GEOCHEMIA

nauka z grupy nauk geologicznych, zajmująca się występowaniem i krążeniem na Ziemi pierwiastków chemicznych oraz ich rolą w różnorodnych procesach geologicznych; związana ściśle z chemią, mineralogią i petrografią. Jej główne zadania to: 1. ustalenie składu chem. Ziemi jako całości oraz składu chem. poszczególnych jej stref, w tym także ustalenie ilościowych proporcji między pierwiastkami chem. (także np. w skałach, minerałach, morzach, jeziorach); 2. poznanie sposobu występowania pierwiastków chem. w środowiskach naturalnych oraz opis form ich obiegu podczas różnorodnych procesów geologicznych, z uwzględnieniem skłonności do łączenia i współwystępowania niektórych pierwiastków; 3. ustalenie praw kierujących rozmieszczeniem pierwiastków chem. w poszczególnych środowiskach ziemskich oraz wędrówką tych pierwiastków między nimi; 4. uchwycenie zależności między procesami geologicznymi a składem chem. minerałów i skał, z uwzględnieniem szczególnej koncentracji niektórych pierwiastków, czyli powstawania złóż. Pierwiastki, których udział w składzie chem. Ziemi wyraża się w procentach, zwane są pierwiastkami głównymi; rzadsze (których udział wyraża się w dziesiątych, tysięcznych czy milionowych częściach procenta) nazywa się pierwiastkami podrzędnymi i śladowymi. W poszczególnych strefach koncentrują się różne pierwiastki: w jądrze Ziemi - żelazo i nikiel (pierwiastki podrzędne i śladowe: kobalt, siarka, fosfor, węgiel, platynowce, złoto); w krzemianowym płaszczu otaczającym jądro - tlen, krzem, magnez, żelazo i glin (pierwiastki podrzędne i śladowe: sód, potas, tytan, nikiel, chrom). Leżąca na płaszczu Ziemi skorupa ziemska dzieli się na skorupę oceaniczną, której skład chem. odpowiada składowi bazaltów (duża zawartość żelaza, magnezu, wapnia i glinu, średnia - krzemu, mała - sodu i potasu), oraz skorupę kontynentalną (budującą bloki kontynentalne) o składzie zbliżonym do składu chem. granitów (duża zawartość krzemu, średnia - glinu, wapnia, sodu i potasu, mała - żelaza; jako pierwiastki śladowe występują: lit, rubid, pierwiastki ziem rzadkich, tor, uran i in.). W skład hydrosfery wchodzą przede wszystkim tlen i wodór (a także sód i chlor), a atmosfery - azot i tlen. W atmosferze pierwiastki występują jako cząsteczki gazów, w hydrosferze - przeważnie jako jony (Na⁺, Mg²⁺, Cl-, SO₄^2-), w skorupie ziemskiej w postaci minerałów, tworzonych przez pierwiastki główne (np. ortoklaz, kwarc, kalcyt); stanowią one podstawowy budulec skał skorupy ziemskiej (minerały skałotwórcze). Możliwość tworzenia własnych minerałów przez pierwiastki podrzędne i śladowe jest ograniczona; niektóre z nich (rubid, hafn, gal, german, tal), zwane pierwiastkami rozproszonymi, są obecne jako domieszki w minerałach pierwiastków głównych; inne pierwiastki śladowe i podrzędne, które nie mają znaczenia w procesach skałotwórczych, gromadzą się lokalnie w dużych ilościach w postaci złóż (cynk, ołów, tytan, złoto, srebro, antymon, rtęć, molibden, wolfram). G. izotopów zajmuje się różnicowaniem składu izotopowego pierwiastków chem., obserwowanym zwł. w pierwiastkach lekkich, aktywnie uczestniczących w intensywnym obiegu geochemicznym (izotopy węgla ¹²C i ¹³C oraz izotopy siarki ³²S i ³⁴S, izotopy wodoru/deuteru i tlenu ¹⁶O i ¹⁸O); przedmiotem badań g. izotopów jest też zmienność stosunków izotopowych wywołana przemianami promieniotwórczymi; prawidłowość tych przemian została wykorzystana w geochronologii bezwzględnej. Działem g. jest też biogeochemia, obejmująca badania krążenia pierwiastków chem. pod wpływem życia organicznego. Pierwszymi badaczami, tworzącymi podstawy g. byli m.in.: F.W. Clarke, W.I. Wiernadski, H.S. Washington, W.M. Goldschmidt, P. Niggli, A.J. Fersman.

• geochemia, dział nauk oZiemi, z...
• POLAŃSKI, Antoni (1914-2003)
• WINOGRADOW, Aleksandr P. (1895-1975)...