Геохимия

Геохимия — Жердің химиялық құрамын, элементтердің көшу не таралу заңдылықтарын, атомдардың табиғи процестер кезіндегі орналасу мен көшу тәсілдерін зерттейтін ғылым. Геохимия терминін 1838 ж. неміс химигі Х.Ф. Шенбейн енгізді. Геохимия жөніндегі алғашқы деректер М.В. Ломоносов пен Д.И. Менделеевтің еңбектерімен байланысты. Геохимия негізін В.И. Вернадский қалады. Ол 1910 ж. Г-ның атом туралы ғылым екенін дәлелдеді. Геохимиядағы кристаллохим. бағыт норвег ғалымы М.В. Гольдшмидтің, энергетикалық және теориялық бағыт А.Е. Ферсманның есімімен байланысты. Американ ғалымы Ф. Кларк 20 ғ-дың басына дейінгі Геохимияның көптеген деректерін жинақтап қорытты. Қазақстанда Геохимия саласындағы зерттеулер 1950 жылдары басталды. Геохимияны жеке ғылым ретінде негізін қалаушылар: В. И. Вернадский, Ф. У. Кларк, А. Е. Ферсман, В.М. Гольдшмидт және А.П. Виноградов. Геохимияның міндеттері Геохимияның міндеттері: #элементтердің таралу заңдылығы, олардың Жердегі, басқа планеталардағы таралу мөлшерінің (кларкінің) элементтердің периодты жүйесіндегі атомдар құрылысымен байланысы; #геохимиялық және геологиялық процестердегі атомдар қозғалысының заңдылықтары, жеке элементтердің, элементтер тобы мен кіші топтарының ауыспалы заңдылықтары; #радиоактивті элементтердің геохим. процестердегі ерекшеліктері; #геохимиялық процестердегі энергия заңдылықтары; #кен іздеу мен барлау жұмыстарына қажет индикаторларды табу, оларды геохим. тұрғыдан дәлелдеу; #геохимиялық карталар жасау; #геохимиялық заңдылықтарды түсіндіруге математикалық тәсілдерді қолдану. Геохимияның салалары Геохимияның теориялық геохимия, кристаллохимия, жеке элементтер геохимиясы, радиогеология, физикалық геохимия, топогеохимия, биогеохимия сияқты салалары бар. Жердегі, ғарыштағы (Ай, Күн, т.б.) денелер Менделеев жүйесіндегі элементтер мен изотоптардың қосындысынан құралған. Жер беті мен оның 1200 км тереңдігіндегі, Юпитер атмосферасында,Күн сәулесінде, Марста, Айда, Шолпанда және метеоритте кездесетін хим. элементтердің кларкі (таралу мөлшері) белгілі деуге болады. Егер олардың таралу заңдылығына қарасақ, Менделеев жүйесіндегі ат. н. кіші элементтер Ғарыш құрамында басымырақ кездеседі. Тек литий (Lі), берилий (Be), бор (B) ғана аз тараған. Үшеуінің жеткіліксіздігі олардағы атом ядросының тұрақсыздығына байланысты. Элементтердің қатар саны жоғарылаған сайын таралуы да азаяды. Ауыр элементтердің ішінде көп таралғандары — Ас, Ra, Po, Pа. Бұл олардың радиоактивтік ыдырауына байланысты. Жерде тараған хим. элементтердің жұп нөмірлісі — 86,4%, ал тақ нөмірлісі 13,6%. Мұның себебі жұп элементтердің атом ядросының масса саны да жұп болғандықтан, ядр. реакцияларда тұрақты болуына сәйкес, Жер мен ғарыш денелерінде тараған элементтердің мөлшерінде көп айырмашылықтар бар. Жерді ауа қабаты (атмосфера) қоршап тұр. Одан төм. су қабаты (гидросфера), Жер қыртысы (литосфера), тірі организмдер мекендеген биосфера орналасқан. Жердегі химиялық элементтер Жердегі хим. элементтер 4 топқа бөлінеді: #Сидерофильдер [темірге жақындар (Fe, Nі, Co, т.б.)], көбінесе, орталық ядрода орналасқан; #Халькофильдер [күкіртке жақындар (Cu, Zn, Sb, т.б.)] оксидті және сульфидті қабатта кездеседі; #Литофильдер [тас құраушылар (Sі, Mg, Ca, Ba, т.б.)] — силикатты қабатта; #Атмофильдер [ауа құраушылар (Не, Ar, Ne, т.б.)] ауа қабатында жиналады. Ауа қабатында элементтер газ немесе жеке элемент түрінде кездеседі. Атомның газ түрінде болуы оның кеңістікте еркін таралуын немесе су мен тас қабаттардағы атомдармен жылдам алмасуын жеңілдетеді. Геохимиялық процестер, көбінесе, тропосфера қабатында өтеді. Су қабатында элементтер ерітінді түрінде, ал Жер қыртысында — минерал, молекула, атом, ерітінді, бу түрінде кездеседі. Геохимия, физика, геология, минерология ғылымдарының әдістеріне сүйенеді. Геохимияның магмалық жыныстар геохимиясы (петрохимия), гидротермальдік процестер геохимиясы, изотоптар геохимиясы, биогеохимия, шөгінді жыныстар геохимиясы, гидрохимия, гидрогеохимиясы, сондай-ақ, метаморфтық процестер геохимиясы, мұхит геохимиясы, мұнай геохимиясы, кен байлықтарын іздеудің геохимиясы әдістері сияқты бөлімдері дамып келеді. Аймақтық геохимиялық зерттеулер Қазақстанның көптеген кендерінің түзілу заңдылықтарын ашуға мүмкіндік берді. Табиғи шикізатты кешенді пайдалану қажеттігіне байланысты кентастағы қоспа элементтердің таралу ерекшеліктерін және қандай күйде кездесетінін зерттеу кеңінен дамыды. Қорғасын-мырыш кендеріндегі талийдің, индийдің, фтордың, т.б. серіктес элементтердің Геохимиясы жөніндегі алғашқы зерттеулер Қазақстанның кен байлықтарын жете білудегі жаңа бағыттың бастамасы болды. Сирек және шашыранды элементтерді зерттеу нәтижесінде көптеген кендердің кешенді екендігі анықталды. Түсті металдарды іздеуге байланысты шашыраудың бастапқы ореолдары бойынша іздеудің геохим. тәсілдері кеңінен дамыды. Түсті металдардың көптеген кендеріндегі бастапқы геохим. ореолдардың түзілу ерекшеліктері айқындалды. Геохимияны зерттеушілер Геохимияны жеке ғылым ретінде негізін қалаушылар: В. И. Вернадский, Ф. У. Кларк, А. Е. Ферсман, В.М. Гольдшмидт және А.П. Виноградов. Қазақстанда геохим. зерттеулерге елеулі үлес қосқандар: Р.Б. Әубәкірова, Х.А. Беспаев, Қ. Жәмінов, С.К. Калинин, Н.Г. Сыромятников, Б.Ә. Досанова, Ә.Е. Ермекбаев, Н.И. Замятин, К. Мұқанов, И.П. Новохатский, Г.Б. Жилинский, т.б. Журнал "Геохимия" Дереккөздер