![]() |
|
сделать стартовой | добавить в избранное |
![]() |
Охрана природы, Экология, Природопользование
Геохимия океана. Происхождение океана |
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ПО ВЫСШЕМУ ОБРАЗОВАНИЮ СЫКТЫВКАРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ Физический факультет Кафедра Геологии Реферат по геохимии на тему: Геохимия океана. Происхождение океана. Выполнила: студентка 122 группы Мокеева Н.С. Научный руководитель: Юдович Я.Э. Сыктывкар, 1998г.Содержание:Содержание 2 1. Происхождение океана 3 2. Физические свойства морской воды 5 3. Химический состав морской воды 7 4. Вариации солености и температуры океана 9 5. Газы, растворенные в морской воде 10 6. Электрохимические процессы в океане 13 7. Обмен двуокисью углерода между атмосферой и океаном 14 8. Определение палеотемператур древних морей 16 9. Радиоактивные элементы в морской воде и глубоководных осадках 19 Заключение 21 Список использованной литературы 221. Происхождение океана Известно, что почти три четверти земной поверхности покрыты водами океана. По своему составу морская вода является водным раствором неорганического электролита. Происхождение вод мирового океана и содержащихся в них солей представляет собой весьма интересный вопрос. В установлении химического состава воды океана в прошлом большую пользу могут оказать палеонтологические исследования. Если судить по имеющимся в настоящее время данным, то физические и химические свойства океана, по-видимому, в течение геологического времени существенно не менялись. Этот вывод обосновывается тем, что биологические виды прошлого более или менее сходны с современными видами. Геохимическое решение этой проблемы заключается в попытке сопоставления количества состава эродированных изверженных и осадочных горных пород с количеством и составом растворенных в океане солей. Однако существуют трудности в объяснении содержания в морской воде и осадочных породах колоссальных количеств таких анионов, как карбонатный, хлоридный и сульфатный. Эрозией изверженных пород невозможно объяснить присутствие в современном океане многих летучих, и большая часть таких элементов, как C, CI, S, , B, Br, F и т.д., содержащихся в современном океане и связанных в осадочных породах, должна поступать из внутренних частей Земли. Вероятно, хлор, азот, сера и фтор поступали в виде HCI, H3, H2S и HF; углерод в виде CH4, CO И CO2, а значительная часть кислорода в виде H2O, СО2 и СО. Каким же образом протекал этот процесс? Для того чтобы ответить на этот вопрос, необходимо рассмотреть некоторые условия образования Земли. В соответствии с ранней гипотезой Земля первоначально была в расплавленном состоянии, и поэтому могла произойти частичная потеря летучих, но и большая их часть должна была сохраниться внутри Земли. Именно эта часть летучих поступает после охлаждения на поверхность Земли в виде постепенного непрерывного потока. Если летучие были утеряны на начальной стадии образования, то рН первичного океана должен быть около 0,3 и столь сильно кислый раствор должен был легко растворять значительные количества изверженных пород. Как только концентрация Са2 , Mg2 , и СО2-3 в водном растворе достигла точек растворения кальцита и доломита, начали быстро осаждаться карбонаты. Вследствие этого из первичных атмосферы и гидросферы начала быстро извлекаться углекислота, что в конечном итоге привело к возникновению условий, пригодных для существования живых организмов.
Необходимо рассмотреть альтернативное допущение о постепенном формировании океана. Предположим, что исходное парциальное давление двуокиси углерода было ниже 1 атм и что общее атмосферное давление примерно на 10% больше современного. Тогда осаждение карбонатов должно было начаться к моменту эрозии около 240 х 1020 г изверженных пород и по достижении рН примерно 5,7. В этом случае количество избыточных летучих в гидросфере не должно превышать 1/10 от современного их содержания из внутренних частей Земли. Параллельно кислород поступал и за счет жизнедеятельности живых организмов. Таким образом происходило постепенное формирование современной гидросферы. Далее рассмотрим вопрос о поступлении воды за счет горячих источников. Считается, что водные пары горячих источников Йелоустонского парка содержат 10-15 % магматической воды, а горячие источники Айдахо – 2,5% ее. Но даже если бы содержание магматической воды в воде горячих источников было меньше 1%, то в течении 4,5 млрд. лет они могли бы выбросить достаточное количество воды для объяснения существования океана. По крайней мере, существование такой магматической воды поддерживает идею о том, что вода современного океана скопилась за счет постепенного поступления из внутренних частей Земли. Существует еще одна точка зрения, выраженная Калпом , что гидросфера могла сформироваться постепенно за счет поступления воды из внутренних частей Земли, после остывания ее поверхности до какой-то определенной температуры. Хотя температура более глубоких зон земной коры и мантии точно не известна, но, по-видимому, он не выше 1000о С. при столь высокой температуре Н2О не может входить в кристаллическую решетку каких бы то ни было минералов. Поэтому, подобно газу, газообразная Н2О, мигрируя сквозь породы, терялась земной корой. Однако в отличие от газа при приближении воды к земной поверхности часть ее соединялась с веществом коры и образовала гидраты: остальная часть поступала в гидросферу и атмосферу. Теологические доказательства постепенного формирования океана. Подобно многим, Ревель считал, что образование океана происходило постепенно. По его мнению, имеются доказательства того, что значительная часть океана возникла после позднего мезозоя. Присутствие плосковершинных морских гор, коралловых атоллов и гайотов на обширных территориях так называемого «андезитного пояса» Тихого океана указывает на опускание морского дня относительно уровня моря. Этому опусканию отвечает увеличение общего объема морской воды примерно на четверть современного объема вод океана. Другие доказательства возможности опускания морского дна в течении последних 100 млн. лет были получены при палеонтологических исследованиях ископаемой фауны в керне скважин, пройденных в Тихом океане. Кроме того, это высказывание подтверждают плосковершинные морские горы между Гавайскими островами и островами Вейк, поднимающимися с глубины 5000- 6000 м ниже современного уровня моря. Ревель отмечает, что ввиду резкого расцвета в позднем мезозое пелагических фораминифер возможно было значительное увеличение поступления двуокиси углерода из внутренних частей Земли, сопровождавшееся соответствующим увеличением поступления воды.
2. Физические свойства морской воды Плотность. Для краткости плотность морской воды р выражается через , определяемую следующим образом: При нормальном атмосферном давлении плотность морской воды зависит от температуры Т, солености S или хлорности CV. Взаимоотношения плотности и хлорности, при нормальных температуре и давлении выражаются формулой Кнудсена: Коэффициент расширения. В таблице 1 даны значения коэффициента расширения морской воды при давлении, равном 1 атм. Удельная теплота. Зависимость удельной теплоты (Ср) морской воды при 00 С и давлении в 1 атм от солености может быть выражена формулой Кувахара. Где S – соленость. Таблица 1. Коэффициент теплового расширения морской воды при различных температуре и солености. Соленость, Температура, оС % -2 0 5 10 15 20 25 30 0 -105 -67 17 88 151 207 257 303 10 -65 -30 46 112 170 222 270 315 20 -27 4 75 135 189 237 282 324 30 7 36 101 157 206 250 292 332 35 23 51 114 167 214 257 297 334 Точка замерзания. Где ( – значение точки замерзания, Cl – величина хлорности. Осмотическое давление: р=(1,240 0,00454 )Cl Упругость паров: Где р – осмотическое давление, р – плотность; R – газовая константа; Мо – молекулярный вес воды; р – упругость паров. Электропроводность L (в зависимости от хлорности морской воды CL). (Таблица 2). Таблица 2. Электропроводность морской воды (Lх106). Хлорность, %о Температура, 0С 5 10 15 20 0 8327 15852 22993 29885 5 9653 18329 26548 34454 10 11019 20906 30231 39167 15 12459 23584 34090 44114 20 13939 26367 38065 49248 25 15471 29242 42180 54551 Вязкость: Где (о – коэффициент вязкости при О0 С; – температура морской воды; ( и ( - константы, меняющиеся с изменением солености. Поверхностное натяжение (дин/см2) (=75,64-0,114 0,0399Cl Показатель преломления света В морской воде при 250 С для D-линии натрия равен: 25D=1,332497 0,000334Cl Коэффициент угасания света ( В морской воде может быть найден по формуле: Где Iо –интенсивность монохроматического света с длиной волны у поверхности моря (, Iz – длина волны света на некоторой глубине z при допущении, что падающий и проходящий лучи света перпендикулярны к поверхности воды. 3. Химический состав морской воды Главные и малые химические компоненты морской воды. (табл. 3 и 4). Таблица 3. Химический состав морской воды. Ионы Химический состав Главные компоненты морской воды, соли морской воды имеющей хлорность 19%о и (20=1,0243 при хлорности 19 (Lyma , Flemi g, 1940) %о (Lyma , Flemi g, 1940), % Г/кг Мг х атом/л a 30,61 10,56 470,15 K 1,10 0,38 0,96 Mg2 3,69 1,27 53,57 Ca2 1,16 0,40 10,24 Sr2 0,03 0,08 0,09 Cl- 55,4 18,98 548,30 Br- 0,19 0,065 0,83 So2-4 7,68 2,65 28,24 HCO-3 0,41 0,14 2,34 H3BO3 0,07 0,026 0,43 Таблица 4. Малые компоненты морской воды. Элементы Содержание, Элементы Содержание, Элементы Содержание, Мг/л Мг/л Мг/л He 0,0001 Z 0,01 I 0,04 Li 0,2 Ga 0,0005 Xe 0,0001 0,5 Ge
И он первый изобразил на карте все тысячекилометровое течение реки Рио-Негро до озера Науэль-Уапи. Фолкнер настолько хорошо изучил страну, что издал в 1784 году книгу «Описание Патагонии». Самое известное среди многочисленных озер Патагонских Анд озеро Лаго-Архентино площадью 1400 кв. км было открыто в 1782 году в верховьях реки Санта-Крус не иезуитами, а путешественниками — братьями Антонио и Франсиско Вьедма. Пять лет вели они свои исследования, базируясь в основанном ими поселке Кармен де-Патагонес в низовьях Рио-Негро. Они описали все берега Патагонии, прошли все течение реки Санта-Крус и пересекли страну от океана до океана. Как признание их вклада в исследование Патагонии, появилось на карте озеро Вьедма. Оно чуть меньше по площади, чем Лаго-Архентино, и соединено с ним протокой. ВСЛЕД ЗА МЕЧТОЙ (Эльдорадо) Страшные легенды о морских чудовищах, скалах-убийцах, великанах-людоедах и прочих ужасах дальних стран отпугивали робких обывателей от путешествий в неизведанные края. Но в то же время из уст в уста передавались рассказы о несметных сокровищах, прекрасных принцессах и эликсире бессмертия — сказочных наградах, которые ожидают удачливого искателя счастья
1. Энергетические ресурсы мирового океана
2. Глобальные проблемы человечества. Использование Мирового океана
3. Глобальная история Вселенной от океана «чистой» энергии до Третьей Мировой Ядерной войны
5. Живые организмы мирового океана: детритофаги и редуценты
9. Биотехнологии в освоении Мирового океана
12. Железо-марганцевые конкреции мирового океана
13. Ресурсы Мирового океана и перспективы их использования
14. Международно-правовой режим мирового океана
15. Экологические проблемы Мирового океана
17. Геохимия океана. Происхождение океана
18. Введение в специальность («комплексная реконструкция и эксплуатация зданий и сооружений»)
19. Введение в популяционную и медицинскую генетику
21. Мировой океан
25. Нефтяная промышленность России и её роль на мировом рынке сырья
26. Мировое хозяйство-основные черты и проблемы развития
27. Введение в теплоэнергетику Дальнего Востока
28. Мировые ресурсы и добыча алмазов и драгоценных металлов
30. История мирового развития в XX веке на примере Великобритании, США и Японии
31. Жизнедеятельность П.А. Кропоткина и ее место в развитии мировой общественной мысли
32. О репрессиях в Алтайском крае в годы второй мировой войны
33. Украина во время Второй Мировой Войны
34. Введение «Временного положения» 1867-1868 гг. и политико-правовые последствия для казахов
37. Список мирового наследия (The World Heritage List, на английском языке)
41. Культура Эпохи Высокого Возрождения и ее представители как светочи мировой культуры
42. Лекции по курсу "Введение в языкознание"
44. Джефферсон - выдающийся деятель мировой истории
45. Японо-Советско-Германские отношения перед 2 мировой войной
46. СССР в международных конференциях второй мировой войны
48. Об одном дипломатическом казусе во время Второй Мировой войны
49. Античный мир (по курсу "Россия в мировой истории") ([Учебно-методическое пособие])
50. Возможна ли единая европейская или мировая цивилизация ?
51. Германия после второй мировой войны и реформы Л.Эрхарда
52. Европейское средневековье (по курсу "Россия в мировой истории")
53. Место истории Древнего Египта в мировой истории
60. История России-составная часть мировой истории
61. Влияние партизанского движения в годы II мировой войны
63. Были ли в Германии плавающие танки накануне Второй Мировой Войны?
64. Приход фашистов к власти в Германии, как предпосылка к началу 2-ой мировой Войны
66. Иммунная система. Строение, состав, функции и др.
68. Мировой океан
69. Природные ресурсы - как основа функционирования мировой экономики
73. Международные организации в системе современных мировых хозяйственных отношений
74. Изменения в международной обстановке после окончания второй мировой войны (1946-1953)
75. Понятие мировой политики и международных отношенияй
76. Россия и мировое сообщество на современном этапе
78. Транспорт в мировой экономике
79. Зигмунд Фрейд - Введение в психоанализ (лекции)
82. Христианство – одна из форм мировых религий
83. Мировые религии
84. Технологии возделывания с/х культур. Методы возделывания и др.
85. Введение в специальность по дисциплине: менеджмент в социальной сфере (шпаргалка)
89. Исследование способов введения белковых компонентов в синтетический полиизопрен
90. Шпоры к ГОСУ по мировой экономике
91. Ивасенко А.Г. и др. Финансовый менеджмент
92. Мировая экономика (шпаргалка)
93. Валютный клиринг: Мировой опыт и его значение для стран СНГ
94. Основные тенденции в развитии мирового капиталистического хозяйства в конце XIX начале XX века
96. Особенности развития японской экономики после 2-ой мировой войны
97. Мировая экономика (Шпаргалка)
98. Ценообразование в мировой торговле
99. Кредитно-финансовые отношения между Россией и мировым сообществом