|
Формирование солевого состава Мирового океана — сложный и не до конца выясненный геохимический процесс. По расчетам разных ученых, в океан ежегодно приносится от 2,5 до 3,2 млрд. т солей. Эта масса не вся остается в океанической воде. Частично ионы захватываются живыми организмами, сорбируются взвешенными глинистыми частицами и уходят в осадки. Значительная часть солей с брызгами волн захватывается ветром и вовлекается в миграцию через атмосферу. Так, например, около половины того количества натрия, которое в течение года приносится в океан реками, вновь возвращается на сушу в результате захвата ветром брызг океанической воды. Так осуществляется непрерывный циклический обмен вещества между сушей и океаном. Среди катионов в морской воде в наибольшем количестве содержится натрий. Поэтому ученые неоднократно пытались определить количество глубинных горных пород, которые подверглись выветриванию, на основании определения масс натрия в Мировом океане. Сделаем такой ориентировочный расчет.
Кларк натрия в земной коре 2,5%. Кларк этого элемента в остаточных продуктах выветривания (глинах, глинистых сланцах, песках) около 0,9%. Следовательно, в процессе выветривания глубинных кристаллических пород выносится примерно 2/3 (2,5%— —0,9% = 1,6%) исходного количества натрия. По данным академика А. П. Виноградова, в океане (включая воды, насыщающие донные илы) содержится 1,73 • 1022 г натрия. Сколько же было выветрено глубинных кристаллических пород, чтобы обеспечить такое количество натрия в Мировом океане?
1,73- Ю22г — 1,66г хт — ЮОг,
где х. — масса выветрившихся глубинных горных город.
X = 1.73- 10й-100 = 104 2 JQ22 (Г или 1Q18 Х) 1,66
Масса вещества в 1 • 1018 т — это минимально допустимое количество глубинных горных пород, которое должно быть преобразовано для освобождения всего находящегося в океанической воде натрия. В действительности масса преобразованных (выветренных) пород значительно больше. Кроме того, мы не учли натрий древних морей, который заключен в мощных соленосных отложениях. Также есть предположение, что часть натрия вместе с океаническими осадками увлечена в земные недра.
Несмотря на всю условность, этот несложный расчет правильно показывает главную направленность истории натрия на поверхности Земли: освобождение его из твердого вещества, накопление в Мировом океане и превращение в типичный циклический элемент. Современная активная водная миграция натрия обусловлена не столько его выносом из глубинных горных пород, сколько обратным переносом с воздушными массами из океана на континент.
Иначе сложилась история калия. Натрий и калий являются прекрасным примером химических элементов, которые в химии очень близки, а в геохимии имеют существенные отличия. Кларки этих элементов в земной коре одинаковы, так что оба этих элемента имеют одинаковую возможность на образование различных соединений на поверхности Земли. Их близкие химические свойства также позволяют предполагать однотипное поведение. Но пути этих элементов-близнецов на поверхности Земли расходятся. Если в глубинном кристаллическом веществе отношение калия и натрия равно 1:1, то в реках — 4 : 10, а в океанической воде — 37 : 1000. Калий значительно прочнее удерживается в продуктах выветривания, чем натрий.
|