Поняття про сучасні геохімію. Історія виникнення та розвитку геохімії та геофізики як наукових дисциплін. Сучасні завдання та розділи геохімії, її зміст та предмет. Загальне теоретичне та практичне значення. Значення геохімічних досліджень для прогнозування, пошуків, розвідки корисних коплин та комплексного використання мінеральних ресурсів. Геохімія, геофізика та екологія. Природнi фактори оточуючого середовища. Їх наслідки. Жива речовина. Хімічний склад Землі. Основні закономірності розповсюдження хімічних елементів. Зональність хімічного складу Землі. Середній вміст елементів. Геосфери Землі. Хімічний склад геосфер Землі. Відносна поширеність елементів у Сонячній системі. Геохімічні закономірності за правилом Оддо-Харкінса. Внутрішні та зовнішні чинники міграції хімічних елементів. Класифікація хімічних елементів за міграційною здатністю. Геохімічні процеси в мантії: склад мантії Землі, склад метеоритної речовини, розподіл елементів в надрах Землі, термодинамічні процеси, фазові переходи. Геохімія літосфери: розповсюдження і розподіл хімічних елементів в межах геосфери, форми їх знаходження, геохімічні процеси, що тут відбуваються і призводять до фактичного розподілу елементів і їх форм; хімічний склад земної кори; геохімія седиментогенезу та діагенезу; геохімічна класифікація осадів; геохімія катагенезу; геохімія геотермальних процесів; геохімія процесів метаморфізму; геохімія магматичних процесів. Геохімія гідросфери: закономірності розподілу та переміщення хімічних елементів у морях і океанах; форми міграції; кругообіг; вміст основних йонів у морській воді, пластовій воді; генезис окремих елементів водного розчину. Геохімія атмосфери: геохімічна роль атмосфери; розподіл атмосфери; стратосфера; стратопауза; хімічний склад тропосфери; мезосфера; термосфера; екзосфера; іоносфера; будова атмосфери і хімічні процеси, що в ній відбуваються; джерела йонів в атмосфері. Геохімія біосфери: біосфера; роль біосфери в геохімії; елементний склад найважливіших типів живих істот; біогеохімічні процеси; зв'язок біогеохімії з техногенезом. Геохімія техногенезу: техногенні процеси Землі. Вплив техногенезу на міграцію окремих хімічних елементів. Вуглець. Фізико-хімічні властивості вуглецю. Поширення вуглецю. Розподіл вуглецю в геосферах. Загальний кругообіг (геохімічний цикл) вуглецю в межах Землі. Роль живої речовини (біоса). Седиментаційно- денудаційний цикл вуглецю. Метаморфічний цикл вуглецю. Еволюція геохімічного кругообігу вуглецю. Геохімічна історія вуглецю. Ізотопні дослідження біогенних елементів. Поширеність стабільних ізотопів біогенних елементів. Ізотопне відхилення. Атомні маси і вміст у природних сумішах стабільних ізотопів біогенних елементів. Визначення поширеності елементів. Фракціонування ізотопів. Фізичні процеси фракціонування. Органічна геохімія. Поширення органічної речовини в природі. Розподіл і перет ворення органічних сполук. Загальний вміст ОР породах і водах. Білки. Жири (ліпіди). Вуглеводні Ліпоїди, Пігменти порфіринів. Лігнін. Гумінові речовини. Гумінові кислоти. Фульвокислоти. Продукти перетворення біохімічних компонентів в гідросфері, педосфері і пелосфері. Час повного геохімічного круговороту речовин. Геохімічний цикл. Дисперсні (розсіяні) органічні речовини. Розсіяна органічна речовина (РОР). Бітумоїди. Типи бітуміноїдів. Генетичні типи бітумоїдів. Основні фракції бітумоїдів. Значення вивчення бітумоїдів. Гумінові кислоти. Природні гази. Умови знаходження. Склад природних газів. Генетичні типи природних газів. Поділ газів Землі за походженням. Основні властивості природних газів. Густина газу. Молекулярна маса природного газу. В’язкість газу. Розчинність газу. Сорбція (поглинання) газу. Дифузія газу або проникнення. Швидкість дифузії газу. Коефіцієнти дифузії. Фільтрація газу. Спливання (випливання, сплиття) газу. Критична температура. Критичний тиск. Гідратоутворення вуглеводнів. Класифікація природних газів. За формою знаходження. За джерелами виникнення. За складом. Гази підземних вод. Газонасиченість пластових вод. Геохімічні обстановки знаходження газів в літосфері. Регіональна зональність газовмісту підземних вод нафтогазоносних областей. Природні горючі гази. Склад природних горючих газів. Знаходження природних горючих газів в надрах. Формуванння хімічного складу газів у газових і нафтових покладах. Природні гази газових родовищ. Процеси утворення вуглеводневих газів. Газовий фактор. Склад природних газів. Коефіцієнт сухості. Зміна кладу газів в покладах. Газоконденсатні системи (ГКС). Фізичні властивості конденсатів. Хімічний склад конденсатів. закон зворотного (ретроградного) випаровування і конденсації. Фазова діаграма багатокомпонентної системи. Газовий або газоконденсатний фактор. Конденсатність. Походження газоконденсатів. Газові гідрати. Газові гідрати або кристалогідрати. Утворення газогідратів. Умови утворення газогідратів. Елементний хімічний склад нафт. Склад нафти. Геохімічна характеристика нафт. Мікроелементи нафт. Ізотопний склад нафт. Ізотопи вуглецю, водню, сірки, азоту, кисню. Величина відхилення (“приросту”) δ. Груповий та індивідуальний хімічний склад нафт. Класи вуглеводнів. Насичені вуглеводні. Ненасичені вуглеводні. Парафінові вуглеводні. Нафтенові вуглеводні. Ароматичні вуглеводні (арени).
Невуглеводневі складники нафт. Кисеньорганічні сполуки (феноли, кетони, ефіри). Сіркоорганічні сполуки (меркаптани (тіоли) аліфатичні і циклічні, сульфіди аліфатичні та циклічні, тіофени і цикланотіофени, складні тіофени). Азоторганічні сполуки (піридин, хінолін, індол, карбазол, пірол). Смоли і асфальтени. Процеси перетворення та закономірності змін нафт в природі. Термокаталітичні і термічні перетворення нафт. Окиснення нафт. Зміна властивостей нафти і газу при міграції та формуванні їх покладів. Процеси міграції вуглеводнів. закономірності зміни вуглеводневого, фракційного, компонентного та ізотопного складу систем. Газонафтова система. Природні фактори перетворення. Геохімічні показники процесу вертикальної міграції газонафтової і газоконденсатної систем і принципова схема їх диференціації. Геохімічна класифікація нафт. Стандартизована класифікація нафт. Хімічна класифікація нафт. Хімічні (геохімічні) типи нафт (А1, А2, Б2, Б1).
Третій рік, осінь, 4 кредити (1 – 1) екзамен
Перелік дисциплін, які є передумовою вивчення курсу:
- 103БОК6 Вища математика
- 103БОК7 Фізика
- 103БОК8 Хімія
- 103БОК11 Загальна геологія з основами геоморфології
Перелік дисциплін, для яких курс є передумовою:
- 103БОК13 Основи гідрогеології та інженерної геології
- 103БОК18 Історична геологія з основами палеонтології
- 103БОК19 Структурна геологія та геокартування
Тема 1. Предмети геохімії, історія, місце серед інших наук, зв'язок з іншими науками. Поняття про сучасні геохімію. Історія виникнення та розвитку геохімії та геофізики як наукових дисциплін. Сучасні завдання та розділи геохімії, її зміст та предмет. Загальне теоретичне та практичне значення. Значення геохімічних досліджень для прогнозування, пошуків, розвідки корисних коплин та комплексного використання мінеральних ресурсів. Геохімія, геофізика та екологія. Природнi фактори оточуючого середовища. Їх наслідки. Жива речовина
Тема 2. Хімічний склад Землі. Загальні геохімічні закономірності. – 2 год. Хімічний склад Землі. Основні закономірності розповсюдження хімічних елементів. Зональність хімічного складу Землі. Середній вміст елементів. Геосфери Землі. Хімічний склад геосфер Землі. Відносна поширеність елементів у Сонячній системі. Геохімічні закономірності за правилом Оддо-Харкінса. Внутрішні та зовнішні чинники міграції хімічних елементів. Класифікація хімічних елементів за міграційною здатністю.
Тема 3. Геохімічні процеси. Геохімічні процеси в мантії: склад мантії Землі, склад метеоритної речовини, розподіл елементів в надрах Землі, термодинамічні процеси, фазові переходи. Геохімія літосфери: розповсюдження і розподіл хімічних елементів в межах геосфери, форми їх знаходження, геохімічні процеси, що тут відбуваються і призводять до фактичного розподілу елементів і їх форм; хімічний склад земної кори; геохімія седиментогенезу та діагенезу; геохімічна класифікація осадів; геохімія катагенезу; геохімія геотермальних процесів; геохімія процесів метаморфізму; геохімія магматичних процесів. Геохімія гідросфери: закономірності розподілу та переміщення хімічних елементів у морях і океанах; форми міграції; кругообіг; вміст основних йонів у морській воді, пластовій воді; генезис окремих елементів водного розчину. Геохімія атмосфери: геохімічна роль атмосфери; розподіл атмосфери; стратосфера; стратопауза; хімічний склад тропосфери; мезосфера; термосфера; екзосфера; іоносфера; будова атмосфери і хімічні процеси, що в ній відбуваються; джерела йонів в атмосфері. Геохімія біосфери: біосфера; роль біосфери в геохімії; елементний склад найважливіших типів живих істот; біогеохімічні процеси; зв'язок біогеохімії з техногенезом. Геохімія техногенезу: техногенні процеси Землі. Вплив техногенезу на міграцію окремих хімічних елементів.
Тема 4. Геохімія вуглецю. Вуглець. Фізико-хімічні властивості вуглецю. Поширення вуглецю. Розподіл вуглецю в геосферах. Загальний кругообіг (геохімічний цикл) вуглецю в межах Землі. Роль живої речовини (біоса). Седиментаційно- денудаційний цикл вуглецю. Метаморфічний цикл вуглецю. Еволюція геохімічного кругообігу вуглецю. Геохімічна історія вуглецю.
Тема 5. Геохімія ізотопів біогенних елементів. – 2 год. Ізотопні дослідження біогенних елементів. Поширеність стабільних ізотопів біогенних елементів. Ізотопне відхилення. Атомні маси і вміст у природних сумішах стабільних ізотопів біогенних елементів. Визначення поширеності елементів. Фракціонування ізотопів. Фізичні процеси фракціонування
Тема 6. Геохімія органічних сполук гірських порід. Органічна геохімія. Поширення органічної речовини в природі. Розподіл і перет ворення органічних сполук. Загальний вміст ОР породах і водах. Білки. Жири (ліпіди). Вуглеводні Ліпоїди, Пігменти порфіринів. Лігнін. Гумінові речовини. Гумінові кислоти. Фульвокислоти. Продукти перетворення біохімічних компонентів в гідросфері, педосфері і пелосфері. Час повного геохімічного круговороту речовин. Геохімічний цикл. Дисперсні (розсіяні) органічні речовини. Розсіяна органічна речовина (РОР). Бітумоїди. Типи бітуміноїдів. Генетичні типи бітумоїдів. Основні фракції бітумоїдів. Значення вивчення бітумоїдів. Гумінові кислоти.
Тема 7. Геохімія газів. Природні гази. Умови знаходження. Склад природних газів. Генетичні типи природних газів. Поділ газів Землі за походженням. Основні властивості природних газів. Густина газу. Молекулярна маса природного газу. В’язкість газу. Розчинність газу. Сорбція (поглинання) газу. Дифузія газу або проникнення. Швидкість дифузії газу. Коефіцієнти дифузії. Фільтрація газу. Спливання (випливання, сплиття) газу. Критична температура. Критичний тиск. Гідратоутворення вуглеводнів. Класифікація природних газів. За формою знаходження. За джерелами виникнення. За складом. Гази підземних вод. Газонасиченість пластових вод. Геохімічні обстановки знаходження газів в літосфері. Регіональна зональність газовмісту підземних вод нафтогазоносних областей.
Тема 8. Склад і форми знаходження природних горючих газів в надрах. Природні горючі гази. Склад природних горючих газів. Знаходження природних горючих газів в надрах. Формуванння хімічного складу газів у газових і нафтових покладах. Природні гази газових родовищ. Процеси утворення вуглеводневих газів. Газовий фактор. Склад природних газів. Коефіцієнт сухості. Зміна кладу газів в покладах. Газоконденсатні системи (ГКС). Фізичні властивості конденсатів. Хімічний склад конденсатів. закон зворотного (ретроградного) випаровування і конденсації. Фазова діаграма багатокомпонентної системи. Газовий або газоконденсатний фактор. Конденсатність. Походження газоконденсатів. Газові гідрати. Газові гідрати або кристалогідрати. Утворення газогідратів. Умови утворення газогідратів.
Тема 9. Геохімія нафти. Елементний хімічний склад нафт. Склад нафти. Геохімічна характеристика нафт. Мікроелементи нафт. Ізотопний склад нафт. Ізотопи вуглецю, водню, сірки, азоту, кисню. Величина відхилення (“приросту”) δ. Груповий та індивідуальний хімічний склад нафт. Класи вуглеводнів. Насичені вуглеводні. Ненасичені вуглеводні. Парафінові вуглеводні. Нафтенові вуглеводні. Ароматичні вуглеводні (арени). Невуглеводневі складники нафт. Кисеньорганічні сполуки (феноли, кетони, ефіри). Сіркоорганічні сполуки (меркаптани (тіоли) аліфатичні і циклічні, сульфіди аліфатичні та циклічні, тіофени і цикланотіофени, складні тіофени). Азоторганічні сполуки (піридин, хінолін, індол, карбазол, пірол). Смоли і асфальтени. Процеси перетворення та закономірності змін нафт в природі. Термокаталітичні і термічні перетворення нафт. Окиснення нафт. Зміна властивостей нафти і газу при міграції та формуванні їх покладів. Процеси міграції вуглеводнів. закономірності зміни вуглеводневого, фракційного, компонентного та ізотопного складу систем. Газонафтова система. Природні фактори перетворення. Геохімічні показники процесу вертикальної міграції газонафтової і газоконденсатної систем і принципова схема їх диференціації. Геохімічна класифікація нафт. Стандартизована класифікація нафт. Хімічна класифікація нафт. Хімічні (геохімічні) типи нафт (А1, А2, Б2, Б1)
Лабораторне заняття №1,2 Мінеральна частина ґрунту. Визначення втрати маси ґрунту при прожарюванні
Лабораторне заняття №3,4 Визначення вмісту гігроскопічної вологості грунту Лабораторне заняття №5,6. Визначення вмісту водорозчинних солей у грунті
Лабораторне заняття №7,8 Макрокомпонентний склад пластової води. Визначення макрокомпонентного складу водної витяжки груту
Лабораторне заняття №9 Визначення вмісту органічних речовин
Лабораторне заняття №10 Визначення вмісту води в нафті
Лабораторне заняття №11,12 Визначення фракційного складу нафти, конденсату. Фракційна розгонка
Лабораторне заняття №13,14 Фізичні властивості нафти, конденсату: визначення в’язкості, густини, показника заломлення.