Кларки элементов в литосфере (по а.П. Виноградову, 1960) в весовых %

Декады по Вернадскому В. И., %	Число элементов	Элементы	Число кларков элементов
n·10+1	2	O, Si	74,31
n·100	6	Al, Fe, Ca, Na, K, Mg	24,38
n·10-1	3	Ti, H, C	0,85
n·10-2	13	Mn, P, S, Ba, Cl, Sr, Rb, F, Cr, Zn, V, N, Cu	0,487
n·10-3	13	Ni, Li, Zn, Cl, Sn, Co, Yn, Nd, La, Pb, Ga, Nb, Gd	0,043
n·10-4	23	Th, Ge, Cs, Pr, Sm, Be, Sc, As, Dy, Er, Hf, B, Mo, Vb, Tl, U, Ta, Br, Tb, Ho, Eu, Lu, W	0,009
n·10-5	8	Tu, Se, Cd, Sb, I, Bi, Ag, In	0,0003
n·10-6	4	Hg, Os, Te, Pd	----
n·10-7	6	Pt, Ru, Au, Re, Rh, Ir	----
<< n·10-7	14	He, Ne, Ar, Kr, He, Tc, Pm, Po, At, Rn, Fr, Ra, Ac, Pa	----

Как следует из рассмотрения таблицы, распределение химических элементов неравномерно. Первые три наиболее распространенных элемента литосферы – кислород, кремний, алюминий составляют 84,55 % от ее веса. Первые девять элементов из этого перечня дают по весу уже 98,69 %, а первые двенадцать – 99,54 %. Наиболее широко распространенные элементы относятся к началу периодической таблицы Д.И. Менделеева. С удалением от ее начала кларки элементов уменьшаются. Обратим особое внимание на выдающуюся роль атомов кислорода, который составляет 53,8 % от количества атомов земной коры. Кислородные соединения литосферы (силикаты и алюмосиликаты) образуют более 98 % ее объема.

Атмосфера. Внешняя оболочка Земли называется наземной атмосферой. Благодаря газообразному состоянию атомы атмосферы находятся в непрерывном и интенсивном взаимодействии с атомами других оболочек Земли. Вес атмосферы равен 5 ∙ 10¹⁵ тонн или 0,05 % от веса земной коры. Нижняя часть атмосферы примерно до высоты 7-18 км называется тропосферой. Ее состав за вычетом паров воды следующий:

N	75,51	Ar	1,28	Ne	0,0012	He	0,00007
O	23,01	CO2	0,04	Kr	0,0003	Xe	0,00004

В эволюции состава атмосферного воздуха выделяются следующие этапы его изменения: 1) Изменение восстановительной обстановки на окислительную. Эти процессы произошли в протерозое; 2) Образование озонового слоя примерно 0,7 млрд лет тому назад, который позволил перейти живым организмам из моря на сушу; 3) Поглощение растительным покровом углекислоты, образование свободного кислорода обеспечили такое соотношение кислорода и углекислого газа, благодаря которому возникли многие проявления жизни на планете; 4) Испарение воды с водной поверхности приводит к образованию атмосферных осадков, которые являются основным источником питания подземных вод. Этим питанием объясняется образование зоны пресных вод.

На современное состояние и состав атмосферы оказывают наибольшее влияние вулканическая деятельность и техногенные процессы. Интенсивные извержения вулканов, происходившие несколько миллионов лет тому назад, оказались главной причиной четвертичного оледенения. Новые оледенения, связанные с проявлением современного вулканизма, наблюдались и в последнее тысячелетие. Деятельность человека стала также оказывать влияние на климат (состояние и состав атмосферы) в связи с испытанием ядерного оружия, массовыми выбросами промышленных газов, добычей и сжиганием нефти и газа, ростом мегаполисов, вырубкой лесов, сельскохозяйственным земледелием, разработкой полезных ископаемых, промышленным и гражданским строительством. В результате преимущественно этих действий человека увеличилась среднегодовая температура воздуха на планете за последние сто лет на 0,4 ^оС, возросло содержание углекислого газа на 0,01 %, увеличилась площадь опустынивания земель, обусловленная аридизацией климата в одних районах; в других районах наблюдается значительный рост количества катастрофических явлений, связанный с движением воздушно-водяных масс (ураганами, смерчами, наводнениями и другими событиями). Ежегодно в воздушное пространство планеты выбрасываются сотни тысяч тонн пыли, в которых значительное место занимают ядовитые вещества, металлы, радиоактивные образования и др. Все это приводит к проявлению парникового эффекта и ухудшению климата на нашей планете.

Наряду с наземной атмосферой существует подземная ее составляющая. В верхней части земной коры между поверхностью зоны насыщения (а это обычно грунтовые воды) и поверхностью Земли расположена зона аэрации. В пустотном пространстве этой зоны превалируют преимущественно газы воздушного происхождения. В зоне насыщения с глубиной их роль постепенно уменьшается, и главное значение приобретают газы биогенного, метаморфогенного, магматогенного и другого происхождения. Благодаря этому в верхней части разреза создается окислительная обстановка, а главными газами являются азот, кислород и углекислый газ. С глубиной окислительная обстановка сменяется восстановительной, в которой главными газами являются азот, метан, сероводород, углекислый газ, водород и др.

Наземная гидросфера. Ее основу образует Мировой океан, площадь которого превышает 360 млн км², а средняя глубина равна 3,7 км. Общий объем воды в нем достигает 1,37 ∙ 10⁹ км³. В таблице 2 приведены сведения о кларках элементов в Мировом океане.

Таблица 2