Геохимия биосферы Геохимия биосферы Изложено современное состояние общей геохимии с позиций учения В.И.Вернадского о биосфере и ее переходе в стадию ноосферы. Рассмотрены вопросы положения Земли в космическом пространстве, распространенность и закономерности распределения элементов и их изотопов, формы их нахождения, механизмы миграции и концентрации на геохимических барьерах. Данные классической физической геохимии рассмотрены во взаимосвязи с материалами биогеохимии и ряда смежных научных дисциплин, при этом особое внимание уделено трем основным составляющим биосферы - косному, живому и социальному. Для студентов учреждений высшего профессионального образования, обучающихся по геологическим и экологическим специальностям. Академия, Academia 978-5-7695-5798-9
859 руб.
Russian
Каталог товаров

Геохимия биосферы

Временно отсутствует
?
  • Описание
  • Характеристики
  • Отзывы о товаре
  • Отзывы ReadRate
Изложено современное состояние общей геохимии с позиций учения В.И.Вернадского о биосфере и ее переходе в стадию ноосферы. Рассмотрены вопросы положения Земли в космическом пространстве, распространенность и закономерности распределения элементов и их изотопов, формы их нахождения, механизмы миграции и концентрации на геохимических барьерах. Данные классической физической геохимии рассмотрены во взаимосвязи с материалами биогеохимии и ряда смежных научных дисциплин, при этом особое внимание уделено трем основным составляющим биосферы - косному, живому и социальному. Для студентов учреждений высшего профессионального образования, обучающихся по геологическим и экологическим специальностям.
Отрывок из книги «Геохимия биосферы»
Долгое время не возбуждало никакого сомнения представление, что химический состав земной коры обусловливается чисто
геологическими причинами… сейчас выясняются в химическом составе земной коры
закономерности, которые в корне противоречат этим объяснениям.
В. И. Вернадский
ОТ АВТОРА
Геохимия как наука об истории химических элементов нашей
планеты все более активно используется представителями очень
широкого круга научных дисциплин. Геохимия становится меж-
дисциплинарной наукой.
Быстрое развитие геохимии привело к тому, что учебники по
этой дисциплине не успевают за актуальными задачами текущего
дня. Классическая четырехтомная «Геохимия» А.Е.Ферсмана, учебники А.А. Саукова, В.Ф.Барабанова, А.И.Тугаринова, Г.В.Войт-
кевича и переведенные на русский язык пособия Б.Мейсона,
Я.Мияки, а также другие аналогичные издания ориентированы,
прежде всего, на закономерности взаимодействия элементов в
неживом (косном) веществе. Учебное пособие В.А.Жарикова «Основы физической геохимии» (2005) на высоком уровне продолжа-
ет линию физической геохимии, которая развивалась предстателями кристаллохимического направления (В.М.Гольдшмидт,
А.Е. Ферсман, В.Ю.Эйтель и др.), но практически не выходит за
пределы неживой материи.
Во всех этих учебных изданиях основное внимание уделяется
минеральному веществу различных оболочек земной коры, по
возможности на количественном уровне. Земля рассматривается
как некоторая самостоятельная система, изолированная от Космоса. Влияние космического окружения на земные процессы здесь
не учитывается. Направления, развиваемые В.И.Вернадским, не
находят отражения, адекватного потребностям современного научного знания. Разделы геохимии земных оболочек: атмосферы,
гидросферы, литосферы — рассматриваются по отдельности, как
самостоятельные независимые системы. При этом исчезает целостность и взаимодействие отдельных геосфер.
В последнее время стали появляться учебные издания по биогеохимии, в которых основной упор делается на анализ роли живого
вещества в биогеохимической миграции элементов и ее экологи-
ческого значения. Учебники В.В.Добровольского (1998), А.С.Ор-
лова и О. С.Безгубова (2000), В. А.Алексеенко (2000, 2002, 2005)
ориентированы главным образом на живое вещество биосферы.

Н.Г.Комарова и О.А.Пикалова (2004), как и многие другие, ставят в центр внимания вопросы экологии. Эти книги учитывают
запросы современности, но каждая из них рассматривает отдельные стороны общей проблемы, уделяя гораздо меньше внимания
косному веществу как таковому.
И это неслучайно. В первой половине ХХ в., когда активно
формировалась молодая наука — геохимия, она характеризовалась дифференциацией научных дисциплин и углублением аналитического знания в каждой конкретной области. Необходима
была надежная фактическая база для перехода от общих натурфилософских логических построений к анализу на базе числа и меры.
Типичным примером может служить появление кларка как количественной характеристики среднего состава горных пород земной коры.
Дифференциация научного знания способствовала самоизоляции отдельных дисциплин. При всей прогрессивности аналитического подхода в этот период развития научного знания, он надолго
затмил синтетический подход, развиваемый В.И.Вернадским.
В.И.Вернадский всегда с большим вниманием относился к углублению конкретных научных величин, создал много новых на-
учных направлений: радиогеологию, биогеохимию, мерзлотоведение и др. «Синтетическое изучение объектов природы, — писал
он, — ее естественных тел и ее самой как целого — неизбежно
открывает черты строения, упускаемые при аналитическом под-
ходе к ним, и дает новое»*.
Во многих учебных изданиях по геохимии хотя и приводятся
данные по биосфере, но в них нет понятий «жизнь», «живое вещество»; нет углубленного отражения биосферы как области активного взаимодействия живого и косного вещества. И уже со-
всем не ощущается та огромная геологическая роль совокупности
живых организмов, значение которой подчеркивалось в фунда-
ментальных трудах В.И.Вернадского.
При таких подходах к изложению материала исчезает роль
живого вещества биосферы в эволюции всех геосфер, всей земной
коры. Невозможно найти указания на роль биогеохимических
процессов в геохимическом круговороте вещества земной коры,
на взаимодействие геосфер, на то, что вся современная атмосфера —
результат хлорофилловой функции живого вещества, а все карбо-
натные породы связаны с кальциевой функцией организмов. Меж-
ду тем сейчас уже ясно, что живое вещество не только привело к
перекачке огромных масс углекислого газа первичной атмосферы
в твердую фазу литосферы, но и меняет направление и интенсив-
ность эндогенных геохимических циклов.
Все это было чуждо развитию наук первой половины ХХ в.
Биогеохимические идеи не находили отклика в научном мире, и в
1931 г. В.И.Вернадский записал в своем дневнике: «Царство моих
идей впереди».
Время это пришло. Во второй половине ХХ в. плодотворное
развитие получили биофизика и биохимия. Постепенно научный
мир возвращается к идеям, долгое время остававшимся невостре-
бованными. Фундаментальный труд В.И.Вернадского «Биосфера»,
впервые опубликованный на русском языке в 1926 г., был полно-
стью переведен на английский только в 1998 г. с весьма обстоятельными комментариями
1
.
В 2000 г. французский журнал «Fusion» опубликовал работу
В.И.Вернадского «Биосфера и ноосфера» со вступительной стать-
ей Е.Гренье, в которой он акцентировал внимание на ключевых
моментах этой работы, особенно актуальных в наши дни, и назвал
его «отцом глобальной экологии»*
2
.
Неслучайно Президент Российской Федерации В.В.Путин на
Деловом Саммите Азиатско-Тихоокеанского экономического со-
трудничества в 2000 г. отметил, что наш соотечественник Владимир Вернадский еще в начале ХХ в. создал учение об объединяю-
щем человечество пространстве — ноосфере, в котором сочетаются интересы стран и народов, природы и общества, научное знание и государственная политика. Именно на фундаменте этого
учения фактически строится сегодня концепция устойчивого развития.
Пожалуй, следует вспомнить, что В.И.Вернадский в своих ра-
ботах большое внимание уделяет методологическим основам меж-
дисциплинарного синтеза, тем эмпирическим обобщениям и принципам, которые связывают конкретные данные отдельных научных дисциплин «и дают новое».
Сама геохимия — наука междисциплинарная. Но формиру-
ющаяся в наши дни новая научная дисциплина экология требует
еще большего объединения закономерностей, накапливаемых в
конкретных областях знания. Крупный финансист и политик,
математик по образованию Л.Ларуш в своей книге «Экономика
ноосферы» показывает, что методология В.И.Вернадского при-
менима не только к естественным, но и к социальным дисциплинам.
положений, объединяемых в целостную логическую систему. Здесь
в наибольшей мере развиваются геохимические подходы В.И.Вернадского к анализу конкретных природных объектов и ситуаций.
Именно А.И.Перельман ввел в геологическую науку такое фун-
даментальное понятие, как геохимический барьер — принципи-
альный механизм изменения направления миграции элементов в
их круговом движении в земной коре.
С тех пор и наука, и наша жизнь ушли далеко вперед. «История науки и ее прошлого, — писал В.И.Вернадский, — должна
критически составляться каждым научным поколением и не только
потому, что меняются запасы наших знаний о прошлом, открыва-
ются новые документы или находятся новые приемы восстанов-
ления былого. Нет! Необходимо вновь научно перерабатывать
историю науки, вновь исторически уходить в прошлое, потому
что благодаря развитию современного знания в прошлом получа-
ет значение одно и теряет другое. Каждое поколение научных
исследователей ищет и находит в истории науки отражение науч-
ных течений своего времени. Двигаясь вперед, наука не только
создает новое, но и неизбежно переоценивает старое, пережитое.
Необходимость нового учебного издания, отвечающего запро-
сам дня, ощущается все более явно. И не только для дальнейшей
реконструкции геохимической истории нашей планеты. Без ясного понимания биогеохимической миграции вещества невозможно эффективное решение актуальных задач быстро развивающей-
ся экологии и проблем устойчивого развития цивилизации. Стра-
тегия «покорения природы» медленно, но верно сменяется концепцией рационального природопользования. В этих условиях
образовательные программы должны быть направлены не только
на обучение, но и на адекватное воспитание личности. В настоя-
щем пособии автор пытается сделать шаг в этом направлении.
Предлагаемое учебное пособие включает четыре раздела. В первом разделе рассматривается история формирования основных геохимических идей. «Корни всякого открытия лежат далеко в глу-
бине, и, как волны бьются с разбега о берег, много раз плещется
человеческая мысль около подготовляемого открытия, пока придет девятый вал», — писал В.И. Вернадский, не только отдававший должное своим предшественникам, но и придававший боль-
шое значение пониманию эволюции научной мысли, методоло-
гии научного знания. В основе современного методологического
подхода к решению геохимических вопросов, заложенного
В.И.Вернадским, лежит целостный количественный подход к
анализу природных явлений миграции, рассеяния и концентра-
ции химических элементов земной коры и ее окружения. Не случайно свой фундаментальный труд «Биосфера» он начинает с главы «Биосфера в Космосе». «Подходя геохимически, — подчерки-
вал он, — мы охватываем всю окружающую нас природу в одном
и том же атомном аспекте». Ясное понимание различий меж-
ду природными телами, словами, их обозначающими, и отвечаю-
щими им понятиями, понимание соотношений между эмпирическими фактами, их обобщение и научное объяснение во многом определяют успех естественно-научного исследования.
Во втором разделе рассматриваются распространенность химических элементов и их изотопов в природных объектах, закономерности их распределения в природных телах, особенности
современной геохимии изотопов, строение и состав земных геосфер и более детально биосферы. Даются основы термодинамики
и кинетики геохимических процессов и физико-химические параметры реальных природных процессов.
Третий раздел посвящен закономерностям миграции, рассеяния и концентрации химических элементов. Рассматриваются
формы нахождения элементов в геологических телах, различные
типы их миграции в реальных природных условиях и возникающие на путях миграции геохимические барьеры. Подробно анализируются геохимические циклы разных масштабов, создающие
постоянный глобальный и локальный круговорот вещества в земной коре.
В четвертом разделе все рассмотренные выше процессы накладываются на шкалу времени, что позволяет шаг за шагом проследить эволюцию биосферы в рамках единого развития косного и
живого вещества планеты, ощутить ее организованность. С этих
позиций суть понятия «эволюция» перемещается от эволюции от-
дельных видов, симбиозов и даже всей биоты на биосферу в целом. Этот вопрос четко и ясно поставлен В.И.Вернадским в его
докладе «Эволюция видов и живое вещество» на заседании Общества естествоиспытателей 5 февраля 1928 г. Вопрос, не нашедший
понимания при уровне естественно-научного знания того времени, становится не только ясным, но и актуальным в наше время с
учетом достижений современного естествознания. Весь современный эмпирический материал подтверждает справедливость принципов эволюции биосферы, сформулированных В.И.Вернадским.
В ходе эволюционного развития происходит перераспределение не только вещества, но и направления и плотности распределения энергии. Эти вопросы обычно не акцентируются в учебной
литературе. А вместе с тем вещественная организованность тесно
связана с организованностью энергетической, с информационными
ресурсами конкретных систем. И хотя эти вопросы только начинают рассматриваться в геохимической литературе, они, видимо,
будут иметь огромное значение для дальнейшего развития геохимии ноосферы. Поэтому им также уделено внимание при анализе
ряда вопросов.
Наконец, в последних главах о ноосфере и путях решения кризисных ситуаций систематизируются многочисленные данные о
роли Человека как геологической силы, значении научного знания в этом процессе, предлагаются принципиальные подходы к
ликвидации глобальных и локальных последствий технического
прогресса. Впервые делается попытка рассмотреть роль информации в эволюции земной коры и развитии ноосферы.
Все перечисленные проблемы рассматриваются с позиций
классических достижений геохимических знаний, накопленных
в ХХ в., с учетом быстро поступающих новых данных и результа-
тов их обобщений. При этом все многочисленные эмпирические
обобщения, полученные в предыдущее время, не теряют своего
значения. Они просто приобретают иной смысл, иное теоретическое объяснение, учитывающее новые эмпирические факты.
В целом предлагаемое учебное пособие объединяет данные
классической физической геохимии и материалы более поздних
исследований по биогеохимии в единое взаимосвязанное изложе-
ние основных моментов этих двух направлений, не углубляясь в
каждое из них, а концентрируя внимание читателей на трех основных «синтезах космоса» — косном, живом и социальном.
Автор надеется, что возрождение геохимических идей В.И.Вернадского не только полезно, поскольку расширяет наше понимание естественных природных процессов, идущих по независимым
от нас законам Природы, но и необходимо для решения актуальных проблем дальнейшего развития цивилизации.

Оставить заявку на описание
?
Содержание
От автора ....................................................................................................... 3
Введение ....................................................................................................... 9
РАЗДЕЛ I
ГЕОХИМИЯ — НАУКА ХХI ВЕКА
Глава 1. Из истории геохимических идей ..................................................12
Глава 2. Методология естественно-научного изучения
природы ...................................................................................................25
2.1. Естественные тела природы ........................................................25
2.2. Эмпирические факты и эмпирические
обобщения ..................................................................................... 27
2.3. Научные объяснения ................................................................... 28
2.4. Анализ и синтез ........................................................................... 29
2.5. Система научного знания ............................................................ 30
2.6. Научные принципы .....................................................................31
2.7. Представления о Космосе ........................................................... 36
2.8. Физическая и химическая анизотропия .................................... 38
2.9. Диссимметрия .............................................................................. 39
2.10. Степень открытости и равновесности геохимических
систем ............................................................................................41
2.11. Место геохимии в естественно-научном
знании ...........................................................................................42
2.12. Классификации природных объектов ...................................... 43
2.13. Моделирование природных процессов ....................................46
РАЗДЕЛ II
СТРОЕНИЕ И СОСТАВ ПРИРОДНЫХ ОБЪЕКТОВ
Глава 3. Распространенность химических элементов в природных
объектах .................................................................................................. 48
3.1. Строение атомов химических элементов ................................... 48
3.2. Распространенность элементов в космосе ................................. 50
3.3. Современные взгляды на происхождение
Солнечной системы ...................................................................... 58
3.4. Эволюция представлений о происхождении
земных оболочек........................................................................... 60
3.5. Средний элементный состав земной коры
и ее слоев ......................................................................................63
3.6. Преобладающие минералы пород литосферы ........................... 65
3.7. Анализ распределения химических элементов .......................... 67
3.8. Масштабы объектов и анализа ................................................... 73
3.9. Картирование распределения элементов ................................... 78
Глава 4. Основы геохимии изотопов .......................................................... 80
4.1. Стабильные и радиоактивные изотопы ..................................... 80
4.2. Принципы методов радиогенного определения возраста
геологических объектов ............................................................... 88
4.3. Радиогенные изотопы .................................................................. 90
4.4. Методы неравновесного изотопного
датирования .................................................................................. 96
4.5. Космогенные радионуклиды — трассеры
природных процессов .................................................................. 96
Глава 5. Строение и состав земных геосфер ........................................... 101
5.1. Геосферы Земли ......................................................................... 101
5.2. Атмосфера ................................................................................... 102
5.3. Гидросфера ................................................................................. 114
5.4. Литосфера ................................................................................... 131
Глава 6. Биосфера ..................................................................................... 138
6.1. Понятие «биосфера» .................................................................. 138
6.2. Понятие «живое вещество» ....................................................... 142
6.3. Возникновение биосферы ......................................................... 144
6.4. Биокосные тела .......................................................................... 146
6.5. Различия между живым и косным веществом ........................ 148
6.6. Геохимические функции живого вещества .............................. 150
6.7. Геохимические функции абиотических
геосфер ........................................................................................ 156
6.8. Биомасса Земли .......................................................................... 157
6.9. Границы биосферы .................................................................... 158
6.10. Структура биосферы ................................................................ 159
6.11. Биокосные системы ................................................................. 165
6.12. Энергетика биосферы .............................................................. 169
6.13. Организованность биосферы .................................................. 172
6.14. Области былых биосфер .......................................................... 174
Глава 7. Термодинамика геохимических процессов ................................. 177
7.1. Термодинамика в геохимии ...................................................... 177
7.2. Термодинамические системы .................................................... 178
7.3. Исходные положения термодинамики ..................................... 180
7.4. Состояние химического равновесия ......................................... 184
7.5. Термодинамические расчеты .................................................... 187
7.6. Физико-химические диаграммы ............................................... 193
7.7. Равновесное и устойчивое состояния ...................................... 203
7.8. Кинетика геохимических процессов ........................................ 205
7.9. Подвижность компонентов и локальные равновесия
в реальных геологических системах .......................................... 207
7.10. Термодинамика живого вещества ........................................... 208
РАЗДЕЛ III
ГЕОХИМИЧЕСКИЙ КРУГОВОРОТ ВЕЩЕСТВА И ЭНЕРГИИ
Глава 8. Формы нахождения элементов
в геологических телах .......................................................................... 211
8.1. Понятие о формах нахождения элементов .............................. 211
8.2. Минеральные формы ................................................................. 211
8.3. Формы нахождения элементов в горных породах .................. 220
8.4. Формы нахождения элементов в растворах,
расплавах и газах ........................................................................ 221
8.5. Элементы в живых организмах ................................................. 224
Глава 9. Миграция химических элементов .............................................. 227
9.1. Миграция и ее параметры ......................................................... 227
9.2. Факторы миграции .................................................................... 229
9.3. Дифференциальная миграция ................................................... 229
9.4. Поверхностный перенос ............................................................ 230
9.5. Эндогенная миграция элементов ............................................. 232
9.6. Механизмы миграции ................................................................ 237
Глава 10. Геохимические барьеры ............................................................ 251
10.1. Основные характеристики геохимического
барьера ......................................................................................... 251
10.2. Типы барьеров .......................................................................... 253
10.3. Процессы рудообразования на геохимических
барьерах ....................................................................................... 269
10.4. Экологическая роль геохимических барьеров ....................... 271
Глава 11. Геохимические циклы ............................................................... 272
11.1. Природные круговые процессы .............................................. 272
11.2. Метаболизм биосферы ............................................................. 279
11.3. Геохимические циклы отдельных элементов ......................... 280
11.4. Цикличность и эволюция ........................................................ 289
РАЗДЕЛ IV
ЭВОЛЮЦИЯ ЗЕМНОЙ КОРЫ
Глава 12. Эволюция биосферы ................................................................. 292
12.1. Идея эволюции ......................................................................... 292
12.2. Происхождение жизни ............................................................ 294
12.3. Круговорот вещества — механизм развития .......................... 298
12.4. Страницы эволюции биосферы .............................................. 299
12.5. Эволюция процессов рудообразования .................................. 306
12.6. Основные принципы эволюции биосферы ........................... 309
12.7. Геологические и биологические ритмы ................................. 310
12.8. Развитие информационного обмена в биосфере .................. 316
12.9. Косное и живое в эволюции биосферы ................................. 320
Глава 13. Переход биосферы в ноосферу ................................................ 323
13.1. Появление человека — новый этап
эволюции биосферы ................................................................... 323
13.2. Человек — геологическая сила................................................ 325
13.3. Ноосфера — стадия развития биосферы ................................ 330
13.4. Начало ноосферы ..................................................................... 332
13.5. Ноосфера нашего времени ...................................................... 334
13.6. Энергия ноосферного развития .............................................. 334
13.7. Научная мысль ......................................................................... 336
13.8. Информация в развитии ноосферы ........................................ 337
Глава 14. Пути ноосферного развития ..................................................... 340
14.1. Общая экология ....................................................................... 340
14.2. Техническое мышление ........................................................... 341
14.3. Экологические обстановки ...................................................... 341
14.4. Существующие подходы к решению экологических
проблем ....................................................................................... 342
14.5. Минимизация техногенных загрязнений .............................. 347
14.6. Системный подход ................................................................... 350
14.7. Ноосферная стратегия XXI века ............................................. 351
14.8. Пути решения глобальных экологических проблем ............. 353
14.9. Минимизация извлечения продуктов жизнеобеспечения .... 354
14.10. Симбиотическая система получения продуктов
жизнеобеспечения ...................................................................... 356
Приложения ............................................................................................... 362
Список литературы ................................................................................... 372
Аудитория:   18 и старше
Бумага:   Офсет
Масса:   445 г
Размеры:   217x 147x 22 мм
Оформление:   Частичная лакировка
Тираж:   2 000
Литературная форма:   Учебное пособие
Сведения об издании:   1-е полное издание
Тип иллюстраций:   Портрет, Черно-белые, Таблицы
Отзывы
Найти пункт
 Выбрать станцию:
жирным выделены станции, где есть пункты самовывоза
Выбрать пункт:
Поиск по названию улиц:
Подписка 
Введите Reader's код или e-mail
Периодичность
При каждом поступлении товара
Не чаще 1 раза в неделю
Не чаще 1 раза в месяц
Мы перезвоним

Возникли сложности с дозвоном? Оформите заявку, и в течение часа мы перезвоним Вам сами!

Captcha
Обновить
Сообщение об ошибке

Обрамите звездочками (*) место ошибки или опишите саму ошибку.

Скриншот ошибки:

Введите код:*

Captcha
Обновить