Вещественный состав Земли

Среди ученых нет единого мнения о химическом составе оболочек и ядра Земли. По последним данным, на Земле существует 285 химических элементов и их изотопов. В 1889 г. американский геохимик Ф. Кларк впервые определил средние содержания химических элементов в земной коре. В честь него академик А. Е. Ферсман в 1923 г. предложил называть кларками средние содержания химических элементов в земной коре, рассчитанные на весь ее объем и выраженные в весовых или объемных процентах. По данным академика А. П. Виноградова, опубликованным в 1960 г., 99,48% состава земной коры дают в сумме девять элементов: кислород (47,00%), кремний (29,50%), алюминий (8,05%), железо (4,65%), кальций (2,96%), натрий (2,50%), калий (2,50%), магний (1,87%), титан (0,45%). Земля постоянно пополняется космическим веществом в виде метеоритов и космической пыли, которое по составу отличается от вещества верхних слоев Земли. Но и сама Земля отдает в мировое пространство часть своего вещества — гелий, неон, возможно, водород, азот и другие газообразные элементы и соединения. Некоторые химические элементы, например радиоактивные, входящие в состав земного вещества, со временем изменяются. В результате уран и торий превращаются в конечном итоге в устойчивые элементы — свинец и гелий. В минувшие геологические эпохи кларки урана и тория были, очевидно, значительно выше, а кларки свинца ниже, чем сейчас. По-видимому, это относится и ко всем другим элементам, подверженным превращениям.

Со временем меняется и изотопный состав некоторых химических элементов. Например, изотоп урана U238 имеет период полураспада 4,5-млрд лет, a U235 — 7,8 млн лет. По подсчетам советского геохимика А. А. Саукова, 700 млн. лет назад атомов изотопа U235 было в два раза больше, а 2 млрд. лет назад — почти в шесть раз больше, чем теперь.

Элементы, обладающие одинаковыми химическими свойствами, с одинаковыми зарядом ядра и порядковым номером, но с различным атомным весом. 0 химическом составе мантии и ядра ученые судят по косвенным данным. Установлено, что плотность земного вещества с глубиной Е-возрастает. На этом основании предполагается, что в составе мантии преобладают более тяжелые химические элементы, такие, как железо, магний, хром. Резкое изменение плотности вещества на границе мантии и ядра, по мнению ученых, указывает на то, что ядро сложено веществом либо иного химического состава, чем вещество мантии, либо иного фазового состояния.

В природе встречаются участки, в пределах которых кларки каких-либо элементов выше или ниже среднего для земной коры кларка. Так, в отдельных районах Северного Урала повышены кларки магния и никеля, на рудном Алтае — свинца, цинка, серебра и т. д. Повышенные кларки того или иного района часто указывают на наличие в нем месторождений соответствующих элементов.

Один из главных составляющих мантии. Оливин—магниево-железистый силикат (MgFe)2[Si04] является одним из главных минералов пород мантии. Он первым кристаллизуется в магматическом расплаве. Используется для изготовления огнеупорных кирпичей, в ювелирном деле и других областях. Вслед за оливином кристаллизуются гранаты (название—по сходству с цветом мякоти плодов граната). Среди них выделяются магнезиально-железистый глиноземистый (пироп-альмандин) гранат (Mg, Fe)3 Al2 [Si04]3, железисто-марганцевый глиноземистый (альман-дин-спессартин) гранат (Fe, Mn)3Al2[Si04]3, известковый (гроссуляр-андрадит) гранат Са (Al, Fe)3[Si04]3, а также титанистый и хромовый гранаты. Они применяются в абразивной и строительной промышленности, в приборо-строении, электронике как полудрагоценныекамниит.д.

таблица №1 (Н.В.Короновский)

табл. № 2 (В.А. Магницкий)

Магматические Породы могут быть как Интрузивные(внутреннее изливание магмы) так и Эффузивные (Изливание магмы на поверхности).

Также есть и метаморфические горные породы , но они больше связаны с влиянием экзогенных процессов. Т.е их залегание формируется на поверхности литосферы.

Список литературы

1. А.Ф. Якушева. Динамическая геология стр 11-45.

2. А.И. Гущин., Романовская М.А., Стафеев А.Н., Талицкий В.Г. Практическое руковод А.И ство по общей геологии. М.: Издательский центр "Академия", 2004, 160 с.

3. А. Рингвуд. Происхождение Луны и Земли. М., 1982

4. В.А. Магницкий Внутреннее строение и физика Земли.

5. В.А.Дубровский. Нелинейная неустойчивость как основа тектонических процессов и вихревых проявлений

6. В.Е. Хаин. Основные проблемы современной геологии. М.: Научный мир, 2003. 348 с.

7. В.Е Хаин В.Е., Ломизе М.Г. Геотектоника с основами геодинамики. М.: КДУ, 2005. 480 с.

8. Г. Рид ., Уотсон Дж. История Земли, т. 1–2. Л., 1981 .

9. Гончаров М.А., Талицкий В.Г., Фролова Н.С. Введение в тектонофизику. М.: КДУ, 2005. 496 с.

10. Земля . Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона т.2.

11. Колесник С.В. Общие географические закономерности Земли.

12. Короновский Н.В. Общая геология. М.: МГУ, 2002. 448с.

13. Оровецкий Ю. П. Мантийный диапиризм. - К.: Наукова думка

14. http://www.askpss.ru/php/main.php?articles=38

15. http://galspace.spb.ru