-Уральской области значений K₂O/Al₂O₃ показал, что в большинстве литостратиграфических единиц они имеют петрогенную природу, а следовательно, их литогеохимические особенности могут быть использованы для разного рода генетических построений. Установлено, что поступавшая в область седиментации в течение позднего докембрия тонкая алюмосиликокластика характеризовалась относительно невысокой зрелостью. Это указывает на отсутствие на палеоводосборах интенсивных процессов химического выветривания. Значения ряда индикаторных отношений элементов-примесей и РЗЭ-систематика глинистых сланцев и аргиллитов позволяют предполагать, что в областях размыва в позднем докембрии преобладали породы кислого состава с характеристиками, типичными как для литохимически относительно зрелых, так и относительно незрелых (архейские гранитоиды и породы ТТГ-ассоциаций) субстратов. Различие Nd-модельных возрастов глинистых пород венда и рифея свидетельствует о существенной переработке состава пород на палеоводосборах или, возможно, принципиальном изменении схемы минерального питания крупных отрицательных структур Волго-Уральской области на указанном временном рубеже. Накопление тонкозернистых обломочных образований верхнего докембрия происходило преимущественно в окислительных условиях. Солёность рифейских бассейнов осадконакопления предположительно близка к нормально-морской или несколько ниже. Бассейн вендского времени, как можно предполагать, являлся существенно более пресноводным.
Для специалистов в области литологии и геохимии осадочных образований. Материалы книги также могут быть использованы при подготовке соответствующих спецкурсов для студентов вузов.
Дано систематическое описание техногенных систем - складированных отходов обо гашения сульфидных руд. На примере хранилищ разного минерального состава рассмотрены закономерности поведения тяжелых металлов (Zn, РЬ, Cu, Cd) при окислительном растворении вещества складированных отходов, выявлена структурная вертикальная зо нальность техногенных тел, определены основные геохимические барьеры, осаждающие тяжелые металлы. На основе изучения минерального состава (первичных и вторичных мине ралов) построена парагенетическая схема последовательности отложения вновь образованных фаз, оценены физико-химические параметры среды, при которых способны формироваться различные ассоциации минералов. Внешние связи техногенных систем с ок ружающими территориями рассмотрены при изучении водной миграции с дренажными потоками. Приведены результаты лабораторных, натурных и численных экспериментов, на основании которых предложена оптимальная схема хранилищ подобного типа.
Для геохимиков, геоэкологов, гидрогеохимиков, преподавателей и студентов вузов.
В книге приведены результаты систематического исследования геохимии редкоземельных элементов в породообразующих минералах метаморфических комплексов с использованием современных методов, в том числе ионного микрозонда. На основе анализа этих данных предложено использовать особенности распределения редкоземельных элементов в метаморфических минералах для определения последовательности минералообразования, выделения этапов метаморфизма и оценки их относительной продолжительности.
Книга рассчитана на широкий круг специалистов, занимающихся проблемами геохимии, минералогии и метаморфической петрологии.