Реферат: Геохимия океана. Происхождение океана

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ПО ВЫСШЕМУОБРАЗОВАНИЮ

СЫКТЫВКАРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Физический факультет

Кафедра Геологии

Реферат погеохимии на тему:

 

Геохимия океана. Происхождение океана.

Выполнила:

 студентка 122 группы

Мокеева Н.С.

Научныйруководитель:

Юдович Я.Э.

Сыктывкар,1998г.

<span Arial",«sans-serif»;mso-fareast-font-family: «Times New Roman»;mso-bidi-font-family:«Times New Roman»;mso-font-kerning:14.0pt; mso-ansi-language:RU;mso-fareast-language:RU;mso-bidi-language:AR-SA">
Содержание:

 TOC o «1-2» Содержание___________________________________________________________________________ PAGEREF_Toc437615990 h 2

1. Происхождение океана_____________________________________________________________ PAGEREF_Toc437615991 h 3

2. Физические свойства морской воды______________________________________________ PAGEREF_Toc437615993 h 5

3. Химический состав морской воды________________________________________________ PAGEREF_Toc437616004 h 7

4. Вариации солености и температуры океана_______________________________________ PAGEREF_Toc437616005 h 9

5. Газы, растворенные в морской воде______________________________________________ PAGEREF_Toc437616006 h 10

6. Электрохимические процессы в океане___________________________________________ PAGEREF_Toc437616007 h 13

7. Обмен двуокисью углерода между атмосферой и океаном______________________ PAGEREF_Toc437616008 h 14

8. Определение палеотемператур древних морей_____________________________________ PAGEREF_Toc437616009 h 16

9. Радиоактивные элементы в морской воде и глубоководных осадках__________ PAGEREF_Toc437616010 h 19

Заключение_________________________________________________________________________ PAGEREF_Toc437616011 h 21

Список использованной литературы_______________________________________________ PAGEREF_Toc437616012 h 22


1. Происхождение океана

Известно,что почти три четверти земной поверхности покрыты водами океана. По своемусоставу морская вода является водным раствором неорганического электролита.Происхождение вод мирового океана и содержащихся в них солей представляет собойвесьма интересный вопрос.

Вустановлении химического состава воды океана в прошлом большую пользу могутоказать палеонтологические исследования. Если судить по имеющимся в настоящеевремя данным, то физические и химические свойства океана, по-видимому, втечение геологического времени существенно не менялись. Этот вывод обосновываетсятем, что биологические виды прошлого более или менее сходны с современнымивидами.

Геохимическоерешение этой проблемы заключается в попытке сопоставления количества составаэродированных изверженных и осадочных горных пород с количеством и составомрастворенных в океане солей. Однако существуют трудности в объяснениисодержания в морской воде и осадочных породах колоссальных количеств такиханионов, как карбонатный, хлоридный и сульфатный. Эрозией изверженных породневозможно объяснить присутствие в современном океане многих летучих, и большаячасть таких элементов, как C, CI, S,N, B, Br, Fи т.д., содержащихся в современном океане и связанных восадочных породах, должна поступать из внутренних частей Земли.

 Вероятно, хлор, азот, сера и фтор поступали ввиде HCI, NH3, H2S и HF; углерод в виде CH4, CO И CO2,а значительная часть кислорода в виде H2O, СО2и СО.

Каким жеобразом протекал этот процесс? Для того чтобы ответить на этот вопрос,необходимо рассмотреть некоторые условия образования Земли.

Всоответствии с ранней гипотезой Земля первоначально была в расплавленномсостоянии, и поэтому могла произойти частичная потеря летучих, но и большая ихчасть должна была сохраниться внутри Земли. Именно эта часть летучих поступает после охлаждения на поверхность Землив виде постепенного непрерывного потока.

Еслилетучие были утеряны на начальной стадии образования, то рН первичного океанадолжен быть около 0,3 и столь сильно кислый раствор должен был легко растворятьзначительные количества изверженных пород. Как только концентрация Са2+,Mg2+, и СО2-3в водном растворе достигла точекрастворения кальцита и доломита, начали быстро осаждаться карбонаты. Вследствиеэтого из первичных атмосферы и гидросферы начала быстро извлекатьсяуглекислота, что в конечном итоге привело к возникновению условий, пригодныхдля существования живых организмов.

Необходиморассмотреть альтернативное допущение о постепенном формировании океана.Предположим, что исходное парциальное давление двуокиси углерода было ниже 1 атм и что общее атмосферное давлениепримерно на 10% больше современного. Тогда осаждение карбонатов должно былоначаться к моменту эрозии около 240 х 1020 г изверженных пород и по достижении рН примерно 5,7. В этом случаеколичество избыточных летучих в гидросфере не должно превышать 1/10 отсовременного их содержания из внутренних частей Земли. Параллельно кислородпоступал и за счет жизнедеятельности живых организмов. Таким образомпроисходило постепенное формирование современной гидросферы.

Далеерассмотрим вопрос о поступлении воды за счет горячих источников. Считается, чтоводные пары горячих источников Йелоустонского парка содержат 10-15 %магматической воды, а горячие источники Айдахо – 2,5% ее. Но даже если бысодержание магматической воды в воде горячих источников было меньше 1%, то втечении 4,5 млрд. лет они могли бы выбросить достаточное количество воды дляобъяснения существования океана. По крайней мере, существование такоймагматической воды поддерживает идею о том, что вода современного океана скопиласьза счет постепенного поступления из внутренних частей Земли.

Существуетеще одна точка зрения, выраженная Калпом [1951], что гидросфера могла сформироваться постепенно за счетпоступления воды из внутренних частей Земли, после остывания ее поверхности докакой-то определенной температуры. Хотя температура более глубоких зон земнойкоры и мантии точно не известна, но, по-видимому, он не выше 1000оС. при столь высокой температуре Н2О не может входить вкристаллическую решетку каких бы то ни было минералов. Поэтому, подобно газу,газообразная Н2О, мигрируя сквозь породы, терялась земной корой.Однако в отличие от газа при приближении воды к земной поверхности часть еесоединялась с веществом коры и образовала гидраты: остальная часть поступала вгидросферу и атмосферу.

Теологические доказательства постепенногоформирования океана.

Подобномногим, Ревель [1955] считал, чтообразование океана происходило постепенно. По его мнению, имеютсядоказательства того, что значительная часть океана возникла после позднегомезозоя. Присутствие плосковершинных морских гор, коралловых атоллов и гайотовна обширных территориях так называемого «андезитного пояса» Тихого океанауказывает на опускание морского дня относительно уровня моря. Этому опусканиюотвечает увеличение общего объема морской воды примерно на четвертьсовременного объема вод океана. Другие доказательства возможности опусканияморского дна в течении последних 100 млн. лет были получены припалеонтологических исследованиях ископаемой фауны в керне скважин, пройденных вТихом океане. Кроме того, это высказывание подтверждают плосковершинные морскиегоры между Гавайскими островами и островами Вейк, поднимающимися с глубины5000-6000 м ниже современного уровня моря.

Ревельотмечает, что ввиду резкого расцвета в позднем мезозое пелагических фораминифервозможно было значительное увеличение поступления двуокиси углерода извнутренних частей Земли, сопровождавшееся соответствующим увеличениемпоступления воды.

2. Физические свойства морской воды Плотность.

<img src="/cache/referats/3251/image002.gif" v:shapes="_x0000_s1026">
Длякраткости плотность морской воды р выражается через    , определяемую следующим образом:

<img src="/cache/referats/3251/image004.gif" v:shapes="_x0000_s1027">
Принормальном атмосферном давлении плотность морской воды зависит от температурыТ, солености S или хлорности CV.Взаимоотношения плотности и хлорности, при нормальных температуре и давлениивыражаются формулой Кнудсена:

Коэффициент расширения.

В таблице 1даны значения коэффициента расширения морской воды при давлении, равном 1 атм.

Удельнаятеплота.

<div v:shape="_x0000_s1029">

(1.2.)

<img src="/cache/referats/3251/image006.gif" v:shapes="_x0000_s1028">
Зависимостьудельной теплоты (Ср) морской воды при 00С и давлении в1 атм от солености может бытьвыражена формулой Кувахара.

Где S– соленость.

Таблица 1. Коэффициент теплового расширения морскойводы при различных температуре и солености.

Соленость,

%

Температура, оС

-2

5

10

15

20

25

30

10

20

30

35

-105

-65

-27

7

23

-67

-30

4

36

51

17

46

75

101

114

88

112

135

157

167

151

170

189

206

214

207

222

237

250

257

257

270

282

292

297

303

315

324

332

334

<div v:shape="_x0000_s1031">

<img src="/cache/referats/3251/image008.gif" v:shapes="_x0000_i1025">

<img src="/cache/referats/3251/image010.gif" v:shapes="_x0000_s1030">
Точка замерзания.

Где <span Times New Roman";mso-hansi-font-family:«Times New Roman»; mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:Webdings">ê

t – значение точки замерзания, Cl– величина хлорности.Осмотическое давление:

<div v:shape="_x0000_s1032">

[Мияки, 1939]    (1.4.)

р=(1,240+0,00454t)Cl<div v:shape="_x0000_s1034">

(1.5.)

<img src="/cache/referats/3251/image012.gif" v:shapes="_x0000_s1033">
Упругость  паров:

Где р – осмотическое давление, р –плотность; R– газоваяконстанта; Мо – молекулярный вес воды; <span Tahoma",«sans-serif»;mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">р

–упругость паров.Электропроводность

L (в зависимости от хлорности морской воды CL). (Таблица2).

Таблица 2. Электропроводность морской воды (Lх106).

<span Times New Roman",«serif»;mso-fareast-font-family:«Times New Roman»; mso-ansi-language:RU;mso-fareast-language:RU;mso-bidi-language:AR-SA">

Температура,

Хлорность, %о

5

10

15

20

5

10

15

20

25

8327

9653

11019

12459

13939

15471

15852

18329

20906

23584

26367

29242

22993

26548

30231

34090

38065

42180

29885

34454

39167

44114

49248

54551

<div v:shape="_x0000_s1036">

(1.6.)

<img src="/cache/referats/3251/image014.gif" v:shapes="_x0000_s1035">
Вязкость:

Где <span Times New Roman";mso-hansi-font-family: «Times New Roman»;mso-ansi-language:EN-US;mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family: Symbol">h

о – коэффициентвязкости при О0С; t–температура морской воды; <span Times New Roman";mso-hansi-font-family:«Times New Roman»;mso-ansi-language: EN-US;mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:Symbol">aи <span Times New Roman";mso-hansi-font-family:«Times New Roman»;mso-ansi-language: EN-US;mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:Symbol">b — константы, меняющиеся с изменением солености.Поверхностное натяжение (дин/см2)

<div v:shape="_x0000_s1037">

(1.7.)

<span Times New Roman";mso-hansi-font-family:«Times New Roman»; mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:Symbol">a=75,64-0,114t+0,0399ClПоказатель преломления света

В морскойводе при 250С для D-линиинатрия равен:

<div v:shape="_x0000_s1038">

[Мияки,1939]     (1.8.)

n25D=1,332497+0,000334ClКоэффициент угасания света a

<div v:shape="_x0000_s1040">

(1.9.)

<img src="/cache/referats/3251/image016.gif" v:shapes="_x0000_s1039">
Вморской воде может быть найден по формуле:

Где Iо –интенсивность монохроматическогосвета с длиной волны у поверхности моря <span Times New Roman";mso-hansi-font-family:«Times New Roman»;mso-char-type:symbol; mso-symbol-font-family:Symbol">l

, Iz– длина волны света на некоторой глубине zпри допущении, что падающий и проходящий лучи светаперпендикулярны к поверхности воды.3. Химический состав морской воды

Главные ималые химические компоненты морской воды. (табл. 3 и 4).

Таблица 3. Химический состав морской воды.

Ионы

Химический состав соли морской воды при хлорности 19 %о (Lyman, Fleming, 1940), %

Главные компоненты морской воды, имеющей хлорность 19%о и <span Times New Roman";mso-hansi-font-family: «Times New Roman»;mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:Symbol">r

20=1,0243 (Lyman, Fleming, 1940)

Г/кг

Мг х атом/л

Na+

K+

Mg2+

Ca2+

Sr2+

Cl-

Br-

So2-4

HCO-3

H3BO3

30,61

1,10

3,69

1,16

0,03

55,4

0,19

7,68

0,41

0,07

10,56

0,38

1,27

0,40

0,08

18,98

0,065

2,65

0,14

0,026

470,15

0,96

53,57

10,24

0,09

548,30

0,83

28,24

2,34

0,43

Таблица 4. Малые компоненты морской воды.

Элементы

Содержание,

Мг/л

Элементы

Содержание,

Мг/л

Элементы

Содержание,

Мг/л

He

Li

N

Al

Si

P

Ar

Sc

Ti

V

Cr

Mn

Fe

Co

Ni

Cu

0,0001

0,2

0,5

0,01

3

0,07

0,6

0,00004

0,001

0,001

0,00005

0,002

0,01

0,0005

0,0005

0,003

Zn

Ga

Ge

As

Se

Br

Kr

Rb

Sr

Y

Mo

Ag

Cd

In

Sn

Sb

0,01

0,0005

<0,0001

0,003

0,004

65

0,0003

0,3

8

0,0003

0,01

0,003

0,000055

<0,02

0,003

<0,0005

I

Xe

Cs

Ba

La

Ce

W

Au

Hg

Tl

Pb

Bi

Rn

Ra

Th

U

0,04

0,0001

0,001

0,9

0,0003

0,0004

0,0001

0,000004

0,00003

<0,00001

0,003

0,0002

9,0х10-15

3,0х10-11

0,0007

0,002

Соленость и содержание хлора в морской воде.

Точноопределить содержание соли в морской воде затруднительно, так как привыпаривании морской воды досуха часть бикарбоната разлагается, а часть хлоридагидролизуется, поэтому было дано следующее определение понятие «солености»:

Соленость –это общее содержание твердого остатка в 1 кг морской воды, определенного послетого, как весь карбонат переведен в окись, бром и йод и замещены хлором, аорганическое вещество полностью окислено.

Кнудсенприводит следующую эмпирическую зависимость между хлорностью (Cl,%)и соленостью (S,%):

<div v:shape="_x0000_s1041">

(1.10.)

S=0,03+1,8050Cl,

Где Cl – «общее количество хлора в граммах, содержащееся в 1 кгморской воды после полного замещения брома и йода хлором или хлорность – этовеличина в граммах на 1 кг пробы морской воды, равная цифровой величине массы вграммах «серебра атомного веса», необходимого для осаждения галогенов в пробеморской воды весом в 0,3285233 кг.

Соленость ихлорность выражаются через вес на единицу количества (1кг) морской воды. Однакопри химических исследованиях часто необходимо знать количество растворенноговещества в определенном объеме морской воды. Поэтому было введено понятие«хлористости», как числа граммов хлорида на 1 л морской воды при 200С. Величина хлористости может быть определена путем умножения величиныхлорности на удельный вес морской воды при 200С.

4. Вариации солености и температуры океана

Вертикальная структура океана. Океанможет рассматриваться как двухслойная система. Верхний слой, достигающиймощности от десяти до первых сотен метров ниже водного уровня, испытываетперемешивание и внутри него как температура, так и соленость воды ввертикальном направлении проявляют гомогенное распределение.

Врасположенном ниже слое, мощность которого от поверхности раздела с верхнимслоем до дна достигает нескольких тысяч метров, температура с глубиной убывает.Вертикальные вариации солености в разных местах различны, тем не менееплотность с глубиной всегда возрастает, вследствие чего вода отчетливорасслоена как результат вертикальной стабильности в слое.

Всоответствии с этим в нижнем слое скорость горизонтального смешивания весьмазначительна, а вертикальное перемешивание совершается медленно.

1.<span Times New Roman"">     

Латеральные вариации солености у поверхности.

2.<span Times New Roman"">     

Изменения солености в поверхностном слое океанаконтролируется такими условиями как изменения солености в поверхностном слое.

3.<span Times New Roman"">     

Разбавление солевого раствора морской водыпритекающими морскими водами, осадками, водами тающих ледников и айсбергов, ас другой стороны увеличение его концентрации в результате испарения. Причемвеличина испарения прямо пропорциональна скорости ветра и разнице междудавлением водяных паров непосредственно у поверхности моря и их давлением ватмосфере.

В целом,соленость выше в теплых течениях и ниже в холодных.

Латеральные вариации температуры в поверхностей зонеморя.Наиболее высокие температуры поверхности моря наблюдаютсянесколько к северу от экватора, где также наиболее высокая температура воздуха.

5. Газы, растворенные в морской воде.

Кислород.Растворенный в морской водекислород заимствуется из атмосферы на контакте воды с воздухом. Он образуетсятакже при фотосинтезе морских растений. С другой стороны, кислород потребляетсяпри дыхании живых организмов и при окислении различных веществ моря, главнымобразом органического детрита.

Растворимостькислорода в морской воде зависит от температуры и солености; эта зависимостьможет быть выражена формулой Якобсона:

<div v:shape="_x0000_s1042">

(1.11.)

V(O2)= 10,062-0,2822-0,006144t2-0,000061t3-Cl(0,1073-0,003586t+0,000055t2),

Где V(O2) –растворимость кислорода в 1 см3 на 1 л морской воды при нормальныхтемпературе и давлении в условиях равновесия воды и воздуха при нормальномдавлении; Cl- хлорность; t – температура воды, оС.

Интересно,что во всех океанах существует слой с минимальным содержанием кислорода,глубина которого меняется в зависимости от географии.

ОднакоРичардс и Редфилд [1955]указывают,что слои с минимальным содержанием кислорода в океане наиболее часто приурочены к поверхности одной и той же плотности- <span Times New Roman";mso-hansi-font-family: «Times New Roman»;mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:Symbol">s

t= 27,2 / 27,3.

Свердруп [1938]рассмотрел возможные причины равновесия междудинамическим притоком и биохимическим потреблением в слое минимальногосодержания кислорода. Считал что, существование слоя с минимальным содержаниемкислорода обусловлено главным образом биохимическим расходом кислорода ихарактером распределения в море органического вещества  и сделал заключение, что важной причинойминимума кислородного содержания является существование в океане горизонтаперерыва.

Рейкстро [1947] определял скорости расходакислорода в пробах воды, отобранных на поверхности, в слое с минимальнымсодержанием кислорода и в глубоководном слое. При этом начальная температурапроб в течение длительного времени поддерживалась постоянной. Он установил, чторасход кислорода за два года в воде слоя с минимальным содержанием, равно как ив воде глубоководного слоя, весьма незначителен. С другой стороны,поверхностная вода после небольшого выдерживания приобрела ту же концентрациюкислорода, что и пробы воды из слоя с минимальным содержанием кислорода.Рейкстро высказал предположение, что органическое вещество в вертикальнойколонне воды, по крайней мере до слоя с минимальным содержанием кислорода,поступает с ее собственной площади поверхности и этим объясняется дефициткислорода.

Мияки иСарухаши [1956]исследовавпричины вертикальной миграции в море растворенного кислорода, пришли к выводы,что дефицит кислорода тесно связан с увеличением содержания в морской водеуглекислоты и с локально протекающим окислительным разложением органическоговещества.

Первоеисследование изотопного состава растворенного в морской воде воздушногокислорода было проведено Рейкстро, Раддом и Доулом.

Результатымасс-спектрометрических определений показали, что между величиной отношения О18/О16и количеством кислорода, растворенного в морской воде на разной глубине,существует значительное расхождение отрицательного знака. Использовав вкачестве стандарта отношение О18/О16 в воздухе (0,2039%),удалось установить, что разница между процентным содержанием О18 итаковым воздуха с глубиной постепенно возрастает, достигая  максимума в +0,006% в слое с минимальнымсодержанием кислорода, располагающемся на глубине около 700 м. Послепрохождения слоя с минимальным содержанием кислорода <span Times New Roman";mso-hansi-font-family:«Times New Roman»; mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:Symbol">d

снова уменьшается, падая наглубине 2870 м примерно до +0,001%. Доул [1952]установил, что кислород, освобождающийся при фотосинтезе,имеет более низкую величину отношения О18/О16, чематмосферный кислород; по его данным, фактор фракционирования равен 0,983. Этодолжно приводить к уменьшению относительного количества О18 врастворенном в морской воде кислороде, так как этот кислород частичнопроизводится фитопланктоном.

С другойстороны, кислород в морской воде поглощается при дыхании живых организмов, прибактериальных процессах, при окислении органического детрита и т.д.; при этомлегкий изотоп кислорода поглощается избирательно. Вследствие этого следуетожидать, что находящийся в воде остаточный кислород по сравнению с воздухомдолжен быть относительно обогащен О18. По данным определений Доула [1954], фактор фракционирования изотопов кислорода припроцессах поглощения кислорода, растворенного в морской воде, равен 0,991.Необходимо отметить, что азот в газе, растворенном в воде океана, так же как иатмосферный азот, имеет нормальный изотопный состав.

Азот и редкие газы.Растворимость азота вморской воде описывается следующей формулой Фокса:

<div v:shape="_x0000_s1043">

(1.12.)

V(N2)=18,639-0,4304t / 0,00745t2-0,0000549t3-Cl(0,2172-0,00718t+0,0000952t2).

Результатыопределений показывают, что содержание растворенного азота, а также аргона,неона и гелия, в отличие от кислорода мало изменяется с глубиной и всегдаблизко к насыщению.

В таблице 5приведен пример данных о вертикальных вариациях содержания растворенных в воденеона и гелия в Атлантическом океане.

Таблица 5. Вариации содержания в морской водерастворенных неона и гелия (Rakestraw и др., 1939).

Атлантический океан (35о55’с.ш. и 67о39’з.д.), апрель

Глубина, м

Температура, оС

Содержание кислорода, см3/л

Содержание He+Ne

10-5 см3/л

5

25

62

166

333

622

912

1772

2959

18,28

18,31

17,97

17,93

17,92

17,63

15,62

9,55

3,86

3,16

5,14

5,15

5,05

5,17

5,15

4,90

4,10

3,60

5,88

6,15

18,5

14,1

15,2

15,2

15,2

15,6

15,9

15,9

16,5

17,8

6. Электрохимические процессы в океане

Посколькуморская вода представляет собой электролит, то естественно, что в океанепротекают разнообразные электрохимические процессы.

Морскаявода является проводником электричества, поэтому при ее движении черезмагнитное поле Земли в соответствии с законом электроиндукции возникает э.д.с.

Зависимостьмежду разницей потенциалов и скоростью течения воды в океане имеет следующийвид:

<div v:shape="_x0000_s1044">

(1.13.)

<span Times New Roman"; mso-hansi-font-family:«Times New Roman»;mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family: Symbol">Ñ2<span Times New Roman";mso-hansi-font-family:«Times New Roman»; mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:Symbol">j=Hrot <span Times New Roman";mso-hansi-font-family:«Times New Roman»; mso-ansi-language:EN-US;mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:Symbol">u,

где Н –интенсивность магнитного поля Земли; <span Times New Roman";mso-hansi-font-family: «Times New Roman»;mso-ansi-language:EN-US;mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family: Symbol">u

-скорость течения; <span Times New Roman";mso-hansi-font-family:«Times New Roman»; mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:Symbol">j — разница потенциалов.

Электрическиетоки в океане, вызванные совместным действием земного магнетизма и движенияводы, могут влиять на многие подводные вопросы. Например, подводный кабель,проложенный по дну узкого пролива с сильными приливно-отливными течениями,будет очень быстро корродироваться. В настоящее время получено подтверждениепредположения автора о том, что коррозия начинается под воздействиемэлектрического тока, изменяющегося в зависимости от приливного течения;коррозия ускоряется под воздействием вторичной поляризации, возникающей накорродированной поверхности кабеля.

<img src="/cache/referats/3251/image018.gif" v:shapes="_x0000_s1045">
Другоеэлектрохимическое явление океана заключается в возникновении концентрационныхячеек. Разность потенциалов Еопределяется по формуле:

<div v:shape="_x0000_s1046">

(1.14.)

Где С1 и С2 – концентрации известныхионов. В открытом океане величина отношения С1/С2 близкак 1, и поэтому здесь трудно ожидать возникновения большой разницы потенциалов.

Более того,ввиду присутствия в воде растворенного кислорода, часто обладающегозначительным градиентом концентрации, наблюдается значительныйокислительно-восстановительный потенциал. Если на борту корабля поместитькаломелевый полуэлемент, а в воду погрузить платиновый электрод, то можно легкоизмерить разность потенциалов между электродами, изменяющуюся с глубиной взависимости от содержания кислорода.

Номура [1941]установил, что в мелководной зоне моря междупридонным и верхним слоями воды может возникать значительная разностьпотенциалов, достигающая иногда 0,4 в.в пресной и солоноватой воде, когда буферные реакции слабы,окислительно-восстановительный потенциал близок величине рН.

Гольдберг [1954]считает, что в основе образования марганцевыхконкреций, встречаемых в глубоководной зоне лежит электрохимический процессаккумуляции марганца и железа.

Последниеисследования глубоководной зоны установили, что морская вода испытываетперемещения даже близ самого дна. Вследствие этого верхняя часть дна океанабудет служить электродом. Если подводные перемещения воды связывать сприливными движениями, то дно – электрод должно попеременно приобретать разнуюполярность. Соли окиси марганца в морской воде, имеющие отрицательный заряд,будут осаждаться вследствие электрофореза при положительном заряде электрода, ажелезо бдут осаждаться при приобретении электродом отрицательного заряда. Еслиполярность электрода изменяется через одинаково равные промежутки времени, то вконкрециях будет аккумулироваться равное количество железа и марганца.

7. Обмен двуокисью углерода между атмосф
еще рефераты
Еще работы по охране природы, экологии, природопользованию