<<
>>

§ 6. ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ ЗЕМНОЙ КОРЫ II ЗЕМЛИ


Для суждения о химическом составе Земли были произведены многочисленные химические анализы горных пород.
Особенно много в данной области сделали В. И. Вернадский, А. Е. Ферсман, А. Н. Заварицкий, Ф.
Кларк, Г. Вашингтон и другие. Они учли, насколько часто в земной коре встречаются те или другие породы, выяснили тенденцию изменения химического состава пород с глубиной их залегания и многие другие вопросы. Все это помогло более или менее основательно разобраться в вопросе химического состава сиалической оболочки Земли. Хуже обстоит дело с более глубокими оболочками и центральным ядром Земли. Однако здесь оказывают неоценимую услугу метеориты — пришельцы из Вселенной, падающие на поверхность Земли и являющиеся, возможно, обломками других космических тел.
Исследования показали, что метеориты состоят из тех же химических элементов, которые известны на Земле. Никаких новых элементов, которые не были бы открыты на Земле, в метеоритах не обнаружено. Это означает, что все вещество во Вселенной, все космические тела — Земля, другие планеты, их спутники, Солнце и звезды — состоят из одних и тех же химических элементов. Этот факт подтверждает материалистическое представление о единстве материи во Вселенной.
По химическому составу различают метеориты железные (сидеролиты), железо-камеиные и каменные (хондритыили аэролиты) (табл. 6).
Каменные и железо-каменные метеориты содержат кислород и кремний, причем в первых того и другого элемента больше, чем во вторых. В железных метеоритах этих элементов нет. Кроме того, в каменных метеоритах содержатся кальций и ряд других элементов, например натрий, алюминий, калий, марганец, хром, отсутствующих в железо-каменных и железных метеоритах. Магний встречен

Таблица 6
Средний химический состав метеоритов (в % вес.)
(по Е. Л. Кринову)

Химические элементы

Класс метеорита
железные железо-каменные каменные
Fe 89:70 49,40 25,15
Ni 9.10 5,00 1,10
Со 0,62 0.25 0.14
р 0.18 0,10
с 0,12 0,16
S 0,08 0,89
Си 0.04 0.01
О - - 21,30 36,30
Mg 14,20 14,30
Si 9.75 18.00
Na 0.30
A1 0.76
Са 1.30
К 0,07
Mn 0,18
(ft- ¦ 0.14
" Другие 0,16 0,10 0.10
Всего 100 100 100

в каменных и железо-каменных метеоритах примерно в одинаковых количествах.

Надо полагать, что каменные метеориты представляют собой обломки верхних оболочек космических тел, железо-каменные — обломки нижних оболочек, а железные — обломки центральных частей этих небесных тел.
Метеориты, полностью совпадающие по своему химическому составу с горными породами верхней сиалической оболочки Земли, не известны.
Плотность метеоритов колеблется от 3,5 до 8 г/смъ\ плотность каменных метеоритов около 3,5; железо-каменных 5—6; железных около 8 г/см3.
До глубины около 16—20 км земная кора состоит на 88,4% вес. из магматических пород, на 7% из метаморфических и на 4,6% из осадочных. Среди осадочных пород больше всего сланцев и глин, на долю которых приходится около 3,7%, затем следуют песчаники, которые составляют 0,7%, и карбонатные породы (известняки, доломиты), количество которых равно 0,2%.
Среднее процентное содержание отдельных элементов в горных породах, установленное на основании обработки данных, большого

количества химических анализов горных пород, А. Е. Ферсман назвал «числами Кларка» или просто «кларкам и».
Средний химический состав по отдельным геосферам Земли и в целом для Земли представлен в табл. 7.
Таблица 7
Химический состав геосфер Земли (в % вес.)
(по данным А. Е. Ферсмана и др.)
Химические
элементы
Сиалическа
гранитная
геосфера
я оболочка
базальтовая
геосфера
Центральное
ядро
Земля в целом
О 47,59 44,24 j 27.71
Si 27.72 23,24 14.53
А1 8,13 8,46 1.79
Fe 5,01 8,76 90г67 39,76
Са 3,03 6,51 " — 232
Na 2,85 2,35 -г-- 0.38
К 2,60 1,28 — .. 1*^ 0.14
Mg 2,09 3,73 . 8,69
Ті 0.63 0,83 0,02
с 0,09 0,03 0,04
s 0,05 0.10 0-04 0,64
р 0,13 0.10 ,0,17 0,11
Mn
Си
0,04 0L5 ^ «С." 0 07 020
Ni ^ 8.50 3.46
Другие, :i'\ 0.04 0’05 /V ' ' 0 59 " 014
А - 1' І Ш Вадго '
/ ¦ ./• г? **
' .Рг
              **
,100 100/^ .100
— s
1
100

Средний химический состав сиалической оболочки Земли, в том числе ее гранитной и базальтовой геосфер, выяснен довольно хорошо, а состав более глубоких оболочек Земли значительно хуже.
О составе и количественных соотношениях элементов в этих оболочках и центральном ядре Зёмда приходится судить по косвенным данным (главным образом на Основании сведений о плотностях пород и метеоритов), теоретически устанавливая вероятный их состав и пользуясь определенными физико-химическими закономерностями.
Из табл. 7 видно, что различные химические элементы весьма неравномерно распределены в сиалической оболочке (земной коре). Содержание одних элементов во много раз превышает содержание других. На долю кислорода приходится почти половина количества всех элементов, на долю кремния — почти четверть, на долю А1, Fe, Са, Na, К, Mg — 23,71% в гранитной геосфере и 31,09%

в базальтовой. Такая же картина наблюдается и в отношении остальных элементов периодической системы. На их долю в гранитной геосфере приходится всего 0,98%, в базальтовой 1,43%. При этом оказалось, что одни из них во много (иногда в миллиарды) раз превышают по количеству другие (эти цифры в табл. 7 не приведены).
Согласно таблице первые два места в центральном ядре занимают железо (90,67%) и никель (8,50%). Оба они составляют 99,17% центрального ядра.
В среднем химическом составе Земли в целом, согласно той же таблице, преобладают железо (39,76%) и кислород (27,71%), затем идут кремний (14,53%), магний (8,69%), никель (3,46%), кальций (2,32%), алюминий (1,79%). Семь перечисленных элементов составляют 98,26% химического состава всей Земли.
Из табл. 7 следует, что с глубиной убывает относительное количество кислорода, кремния, алюминия, натрия и калия и возрастает относительное количество железа, магния и никеля.
 
<< | >>
Источник: М. м. ЧАРЫГИН, Ю. М. ВАСИЛЬЕВ. ОБЩАЯ И ИСТОРИЧЕСКАЯ ГЕОЛОГИЯ. 1968 {original}

Еще по теме § 6. ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ ЗЕМНОЙ КОРЫ II ЗЕМЛИ:

  1. СТРУКТУРА ЗЕМНОЙ КОРЫ
  2. ТИПЫ ЗЕМНОЙ КОРЫ И ЕЕ СТРУКТУРНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ
  3. §1.0 ДВИЖЕНИЯХ ЗЕМНОЙ КОРЫ
  4. СТРУКТУРА ЗЕМНОЙ КОРЫ
  5. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О СТРОЕНИИ ЗЕМНОЙ КОРЫ И ВЕРХНЕЙ МАНТИИ
  6. § 5. ОСНОВНЫЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ ЭВОЛЮЦИИ ЗЕМНОЙ КОРЫ
  7. СТРУКТУРА ЗЕМНОЙ КОРЫ
  8. Рельефообразующая рольвертикальных и горизонтальныхдвижений земной коры
  9. § 3. ГЛАВНЕЙШИЕ ЧЕРТЫ РАЗВИТИЯ ЗЕМНОЙ КОРЫ В ДОКЕМБРИЙСКОЕ ВРЕМЯ
  10. ОСНОВНЫЕ ЧЕРТЫ КАЙНОЗОЙСКОГО ЭТАПА РАЗВИТИЯ ЗЕМНОЙ КОРЫ
  11. СТРУКТУРА ЗЕМНОЙ КОРЫ
  12. ОСНОВНЫЕ ЧЕРТЫ ПОЗДНЕПАЛЕОЗОЙСКОГО ЭТАПА РАЗВИТИЯ ЗЕМНОЙ КОРЫ ХАРАКТЕР ТЕКТОНИЧЕСКИХ ДВИЖЕНИЙ
  13. СТРУКТУРНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ ЗЕМНОЙ КОРЫ С ПОЗИЦИИ ТЕКТОНИКИ ЛИТОСФЕРНЫХ ПЛИТ