Предисловие ..................................................... 7
Введение ........................................................ 9
Раздел I. ПРОИСХОЖДЕНИЕ И РАСПРОСТРАНЕННОСТЬ ХИМИЧЕСКИХ
ЭЛЕМЕНТОВ
Глава 1. Химические элементы и формы их нахождения ............. 17
1.1 Предметно-проблемное поле ................................. 17
1.2 Основные понятия .......................................... 17
1.3 Основные формы нахождения вещества во Вселенной ........... 20
1.4 Геохимическая классификация химических элементов .......... 21
1.5 Методы исследования качественного и количественного
содержания химических элементов в геохимических системах .. 25
1.6 Закономерности космической распространенности химических
элементов и их изотопов ................................... 27
1.7 Зависимость значений относительных атомных масс
химических элементов от распространенности их изотопов .... 30
Глава 2. Естественные и искусственные радионуклиды в природе.
Нуклеосинтез ................................................... 33
2.1 Предметно-проблемное поле ................................. 33
2.2 Основные понятия .......................................... 33
2.3 Строение и устойчивость атомных ядер ...................... 37
2.4 Основные виды радиоактивных превращений атомных ядер ...... 41
2.5 Основные величины, характеризующие радиоактивность
атомных ядер .............................................. 44
2.6 Теория звездного нуклеосинтеза ............................ 45
Глава 3. Ядерная геохронология ................................. 49
3.1 Предметно-проблемное поле ................................. 49
3.2 Принципы методов ядерной геохронологии .................... 49
3.3 Методы ядерной геохронологии .............................. 50
3.4 Примеры проведения расчета возраста природных объектов .... 52
Раздел II. СОСТОЯНИЕ И ГЕНЕЗИС ВЕЩЕСТВА ЗЕМЛИ
Глава 4. Минеральная форма нахождения химических элементов ..... 59
4.1 Предметно-проблемное поле ................................. 59
4.2 Основные понятия .......................................... 59
4.3 Описание кристаллической структуры по симметрии ........... 63
4.4 Размеры структурных единиц ................................ 69
4.5 Описание кристаллической структуры с использованием
принципа плотнейшей упаковки .............................. 71
4.6 Состав и формулы минералов ................................ 76
4.7 Примеры установления химической формулы и структурных
характеристик минерала .................................... 76
Глава 5. Кристаллическая структура силикатов ................... 80
5.1 Предметно-проблемное поле ................................. 80
5.2 Основные понятия .......................................... 80
5.3 Общие особенности состава и структуры силикатов ........... 85
Глава 6. Факторы минералообразования ........................... 88
6.1 Предметно-проблемное поле ................................. 88
6.2 Основные понятия .......................................... 89
6.3 Межатомные взаимодействия и структура кристаллов .......... 92
6.4 Факторы, определяющие кристаллическую структуру и состав
минералов ................................................. 93
6.5 Структурный контроль распределения химических элементов
в минеральной форме ....................................... 93
6.6 Термодинамический контроль распределения химических
элементов в минеральной форме ............................. 96
Глава 7. Изоморфная форма нахождения химических элементов ..... 101
7.1 Предметно-проблемное поле ................................ 101
7.2 Основные понятия ......................................... 101
7.3 Условия изоморфизма ...................................... 103
7.4 Механизмы изоморфизма .................................... 103
7.5 Типы изоморфизма ......................................... 104
7.6 Генетические факторы изоморфизма ......................... 105
Глава 8. Химизм процессов образования минералов и горных
пород ......................................................... 107
8.1 Предметно-проблемное поле ................................ 107
8.2 Основные понятия ......................................... 107
8.3 Типы химических реакций, лежащих в основе процессов
минералообразования ...................................... 110
8.4 Эндогенные процессы минералообразования .................. 113
8.5 Экзогенные процессы минералообразования .................. 114
Раздел III. ФАКТОРЫ И УСЛОВИЯ МИГРАЦИИ ХИМИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ
Глава 9. Основные типы и характеристики миграции химических
элементов ..................................................... 119
9.1 Предметно-проблемное поле ................................ 119
9.2 Основные понятия ......................................... 119
9.3 Факторы и общие закономерности миграции химических
элементов ................................................ 121
9.4 Типы и особенности геохимических барьеров ................ 124
9.5 Особенности формирования физико-химических барьеров ...... 125
Глава 10. Природные воды как среда миграции химических
элементов ..................................................... 128
10.1 Предметно-проблемное поле ................................ 128
10.2 Происхождение и состояние природных вод .................. 128
10.3 Химический состав природных вод .......................... 131
10.4 Классификация природных вод .............................. 136
10.5 Факторы, регулирующие химический состав природных вод .... 139
Глава 11. Растворение и осаждение минералов в природных
водах ......................................................... 148
11.1 Предметно-проблемное поле ................................ 148
11.2 Основные понятия ......................................... 148
11.3 Основные закономерности растворения и образования
осадков минералов в природных водах ...................... 150
11.4 Примеры расчета растворимости минералов в природных
водах .................................................... 150
11.5 Растворимость минералов в природных водах и процессы
комплексообразования ..................................... 167
11.6 Примеры расчета растворимости минералов в природных
водах с учетом комплексообразования ...................... 169
Глава 12. Окислительно-восстановительные процессы в
природных водах ............................................... 173
12.1 Предметно-проблемное поле ................................ 173
12.2 Основные понятия ......................................... 174
12.3 Окислительно-восстановительные условия природных вод ..... 177
12.4 Электрохимические процессы в природных водах ............. 180
12.5 Диаграммы Eh—рН устойчивости воды и минералов в воде ..... 180
12.6 Примеры построения диаграмм Eh—рН ........................ 181
Практические работы ........................................... 189
Практическая работа 1. Изучение распространенности
химических элементов ....................................... 189
Практическая работа 2. Рентгенографическое исследование
минералов .................................................. 196
Вопросы и задачи .............................................. 201
1 Распространенность и виды существования химических
элементов .................................................. 201
2 Формы нахождения химических элементов ...................... 207
3 Состояние и генезис вещества Земли ......................... 212
4 Факторы и условия миграции химических элементов ............ 217
Ответы и решения .............................................. 224
1 Распространенность и виды существования химических
элементов .................................................. 224
2 Формы нахождения химических элементов ...................... 235
3 Состояние и генезис вещества Земли ......................... 247
4 Факторы и условия миграции химических элементов ............ 257
Список литературы ............................................. 268
Приложения .................................................... 269
|
