Средний химический состав земной коры,% весовой

Фундаментальное представление о потенциальной устойчивости первичных минералов дает информация о прочности связи в системе элемент кислород. Так, по данным эта связь в ккал. моль для Si составляет 3700, Al – 1700, Fe – 600, Ca - 300,и для K – 100. Отсюда становится понятным, преобладание в почве кремнезема, и быстрые процессы выщелачивания калия. Посаледний, если бы его способность закрепляться в системе глинистых минералов и в живом веществе, мог бы безвозвратно теряться из биосферы. От основных к кислых породам увеличивается содержание кремния, натрия и калия, но снижается содержание алюминия, железа и кальция, что хорошо коррелирует с закономерностями сепарации пород в процессе застывания магмы, описанными выше. В осадочных породах меньше ферромагнезиальных минералов, но появляются глнистые, гипс, органическое вещество доломит, кальцит. В связи с этим геохимия районов с различным набором пород может значительно различаться. В целях оценки специфики химического состава пород используют целый ряд коэффициентов. Например, в геологии используют коэффициент кислотности, основанный на соотношении кислорода связанного в окислах по отношению к кислороду, связанного с кремнием. В почвоведении широкое использование нашло классическое соотношение окислов кремнезема к полуторным окислам. В частности, М.А.Глазовская, а затем и Н.И. Базилевич, основываясь на сближении соотношения кремнезема к полуторным окислам в нижних горизонтах подстилки гипотетически предполагали возможный синтез глинистых минералов типа каолинита, то-есть его возможное биогенное происхожде6ние. Последующие работы не подтвердили возможность осуществления подобных реакций.

Сопоставление химического состава изверженных, осадочных и метаморфических пород

В самом интегральном виде такое сопоставление показывает, что наиболее общим явлением для сравниваемых групп является сублинейная зависимость между содержанием Si, O и суммой металлов. В тоже время осадочные и метаморфические породы отличаются повышенным содержанием кремния. В группе изверженныхпород наблюдается наиболее четкая корреляция между всеми элементами. В группе осадочных пород такая корреляция выражена меньше, и еще слабее – в группе метаморфических пород. Для осадочных пород особенно характерна относительная обогащенность кальцием и кремнием на фоне пониженного содержания алюминия, магния и железа. Довольно часто используют соотношение суммы металлов к кремнезему. В метаморфических породах эта величина колеблется от 1/6 до 3,в изверженных составляет от 0,6 до 2,5, а в осадочных варьирует чрезвычайно широко – от 0,4 в ортокварците, тогда как в сланцах возрастает до 1,21(Мияки,1989). Отсюда понятно, что, рассчитывая и проводя сравнение в почвоведении на основе традиционного соотношения полуторных окислов и кремния мы должны помнить, что за этим стоит не только интенсивность выветривания и почвообразования, но изначально заданный набор минералов.

Геохимические классификации элементов. Также, как и для живых организмов известно, несколько подходов к группировке элементов. Фундаментальное значение принадлежит классификации Гольдшмидта. В основу этой классификации положена особенность элементов аккумулироваться в различных фазах литосферы. Так, атмофильные элементы включают в себя водород, азот, кислород, гелий, ксенон. Наиболее представительной является группа литофильных элементов, дающих силикаты, В этой группе находится большинство тех элемнтов, которые в процессе сепарации тяготеют к верхней части литосферы и по образному выражению Зюсса дают основу для «сиаля». В эту группу входят кремний, кальций, магний, натрий, калий, титан, цирконий и ряд других. В группу халькофильных элементов образуют элементы, характеризующиеся родством к сере. Это такие элементы как кадмий, цинк, свинец, серебро, ртуть, в том числе и сера и ряд других. Группа сидерофильных элементов образуют элементы, тяготеющие к земному ядру. Среди них железо, никель, кобальт, платиновая группа, медь, осмий и некоторые другие. В принципе элементы, входящие в различные группы характеризуются различными свойствами и строением. Так, группа литофильных элементов легко дает ионы с 8-ю электронной оболочкой, для халькофильных характерны 18 электронов, а у сидерофильных оболочки не заполнены. Кроме того, для каждой из групп характерен своей электроны потенциал. Для литофильных элементов свойственен высокий потенциал, равны 1-3 в., сидерофильные характеризуются отрицательными величинами потенциалы, тогда как халькофильным характерны промежуточные величины, и для них характерны 8

Классификация элементов А.Е.Ферсмана используется типологию образующихся мага. Так, элементы кислых магм, например: литий, цирконий, молибден), средних (кальций, стронций барий) и ультраосновных (титан, ванадий, хром марганец, алюминий кремний, фосфор) магм. Отдельно выделяется группа сульфидных месторождений (медь, цинк, олово и ряд других). Более последовательной признана группировка В.И.Вернадского, которая использует три критерия: 1) наличие или отсутствие у химических элементов радиоактивных свойств – ядерные хзрактертиски.;2)термодинамические характеритсики;3) кинетические характеристики. Всего выделяется 6 групп. Первая группа – это группа благородных газов (5 эл.), вторая - благородных металлов(7 эл), третья – циклические элементы (44 Эл.), четвертая группа - рассеянные элементы (11эл), пятая группа - элементы сильно радиоактивные(7 эл) и шестая группа – элементы редких земель (14 эл). Существует группировка Заварицкого, в рамках которой выделяется 10 групп. Интересно отметить, что в его группировке отдельно выделяется групп элементов семейства железа (титан, ванадий, хром, марганец, железло, кобальт и никель – это та группа элемнтов, которая хорошо определялась спектрографическим методом и которой уделялось большое внимание в почвоведении особенно в 50-70 годы прошлого века.