9. На каких принципах строились геохимические классификации химических элементов в.М. Гольдшмидта, в.И. Вернадского, а.И.Перельмана?

Геохимические классификации химических элементов проводились многими геохимиками. Одной из наиболее известных является классификация В.М. Гольдшмидта. Выделенные им группы элементов в значительной мере отражают их преимущественное накопление в определенных слоях (сферах) Земли – сидерофильные и халькофильные характерны для центральных частей планеты, литофильные – для литосферы и большей части мантии, а атмофильные – для атмосферы. Таким образом, периодичность изменения атомных объемов элементов в первом приближении соответствует их распределению по геосферам. Однако многие элементы по классификации В.М. Гольдшмидта могут относиться к нескольким группам одновременно. Определенные трудности связаны и с очень большим числом элементов в каждой из групп.

Более дробное деление характерно для классификации В.И.Вернадского, в которой элементы разделены на шесть групп. В первую (благородные газы) и вторую (благородные металлы) объединены 12 элементов, для которых характерно существование преимущественно в самородном состоянии, а следовательно, они не характерны для целого ряда геохимических циклов. К третьей группе (циклические элементы) отнесено наибольшее число элементов — 44, все они участвуют в различных геохимических циклах. В четвертую группу объединены 11 элементов, для которых в литосфере характерно состояние рассеяния. В пятой группе находятся 7 сильно радиоактивных элементов, в шестой — 15 элементов редких земель.

Классификация В.И. Вернадского более удобна, чем ранее рассмотренная, для использования в экологической геохимии. Этому особенно способствует выделение групп циклических, радиоактивных и рассеянных элементов.

Еще более применимой должна стать при изучении биосферы и ноосферы классификация элементов А.И. Перельмана.

В основу этой классификации положены наиболее характерные особенности миграции химических элементов в биосфере и их способность концентрироваться на определенных геохимических барьерах. Сначала все элементы Перельман разделил на две группы: мигрирующие преимущественно в газообразном состоянии и в растворах. Воздушных мигрантов всего 11 и из них только 5 относятся к активным. Водные мигранты разделяются в зависимости от интенсивности миграции, которая определяется по величине коэффициента водной миграции (К_х).

10. Назовите типы геохимических обстановок в зависимости от окислительно-восстановительных условий среды. Какой цвет и почему в них принимают различные горные породы и минералы?

Глеевая обстановка — восстановительная бессероводородная обстановка. Ее показателями являются «углеводороды, растворенные органические соединения, Fe²⁺, Н₂» (А.И.Перельман, 1989). Горные породы и почвы в глеевой обстановке принимают белую, сизую, серую и зеленую окраску. При переходе в окислительную обстановку (т.е. при доступе свободного кислорода) окраска изме­няется на бурую в основном за счет перехода Fe²⁺ в Fe³⁺.

Сероводородная восстановительная обстановка характеризуется наличием H₂S, HS^-, S^2- и характерным запахом сероводорода. Цвет пород — черный, серый, реже зеленый. Многие металлы образуют труднорастворимые сульфиды.

Окислительная кислородная обстановка характеризуется присутствием свободного (атмосферного или растворенного в воде) кислорода. Осадочные породы, образовавшиеся в кислородной обстановке, окрашены обычно в желтую, бурую и красную окраску, в основном за счет Fe (III).