30. Химический состав земной коры. Пи в связи с геол. Строением Земли.

Литосфера. Литосфера - каменная оболочка Земли, ограниченная сверху атмосферой и гидросферой и снизу границей Мохоровичича. В земной коре содержится 47% О₂, 28% Si, 7,4% А1, 4,2% Fе, 3,3% Са, 2,3% Мg, 2,4% Nа, 1 % Н. Эти элементы слагают около 90% земной коры. Преобладающую часть массы земной коры составляют силикаты и минералы класса оксидов и гидроксидов.

Земная кора слагается природными химическими соединениями – минералами, количество видов которых немногими превышает 2 тыс. Ограниченность природных химических соединений по сравнению со значительно большим количеством искусственных соединений обусловлена многими причинами, главной из которых является очень неравномерное содержание разных химических элементов в земной коре.

Наибольшее кол-во минеральных видов образуется элементы, содержащиеся в земной коре в наибольшем кол-ве. К ним относятся кислород, кремний, алюминий, железо, кальций, магний, калий, натрий. Эти элементы образуют группу соединений, масса которых в наибольшем количестве выплавляется из мантии.

Наряду с ними значительные количества минералов образуют такие элементы, как сера, мышьяк, сурьма, медь, свинец и некоторые другие металлы, которые активно выносились в процессе дегазации вещества мантии.

Таб. Образование минералов при основных процессах минералообразования.

Процессы минералообразования	Минералы, образ-щиеся преимущественно при данном процессе, в % к общему кол-ву мин-ов
Магматизм	8
Пегматитообразование	10
Пневматолитово-гидротермальная деят-ть	28
Гипергенез и литогенез	45
метаморфизм	9

Наибольшее кол-во минералов хар-но для силикатов. Весьма разнообразен состав класса фосфатов и их аналогов, которые занимают второе место по кол-ву минералов (17,7% - 16,4%), а также класса сульфидов и им подобных соединений (9,4-13%), оксидов и гидроксидов (9,4-12,5%), сульфатов (9,0-12,2%). Состав других классов менее многочислен и составляет несколько процентов или даже доли процента, как, например, минералы класса хроматов.

Многочисленность минералов того или иного класса не обязательно означает, что эти минералы составляют значительную часть массы земной коры. Хотя наиболее разнообразный видами класс силикатов и преобладает в земной коре, но второй по многочисленности минералов класс фосфатов и их аналогов составляет менее процента массы литосферы (0,7%). Близкие по численности видов классы сульфидов и оксидов резко различаются по своему весовому содержанию в земной коре: первые находятся в количестве 0,15% (по Вернадскому), вторые – 17% массы коры.

В целом можно считать, что преобладающую часть массы земной коры составляют силикаты (включая кварц) и отчасти минералы класса оксидов и гидроксидов.

31. Газовый баланс в атмосфере и его изменения под воздействием природных и антропогенных причин.

Атмосфера — газовая оболочка земли. 50% всей массы атмосферы сосредоточено в ниж­нем 5-ти километровом слое. Газовый состав: N₂ - 78,1%; О₂ - 20,95%; Аг - 0,93%; CO₂ - 0,03%; Ne - 0,0018%; Не - 0,00052%; СН₄ - 0,00022%; Н₂ - 0,00005%. Содержание Н₂О от 0,1 до 2,8%. Также пыль, аэрозоли, фитонциды. На высоте 0-70 км обнаруживается озон (Оз). Его максимальная плот­ность на высоте 22-25 км. Содержание СО₂ различается в природных ландшафтах. До высоты 100-120 км газовый состав постоянный; выше, до высоты 200-250 км, преобладают N и О₂, до высоты 500-700 км - атомарный кислород, еще выше Не и Н₂. Своеобразие состава современной атмосферы Земли выражается в ничтожном содержании инертных газов (кроме аргона) и молекулярного водо­рода. Состав атмосферы сильно отличается от вулканических газов, за счет которых она возникла в далеком прошлом. Это свидетельствует о том, что в течение геологической истории Земли происхо­дили мощные процессы, изменившие состав её газовой оболочки и эти процессы связаны с активно­стью живого населения биосферы. Подземная и наземная атмосфера различается по химическому со­ставу. Между ними происходит газообмен («дыхание почвы»). В почвенном воздух содержится на­много больше углекислого газа, чем в наземной атмосфере. Почва является важнейшим источником СО₂ в атмосферу.

Причинами изменения газового баланса в атмосфере является выброс СО₂ и СН_4. Считается, что кол-во СО₂ в атмосфере Земли увеличивается на 10% каждые 20 лет. Но при этом меняется и распределение СО₂ на разных географических широтах. В низких широтах, где преобладают вечно-зеленые леса, кол-во СО₂ мало меняется от сезона к сезону, что объясняется связыванием СО₂ в интенсивно идущих процессах фотосинтеза. В высоких широтах кол-во СО₂ может существенно отличаться в разные годы, что обусловлено не только связыванием, но и переносом СО₂ сезонными воздушными течениями. Факт роста СО₂ в атмосфере объясняется 3 типами антропогенных процессов: 1) увеличением объема сжигаемого углеводородного топлива; 2) снижением площади лесов, поглощающих СО₂ ; 3) снижением адсорбции СО₂ поверхностью мирового океана при повышении t морской воды и снижении продуктивности фитопланктона.

Кол-во СН₄ растет в рез-те индустриальных причин (нефтеперерабатывающая промышленность) и природных причин (горение лесов, осушение и мелиорация болот).

В атмосфере снижается доля О₂ и его баланс становится отрицательным. Это объясняется двумя главными причинами: 1) значительным ростом потребления О₂ при сгорании органического топлива и в двигателях внутреннего сгорания; 2) снижение выделения его в атмосферу из-за сокращения площади лесов.

Тенденция, связанная с изменением хим. состава воздуха, скорее всего, в ХХI в. сохранится и даже усилится. Это м. б. причиной дальнейшего увеличения t у поверхности Земли от 0,2 до 2,2^оС к 2050 г.

Хим. состав атмосферного воздуха меняется и при попадании окислов S и N, токсичных канцерогенных газов (диоксинов и бензапирена), ХФУ, различных аэрозолей. Ест. причины попадания: вулканические извержения; быстрый перенос загрязняющих веществ воздушными потоками. ХФУ попадают в воздух в рез-те антр. причин (аэрозоли, охлаждающие установки), Cl и N – при работе двигателей реактивных ракет и самолетов.