SPIS RZECZY
Przedmowa....... XI
CZĘSC I OGÓLNE ZAGADNIENIA GEOCHEMICZNE
ROZDZIAŁ 1
SKŁAD CHEMICZNY ZIEMI
Wstęp......... 3
Skład chemiczny zewnętrznych stref ziemi
Atmosfera ................... 4
Hydrosfera................... 5
Litosfera.................... ?
Biosfera.................... H
Obliczenie przeciętnego składu chemicznego dla całości zewnętrznych stref ziemi 12
Skład chemiczny stref wgłębnych oraz całości ziemi
Przesłanki petrologiczne ............... 16
„ grawimetryczne . . .-........... 17
„ wynikające z badań meteorytów.......... 18
„ sejsmologiczne . . z............. 21
Hipoteza Washingtona . . ,. -; -;............ 22
„ Goldschmidta ............... 24
Poglądy nowsze.................. 25
ROZDZIAŁ 2 PODSTAWOWE WIADOMOŚCI Z KRYSTALOCHEMII
Układ periodyczny pierwiastków............. 31
Klasyfikacja jonów................. 38
Koordynacja sieciowa i jej przykłady............ 38
Klasyfikacja sieci krystalicznych ze względu na rodzaj wiązań sieciowych . . 54
Wymiary jonów i atomów w sieciach krystalicznych........ 63
Polaryzacja jonowa................. 72
Rola wodoru w sieciach krystalicznych........... 76
Pokrewieństwo krystalochemiczne pierwiastków......... 79
Klasyfikacja kryształów jonowych............. 94
Krystalochemiczna klasyfikacja krzemianów.......... 102
Energia sieci krystalicznej............... 117
Potencjały jonowe i oksydacyjno-redukcyjne........... 123
ROZDZIAŁ 3 KLASYFIKACJA GEOCHEMICZNA PIERWIASTKÓW
Podział pierwiastków wg Washingtona........... 125
wg Goldschmidta........... 126
wg Wernadzkiego............ 130
technologiczny.............,- 132
ROZDZIAŁ 4
ŚRODOWISKA GEOCHEMICZNE ORAZ PROCESY KIERUJĄCE ROZMIESZCZENIEM PIERWIASTKÓW W ICH OBRĘBIE
Magma i Jej produkty................ 133
Resztki pomagmowe i ich wydzieliny............ 142
Wietrzenie................... 153
Rola geochemiczna biosfery............... 159
Transport i sedymentacja............... 162
Diageneza ............... .168
Metamorfoza .................. 170
Anateksis i palingeneza................ 174
ROZDZIAL 5 ZAGADNIENIE CZĘSTOŚCI PIERWIASTKÓW
Klarki .................... 177
Współczynniki koncentracji .............. 179
Stosunki częstości pierwiastków............. 181
,. .. izotopów.............. 188
CZĘŚĆ II
GEOCHEMIA POSZCZEGÓLNYCH PIERWIASTKÓW
Wstęp...........,......... ;97
Wodór...................
Kolumna I-a (metale alkaliczne)......... . .
lit 206, sód 207, potas 209. rubid 211, cez 212 Kolumna Il-a .............
beryl 212, magnez 213, wapń 216, stront 218. bar 213 Kolumna IIT-a................ !
bor 220, glin 221, skand 223, itr i lantanowce 224 Kolumna IV-a...................22ti
węgiel 226, krzem 230, tytan 231, cyrkon 235, hafn 236 Kolumna V-a...................237
wanad 237, niob i tantal 239 Kolumna VI-a..................;;!41
chrom 241, molibden 242, wolfram 244 Kolumna VII-a..................245
mangan 245, ren 250 Kolumna VIII (triady)................251
żelazo 251, kobalt 257, nikiel 258, platynowce 260 Kolumna I-b...................282
miedź 262, srebro 266 , złoto 267 Kolumna II-b................... 270
cynk 270, kadm 272, rtęć 273 Kolumna IH-b...................274
gał 275, ind 275, tal 276 Kolumna IV-b ................277
fitrmari 277, cyna 278, ołów 279 Kolumna V-b ..................282
azot 282, fołlor 284, arsen 288, antymon 290, bizmut 291 Kolumna VI-b..... ............^.n
tlen 293, siarka Mfi, selen :;00, tellur 302
SPIS RZECZY
VII
ino
Kolumna VII-b (halogeny)................3U0
fluor 303. chlor 305, brom 307, jod 308
Kolumna 0 (gazy szlachetne)..............3
311 Pierwiastki promieniotwórcze..............
Ciepło radiogeniczne ziemi 317
Oznaczenia bezwzględnego wieku geologicznego 318
Przeobrażenia wewnętrzne minerałów pod wpływem promieniowania a . 321
Pierwiastki promieniotwórcze w morzach współczesnych 322
Tor 323
Uran 324
ł
ZAKOŃCZENIE - GEOCHEMIA REGIONALNA
329
Najważniejsza literatura...........
Wykaz wzorów chemicznych minerałów wymienionych w pracy
Skorowidz autorów ..........-
Skorowidz terminologiczny .........
335 [zasłonięte] 351
TABELE
1.- Skład chemiczny atmosfery ............. A-
2. Średni skład związków chem. rozpuszczonych w wodach ziemskich . . 6
3. Skład wody morskiej w procentach wagowych........ 7
4. Skład głównych typów skalnych............ 10
5. Chemiczny skład materii ożywionej........... 12
6. Przeciętny skład chemiczny zewnętrznych stref ziemi......13—14
7. Ilościowy udział pierwiastków lotnych oraz utworów wtórnych w zewnętrznych strefach ziemi................ ió
8. Przeciętny skład litosfery wg Goldschmidta......... 15
9. Skład mineralny głównych typów meteorytów......... 19
10. Przeciętny skład chemiczny meteorytów żelaznych i kamiennych ... 20
lf. Skład kuli ziemskiej wg Washingtona.......... 23
12. Skład chemiczny ziemi wg Polańskiego..........26—27
13. Układ periodyczny pierwiastków............32
14. Budowa powłoki elektronowej u rozmaitych pierwiastków .... 34—35
15. Odstępy sieciowe halogenków potasowców..........t;3
16. Promienie atomowe i jonowe w tablicy układu periodycznego . . . 66—67
17. Zależność koordynacji sieciowej od promieni kationów......72
18. Zmiany typu sieciowego tlenków ROj w zależności od promieni kationów 72
19. Polaryzacja jonowa w halogenkach srebra..........74
20. ,, „ ,, „ wapniowców .......75
21. Promienie jonowe a diadochia na tle tablicy układu periodycznego . . 8-1
22. Zmiany morfotropowe z nasileniem polaryzacji jonowej......90
23. Izodymorfizm azotanów, węglanów i boranów.........90
24. „ ortokrzemianów.............91
25. Przykłady klasyfikacji sieci jonowych........... 97
26. Pojemność różnych typów struktur krzemianowych na kationy .... 116
27. Eki i weki głównych jonów w tablicy układu periodycznego .... 120—121
28. Weki jako miara kwasowości względnie zasadowości...... 122
29. Normalne potencjały metali w roztworach wodnych...... 123
30. ..Redoksy11 fpotencjały oksydacyjno-redukcyjne)........ 124
31. Geochemiczny podział pierwiastków wg Washingtona...... 125
S2. Granice zmienności chemicznej skał magmowych .... . . 13-1
VIII GEOCHEMIA
33. Wydzielanie się wodorotlenków różnych metali zależnie od odczynu chemicznego środowiska (wg Fersmana)........... 156
34. Rzadkie pierwiastki w popiołach węgli.......... 161
35. Bilans geochemiczny niektórych pierwiastków w wodzie morskiej ... 165
36. Współczynniki koncentracji pierwiastków użytecznych w złożach . . . 181
37. Stosunki częstości atomowej pierwiastków względem Si = 100 . . . 185
38. Bilans geochemiczny potasowców na powierzchni ziemskiej .... 205
39. Zawartość platynowców w różnych materiałach........ 260
40. Gazy szlachetne w atmosferze............. 310
41. Zawartość pierwiastków promieniotwórczych w różnych środowiskach . . 315
42. Zawartość pierwiastków promieniotwórczych w głównych typach skał . . 316
43. Ciepło radiogeniczne głównych typów skalnych........ 317
44. Ciepło radiogeniczne ziemi w przeszłości geologicznej...... 318
45. Tabela bezwzględnego wieku formacji geologicznych....... 319
RYSUNKI
Fig. 1. Wykres zależności pomiędzy gęstością skał, % SiO2 i wysokością . . 18
„ 2. Podział ziemi na strefy wedle Washingtona i Goldschmidta .... 18
„ 3. Zmienność gęstości w głębi ziemi i model jej budowy strefowej ... 28
„ 4. Struktura diamentu.............. 38 ^
„ 5. 14 typów równoległościanów elementarnych (typy Bravaisa) ... 40
„ 6. Najważniejsze schematy koordynacji sieciowej....... 41
„ 7. Struktura azotku boru albo grafitu.......... 42
„ 8. „ sfalerytu i wurcytu........... . 43
„ 9. „ millerytu ......-..... . . 44
„ 10. „ halitu............... 45
„ 11. „ nikielinu .............. 46
„ 12. „ chlorku cezu............. 46
„ 13. „ krystalicznego CO-2 ........... 47
„ 14. „ pirytu............... 47
„ 15. „ krystobalitu . ^......... 48
„ 16. „ kuprytu..... ......... 49
„ 17. „ molibdenitu.............. 50
„ 18. „ jodku kadmu............. 50
„ 19. „ rutylu................ 51
„ 20. „ fluorytu............... 52
„ 21. „ korundu............... 53
„ 22. „ perowskitu.............. 54
„ 23. Zagęszczenie elektronów w 4-ch typach sieci krystalicznych (jonowym,
atomowym, metalicznym i cząsteczkowymi........ 56
„ 24. Schematy najciaśniejszego ułożenia kul......... 58
„ 25. Struktura arsenitu............... 60
.. 26. „ siarki rombowej............. 60
„ 27. „ antymonu.............. 61
„ 28. Sieć płaska (0001) grafitu przy założeniu wiązań podwójnych ... 62
„ 29. Zależność między wymiarami jonów a ich wartościowością .... 68
„ 30. Zależność koordynacji sieciowej od proporcji promieni jonowych . . 70
„ 31. Struktura sieciowa lodu............. 78
„ 32. „ kalcytu............... 99
„ 33. „ anhydrytu.............. 100
„ 34. „ szelitu............... 100
„ 35. „ hieratytu..............101
„ 36. „ cyrkonu............... 103
;, 37. „ forsterytu.............. 104
SPtS H7.KC7,V
IX
Fig. 38. Oddzielne grupy tetraedrów SiO^ w strukturach krzemianów . . . 1.05
39. Struktura benitoitu............... lOfi
40. Łańcuchy i wstęgi tetraedrów SiO^ w strukturach krzemianów . . 107 ,, 41. Struktura diopsydu............... 103
42. Warstwy tetraedrów SiOą w krzemianach grupy łyszczyków . . . 109
.. 43. Struktura muskowitu ............. 111
44. „ kaolinu............... 11!
45. Struktury krystobalitu, trydymitu i kwarcu........ 112
46. Szkielet przestrzenny tetraedrów SiOi w srukturze sodalitu . . . 114 ,, 47. Struktura ortoklazu............... 115
48. Wykres objętości atomowych pierwiastków........ 137
49. Tabela podziału geochemicznego pierwiastków wg Goldschmidta . . 128
,. 50. Podział pierwiastków na grupy technologiczne....... 132
„ 51. Schemat zróżnicowania skał plutonicznych........ 135
„ 52. Zmienność głównych elementów w 4-ch szeregach petrologicznych . 137
„ 53. Schemat dyferencjacyjny głównego szeregu skał magmowych . . . 139
„ 54. „ rozdziału pierwiastków w stopach ziemskich..... 141
„ 55. Wykres etapów pomagmowych wg Niggli(ego....... M3
„ 56. Schemat klasyfikacji utworów pomagmowych wg Fersmana . . . 145
, 57. Kolejność krystalizacji minerałów w pegmatytach granitowych . . 146
,, 58. Wydzielanie się pierwiastków chemicznych w pegmatytach granitowych 147
,. 59. Różne rodzaje i strefy mineralizacji wokół inlruzji granitowej . 143
.. 60. Poziomy mineralizacji kruszconośnej w batolitach...... ~~r~
„ 61. Koncentracja ważniejszych pierwiastków w różnych typach złóż . ,. 62. Kołowy wykres związku poszczególnych pierwiastków z różnymi
typami magm................ 152
., 63. Podział środowiska hipergenicznego na strefy....... 159
„ 64. Geochemiczne różnicowanie pierwiastków przy sedymentacji . . . 164
„ 65. Graficzny schemat cyklu rozwojowego litosfery . . . . . !~~ ., 66. Graficzne porównanie klarków litosfery: wagowych, objętościowych
i atomowych ............... 178
„ 67. Rozdział pierwiastków pomięć y różne strefy ziemskie . . . . 182
„ 68. Wykres częstości atomowej pierwiastków w zewn, strefach ziemi 184
,- 69. ,, ,, „ „ w całości ziemi . . . 180
,, 70. ,. ,, ,, ., we wszechświecie . . 186
.. 71. ,, ,, kosmicznej atomów wg liczby masowej ... 191
.. 72. ,, ., ,, „ ;i ., neutronowej . 193
„ 73. Wykres mineraiogiczno-geochemiczny ziem rzadkich..... 225
„ 74. Cykl geochemiczny węgla............ 229
„ 75. Wykres mineraiogiczno-geochemiczny tytanu....... 233
„ 76. ,, „ ., cyrkonu....... 235
„ 77. „ ,. ,, niobu i tantalu .... 240
„ 78. „ ,. „ molibdenu...... 243
.. 79. ,. ,, „ manganu...... 246
„ 80. ,, geochemiczny renu............ 250
.i 81. ,, mineraiogiczno-geochemiczny niklu........ 239
„ 82. Cykl biogeochemiczny azotu............ 283
„ 83. Zawartość fosforu, tytanu i żelaza w skałach magmowych ... 285
„ 84. Wykres mineraiogiczno-geochemiczny siarki........ 298
„ 85. Cykl biogeochemiczny siarki............ 300
., 86. 4 szeregi rozpadowe pierwiastków promieniotwórczych .... 314
„ 87. Wykres mineraiogiczno-geochemiczny toru........ 323
,, 88. „ „ ,, uranu....... 326
