Page 15 - 4497

Про поширеність елементів дають уявлення статистичні середні дані - кларки, названі
так на честь американського геолога Кларка, який першим почав займатися цим питанням.
Можна вважати кларки в масових, об'ємних, атомних відсотках від загального вмісту
елементів в тих чи інших природних утвореннях. Атомні кларки, вперше підраховані для
земної кори А. Е. Ферсманом, висловлюють процентні кількості числа атомів елементів.
Об'ємні кларки показують, який обсяг у відсотках займає даний елемент. Вони вперше були
підраховані В. М. Гольдшмідт. В основу підрахунків були покладені розміри іонних радіусів
найважливіших породоутворюючих елементів. У результаті багаторічної роботи різних
дослідників у даний час зібрано величезний аналітичний матеріал, що характеризує склад
земної кори.
Головні закономірності середньої поширеності елементів у земній корі зводяться до
наступного:
1 Поширеність хімічних елементів у земній корі характеризується великими
контрастами, причому якщо порівняти кларки найбільш і найменш поширених елементів, не
10
рахуючи елементів радіоактивних, то побачимо, що коливання в поширенні досягають 10 .
2 Переважають в земній корі небагато елементи. Усього вісім елементів є головними
будівельниками літосфери: О, Si, Аl, Fe, Са, Na, К, Mg.
3 Ведучий хімічний елемент земної кори - кисень, що становить мало не половину її
маси. Масовий кларк кисню оцінюється в межах 46,4 – 49 %. Його атомний кларк по А.
Ферсману - 53,3 %, а об'ємний кларк по В. Гольдшмідт – 92 %. Ці цифри є відображенням
великих розмірів іона кисню 0 2.
4 Порівняння поширеності елементів у земній корі з їх положенням у періодичній
системі показує, що із збільшенням порядкового номера Z поширеність елемента
нерівномірно зменшується. Переважне значення в земній корі мають легкі елементи з
низькими атомними вагами і невеликими порядковими номерами. Ця особливість складу
кори була відзначена ще Д. І. Менделєєвим, який вказав на велику відносну поширеність
елементів початкових періодів своєї таблиці. Найбільш поширені елементи в загальному
обмежуються Z = 28, більш важкі елементи становлять мізерну частину земної кори.
5 Серед елементів земної кори можна виділити ті, які виявляють особливі контрасти
поширення. За А. Е. Ферсманом, їх можна розділити на надлишкові - дають піки вгору на
напівлогарифмічній кривій Кларків, і елементи недостатні, що дають піки вниз. До
надлишковим можна віднести О, Si, Аl, К, Са, Fe, Sr, Zr, Sn, Ва, РЬ, до недостатніх - інертні
гази Не, Ne, Аг, Кг, Хе, потім і, Ве, В, Sc, Ge, Se, Ra, Rh, Pd, Ті, Re, 05, Ir, Pt, Аі.
6 У поширенні елементів земної кори чітко виступає значення парності як за
величиною порядкового номера Z, таки за значенням масового числа А провідного ізотопу.
Як відомо, ця залежність була сформульована як правило Гаркінса - Оддо: парний елемент у
періодичній системі більш поширений, ніж сусідній непарний. Проте ця залежність серед
елементів земної кори виражена менш різко, ніж у метеоритному матеріалі.
7 Серед надлишкових елементів земної кори особливо переважають ті, домінуючий
ізотоп яких побудований за типом 4n, наприклад:
28
24
4О
56
12
138
16
88
90
0, Mg, Si, Са, Fe, Sr 2r, 0Sn, Ва, 208 Pb. Більшість з цих ізотопів є
магічними. Поза значення магічних чисел залишаються тільки 24Mg, 28Si, 56Fe.
За оцінкою А. Ферсмана, ізотопи типу 4п складають 86,30 % маси земной кори, 12,7%
ваги кори становлять ізотопи типу 4п+ 3 і лише 1% припадає на ізотопи 4п + 1 і 4п + 2.
Неважко помітити, що в багатьох випадках закономірності поширення елементів у
земній корі в загальному повторюють закономірності, встановлені для космічного речовини
нашої Галактики. Однак є й деякі чітко виражені відмінності. Так, у порівнянні з кам'яними
метеоритами, найбільш близькими за складом до Землі тілами (зокрема, евкріти), в земній
14