Неужели геохимия – основа сырьевой «наркомании»?

Геохимия изучает химический состав Земли, распространенность в ней химических элементов и их стабильных изотопов, закономерности распределения химических элементов в различных геосферах, законы поведения, сочетания и миграции элементов в природных процессах. Термин «геохимия» введен К. Ф. Шенбейном в 1838 г.

Основоположники геохимии — В. И. Вернадский, В. М. Гольдшмидт, А. Е. Ферсман. Геохимия включает: аналитическую геохимию, физическую геохимию, геохимию литосферы, геохимию процессов, региональную геохимию, гидрогеохимию, радиогеохимию, изотопную геохимию, радиогеохронологию, биогеохимию, органическую геохимию, геохимию ландшафта, геохимию литогенеза. Геохимия — одна из теоретических основ поисков полезных ископаемых.

Геохимия исторически сформировалась как химия элементов в геосферах и во многом продолжает оставаться такой. Это было оправдано во времена Ферсмана и Вернадского. Но свойства веществ — это свойства фаз. Один и тот же элемент может находиться в составе различных фаз и сам образовывать много фаз с очень разными свойствами (пример — несколько фаз углерода). В XX веке появились методы анализа фаз. Поэтому дальнейшее развитие геохимии — это химия фаз в геосферах. Валовой элементный анализ геологических проб должен подкрепляться фазовым анализом. Иначе наблюдается ничем сейчас не оправданный перескок через структурный уровень организации вещества: от химического элемента, минуя минеральную фазу, к породе и геологическому телу.

Для понимания нашего вмешательства в геосферы очень полезно недавно введенное понятие «экологический рюкзак» — материалоемкость услуги. Например, демонстрация вашего семейного положения — золотое обручальное кольцо — эквивалентно трем тоннам перемещенной и переработанной горной породы.

Работают Институт геохимии и аналитической химии РАН (Москва), Институт минералогии УрО РАН (Миасс), Всероссийский НИИ геологических, геофизических и геохимических систем (Москва), Институт геологии и геохимии (Екатеринбург), Объединенный институт геологии, геофизики и минералогии (Новосибирск). Есть журнал «Геохимия». Справочник — Хендерсон П. Неорганическая геохимия. М.: Мир, 1985.

Самый «хороший» ее раздел (для нашей страны) — органическая геохимия (ОГ). Изучает химический и изотопный состав органических веществ, заключенных в горных породах, их эволюцию в ходе геологической истории, закономерности распределения, а также роль органического вещества в процессах миграции химических элементов в земной коре.

В задачу ОГ входит рассмотрение эволюции органических соединений (углеводородов и их производных) с момента возникновения, изучение дальнейшего изменения их состава и закономерностей распространения. ОГ изучает исходные для органического вещества биохимического соединения (углеводы, белки, лигнин и др.) и продукты их преобразования во внешних геосферах под влиянием бактериальной жизни, температуры, давления и других факторов (гумус, сапропель, угли ископаемые, горючие сланцы, нефть).

Геохимия нефти и угля превратились в самостоятельные научные направления. Важный раздел ОГ — изучение роли органического вещества в миграции и концентрации многих химических элементов в земной коре и формировании месторождений урана, меди, ванадия, германия, молибдена. ОГ близко соприкасается с органической космохимией, предметом исследования которой является органическое вещество космических тел.

Как самостоятельная ветвь науки, она оформилась только в 1950-х годах. Значение органической геохимии особенно важно на современном этапе поисков нефти и газа в Западной Сибири, когда уже давно открыты и освоены почти все нефтяные и газовые месторождения, сопровождающиеся явными поисковыми признаками. Сейчас для успешных поисков нужно знать, как и из чего в данных конкретных условиях образовались нефть и газ, как они перемещаются в недрах и формируют залежи, и как при этом изменяются их свойства. Поиск новых месторождений нефти и газа, особенно в Западной Сибири, являющейся основной нефтегазоносной провинцией России, задача весьма актуальная. В Западной Сибири добывают нефти значительно больше, чем ее запасы во вновь открываемых месторождениях. Если так будет продолжаться, то очень скоро в России негде будет добывать необходимые для развития экономики количества нефти и газа. Переходим на арктический шельф.

«Ура», товарищи, нефтяной и газовой иглам, на которых сидим и еще, как минимум, 12 лет сидеть будем под мудрым руководством. Поднимем… рюмку чая за растрату народных богатств и за геохимию — их мать.