16. Розповсюдженість хімічних елементів в мантії та ядрі Землі. Моделі складу ядра.

Ядро. Ідея про те що ядро складається з сплаву заліза та нікелю має довгу історію, і, з певними модифікаціями, залишається найбільш визнаною по сьогодні. В основі гіпотези про залізо-нікелеве ядро Землі лежить припущення про близькість складу ядра до складу залізних метеоритів, що містять у середньому 80,78 % Fe, 8,59 % Ni і 0,63 % Co. Експерименти при високих тисках, які відповідають ядру Землі (більш 2,5*10¹¹ Па), показали, що сплав із 90 % Fe і 10 % Ni має властивості, близькі до властивостей земного ядра, визначеним геофізичними методами.

Відмінність фізичних властивостей модельних складів і встановлених геофізичними методами полягає в дещо більшій густині цього сплаву і дещо меншій швидкості поширення пружних хвиль. У зв'язку з цим вважають, що в ядрі є домішка легких елементів, в першу чергу сірки та кисню. Для узгодження петрогустинних моделей вміст сірки, наприклад, повинен досягати 10% мас., що цілком реально з огляду на вміст сірки в хондритах С1.

На основі різноманітних даних (панування водню в космосі й ін.) розвиваються також уявлення про гідридне і карбідне ядро Землі. За цією гіпотезою внутрішнє тверде ядро складається з гідридів і карбідів. В зовнішньому ядрі відбувається їх розкладання з утворенням вільних металів (Fe, Ni, Co), водню і метану, що мігрують у мантію і визначають розвиток там відновних процесів.

Мантія. (Верхня) свідченням неоднорідності самої верхньої частини мантії: різний елементний склад виявлених в межах платформ та геосинклінальних областей ультрабазитів мантійного походження; відмінність гіпербазитових, олівінових та гранат-перидотитових включень в кімберлітах; відмінність складу глибинних (мантійних за походженням) газів - різний вміст He, Ar, Ne, Xe, CO, H₂, CH₄. Оцінений за піролітовою моделлю склад верхньої мантії (за Рінгвудом) виглядає так: SiO₂ – 43,2%, MgO – 38,1%, FeO – 9,2%, Al₂O₃ – 3,9%, CaO – 3,7%, Na₂O – 1,8%.

(Нижня) Зробити обгрунтовані припущення щодо складу і стану речовини в нижній мантії ще важче. Припускають, що вона гомогенна. Припускають, що вона також має силікатний склад (подібний до кам’яних метеоритів). Припускають, що вона містить більше заліза ніж верхня мантія.

	O	Si	Al	Fe	Ca	Na	K	Mg	Ti	S	Ni
нижня мантія	35	18	1,8	25	1,4	0,7	-	14	-	2	1,35

17. Розповсюдженість хімічних елементів в земній корі.

земна кора складена в основному 8 елементами: O, Si, Al, Fe, Ca, Mg, Na, K;

на частку інших 84 елементів припадає менше 1 % маси земної кори;

серед найголовніших по поширеності елементів особлива роль у земній корі належить O.

Особлива роль O полягає в тому, що його атоми складають 47% маси земної кори і майже 90% об’єму найважливіших породоутворюючих мінералів.

Загальна поширеність елементів у земній корі така, г/т:

0,001-0,01	Re, Os, lr, Ru, Rh, Ті, Pt, He, Au, Pd
0,01-0,1	Ar, Se, Ag, Hg
0,1-1,0	Cd, Bi, In, Tu, I, Sb, Lu
1,0-10,0	Eu, Dy, Ho, Er, Yb, Hf, Та, W, Tl, U, Ge, As, Br, Мо, Sn, Cs, Pr, Sm, Be
10,0-100,0	Pb, Th, Y, Nb, La, Ce, Nd, Li, B, N, Sc,V,Cr, Co, Ni. Cu, Zn, Ga
100,0-1000,0	C, F, P, S, Cl, Rb, Sr, Zr, Ba
1000,0-10 000,0	Mn, Ti

Аналіз поширення елементів за типами порід дає, зокрема, наступні групи:

а) елементи в основних і кислих породах поширені приблизно однаково - Ga, Ge, Se, Ті, Re, Sr, Nb, Cd, In, Hf;

б) в основних породах даного елемента більше, ніж у кислих - Сг, Sc, Ni, V, Co, Pt;

в) у кислих породах вміст елементу помітно вищий, ніж в основних - Li, Be, Rb, TR, Ва, Tl, Th, U, Та.