Геохімічна класифікація елементів В. М. Гольшмідта

В основу покладено:

1 - розподіл елементів між різними фазами метеоритів - поділ в ході первинної геохімічної диференціації Землі (спочатку в 1923 р. він грунтувався на даних експериментів з розподілу між трьома рідкими фазами в металургійному процесі: металом, сульфідом і силікатом),

2 - специфічну хімічну спорідненість з тими чи іншими елементами (O, S, Fe),

3 - будова електронних оболонок.

Провідні елементи, що складають метеорити, - O, Fe, Mg, Si, S. Метеорити складаються з трьох головних фаз: 1) металевою, 2) сульфідної, 3) силікатної. Всі елементи розподіляються між цими трьома головними фазами відповідно до їх відносним спорідненістю до O, Fe і S.

У класифікації Гольдшмідт виділяються такі групи елементів:

1) сідерофільние (люблячі залізо) - металева фаза метеоритів: елементи, які утворюють з залізом сплави довільного складу - Fe, Co, Ni, всі платиноїди (Ru, Rh, Pd, Pt, Re, Os, Ir), а також Mo. Часто мають самородний стан. Це перехідні елементи групи VIII і деякі їхні сусіди. Формують внутрішнє ядро Землі.

2) халькофільних (люблячі мідь) - сульфідна фаза метеоритів: елементи, схильні утворювати природні з'єднання із сіркою і її аналогами Se і Te, мають також спорідненість з As (миш'як), їх правильніше було б називати люблячі сірку (сульфурофільні). Легко переходять в самородний стан. Це елементи побічних підгруп I-II та головних підгруп III-VI груп ПС з 4 по 6 період + S. Найбільш відомі - Сu, Zn, Pb, Hg, Sn, Bi, Au, Ag. Сідерофільні елементи - Ni, Co, Mo також можуть бути халькофільними при великій кількості сірки. Залізо у відновних умовах може мати спорідненість до сірки (FeS2). У сучасній моделі Землі ці метали утворюють зовнішнє, очевидно збагачене сіркою, ядро Землі.

3) літофільні (люблячі камінь) - силікатна фаза метеоритів: елементи, що мають спорідненість до кисню (оксифільні). Утворюють кисневі сполуки - оксиди, гідроксиди, солі кисневих кислот-силікати. У з'єднаннях з киснем мають 8-електронну зовнішню оболонку. Це найчисленніша група об'єднує 54 елемента (С, поширені петрогенних - Si, Al, Mg, Ca, Na, K, елементи сімейства заліза - Ti, V, Cr, Mn, рідкісні - Li, Be, B, Rb, Cs, Sr , Ba, Zr, Nb, Ta, REE, тобто, всі інші крім атмофільних). В окислювальних умовах залізо оксифильне - Fe2O3. У моделі Землі формують її мантію.

4) Атмофільні (характерно газоподібний стан) - матрикс хондритів: H, N + інертні гази (He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn (радон)). Формують атмосферу Землі.

У сучасній літературі геохімічної використовуються і деякі інші групи елементів з близьким геохімічним поведінкою, насамперед у ендогенних процесах. Вони включають: рідкоземельні + Y, лужні, крупноіонні літофільні елементи LILE (K, Rb, Cs, Ba, Sr), високозарядні елементи або елементи з високою силою поля HFSE (Ti, Zr, Hf, Nb, Ta, Th).

(2)Роль комбінованих коефіцієнтів розподілу хімічних елементів в магматичній еволюції

Комбінований коефіцієнт розподілу (для випадку кристалізації або часткового плавлення) k= α^ak^a+α^bk^b+…+αⁿbⁿ, де n - мінерали, α – масова частка відповідного мінералу у складі твердої фази.

(3)Хімічний склад та розповсюдженість осадової оболонки Землі

Осадова оболна Землі складена з осадових порід. Осадо́ві гірські породи – гірські породи, що утворилися на поверхні літосфери внаслідок вивітрювання та перевідкладення давніших порід різного походження, випадіння речовин із розчинів, нагромадження решток рослинних і тваринних організмів та продуктів їх життєдіяльності, вулканічного матеріалу та матеріалу, що надходить з космосу.

Зокрема, утворюються при нагромадженні і цементуванні відкладів, які приносяться водою, вітром, льодом або силою тяжіння.

Осадові гірські породи покривають понад 2/3 поверхні Землі і складаються з трьох основних категорій: уламкові, осаджувані хімічно й органічних. Уламкові осадові породи найбільша група, що складається з уламків гірських порід, тобто глини, піску і гравію. До осаджуваних хімічно належать вапняки, гірські породи крейди, і відклади типу гіпсу та нальоту (гірська сіль). Вугілля, нафта, вапняк, що складається з викопних матеріалів, є прикладами органічних осадових порід.

Класифікація осадкових гірських порід основана на їх складі та генезисі.

Серед осадкових гірських порід переважають глинисті (глини, аргіліти, глинисті сланці – 48% на платформах, 49% в геосинкліналях), піщані (піски і пісковики – 23% на платформах, 23% в геосинкліналях) і карбонатні (вапняки, доломіт та ін.).

Солі становлять 2,8% на платформах і 0,3% в геосинкліналях. У межах материків бл. 20% обсягу всіх осадкових гірських порід залягає на платформах і 48% в геосинкліналях. Понад 75% всіх г.п., що вилучаються з надр Землі (вугілля, нафта, солі, руди заліза, марганцю, алюмінію, розсипи золота і платини, фосфорити, нерудні буд. матеріали тощо), міститься в осадкових гірських породах.

Середній хімічний склад осадових порід (%) по Ф. Кларку

SiO2 - 58,53, Al2O3 - 13,07, Fe2O3 - 3,37, FeO - 2,0, MgO - 2,51, CaO - 5,44, Na2O - 1,10, K2O - 2,81, TiO2 - 0,57, P2O5 - 0,15, S - 0,54, H2O - 4,28, CO2 - 4,94, С - 0,65.

Розповсюдженість. Осадова оболонка Землі. складає близько 10% маси земної кори і покриває 75% поверхні. Основна їх маса зосереджена на материках (500 млн. км. 3 ) і континентальних схилах (190 млн. км. 3 ), тоді як на дно океанів доводиться 250 млн. км. 3 .

Поиск по сайту: