8.3. Химический состав земной коры

Распространение химических элементов в земной коре впервые количественно оценил американский ученый Ф.У. Кларк. В его честь среднее значение относительного содержания химического элемента в земной коре принято называть кларком.

Все элементы земной коры, согласно их кларкам, можно условно разбить на две группы:

1. Элементы, имеющие большие кларки. В эту группу входят (кларки приведены по Виноградову, 1960):

кислород (О) – 47%	кальций (Са) – 2,96%
кремний (Si) – 29,5%	натрий (Na) – 2,50%
алюминий (Al) – 8,05%	калий (К) – 2,50%
железо (Fe) – 4,65%	магний (Mg) – 1,87%

Сумма этих 8 этих элементов составляет 99,03%. В эту же группу входят водород (Н – 0,1%) и титан (Ti – 0,7%). Элементы этой группы образуют самостоятельные химические соединения, их называют главными.

2. Элементы с малыми кларками. В эту группу входят все остальные элементы в земной коре, они большей частью рассеяны среди химических соединений других элементов, их называют рассеяными

За границу между группами условно принимают среднее содержание химического элемента, равное 0,1%. В земной коре преобладают легкие атомы, занимающие начальные клетки периодической системы, ядра которых содержат небольшое количество протонов и нейтронов. Также преобладают элементы с четными порядковыми номерами и атомными массами.

Процессы, происходящие в глубинах Земли, влияют на образование горных пород, на землетрясения и вулканические извержения, на медленные колебания поверхности суши и морского дна и на другие явления, преобразующие поверхность Земли. Поэтому, изучая географическую оболочку, необ­ходимо знать строение Земли и природу ее внутренних слоев.

9. Основные характеристики атмосферы

Атмосфера – сплошная газовая оболочка Земли. Атмосфера заключает всего 5,1 • 10¹⁵ т вещества (около миллиардной части массы Земли), резкой верхней границы не имеет. При определении размеров и средней плотности Земли эта оболочка во внимание не принимается.

9.1. Образование атмосферы

Газовая оболочка Земли формировалась за счет дегазации и вулканизма из зоны астеносферы. Неко­торое время Землю окутывал мощный слой из водяного пара и газов, малопроницае­мых для солнечных лучей. Эта оболочка имела температуру около +100°С. При понижении температуры произошло ее разделение на атмосферу и гидросферу. Первоначально состав атмосферы был близок составу глубинных газов, т.е. она должна была содержать водород, метан, аммиак, сероводород, углекислый газ и др. Вплоть до середины палеозоя (около 230 млн. лет назад) атмосферный кислород накапливался преимущественно фотолитическим путем – из паров воды в атмосфере образовывались атомы водорода (диссипировали в космос) и свободный молекулярный кислород (опускался в нижние слои атмосферы). Начиная с карбона этот процесс усилился за счет фотосинтеза. В конце палеозоя состав атмосферы в общем уже мало отличался от современного: она стала азотно-кислородной.

Состав современной атмосферы продол­жает регулироваться организмами. В течение года через них (ды­хание и питание) проходит объем газов, равный нескольким объемам атмосферы. Атмосфера – одновременно и среда существования организмов на Земле, и продукт их жизнедеятельности. Она находится в непрерывном взаимодействии с другими оболочками Земли, обмениваясь веществом и энергией, и постоянно испыты­вает влияние Космоса, прежде всего Солнца.