Геохимия

Геохимия — наука о распределении (концентрации и рассеянии) и процессах миграции химических элементов в земной коре и, насколько возможно, в Земле в целом. Цель геохимии — используя достижения всего естествознания, вскрыть основные закономерности, управляющие этими явлениями, и поставить полученные знания на службу человеку.

Поскольку в земной коре химические элементы образуют преимущественно соединения, в подавляющей массе находящиеся в кристаллическом состоянии, геохимия опирается прежде всего на:

  • строение и свойства атома
  • строение и свойства кристаллического вещества, изучаемые кристаллохимией
  • сведения о термодинамических условиях, характеризующих отдельные оболочки или часть земной коры
  • общие закономерности, формируемые термодинамикой

Геохимия широко использует сведения, полученные другими геологическими науками, и прежде всего собственно геологией, минералогией, учением о полезных ископаемых и др.

Современная геохимия представляет собой комплекс дисциплин, в том числе:

Геохимия является основой более широкой науки — космохимии. Слово «геохимия» введено в науку Шёнбайном (1838 г.). Формулировка основных задач и принципов геохимии и выдающиеся обобщения принадлежат академику В. И. Вернадскому. Успешное развитие геохимические идеи получили в работах академика А. Е. Ферсмана, сформулировавшего, в частности, геоэнергетическую теорию. Современное развитие геохимии происходит под плодотворным влиянием, особенно в области биогеохимии, академика А. П. Виноградова, обосновавшего бурно развивающийся раздел геохимии — геохимию изотопов. Среди зарубежных исследователей выдающийся вклад в развитие учения о распространённости элементов внёс Ф. У. Кларк; ряд крупных идей принадлежит В. М. Гольдшмидту, связавшему геохимию с кристаллохимией.

Геохимия, используя достижения минералогии, петрографии, учения о полезных ископаемых и других геологических наук, в свою очередь оказывает глубокое влияние на их развитие. Целые разделы этих наук в настоящее время фактически развиваются геохимией. Например, учение об изоморфизме (одна из проблем минералогии) и вопрос о порядке кристаллизации минералов при образовании горных пород (важнейший в теоретической петрографии) вошли в проблемные вопросы геохимии и целиком развиваются под влиянием её идей.

Практическая задача геологических наук — обнаружение месторождений полезных ископаемых — решается и при участии геохимии, которая создала комплекс методов их поисков (см. Методы поисков геохимические, Типы геохимические).

Современный контекст

В XXI веке геохимия активно развивается в направлениях изотопной геохимии, органической геохимии и геохимии окружающей среды. Современные аналитические методы (масс-спектрометрия, лазерная абляция) позволяют определять содержание элементов на уровне нанограммов, что открыло новые возможности для изучения мантийных процессов, глобальных биогеохимических циклов и палеоклиматических реконструкций.