Земная кора

3. Формирование минералогического разнообразия земной коры

Земная кора слагается природными химическими соединениями -- минералами, количество видов которых немногим превышает 2 тыс. Ограниченность природных химических соединений по сравнению со значительно большим количеством искусственных соединений обусловлена многими причинами, главной из которых является очень неравномерное содержание разных химических элементов в земной коре. Диапазон среднего содержания разных химических элементов достигает шести математических порядков.

Наибольшее количество минеральных видов образуют элементы, содержащиеся в земной коре в наибольшем количестве. К ним относятся кислород, кремний, алюминий, железо, кальций, магний, калий, натрий. Эти элементы образуют группу соединений, массы которых в наибольшем количестве выплавлялись из мантии.

Наряду с ними значительные количества минералов образуют такие элементы, как сера, мышьяк, сурьма, медь, свинец, цинк и некоторые другие металлы, которые активно выносились в процессе дегазации вещества мантии.

Таблица 7

Образование минералов при основных процессах минералообразования

Процессы минералообразования	Минералы, образующиеся преимущественно при данном процессе, в % к общему количеству минералов
Магматизм	8
Пегматитообразование	10
Пневматолитово-гидротермальная деятельность	28
Гипергенез и литогенез	45
Метаморфизм	9

Если рассматривать разнообразие минералообразования при различных эндогенных процессах, то наибольшее количество минеральных видов образуется при процессах, которые протекают при участии продуктов дегазации. Минералы, образующиеся при пневматолитово-гидротермальных и пегматитовых процессах, по подсчетам известного украинского минералога Е.К. Лазаренко, составляют около 30% всех минеральных видов. Еще большее количество минеральных веществ возникает при процессах гипергенеза и осадкообразования, в которых под геохимическим контролем суммарного эффекта жизнедеятельности организмов образуются химические соединения дегазированных элементов, поступивших в атмосферу и гидросферу (табл. 7).

Определенные закономерности обнаруживаются в разнообразии и распределении масс минералов по классам. Отдельные данные приводились при описании минеральных групп, общая их сводка представлена в таблице 8.

Данные этой таблицы позволяют, прежде всего, отметить наиболее многочисленные классы. Несмотря на расхождения в результатах расчетов разных авторов, совершенно очевидно, что наибольшее количество минералов характерно для силикатов. Весьма разнообразен состав класса фосфатов и их аналогов, которые занимают второе место по количеству минералов (17,7%-- 16,4%), а также класса сульфидов и им подобных соединений (9,4--13,0%), оксидов и гидроксилов (9,4--12,5%), сульфатов (9,0--12,2%). Состав других классов менее многочислен и составляет несколько процентов или даже доли процента, как, например, минералы класса хроматов.

Таблица 8

Соотношение между отдельными классами минералов и их содержанием в земной коре

Классы минералов	Минералы	Содержание в земной коре (вес, в %)
	количество	в % к общему количеству минералов
	I¹	II²	I	II	I	II
Самородные элементы Сульфиды и им подобные соединения Галогениды Оксиды и гидроксиды Силикаты Сульфаты Фосфаты, арсенаты, ванадаты Карбонаты Бораты Вольфраматы и молибдаты Хроматы Нитраты Органические соединения	50 195 86 187 375 135 266 67 42 14 5 8 70	90 200 100 200 800 260 350 80 40 15 не учтены	3,30 13,00 5,70 12,50 25,00 9,00 17,70 4,50 2,80 1,00 0,30 0,50 4,70	4,2 9,4 4,7 9,4 37,4 12,2 16,4 3,7 1,9 0,7	0,10 1,15 0,50 17,00 75,00 0,50 0,70 1,70 3,35	0,10 0,25 незначит. 17,00 80,00 0,10 0,70 1,70 назначит. « « « «
Всего	1500 2135 100,0 100,0 100,0 99,85
I¹ -- данные Е. К. Лазаренко, 1963 II² данные Н. И. Сафронова и Б. А. Гаврусевича, 1968

Многочисленность минералов того или иного класса не обязательно означает, что эти минералы составляют значительную часть массы земной коры. Хотя наиболее разнообразный видами класс силикатов и преобладает в земной коре, но второй по многочисленности минералов класс фосфатов и их аналогов составляет менее процента массы литосферы (0,7%). Близкие по численности видов классы сульфидов и оксидов резко различаются по своему весовому содержанию в земной коре: первые находятся в количестве 0,15% (по В.И. Вернадскому), вторые -- 17% массы коры. Следует отметить, что значения масс минералов в земной коре точно не установлены и определяются разными учеными неодинаковыми величинами. Так, даже для группы преобладающих минералов -- силикатов -- рассчитаны сильно различающиеся значения. Американский геохимик Г. Вашингтон (1925) определил массу силикатов в земной коре в 63%, В.И. Вернадский (1937) - в 85%, А.Е. Ферсман (1934) - в 74,5%, Е.К. Лазаренко (1963) -- в 75%, Б.А. Гаврусевич и Н.И. Сафронов (1968) - в 80%, А.Б. Ронов и А.А. Ярошевский (1967) - в 83%. Последняя цифра, по-видимому, наиболее достоверна.

В целом можно считать, что преобладающую часть массы земной коры составляют силикаты (включая кварц) и отчасти минералы класса оксидов и гидроксилов.

Образование массы представителей некоторых классов связано преимущественно с одним определенным процессом минералообразования. Как показывают данные Е.К. Лазаренко, большая часть минералов класса сульфидов (89%) имеет пневматолитово-гидротермалыгое происхождение и лишь 5% возникают при литогенезе. Вольфрамиты и молибдаты поровну делятся между гипергенным и пневматолитово-гидротермальным генезисом. Для некоторых классов характерно возникновение преобладающего количества минеральных видов при процессах гипергенного минералообразования. Таковы сульфаты, фосфаты и им близкие соединения, нитраты.

Содержание