Geokimya

Geokimya Yer qabığının və okeanlar kimi böyük geoloji sistemləri, mexanizmləri kimya alətləri və prinsipləri ilə izah edən elm sahəsidir. Geokimya geologiyanin bir qoludur. Geokimya bütün Günəş sistemi eləcə də Yerdə mantiya konveksiya, planetlərin formalaşması və qranit və bazalt mənşəyi, o cümlədən prosesləri öyrənən elmdir.Geokimya geoloji proseslərin inkişafında kimyəvi elementlərin tarixini, onların minerallarda və süxurlarda daşınma və yerləşmə formalarını öyrənir. Müxtəlif geoloji proseslərdə kimyəvi elementlərin toplanma şəraitini öyrənməklə, geokimya faydalı qazıntı yataqlarının fiziki-kimyəvi əmələgəlmə şəraitini xarakterizə edir və bununla da onların axtarış yollarını göstərir. Yataqların geokimyəvi axtarış üsulları geoloji-axtarış işlərində geniş tətbiq edilir və bu işləri yüngülləşdirərək və ucuzlaşdıraraq, geofiziki üsullarla birgə yer səthinə çıxmayan gizli yataqların axtarışına zəmin yaradır. Yataqların yeni tipli mineral xammalın və ya filizin yeni növünün texnoloji mənimsənilməsində geokimya elementin çıxarılmasına böyük köməklik göstərir. Yəni çıxarılmaya məruz qalan elementin hansı halda olması geokimyəvi üsullarla müəyyən edilir (mineral müstəqildirmi, qatışıqlar izomorfdurmu və hansı minerallarda iştirak edir və s.). Müxtəlif kimyəvi, fiziki üsulları bilərək, fiziki kimyanın məlumatlarından istifadə edərək, termodinamik hesablamalar apararaq, geokimya yataqların, xüsusilə də müxtəlif geokimyəvi proseslər nəticəsində üst-üstə gələnlərin genezisinin mürəkkəb məsələlərini həll etməyə qadirdir.Geokimya kompleks elmdir. O geoloji (mineralogiya, petrologiya, litologiya, faydalı qazıntı yataqları, hidrogeologiya və s.) və kimyəvi (qeyri-üzvi və fiziki kimya, kimyəvi termodinamika, kristallokimya, kolloid kimyası) elmləri arasında aralıq vəziyyət tutur. Hal-hazırda petroloji və geodinamik məsələləri geokimyasız həll etmək qeyri-mümkündür. Bununla yanaşı, bizim planetin tərkibi və əmələ gəlməsi məsələlərində geokimya astronomik (kosmogeniya, meteoritika), fiziki (radiogeologiya, nüvə geologiyası, geofizika), bioloji (biokimya, torpaqşünaslıq) və coğrafi (fiziki coğrafiya,landşaftsünaşlıq) elmlərlə təmasda olur.

Geokimyəvi tədqiqat üsulları

Kimya, riyaziyyat və digər elementar elmlərdən fərqli olaraq, spesifik tədqiqat üsullarına malik olan geokimya kompleks bir elm kimi öz tədqiqatlarında geoloji-mineraloji və kimyəvi metodları tətbiq edir. Fiziki üsullardan spektral, rentgen-spektral, rentgen-struktur, neytron-aktivləşmə, radiometriya, izotop, mikrozond və s. analizlər geniş istifadə edilir. Geokimyəvi axtarışların spesifik üsullarına metallometriya aiddir. Bu üsulun köməyilə yatağın ətrafında həm narın, həm də kristallik süxurlarda, həmçinin yatağı yuyan sularda elementlərin səpələnmə oreollarını qurmaq mümkün olur. Hal-hazırda geokimyəvi üsullarla bir çox nadir və nadir torpaq elementlərin müxtəlif mineral paragenezislərdə, möhtəvilər və əsas kütlədə paylanmasının öyrənilməsi böyük əhəmiyyət kəsb edir. Bu yolla maqmatik, metamorfik və metasomatik süxurların əmələ gəlməsində bu və ya digər proseslərin (kristallaşma diferensiasiyası, assimilyasiya, hibridizm və s.) rolunu qiymətləndirmək mümkün olur. Bununla yanaşı, təbii proseslərin eksperimentlərlə öyrənilməsi də böyük vüsət almışdır. Mineralların sintezi, onların növbəti dəyişmələri, digər minerallarla əvəz edilməsi, pozulmasının öyrənilməsi bu proseslərdə kimyəvi elementlərin daşınma üsullarını, filiz çökdürən məhlulların tərkibini dəqiqləşdirməyə və öyrənilən mineralların əmələgəlmə şəraitini araşdırmağa imkan verir.

Geokimyanın bölmələri və başqa elmlərlə əlaqəsi

Geokimya Yer haqqında yeni bir elm kimi fundamental təbiət elmləri olan fizika və kimya, habelə geoloji elmlərlə – mineralogiya, petroqrafiya, geologiya ilə sıx əlaqədə inkişaf etmişdir. Geokimya fizika və kimya ilə xüsusi bağlıdır. Geokimya elementlərin Yerin müxtəlif cisimlərində paylanmasını öyrənərkən bir tərəfdən fizika və kimyanın eksperimental metodikasından, digər tərəfdən isə təbiətdə elementlərin assosiasiyasını izah etmək üçün fizika və kimyanın əsas qanunlarından,atomların parametrlərinə aid olan məlumatlardan və elementlərin fiziki-kimyəvi xüsusiy-yətlərindən geniş istifadə edir. Bir çox geokimyəvi məsələlərin həllində, məsələn, izotop ölçmələrində, neytron aktivləşmə üsullarının tətbiqində fizik-eksperimentatorların iştirakı labüddür. Yerin dərin qatlarının şəraitinə cavab verən kimyəvi proseslərin modelləşdirilməsindəfizika və kimyanın xüsusi rolu vardır. Fizika sahəsində bir çox kəşflər sonralar Yer elmlərində böyük əhəmiyyətə malik olmuşdur. Akademik V.İ.Vernadskinin qeyd etdiyi kimi, fizik geoloqun görüş dairəsindən xaricdə işləyərək, bəzən geoloji hadisələrin yeni sahələrini aşkar edir. Geokimya geofizika ilə sıx əlaqədardır. Bizim planetin müxtəlif zonalarının energetika məsələləri geokimyəvi qanunlarla həyata keçirilən aktiv enerji daşıyıcılarının – radioaktiv elementlərin paylanması ilə əlaqədardır. Hesab etmək olar ki, seysmika və geotermiya hadisələri, maddənin elektrik keçiriciliyi və maqnit xassələri, yüksək təzyiq şəraitində polimorf çevrilmələr və reaksiyalar mantiyanın atomar tərkibilə əlaqədardır. Geokimyanın bir çox məsələləri petrologiya və litologiya ilə əlaqədardır. Müxtəlif tip süxurlar şəklində rast gələn ayrı-ayrı mineral assosiasiyalar qanunauyğun bir proses olub, konkret geoloji şəraitdə əmələ gələn fiziki-kimyəvi sistemin məhsuludur. Maqmanın diferensiasiyası, assimilyasiya, metasomatoz,hibridizm və kontakt metamorfizm prosesləri atomların yenidən qruplaşması ilə müşayiət olunur. İstənilən süxurun əmələ gəlməsi ən geniş yayılan elementlərin – O, Si, Al, Fe, Ca, Na, K, Mg, H, Ti, P yenidən qruplaşmasıdır. Kimyəvi analizlərin bütün hesablamalarında bu elementlər və ya onların oksidləri əks olunur. Süxurların kimyəvi tərəfinin güclü inkişafı onların kimyəvi tərkibinin dəyişməsi qanunları haqqında elmin - petro-kimyanın yaranmasına səbəb olmuşdur. İstənilən süxur dövrü sistemin elementlərini saxlayır, ona görə də süxurlarda, onların minerallarında elementlərin paylanması geokimyanıpetrologiya ilə bağlayır və artıq geokimyanın məsələlərinəçevrilir. Çökmə süxurların əmələ gəlməsi kimyəvi elementlərin bərk və maye faza arasında, kalloid sistemdə kardinal yenidən qruplaşması ilə əlaqədardır, ona görə də litogenezə bir neçəgeokimyəvi məsələlər daxildir. Məlumdur ki, bir çox süxurlar doymuş məhlullardan elementlərin kimyəvi yolla çökməsi nəticəsində əmələ gəlir və burada geokimyəvi proses «təmiz» halda üzə çıxır. Bununla əlaqədar olaraq, təəccüblü deyildir ki, bir çox məşhur litoloq alimlər müxtəlif fiziki-kimyəvi şəraitlərdəki sedimentasiya proseslərində geokimyəvi məsələləri həll etmək məcburiyyətində qalmışlar. Beləliklə, geokimya-mineralogiya-petroqrafiyanın vəhdəti təbiətdə atommineral-süxurun real bütövlüyünü əks etdirir. Geokimyəvi proseslərdə canlı maddə – heyvan və bitki kütlələrinin planetar məcmusu xüsusi rol oynayır. Planetlərin qaz balansı və əksər kimyəvi elementlərin dövr etməsi biosferin – Yerin həyat qabığının orqanizmlərinin birbaşa və dolayı iştirakı ilə baş verir. Buradan geokimyanın biologiya ilə əlaqəsi aydın olur və bu əlaqənin əsasında V.İ.Vernadski tərəfindən əsası qoyulmuş biogeokimya yaranmışdır.

Geokimyəvi fatsiyalar

Geokimyəvi fatsiyalar L.V.Pustovalov tərəfindən elmə gətirilmişdir. Çökmə süxurların əmələ gəlməsində fiziki-kimyəvi şəraitin rolunu əhatə edir. Bir-birinə uyuşan litoloji tərkibə məxsus çökmə süxurların yaranmasında iştirak edən vahid tektonik rejim, stabil geokimyəvi fon göstəriciləri və geokimyəvi anomaliyaların xarakteri geokimyəvi fasiyaların bir-birlərindən fərqləndirilməsində istifadə edilir. Geokimyəvi fatsiyalar Yer qabığının müəyyən bir sahəsinə xas olan, özünəməxsus fiziki-kim­yəvi şəraitdə yığılıb təşəkkül tapmış çökmə süxurlar kompleksidir. Nəticədə eyni bir geoloji anda Yer səthinin müxtəlif sahələrində müxtəlif geokimyəvi əlamətlərlə səciyyələnən çökmə süxurlar əmələ gəlir. Dəniz və kontinental geokimyəvi fatsiyalar ayırılır. Birincilər arasında hidrogen sulfidli, si­de­ritli, şamozitli, qlaukonitli, oksidləşmə və başqa geokimyəvi fatsiyalar; kontinental geokimyəvi fatsiyalar lateritli səhralar, kimyəvi çöküntülər, dəmir filizləri, kömürlər və başqaları aiddir.Geokimyəvi fasiyaların qiymətləndirilməsində həmçinin mineraloji tərkib, vulkanizm prosesinin təsiri, maqmatik və metamorfik suxurların paylanması, tektonik struktur, relyef, hakim paleoiqlim tipi və törəmə oreollar, müxtəlif fauna və flora növləri kimi göstəricilərin öyrənilməsi mühüm əhəmiyyət kəsb edir. Fasiyaların müəyyənləşdirilməsində bir sıra indikator kimyəvi elementlərdən, xüsusilə  B, Sr, S, C və Cl elementlərindən daha çox istifadə olunur.

Geokimyəvi proseslər

Geokimyəvi proseslər Yerin təkində və səthində baş verən kimyəvi proseslər. Bu proseslər nəticəsində mineral və süxurların əmələ gəlməsi və ya pozulması, onların kimyəvi tərkibinin dəyişməsi, bəzi kimyəvi elementlərin toplanması, digərlərin səpələnməsi, yəni onların miqrasiyası baş verir. Geokimyəvi proseslər ərinti və ya məhlulda maye fazasında, həmçinin ayrılmış kristallarla ərinti və ya məhlul və qaz arasında baş verə bilər. Biogeokimyəvi proseslər də bu proseslərə aiddir. Geokimyəvi proseslər adətən çoxsaylı kimyəvi elementlərdən təşkil olun­muş maddənin böyük kütlələri iştirak edir. Geokimyəvi proseslər təzyiq, temperatur və zamanın böyük intervallarında, həmçinin mühitin müx­təlif qələviliyi və ya turşluğu və müxtəlif oksidləşmə-reduksiya şəraitində baş verir. Təka­mül edən bu proseslər üçün mərhələlik sə­ciy­yəvidir. Geokimyəvi proseslər endogen (maqmatik, pnev­matolit-hidrotermal, me­­tasomatik, metamorfik) və ekzogen (aşınma, çöküntütoplanma, diagenez, epigenez, halogenez, biogeokim­yəvi proseslər və b.) növlərə ayrılır. Geokimyəvi proseslər hərəkətverici qüvvələri Yer qabığının kim­yəvi cəhətdən müxtəlifcinsli olması, geoloji və tektonik şəraitlərlə əlaqədar termodinamik şəraitin aramsız dəyişməsi, fiziki-kim­yəvi tarazlığın pozulmasıdır. Bütün bunlar litosfer, hidrosfer və atmosferin təkamülü ilə bağlıdır.

Mənbə

• Geologiya terminlərinin izahlı lüğəti. Bakı: Nafta-Press. 2006. 679.