Средний химический состав земной коры.

Первые попытки определения среднего состава земной коры были сделаны англичанином Филипсом (1815). Но первая обстоятельная работа по определению среднего химического состава земной коры была выполнена американским химиком Ф.В.Кларком, который в 1889 г. опубликовал среднее содержание 10 химических элементов в 10-ти мильной толщи земной коры, включая и гидросферу и атмосферу (O,Si,Al,Fe,Ca,Mg,K,Na,Ti,P). Позднее, в 1924 году более точные данные о 50 элементах.

По предложению А.Е.Ферсмана, среднее содержание элемента в земной коре названа в честь этого ученого кларком(см. раздел «Термины и определения геохимии»). Позднее расчетом средних содержаний, основанных на новых методиках их определения занимались И.Фогт, В.М.Гольдшмит, Г.Хевеши, А.П.Виноградов и др. Кларки значительной части элементов приведены в приложении. Наиболее достоверные сведения о химическом составе земной коры относятся, конечно, к ее континентальной части.

Представления о кларках некоторых элементов изменились очень сильно. Так И.Фогт в 1898 г. считал кларк германия очень низким (n^.10^-10 %). Позднее этот элемент был обнаружен в углях. А так как германий приобрел огромное значение в радиотехнике, были разработаны точные методы его определения, что привело к уточнению его средних содержаний в земной коре (1,4^.10^-4%).

Различают кларки массовые, атомные и объемные. Массовые кларки – числа среднего содержания элементов, выраженные в массовых процентах или в граммах на грамм породы. Атомные кларки выражают процентные количества числа атомов элементов. Объемные кларки показывают какой объем в процентах занимает элемент.

Относительная распространенность основных элементов в земной коре, лунных базальтах и солнечной атмосфере приведено в таблице 7.

Таблица 7

Сравнительная распространенность атомов

Распространенность	Метеориты (среднее)	Базальты Луны	Земная кора (среднее)	Солнечная атмосфере
Наивысшая Наименьшая	O	O	O	H
	Fe	Ft	Si	He
	Si	Al	Al	O
	Mg	Mg	Fe	N
	S	Ca	Ca	Fe
	Al	Ti	K	C
	Ca	Na	Na	Nt
	Ni	Cr	Mg	Mg
	Na	Mn	Ti	Si
	Cr	K	Mn	Al

Геохимия атмосферы

Атмосфера – газообразная оболочка Земли – является наиболее широкой миграции составляющих ее компонентов, определяемых А.И.Перельманом как воздушные мигранты. Атмосфера находится в непрерывном обмене веществом с гидросферой, биосферой. Удерживаясь гравитационным полем Земли, атмосфера имеет зональное строение. Нижняя часть ее до высоты 80 км носит название гомосферы. 99% ее массы заключено между уровнем океана и высотой 29 км (А.А.Беус и др., 1976).

Средний состав гомосферы приведен в нижеприведенной таблице.

Таблица 8

Элементы и соединения	Содержание, % объема	Содержание, вес. %	Общая масса
Главные компоненты
N2	78,08	75,51	3,865.1021
O2	20,946	23,15	1,184.1021
Второстепенные компоненты
Ar	0,934	1,28	65,5.1018
CO2	0,033	0,046	2,33.1018
Микрокомпоненты
Ne	182.10-5	125.10-5	63,6.1015
He	53.10-5	7,2.10-5	3,7.1015
Kr	12.10-5	29.10-5	14,6.1015
Xe	0,9.10-5	3,6.10-5	1,8.1015
H2	5.10-5	5.10-5	0,2.1015
Ксенокомпоненты
CH4	15.10-5	9.10-5	4,3.1015
N2O	5.10-5	7,6.10-5	4,0.1015
O3	4.10-5	6.10-5	3,1.1015
Rn	4,5.10-17	6.10-18	2,32.102

Как следует из таблицы, состав гомосферы определяется присутствием четырех главных компонентов, составляющих 99,99% ее массы (азот, кислород, аргон и углекислый газ). К числу ксенокомпонентов атмосферы относятся также поступающие в нее в результате различных процессов пылеватые частицы, мигрирующие в воздушной среде на большие расстояния. Эти частицы можно разделить на пять категорий: 1)частицы, выдуваемые с континентов (соответствуют составу лесса); 2)частицы растворимых солей, выдуваемых с поверхностей океанов и морей; 3).пыль вулканических извержений; 4)частицы внеземного происхождения (космическая пыль); 5)частицы техногенного происхождения. По данным Р.Гаррелса и Ф.Маккензи [32] среднее количество пыли в 1 см³составляет 10^-12см³.