2.3. Химический состав земной коры

По данным современной геохимии, в земной коре установлено 93 химических элементов (в космосе-97). Большинство из них являются ложными, т.е. представлены смесью различных изотопов (более 360 изотопов). Лишь 22 элемента, например, натрий, фтор, фосфор, золото не имеют изотопов.

Проблема распространенности химических элементов в земной коре принадлежит к числу основных и наиболее важных проблем геохимии.

Средние содержания отдельных элементов в земной коре называют КЛАРКАМИ. Различают кларки весовые (массовые), атомные и объемные.

По А. П. Виноградову, в земной коре наиболее распространены химические элементы (%): 47,2 О₂; 27,6 Si; 8,3 Al; 5,1 Fe; 3,6 Ca; 2,64 Na; 2,6 К; 2,1 Mg; 0,6 Ti; 0,15 H; О,1 C.

Анализ кларковых содержаний элементов позволил установить некоторые закономерности их распространенности в земной коре.

1. Распространенность химических элементов в земной коре крайне неравномерна и характеризуется большим контрастом. Кларки отдельных элементов изменяются от десятков процентов до 10-8 % и ниже.

1. Распространенность химических элементов связана с их положением в периодической системе. С увеличением порядкового номера распространенность элементов неравномерно убывает.

2. Из двух соседних элементов периодической системы кларк четного элемента выше кларка нечетного. При этом наиболее высокими кларками обладают элементы, разности порядковых номеров которых равны или кратны 6, например 0(8), Si(14), Са(20), Fe(26).

3. Главными элементами - строителями литосферы являются восемь элементов - 0, Si, Al, Fe, Са, Na, К, Mg. При этом 92 % массы литосферы принадлежит кислороду.

Распространенность химических элементов в земной коре определяется двумя видами закономерностей: обусловленными свойствами ядер химических элементов и связанными с особенностями образования земной коры как части Земли. Существуют целый ряд геохимических классификаций элементов. Элементы, располагающиеся в верхней части таблицы, названы петрогенными (Si, 0, Са, К, Na, Mg, Al). 0ни слагают основную массу земной коры - горные породы и неметаллические полезные ископаемые.

Элементы находящиеся в нижней части таблицы, называются металлогенными. Они содержатся в крайне ограниченном количестве и слагают рудные месторождения (Си, Рв,Zn, Mg и др.).

Часть элементов, расположенных на границе между двумя группами (Fe, Mg и др.), играют в природе двойственную роль.

Химический состав земной коры изменяется в течение геологического времени. Основными причинами такого изменения являются:

1. Процессы радиоактивного распада, приводящие к самопроизвольному превращению, одних элементов в другие более устойчивые.

2. Поступление метеоритного вещества в виде метеоритов и космической пыли.

3. Продолжающиеся процессы дифференциации вещества Земли, приводящие к миграции элементов из одной геосферы в другую. Атомы химических элементов в земной коре образуют разнообразные сочетания друг с другом, главным образом химические соединения. Формы их нахождения достаточно многообразны, однако основной формой существования химических элементов в земной коре является минеральная.