Геосинклинальные пояса и древние платформы неогея 2 страница

Г. м. р. быстро развиваются, успешно решая задачи поисков и разведки полезных ископаемых, особенно в районах, закрытых толщами рыхлых отложений, на больших глубинах, а также под дном морей и океанов.

Лит.: Соколов К. П., Геофизические методы разведки, М., 1966; Федынский В. В., Разведочная геофизика, М.. 1967; Хмелевский В. К.. Краткий курс разведочной геофизики, М., 1967.

В. В. Фодынский.

ГЕОФИЗИЧЕСКИЙ СПУТНИК, искусственный спутник Земли (ИСЗ), конструкция и научное оборудование к-рого предусматривают проведение исследований геофизич. параметров - плотности атмосферы, геомагнитного поля, радиационного поля Земли и др. На ИСЗ могут выполняться как отдельные измерения, так и комплексные геофизич. исследования, позволяющие изучать коррелирова-ние отдельных параметров между собой. Первым ИСЗ такого типа является 3-й советский искусств, спутник Земли (запущен в 1958). В 1964 и позже в США запущены серии орбитальных геофизич. обсерваторий (ОГО) и полярных орбитальных геофизич. обсерваторий (ПОГО), на к-рых проведены разнообразные гепфизич. измерения, в частности в зоне полярных сияний и в полярной шапке.

В нек-рых случаях измерения на Г. с. осуществляются в комплексе со спец. программой наблюдений на сети наземных станций, что позволяет исследовать взаимосвязь между отдельными геофизич. параметрами, а также изучать солнечно-земные связи (см. Гелиогеофизика). Примером такого спутника является " Космос-261" (запущен в 1968), проводивший измерения одновременно с наблюдениями на сети ионосферных станций социалистических стран. Особый тип составляют Г. с., выполняющие оперативные наблюдения и имеющие прикладное значение, напр, метеорологические спутники.

Развитие геофизич. исследований с помощью ИСЗ, вероятно, приведёт к созданию специализированных геофизич. орбитальных станций. Геофизич. наблюдения могут включаться также в программу работ орбитальных станций более широкого профиля. Напр., такие наблюдения были выполнены в июне 1971 экипажем сов. орбитальной станции " Салют" в составе Г. Т. Добровольского, В. Н. Волкова, В. И. Пацаева. М. Г. Крошкин.

ГЕОФИЗИЧЕСКИХ МЕТОДОВ РАЗВЕДКИ ИНСТИТУТ Всесоюзный (ВНИИ Геофизика), научно-исследовательский институт Министерства геологии СССР, образован в 1944 в Москве. Имеет филиалы в Баку, Краснодаре, Октябрьском и отделение в Ра-менском (Моск. обл.). Постоянно действующая экспедиция осуществляет проверку научных положений теоретич. и методич. характера, а также проводит апробацию нового геофизич. оборудования. Основные отделы: сейсмо-, грави-, магнито- и электроразведочный, промысловой геофизики, вычислит. техники (для обработки материалов геофизич. разведки). Научная проблематика: разработка способов и технич. средств для поисков и разведки нефтяных и газовых месторождений геофизич. методами. Результаты исследований печатаются в сборниках " Прикладная геофизика" (с 1945), " Разведочная и промысловая геофизика" (1950-64) и " Разведочная геофизика" (с 1964). М. П. Полшков.

ГЕОФИТЫ (от гео... и греч. phyton - растение), многолетние растения, у к-рых органы, обеспечивающие перезимовку или перенесение длительной засухи, и почки возобновления (на корневищах, клубнях, в луковицах) скрыты в почве. Г.- одна из жизненных форм растений. Части растений - Г., предназначенные к переживанию неблагоприятных условий, защищены почвой, а в холодное зимнее время ещё спадом из отмерших наземных органов и снегом. К Г. относятся мн. луковичные растения (напр., лилейные), корневищные (среди к-рых много злаков и осок) и клубненосные.

ГЕОФОН (от гео... и...фон), приёмник звуковых волн, распространяющихся в верхних слоях земной коры. Г. представляет собой коробку, внутри к-рой упруго закреплена тяжёлая масса между двумя тонкими гибкими металлич. пластинками. Звуковые колебания, распространяющиеся в почве, приводят в движение соприкасающийся с почвой корпус коробки, тогда как тяжёлая масса вследствие инерции остаётся неподвижной. В ранних конструкциях Г. инертная масса крепилась на диафрагму, разделявшую внутренность коробки на 2 отсека (рис. 1); перемещения диафрагмы относительно корпуса вызывали по обе стороны диафрагмы чередующиеся сжатия и разрежения, к-рые через трубки передавались к ушам наблюдателя. Совр. Г. (сейсмографы разведочные) снабжены электромеханич. преобразователями, с помощью к-рых колебания почвы преобразуются в колебания электрич. тока (рис. 2), усилителем и регистрирующим шлейфовым осциллографом. Г. пользуются при акустической разведке горных пород, в военном деле для прослушивания сапёрных работ, а также в горноспасательных работах. Часто применяются Г., действующие на принципе вибрографа. Г., в к-ром осн. элементом улавливания звуковых волн определённой длины является кристалл пьезокварца, наз. пъе-эогеофоном.

Рис. 1. Схема геофона: 1 - корпус; 2 - диафрагма; 3 - груз; 4 - рабочие объёмы; 5 - слуховые трубки; 6 - почва.

[ris]

Рис. 2. Электромагнитный геофон: 1 - корпус; 2 - инертная масса - магнит; 3 - полюсные наконечники; 4 - изменяющиеся зазоры между наконечниками магнита и сердечниками (У) электромагнита; 6 - плоские пружины, поддерживающие магнит.

[ris]

ГЕОХИМИИ И АНАЛИТИЧЕСКОЙ ХИМИИ ИНСТИТУТ им. В. И. Вернадского (ГЕОХИ), научно-исследовательский институт АН СССР. Организован в 1947 на базе Лаборатории геохи-мич. проблем, основанной по инициативе В. И. Вернадского в 1929 в Москве. Главное направление геохимич. исследований-разработка физико-химич. теории геологич. процессов с целью создания теоретич. основ геохимич.

методов поисков и прогнозирования месторождений полезных ископаемых, а также исследования космич. вещества и ядерных геохимич. процессов. В отделе аналитич. химии развивается теория ана-литич. химии, разрабатываются методы разделения элементов и новейшие инструментальные методы их определения. Результаты исследований публикуются в периодических изданиях (" Геохимия", с 1956, " Журнал аналитической химии", с 1946) и в монографических изданиях. Награждён орденом Ленина (1967).

Н. И. Хитаров.

ГЕОХИМИЧЕСКАЯ ДИАГРАММА, парагенетическая диаграмма, графическое изображение последовательности кристаллизации и последующих преобразований минералов, а также их парагенетических ассоциаций. Г. д. изображают обычно последовательность выделения минералов в какой-либо конкретной породе, месторождении или типе руд.

На ось абсцисс наносятся темп-ры кристаллизации соответствующих минералов, на ось ординат - отдельные минералы, расположенные сверху вниз в последовательности их выделения. Градуировка темп-ры даётся по геол. термометрам (см. Геологическая термометрия) - минералам, обладающим определённой темп-рой плавления (с поправкой на давление) или известной темп-рой полиморфного превращения. Время начала и конца выделения минерала на диаграмме обозначается горизонтально вытянутыми фигурами. Чем обильнее выделение минерала, тем шире фигура по вертикали. Несколько последовательных фигур для одного и того же минерала означает существование нескольких генераций минерала (см. Генерация минералов). Звёздочка в конце фигуры обозначает растворение этого минерала или замещение его другим. В конце пунктирной линии указывается начало выделения замещающего минерала. Каждой фазе (вертикальные графы) отвечает определённая парагенетич. ассоциация минералов. При сопоставлении химич. составов выделившихся минералов на Г. д. можно установить последовательность и масштаб фиксации в них химич. элементов.
[ris]

Г. д. Составляются при геол. поисках и разведке месторождений, при изучении их генезиса, при классификации типов руд и т. д. Методика составления Г. д. разработана акад. А. Е. Ферсманом.

Лит.: Ферсман А. Е., Пегматиты, 3 изд., М., 1940; его же, Геохимия, т. 2, Л., 1934; Щербина В. В., Геохимия, М.-Л., 1939. В. В. Щербина.

ГЕОХИМИЧЕСКАЯ КЛАССИФИКАЦИЯ ЭЛЕМЕНТОВ, подразделяет хим. элементы по признаку их геохимич. сходства, т. е. по признаку их совместной концентрации в определённых природных системах.

Наиболее известные Г. к. э. были предложены норв. геохимиком В. М. Гольд-шмидтом (1924) и рус. геологами В. И. Вернадским (1927), А. Е. Ферсманом (1932) и А. Н. Заварицким (1950). По предложенной В. М. Гольдшмидтом Г. к. э. (построенной с учётом положения элементов в периодич. системе элементов, типа электронного строения атомов и ионов, специфичности проявления сродства к тем или иным анионам, положения данного элемента на кривой атомных объёмов) все хим. элементы делятся на 4 группы: литофильные, халькофильные, сидерофильные и атмофильные.

Литофильные (от греч. lithos - камень и phileo - люблю, имею склонность) - элементы горных пород. На внешней оболочке их ионов, как в атомах инертных газов, располагаются по 8 электронов (в ряду Li - по два). Они трудно восстанавливаются до элементарного состояния; наиболее характерны для них соединения с кислородом (подавляющая масса этих элементов входит в состав силикатов). В природе встречаются таклсе в виде окислов, галогенидов, фосфатов, сульфатов, карбонатов. Преимущественно парамагнитны; располагаются на нисходящих участках кривой атомных объёмов. К ним относятся 54 элемента: щелочные и щёлочноземельные, В, Al, Sc, лантаноиды и актиноиды (Ac, Th, Pa, U); С, Si, Ti, Zr, Hf, P, V, Nb, Та, О, Cr, W, галогены и Mn (возможно Тс и At).

Халькофильные (от греч. chalkos - медь), по В. М. Гольдшмидту, или тиофильные (от греч. theion - сера), по Дж. Р. Гиллебранду (1954), - элементы сульфидных руд: Сц, Ag, Au, Zn, Cd, Hg, Ga, In, Tl, Ge, Sn, Pb, As, Sb, Bi, S, Se, Те. На внешней оболочке их катионов располагаются 18 электронов (S^2-, Se^2-, Те^2- по 8 электронов). В природе встречаются в виде сульфидов, селенидов, теллуридов и сульфосолей (исключением является олово, в виде касситерита SnO₂). В элементарном состоянии в природе встречаются Au, Ag, Сu, As, S, Bi и нек-рые др. Преим. диамагнитны, располагаются на восходящих участках кривой атомных объёмов.

Сидерофильные (от греч. sideros - железо) - элементы с достраивающейся электронной оболочкой. Сюда относятся все элементы VIII гр. периодич. системы, а также Мо и Re - всего 11 элементов. Располагаются в минимумах кривой атомных объёмов, ферромагнитны и парамагнитны. Обнаруживают специфическое хим. сродство к мышьяку (спер-рилит PtAs₂, леллингит FeAs₂, хлоантит NiAs₂, кобальтин CoAsS), неск. меньше к сере Гпентландит (Fe, Ni)₉ S₈, молибденит MoS₂ и др.], а также к Р, С, N. Платиноиды в природе находятся преим. в элементарном состоянии, железо как в виде окислов и силикатов, так и в виде сульфидов, реже арсенидов и в самородном состоянии.

Атмофильные (от греч. atmos- пар, испарение) - элементы атмосферы. К этой rpyune относятся все инертные газы (от Не до Rn), N и Н - всего 8 элементов. В природе для них характерно газообразное состояние. Большинство из них имеет атомы с заполненной электронной внешней оболочкой, располагаются в верхних частях кривой атомных объёмов; преим. диамагнитны. Для большинства (кроме водорода, близкого к литофиль-ным элементам) характерно нахождение в природе в элементарном состоянии.

По приведённой классификации все элементы распределяются по главнейшим ге-нетич. и парагенетич. природным ассоциациям. Понятия " биофильные" (элементы живых организмов) и " талассо-фильные" (элементы морской воды) лежат вне этой классификации.

Лит.: Ферсман А. Е., Геохимия, т. 1, Л., 1933; Щербина В. В., Геохимия, М.-Л.,. 1939; GqldschraidtV. M., Geochemische Verteilungsgesetze der Elemente, Bd 1-8, Kristiania, 1923-27; Войткевич Г. В. [и др.], Краткий справочник по геохимии, М., 1970. В. В. Щербина.

ГЕОХИМИЧЕСКАЯ ФАЦИЯ, совокупность физико-химич. условий среды, определяющих характер седиментации и диагенеза осадков. Г. ф. характеризуется ограниченными колебаниями значений концентрации водородных ионов (рН), окислительно-восстановительного потенциала (Eh), температуры, минерализации и солевого состава вод, концентрации органич. вещества в осадках и сопровождается типичными ассоциациями аутигенных минералов. Параметры, свойственные той или иной Г. ф., могут быть непосредственно измерены в современных морских и внутриматериковых водоёмах и лишь с известным приближением реконструированы для древних бассейнов. Обычно основой для этого служат количественные соотношения аутигенных минералов поливалентных элементов (Fe, Mn, U, S и др.), обладающих определёнными полями устойчивости в рамках системы Eh -рН.

Выделяют две основные группы Г. ф.- континентальные и морские. Первые отличаются преимущественным развитием окислит, условий (избыток свободного кислорода), тогда как вторые - широким диапазоном условий, от резко восстановительных, развитых обычно в осадках, обогащённых органич. веществом (сульфидные Г. ф.), через нейтральные (лептохлоритовые Г. ф.) до резко окислительных (Г. ф. окислов и гидроокислов железа).

Г. ф. изменяются во времени в сторону большей их восстановленности в условиях устойчивого накопления осадков на дне прогибающихся бассейнов либо, в сторону большей их окисленности - при подъёме морского дна. Понятие " Г. ф." впервые введено в науку советским ли-тологом Л. В. Пустоваловым (1933).

Лит.: Пустовалов Л. В., Геохимические фации и их значение в общей иприкладной геологии, " Проблемы советской геологии", 1933, т. 1, № 1; Ферсман А. Е., Геохимия, т. 2, Л., 1934; Теодоро-вич Г. И., Осадочные геохимические фации, " Бюл. Московского общества испытателей природы. Отдел геологический", 1947, т. 22(1); Гуляева Л. А., Геохимические фации, окислительно-восстановительные обстановки и органическое вещество осадочных пород, в кн.: Советская геология, сб. 47, М., 1955. А.Б.Ронов.

ГЕОХИМИЧЕСКИЕ КАРТЫ, карты, отображающие закономерности пространственного распределения хим, элементов в горных породах. Выявляют области рассеяния и зоны концентрации элементов в разных типах пород (изверженных, осадочных, метаморфич.) и в пределах различных структурных зон региона.

Согласно классификации А. Е. Ферсмана, различают общие и частные Г. к. Общие Г. к. составляются на основе использования качественных и полуколичеств, аналитич. данных, к-рые наносятся на генерализованную геологич. или тектонич. основу в виде хим. символов различной величины и формы и показывают участки присутствия или повышенной концентрации отд. элементов и их групп. При составлении частных (поэлементных) Г. к. используются результаты количественных определений, характерных для данного региона элементов. Частные Г. к. обычно составляются для элементов, определяющих металлоге-нич. и пром. специализацию региона (напр., Сu, Pb, Zn, Ni, U и др.), или для сопутствующих элементов-индикаторов, имеющих большое поисковое значение (напр., S, As, Sb, F, C1 и др.). Изменения абсолютных или относительных (по сравнению с кларком) содержаний каждого из элементов в породах на площади региона отображаются сменой цветов раскраски или изолиниями.

При геохимич. картировании территорий, сложенных осадочными или осадоч-но-вулканогенными породами и хорошо обеспеченных буровыми данными, наиболее рационально построение литолого-геохимических карт. На литолого-геохимич. картах (см. карту) изолинии отображают количественное изменение содержания какого-либо одного характерного элемента или величины отношения геохимически близкой пары элементов в стратиграфически одновозраст-ных толщах, отлагавшихся в пределах древнего бассейна седиментации. Литоло-го-палеогеографическая основа такой карты позволяет рассматривать концентрации элемента (напр., Al, Fe, Mn, Р, U и др.) на фоне реконструируемых фациальных и климатич. условий образования осадков данного возраста; при этом учитываются расположение древних береговых линий, областей сноса, их петрографич. состав, а при достаточном количестве исходных данных - и физико-хим. условия, существовавшие в области выветривания и в толще осадков на дне бассейна.

Г. к. вместе с прилагаемыми к ней разрезами, гистограммами, таблицами химич. и минералогич. анализов и др. геохим. материалами помогают истолковывать причины возникновения аномальных (промышленных) концентраций элементов по сравнению с фоновыми их содержаниями во вмещающих породах региона. Г. к. существенно дополняют данные прогнозно-металлогенич. карт, способствуя выявлению перспективных площадей при поисках месторождений эндогенных и экзогенных полезных ископаемых. Отражение на Г. к. областей повышенных и особопониженных концентраций нек-рых элементов (напр., J, В, Sr, Сu и др.) представляет также особый интерес для медицины и с. х-ва, т. к. с ними связаны заболевания человека и животных (см. Биогеохимические провинции, Биогеохимические эндемии). Особенности миграции химич. элементов в условиях современного ландшафта выявляются с помощью составления ланд-шафтно-геохимич. карт (см. Геохимия ландшафта).

Лит.: Гинзбург И. И., Муканов К. М., Основные принципы составления геохимических карт рудных районов при металлогенических исследованиях, в кн.: Металлогенические и прогнозные карты, А. А., 1959; Казмин В. Н., Орлов И. В., К вопросу о принципах составления геохимических карт при геологической съемке, " Советская геология", 1966, М°6; Ронов А. Б., Ермишкина А. И., Методика составления количественной лито-лого-геохимической карты, " Доклады АН СССР", 1953, т. 91, №5; Ферсман А. Е., Геохимические и минералогические методы поисков полезных ископаемых, Избранные труды, т. 2, часть 3, М, 1953, разд. 6 (геохимическое картирование), с. 556 - 559.

А. Б, Роков.

ГЕОХИМИЧЕСКИЕ ПОИСКИ полезных ископаемых, методы, основанные на исследовании закономерностей распределения химических элементов в литосфере, гидросфере, атмосфере и биосфере с целью обнаружения месторождений полезных ископаемых. Соответственно характеру вещества, исследуемому в геологопоисковых целях, различают литохим., гидрохим., атмохим. (газовые) и биогеохим. методы. Местное среднее содержание хим. элементов в горных породах, почвах, природных водах, в приземной атмосфере и растениях в удалении от месторождений характеризует т. н. геохимический фон (С_ф), близкий к цифрам кларков элементов. Вблизи залежей полезных ископаемых содержания хим. элементов закономерно изменяются, образуя геохим. аномалии - признаки возможного нахождения пром. месторождений. Эти аномалии представляют собой первичные и вторичные ореолы и потоки рассеяния вещества полезного ископаемого (см. Ореолы рассеяния), возникающие в процессе образования месторождений или в результате последующей миграции хим. элементов. Геохим. ореолы месторождений значительно превышают размеры залежей и нередко приурочены к покрывающим породам, т. е. расположены вблизи поверхности, что облегчает их обнаружение и в благоприятных условиях определяет высокую эффективность Г. п. В отличие от пром. содержания полезных компонентов в залежах, содержание тех же хим. элементов в аномалиях часто лишь ничтожно отличается от местного фона, что требует для их обнаружения высокочувствит. методов. Напр., при Г. п. месторождений ртути анализ горных пород ведётся с чувствительностью 1*10^-8 % Hg, золота 1*10^-7' % Аи, что соответственно в 10 млн. и в 3 тыс. раз меньше пром. содержания этих металлов. Критерием для выделения аномалий служит содержание хим. элемента, зависящее от нормального или логнормального закона распределения фоновых содержаний.

Г. п. проводятся систематическим определением содержаний хим. элементов в пределах исследуемого района путём отбора проб по определённой поисковой сетке для последующего анализа их состава. В пробах определяют содержание хим. элементов искомого полезного ископаемого - основных ценных компонентов залежи или их спутников. Более прогрессивны Г. п., не требующие отбора проб (воздушные и автомобильные методы) с непрерывной автоматич. записью, или пешеходные с отсчётом показаний приборов в точках наблюдений. Такие приборы пока созданы для определения содержаний ограниченного числа хим. элементов (напр., радиометры, берилломет-ры).

Наиболее широко проводятся Г. п. рудных месторождений, важнейшее значение среди них имеет литохимическая съёмка, к-рая основана на массовом опробовании горных пород и продуктов их выветривания. С помощью этого метода открыты многие месторождения цветных, редких металлов и золота, в т. ч. находящиеся в скрытом залегании и недоступные для выявления обычными геол. методами. Гидрохимический метод основан на исследовании состава природных поверхностных и подземных вод путём получения сухого остатка, соосаждения или экстракции рудных элементов с последующим спектральным или хим. анализом. При поисках сульфидных месторождений индикаторами оруденения могут служить пониженные значения рН и высокие содержания в водах сульфат-иона (SO''). Г. п. месторождений нефти и газа основаны на определении содержаний углеводородных газов в почвенном воздухе или в пробах горных пород (см. Газовая съёмка, Газовый каротаж). Биогеохимический метод основан на исследовании хим. состава растений, обычно путём их предварит, озоления и последующего спектрального анализа. Применение гидро- и биогеохим. методов целесообразно в условиях, неблагоприятных для проведения литохим. поисков.

В результате Г. п. составляются карты и графики содержаний элементов-индикаторов полезных ископаемых, по к-рым с учётом геол. и др. данных проводится интерпретация выявленных геохим. аномалий; среди них, как правило, только немногие отвечают пром. месторождениям. Поэтому оценка геохим. аномалий требует тщательного анализа условий рассеяния и концентрации хим. элементов на основе теоретич. законов геохимии. Возрастающее значение при обработке результатов Г. п. получают матем. методы с использованием ЦВМ. Эффективность Г. п. обеспечивается их совместным проведением с геол. и геофиз. исследованиями, в сочетании с проходкой горных выработок и буровых скважин.

Теоретич. основы Г. п. были заложены в трудах В. И. Вернадского; впервые эти методы получили применение в СССР (Н. И. Сафронов, А. П. Соловов, В. А. Соколов).

Лит.: Вернадский В. И., Избр. соч., т. 1, М., 1954; Инструкция по геохимическим методам поисков рудных месторождений, М., 1965; Сафронов Н. И., Основы геохимических методов поисков рудных месторождений, Л., 1967.

ГЕОХИМИЧЕСКИЕ ПРОВИНЦИИ, отдельные области и районы, характеризующиеся специфич. преобладанием одних хим. элементов (в изверженных горных породах называется " специализацией" по тому или иному хим. элементу) и недостатком других. Проявляется в отклонении от соотношений средних содержаний хим. элементов (см. Кларки) в земной коре: чем больше отклонение, тем контрастнее выражена данная Г. п. и тем сильнее это сказывается на локализации в данной области месторождений определённых типов полезных ископаемых, на особенностях характерных почв, минерализации подземных и поверхностных вод, растительности и животного мира, вызывая иногда специфич. заболевания растений и особенно животных (см. Биогеохимические эндемии).

Изучение Г. п. помогает решению ряда задач региональной геохимии. Зная специфику хим. состава преобладающих элементов в данной Г. п., можно более целеустремлённо проектировать в данном р-не геохимические поиски месторождений полезных ископаемых. Как правило, чем больше отклонений от " кларка" в сторону превышения, тем вероятнее нахождение месторождений данного элемента при условии, что соотношение других элементов не препятствует его концентрации. Рудоносные комплексы изверженных пород в отличие от нерудоносных характеризуются более неравномерным содержанием рудных элементов. В. В. Щербина.

ГЕОХИМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ, процессы изменения хим. состава горных пород и минералов, а также расплавов и растворов, из к-рых они образовались. В результате Г. п. происходит миграция хим. элементов (удаление одних, привнес и концентрация других), изменение их валентных состояний и т. д.

Г. п. могут быть подразделены на след, группы: геологич. предыстории, эндогенные, экзогенные и метаморфогенные. Г. п. геологич. предыстории охватывают процессы, связанные с образованием Земли как небесного тела. Эндогенные Г. п. начинаются с выплавления магмы из верхней мантии, её дегазации и дифференциации. Характер и степень дифференциации магмы обусловлены совокупностью ряда физико-хим. процессов (падение темп-ры, выделение летучих, ассимиляция, кристаллизационная и гравитационная дифференциация и др.), вследствие которых из магмы возникают породы, разные по хим. составу, структуре и с различными количественными соотношениями одних и тех же минералов. При охлаждении основной и ультраосновной магм из расплава в твёрдые фазы в первую очередь переходят преим. соединения железа, магния, кальция, хрома, титана, а также платина и элементы её группы. Продуктами первой стадии кристаллизации являются ультраосновные и основные горные породы (дуниты, перидотиты, габбро, пироксени-ты и др.) и связанные с ними рудные минералы: магнетит, хромит, титано-магнетит и др., образующие иногда промышленные месторождения. В результате выделения из магмы указанных элементов она становится более кислой и по своему составу приближается к диоритовой магме. В ходе дальнейшей кристаллизации магма обогащается кремнием, алюминием, щелочными металлами, летучими элементами и по своему составу приближается к гранитной магме. Кристаллизация последней даёт граниты и остаточный пегматитовый расплав, при застывании к-рого образуются пегматитовые жилы (см. Пегматиты), часто обогащённые минералами редких элементов. Взаимодействие летучих с уже закристаллизовавшейся горной породой приводит к процессам автометаморфизма. Повышенные количества щелочных металлов в остаточном расплаве вызывают явления щелочного метасоматоза, часто с привносом редких элементов, и превращения гранодиоритов и гранитов в щелочные граниты, сиениты и нефелиновые сиениты. При участии паров, газов и горячих растворов, выделившихся из магмы (постмагматических), происходят процессы скарнообразования (см. Скарны), грейзенизации, пропилитизации, березитизации (см. Березит), серпенти-низации, лиственитизации и образования гидротермальных месторождений меди, свинца, серебра, цинка, олова, вольфрама, золота и др. Под воздействием растворов различного состава происходят следующие виды метасоматоза: щелочной, кальциевый, магнезиально-желези-сто-силикатный, хлор-фтор-борный, карбонатный и пр.

Экзогенные Г. п. охватывают все виды выветривания горных пород и слагающих их минералов (разложение, окисление, гидратация, карбонатизация и пр.), протекающие во влажном климате с участием почвенных кислот, а в сухом (аридном) климате в щелочной среде при резком преобладании окислительных реакций. Продукты выветривания переносятся преимущественно водными потоками в океаны, моря и континентальные водоёмы (озёра) в виде механич. взвеси, истинных и коллоидных растворов. Состав растворов претерпевает изменения под влиянием поглотительной способности почв и сорбции элементов глинами; большую роль при этом играют микроорганизмы. В морских водоёмах происходит хим. дифференциация элементов: у берегов отлагаются руды алюминия - бокситы, далее руды железа, марганца, фосфориты и за ними известняки и доломиты. Образовавшиеся осадки в результате воздействия процессов коагуляции, дегидратации и т. д. превращаются на стадии раннего диагенеза в горную породу, а под влиянием перераспределения веществ без при-вноса извне на стадии позднего диагенеза происходит образование конкреций и т. д. (см. Диагенез).

Дальнейшее хим. изменение осадочных пород происходит под влиянием привноса вещества извне, а также роста температур и давлений при погружении пород на значительные глубины (см. Эпигенез).

В результате метаморфизма происходит более глубокий процесс преобразования вещества горных пород с перекристаллизацией. В зависимости от температуры и давления образуются различные мета-морфич. фации пород: зелёных сланцев, эпидот-амфиболитовая, роговообманково-габброидная, пироксен-роговиковая, гра-нулитовая и эклогитовая (см. Метаморфизм горных пород). При достаточно высоких температуре и давлении происходит мигматизация (переход веществ в вязкое состояние, предшествующее расплавлению), замыкающая цикл Г. п.

Лит.: Ферсман А. Е., Геохимия, т. 2-3, Л., 1934-37; Лебедев В. И., Основы энергетического анализа геохимических процессов, Л., 1937; Mason В., Principles of geochemistry, 3 ed., N. Y., 1966; Krauskopf К. В., Introduction to geochemistry, N. Y., 1967. В. В. Щербина.

ГЕОХИМИЧЕСКИЕ УЗЛЫ, области пересечения двух разнородных геохим. систем. Напр., пересечение специфич. фации осадочных пород типа медистых песчаников с наложенными эндогенными процессами вдоль более поздних текто-нич. нарушений. В результате наложения геохим. процессов в Г. у. происходит усиленная миграция хим. элементов с необычными их сочетаниями и аномальными концентрациями, что приводит к образованию комплексных месторождений, заключающих группу полезных ископаемых. Термин " Г. у." предложен А. Е. Ферсманом в 1931.

Лит.: Ферсман А. Е., Геохимические проблемы Союза, в. 2, Л., 1931.

В. В. Щербина.

ГЕОХИМИЧЕСКИЕ ЦИКЛЫ, совокупность последовательно происходящих геохимических процессов, в к-рых элементы после ряда миграций возвращаются в исходное состояние. Для земной коры основной Г. ц. охватывает процессы: магматической дифференциации; кристаллизации с образованием магматич. пород; постмагматического преобразования пород под влиянием эндогенных флюидов (если оно имело место); выветривания; переноса материала водами с хим. дифференциацией и разделением веществ по фациям при осаждении в морских бассейнах; процессы раннего и позднего диагенеза с формированием осадочных пород; эпигенетического изменения и метаморфизма при погружениях под отлагающиеся осадки, а также образование под влиянием гранитизирующих флюидов гранито-гнейсов и гранитов, часто трудно отличимых от гранитов, происшедших из магматич. расплава, особенно если метаморфизованная осадочная порода подвергалась расплавлению.