Биогеохимический цикл кремния

Влажные тропические экосистемы.

     Тропическое выветривание свежих магматических пород, лав и пеплов в Африке служат постоянным источником кремнезема и карбонатов, мигрирующие в поверхностные и грунтовые воды. Миграция направлена от возвышенностей ( Килиманджаро, 3700м над уровнем моря), высоких плато (1500- 2000 м над уровнем моря) и вулканическим впадинам, депрессиям, озерам, расположенным в глубинах ложа рифта. Эти геохимические потоки осложняются выходами источников термальных вод, в которых наблюдается повышение содержания соединений карбонатов и кремния.

     Совмещение данных факторов привело к формированию обогащенных кремниевых почв и аллювиальных отложений в речных дельтах со слоями вторичного кварца и опала.

Основные потоки в глобальном цикле кремния.

    Современные расчеты показывают, что в течение геологической истории Земли около 17% общей массы кремния прошло через его геохимический и биогеохимический круговороты.

ВВЕДЕНИЕ

     Кремний - один из самых распространенных в земной коре элементов. Он составляет 27% (масс.) доступной нашему исследованию части земной коры, занимая по распространенности второе место после кислорода. В природе кремний встречается только в соединениях: в виде диоксида кремния, называемого также кремниевым ангидридом или кремнеземом, и в виде солей кремниевых кислот (силикатов). Кремнезем в зависимости от своей кристаллической структуры и вида примесей образует различные минералы: кварц, поделочные и полудрагоценные камни (горный хрусталь, агат, опал, яшму, аметист и другие).

    Цель данной работы заключается в выявлении общих представлений о биогеохимическом цикле кремния, превращение и перемещение кремния, через косную и органическую природу, при активном участии живых веществ, а также изучении биогеохимической миграции кремния в различных экосистемах.

     Как углерод, входя в состав всех органических веществ, является важнейшим элементом растительного и животного царства, так кремний- главный элемент в царстве минералов и горных пород.

    В большинстве организмов содержание кремния очень невелико. Однако некоторые морские организмы накапливают большие количества кремния. К богатым им морским растениям относятся диатомовые водоросли, из животных; много кремния содержат радиолярии, кремниевые губки. Кремний входит в состав растений и живых организмов, которые его получают из природной воды. Чем жестче стебель растения, тем больше оно содержит кремния.

      Технический кремний применяют в металлургии как «раскислитель», который связывает кислород, вошедший в металл, и как легирующую добавку, повышающую прочность и коррозионную устойчивость многих сплавов. Основную массу кремния и германия потребляет полупроводниковая техника, предъявляющая исключительно высокие требования и чистоте материалов. Также кремний используется в строительстве (стекло, керамика, клей для укрепления грунта в строительстве, цементы и т.д.)

Список используемой литературы.

1. В.Н. Башкин, Н.С. Касимов. Биогеохимия. М.: Мир.-2004.

2. В.А. Алексеенко. Экологическая геохимия. М.: Логос.-1995.

3. В.А. Алексеенко. Геохимия ландшафта и окружающей среды. М.:Недра.-1998

4. Н.Л. Глинка. Общая химия. Л.: Химия.- 1980.

6. А.П. Вашкин. Научный мир. М.: Научный мир.- 2004.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

      Химический элемент циркулирует в биосфере по различным путям биологического круговорота, поглощается живым веществом  и заряжается энергией, затем покидают живое вещество, отдавая накопленную энергию во внешние среды. Такие в большей или меньшей степени замкнутые пути были названы Вернадским (Очерки геохимии) « биогеохимическими циклами», («био» относятся здесь к живым организмам, а «гео»- к горным породам, воздухе, воде). В.И.Вернадский («Очерки геохимии») считал, что история большинства химических элементов, образующих 99,7% массы биосферы, может быть понята лишь с учетом круговых миграций. Он специально отметил, что « эти циклы обратимы лишь в главной части атомов, часть же элементов неизбежно и постоянно выходит из круговорота. Этот выход закономерен, т.е. круговой процесс не является вполне обратимым.

      Миграция кремния сильно возрастает с повышением рН и температуры.

Включение кремния в биогеохимические пищевые цепи приводит к формированию биогенных отложений. Исследователями в середине ХХ в была установлена значительная геохимическая и биогеохимическая миграция кремния в засушливых экосистемах

      Современная биогеохимическая аккумуляция соединений кремния наблюдается в различных местах Северной Европы, таких как Гренландия, Карелия, Кольский полуостров, также Приморье, часть России высокие концентрации кремния (15- 30 мг/л) были установлены в озерных водоемах.

      Современные расчеты показывают, что в течение геологической истории Земли около 17% общей массы кремния прошло через его геохимический и биогеохимический круговороты.