Занимательная геохимия. Химия земли

Когда водоросли гибнут, содержащийся в них йод переходит в ил морского дна. Из ила моря постепенно образуются породы. Воды из них выжимаются, и образуются пластовые воды. В эти пластовые воды переходит и йод. При бурении на нефть часто вскрывают пластовые воды. Они богаты йодом и бромом.

В настоящее время из них научились получать эти элементы. Морская вода является неограниченным резервуаром брома, который в настоящее время в ряде мест уже начали добывать непосредственно из морской воды (как и магний).

Особенно интересна история атомов кальция в природных водах.

Природные воды часто бывают пересыщены ионами кальция, и тогда последний в виде карбоната кальция выпадает на дно, образуя известняки или мел.

В истории кальция большую роль играет углекислота. Избыток ее приводит к растворению, недостаток — к выпадению карбоната кальция из растворов. И если мы вспомним, что углекислоту поглощают зеленые растения, то станет ясна их роль в осаждении кальция из воды. Действительно, огромные острова в теплом море — атоллы — сплошь сложены из карбоната кальция, отложенного в результате жизнедеятельности морских растений, а также из известковых скелетов морских животных.

Этим примером мы хотели показать, что на состав природных вод оказывает значительное влияние и живое население водоема.

Без ознакомления с влиянием «живого вещества» на состав вод водоемов нельзя полно представить себе все процессы, которые привели к современному составу воды рек, озер, морей и океанов.

Атомы на поверхности Земли. От Арктики до субтропиков

Еще мальчиком я совершил путешествие из Москвы на юг Греции, и среди детских воспоминаний осталась на всю жизнь передо мной картина смены окрасок, которая развертывалась по мере того, как мы подвигались к югу.

Я помню ясный день в Москве, серую однотонную землю, серо-красные, бурые глины серозема Центральной России. Мне помнится затем более пестрая картина черноземной окраски окрестностей Одессы, освещенных яркими лучами весеннего южного солнца. Вспоминаю, как изменились эти краски, когда мы вошли в Босфор: синева воды, каштаново-бурые почвы, возделанные под виноградники. И, наконец, я как сейчас вижу пейзаж Южной Греции: темно-зеленые кипарисы, красные почвы и красные натеки окислов железа среди белоснежных известняков. Я помню, как резко врезалась в мое воображение эта картина смены цветов и как настойчиво просил я отца объяснить мне, почему же так меняются краски. Лишь через много лет я понял, что передо мной прошел один из величайших законов земной поверхности, закон тех окислительных химических процессов, которые так по-разному протекают на различных широтах Земли.

С тех пор мне пришлось очень много путешествовать по Советскому Союзу, начиная от сплошных лесов тайги, равнин, тундр и полярных океанов, вплоть до снежных высот «крыши мира» — Памира. И каждый раз передо мною снова, но в гораздо большем масштабе вставала картина этих разнообразных химических реакций и разной судьбы атомов на поверхности Земли от самой глубокой Арктики до знойных субтропиков.

Посмотрим на эту маленькую карту и отправимся по нанесенной на ней стреле в путешествие от островов Шпицберген до острова Цейлона в Индийском океане.

Вокруг старого архипелага Свальбард, в который входят острова Шпицберген, сплошные льды. Мертвая ледяная пустыня. Никаких химических реакций, породы не разрушаются в глины или пески, действие морозов распространяется вглубь, образуются грандиозные осыпи. Только изредка на птичьих базарах скапливаются остатки органической жизни, и потеки фосфатов являются почти единственными минералами среди сплошного льда. Столь же медленно протекают химические реакции южнее, в нашем Кольском или Уральском Заполярье. Как свежи все породы на Кольском полуострове! Вы можете в холодное утро в бинокль наблюдать породы за десятки километров так, как будто вы рассматриваете их в музее. Тоненькие пленки бурых окислов железа видны на огромных пространствах. Лишь в низинах накапливаются торфяники, медленно сгорает органическое вещество растений, превращаясь в бурые гуминовые кислоты, и весенние воды уносят их вместе с другими растворимыми солями, окрашивая пласты студнеобразных масс торфяников и сапропелей на озерах и болотах.

Южнее, в окрестностях Москвы, можно наблюдать другие химические реакции. Тут тоже медленно протекает сгорание органического вещества, те же бурные весенние воды растворяют железо и алюминий, белые и серые пески окружают окрестности Москвы, синие прослойки фосфатов яркими пятнами выделяются на пространстве огромных торфяников.

Далее к югу постепенно меняются краски, изменяется ход химических реакций, атомы попадают в новую обстановку. Мы видим, как черноземы Среднего Поволжья сменяют серые глинистые почвы Подмосковья. Мы видим, как постепенно яркое солнце видоизменяет поверхность Земли, вызывая все более бурные, все более энергичные химические процессы.

Схема нашего путешествия