Кларк масса біріліктерінде (%, г/т және б.), немесе атомдық % белгіленеді.

Дәріс - Жер қыртысының заттық құрамы. Жер қыртысының химиялық құрамы. Минералдар. Минералдардың жүйелеуі және сипаттауы.

Жер қыртысының химиялық құрамы

Химиялық элементтердің Жердің әртүрлі қабатында, таужыныстарында және кендерде тарау заңдылығын олардың геологиялық процестерде қалыптасуын, шашырауын, минералжаралу ортаның физико-химиялық жағдайының өзгеру кезінде жинақталу заңдылығын зерттейтін ғылым саласын геохимия деп атайды.

Геохимияның ең маңызды міндеті – химиялық элементтердің жер қыртысындағы таралуын анықтау болады

Осындай зерттеулерден геохимия ғылымы басталды. Ұзақ уақытта әртүрлі қарапайым заттардың таралуы олардың қолдануымен байланыстырылды.

1815 ж. ағылшын минералогі В. Филлипс жер қыртысының орташа химиялық құрамын 10 элемент арқылы бағалауға тырысты. Ол элементтердің таралуының сандық реттілігін анықтады және органикалық табиғатта «патшалық» ететін 4 органоген-элементтер: оттек, сутек, көміртек және азот сыйақты, ал бейорганикалық табиғатта оттек және кремний, алюминий және темір оксидтері басым екенін көрсетті.

Минералдар және таужыныстардың 5000 артық мәліметтерін талдау арқылы америкалық геохимик Ф.У. Кларк 1889 ж. жер қыртысының орташа химиялық құрамының бірінші жиынтық кестесін жариялады. 20 жыл өткеннен сон ол 1000 – дай зертттушілердің таужыныстар, топырақтар және сулар туралы деректерін анықтама ретінде шығарды. Ф.У. Кларк геолог Г. Вашингтонның көмегімен жер қыртысының 16 км терендігіндегі шартты қабатындағы химиялық эдементтердің орташа құрамынның классикалық есебін жүргізді.

Жер қыртысының химиялық құрамын көптеген ғалымдар зерттеген, В.М. Гольдшмидт, А.Б. Ронов, А. Полдерваарт, А.А. Ярошевский, В.И. Вернадский, А.Е. Ферсман, А.П. Виноградов және басқаларының жұмыстары ең белгілі.

Талдаудың замануи әдістерін (нейтрондық-активациялық, атомдық-абсорбциялық, люминесценттік және т.б.) қолдану арқылы, минералдар, таужыныстар және олардың қоспаларының көптеген талдау нәтижелерін, бөлек жұптардың таралуын салыстыру арқылы жер қыртысындағы барлық элементтерінің құрамы анықталды.

Жер қыртысындағы элементтердің таралуын кларкпен анықтайды. Термин жер қыртысының химиялық құрамын жеткілікті толық және дәл бағалаған Ф.У. Кларктың құрметіне А.Е. Ферсманмен аталған.

Кларк – жер қыртысының жеке жаралымдарындағы (литосфера, гидросфера және т.б.) элементтердің орташа құрамы.

Кейбір аудандардың таужыныстар қабаттарының элементтік орташа құрамы «жергілікті кларктар» деп аталады.

Кларк масса біріліктерінде (%, г/т және б.), немесе атомдық % белгіленеді.

 

 

Әртүрлі химиялық элементтердің кларктық құрамын зерттеулердің нәтижесінде Жер қыртысында олардың таралу заңдылығы бар екені анықталды:

1. Химиялық элементтердің Жер қыртысында таралуы біркелкі емес және олар әртүрлі. Кейбір элементтердің кларкі пайыздың жүзден бір бөлігінен 10^-8 төмен болады.

2. Химиялық элементтердің таралуы олардың периодтық кестеде орналасуымен байланысты. Жер қыртысында ең көп тараған элементтер периодтық кестенің басында орналасады. Олардың реттік нөмері ұлғайғанда элементтердің таралуы азаяды. Сонымен, бірінші 30-ға жұық элементтердің кларктірі сирек пайыздың жүзден біріне түседі, жиі олар пайыздың оннан бірден және тұтас пайыздарға дейін болады. Ал қалған элементтердің кларкі төмен, олары пайыздың мыңнан бірге дейін сирек көтеріледі.

3. Периодтық кестедегі екі көршілес элементтерден жұп элементтің кларкі, тақ элементтің кларкінен жоғары болады. Сонда кларктері жоғары болатын элементтер: О (8), Si (14), Са (20), Fe (26).

4. Литосфераның сегіз химиялық элементтері – О, Si, Al, Fe, Са, Na, K, Mg, басты элементтер болады, солардың ішінде алдынғы орын оттекте, литосфераның массасының жартысын алады және оның көлемінін 92 % құрайды.

Сирек металдарға Д.И. Менделеевтің периодтық жүйесінің 20 химиялық элементтері жатады, олар XX ғасырдың 50—60-шы жылдарынан қолданылады.

Сирек металдар келесідей бөлінеді: 1) сілтілі (литий, рубидий, цезий); 2) жеңіл (бериллий, скандий); 3) нашар қорыйтын (ниобий, тантал, гафний, цирконий, вольфрам, молибден, ванадий); 4) шашыранқы сирек элементтер (индий, таллий, галлий, селен, теллур, рений, германий, кадмий).

Сирек жерлер –Sc (скандий), Y (иттрий), La (лантан), Ce (церий), Pr (пазеодим), Nd (неодим), Pm (прометий), Sm (самарий), Eu (европий), Gd (гадолиний), Tb (тербий), Dy (диспрозий), Ho (гольмий), Er (ербий), Tm (тулий), Yb (иттербий), Lu (лютеций).