Распространенность содержание химических элементов в природе

Распространенность ( «содержание» ) химических элементов в природе (во Вселенной) атомный номер легкие тяжелые

Распространенность ( «содержание» ) химических элементов

Распространенность ( «содержание» ) химических элементов Распространенность химических элементов в природе подчиняется т. н. «правилу Оддо-Гаркинса» : 1) легких элементов больше, чем тяжелых 2) чётных элементов больше, чем их нечётных соседей Почему? Потому, что ядра атомов этих элементов более устойчивы.

Распространенность ( «содержание» ) химических элементов Химический состав Земли, как планеты современная, но модель (!) строения Земли

Распространенность ( «содержание» ) химических элементов Химический состав Земли в целом (как планеты) может быть пока оценен очень приблизительно, т. е. рассчитан, исходя из принятой модели её внутреннего строения. Большинство авторов современных расчетов сходятся в следующем: 1) В составе Земли участвуют 92 химических элемента (от H до U) из них: 2) Fe, O, Si, Mg составляют 92 % её массы 3) Ni, Ca, S, Al содержатся в количестве > 1 % каждый 4) Na, Cr, Mn, Co, P, K, Ti содержатся в интервале 0, 05 -0, 6 % каждый

Распространенность ( «содержание» ) химических элементов Химический состав Земной коры атомный номер легкие тяжелые в природе (во Вселенной) легкие тяжелые в Земной коре

Распространенность ( «содержание» ) химических элементов Состав Земной коры оценен достаточно. Главные (наиболее распространенные) элементы в Земной коре в порядке убывания: O – Si – Al – Fe – Ca – Na – K - … ( «осиальфеканак!» ) > 1 % каждый из них состоит большинство т. н. породообразующих минералов в наименьшем количестве встречаются: Re, Os, Ru, Te, Pt, Pd, Au, Ra, Pa, 10 -6 – 10 -7 %

Распространенность ( «содержание» ) химических элементов

Распространенность ( «содержание» ) химических элементов Первым исследователем, рассчитавшим средний состав Земной коры (в 1889 г. ) был главный химик Геологической службы США Frank Wigglesworth Clarcke (Ф. В. Кларк). В честь него Среднее содержание химического элемента в земной коре называется его кларком. Кларк – среднее содержание химического элемента в земной коре Например: кларк кислорода 47 % кларк кремния 29, 5 % кларк калия 2, 5 % кларк бария 0, 68 % ……… кларк золота 9*10 -7 % Кларки химических элементов всегда можно найти в геохимических справочниках

Геохимические классификации химических элементов

Геохимические классификации химических элементов

Геохимические классификации химических элементов 1 - атмофильные 3 - халькофильные 2 - литофильные 4 - сидерофильные

Геохимические классификации химических элементов

Геохимические классификации химических элементов литофильные сидерофильные халькофильные искусственно полученные атмофильные

Минералы – твердые продукты физико-химических процессов происходящих в земной коре и обладающие определенным химическим составом и кристаллической структурой. Минералы – природные химические соединения кристаллической структуры, образовавшиеся в ходе геологических и геохимических процессов. Минеральный вид (определенный состав и определенная структура) сейчас известно примерно 4000 минеральных видов Минеральный индивид (отдельное зерно или кристалл любого минерального вида) количество – бесконечно велико Минералы – ………….

Минералы Электронные микрофотографии с атомным разрешением. Проекция структуры алмаза вдоль направления [110].

Анизотропия или неравносвойственность кристаллического вещества Кристаллические решётки: а) алмаза (С), б) графита (С)

Минералы Полиморфизм (многоформность) одно химическое вещество (в зависимости от T и P) формирует разные кристаллические структуры С углерод Графит Алмаз это разные минеральные виды с очень разными формами и физическими свойствами

Минералы Изоморфизм (равноформность) разные (но похожие) химические вещества (в зависимости от состава среды из которой они образуется) формируют одинаковые кристаллические структуры K+ Na. Cl - галит KCl - сильвин это тоже разные минеральные виды, но, уже с одинаковыми формами и с разными, но близкими физическими свойствами

Минералы Свойства минералов: Форма кристаллов и зерен (изометричные, удлиненные, уплощенные) Цвет черты Блеск (металлический, алмазный , стеклянный, жирный, матовый) Твердость [1…. 10] Спайность (весьма совершенная, совершенная. несовершенная, «отсутствует» ) Плотность ( от 0, 9 …. . 2, 5 -3, 5 ……. . 22, 7 г/см 3 ) Магнитность, радиоактивность и т. п. Растворимость Разлагаемость и др. Все свойства минералов напрямую зависят от особенностей их состава и структуры.

Минералы Друза кристаллов гипса. Мексика (пещера Найка, штат Чиуауа)

Минералы Кристаллы гипса. Мексика (пещера Найка, штат Чиуауа). Длина кристаллов до 13 метров.

Минералы Кристаллы гипса. Мексика (пещера Найка, штат Чиуауа). Полость (пещера) обнаружена в 2000 г. , на глубине 300 м в зоне разлома (T = +60 o. C, 100% влажность) в известняках, секущихся жилами ангидрита. Возраст кристаллов 500 -200 тыс. лет. Под толщей известняков предполагается магматический очаг – источник тепла, воды и серы.

Минералы

Минералы, агрегаты, горные породы Минеральный агрегат – сросток или скопление индивидов (кристаллов, зерен) одного или нескольких минералов, часто различных по форме и строению. Горные породы – естественные минеральные агрегаты определенного состава и строения, сформировавшиеся в результате геологических процессов и залегающие в земной коре в виде самостоятельных тел. агрегаты атомы и молекулы минералы горные породы геологические тела и оболочки Земли

Полезные ископаемые и руды Полезные ископаемые - минеральные образования земной коры (минеральные скопления в земной коре), химический состав и физические свойства которых позволяют эффективно использовать их в сфере материального производства. Металлические ( «рудные» ) Неметаллические ( «нерудные» ) черные: Fe, Cr, Mn и т. п. минералы: цветные: Pb, Zn, Cu, Sn и др. редкие: Wo, Mo, Be, Li и др. благородные: Au, Ag, Pt и др. алмазы, графит, сера, слюды, кварц, асбесты, драгоценные камни Горючие нефть, газ, уголь, торф, горючие сланцы горные породы: пески, глины, известняки, граниты и др. Месторождения - природные скопления полезных ископаемых, которые могут быть предметом промышленной разработки при данных технических возможностях и экономических условиях.

Геологические процессы Энергия Солнца и гравитация выветривания (изменение, разрушение и перенос) Экзогенные осадконакопления Геологические процессы гидротермальные Жилы (растворы) метаморфические Эндогенные магматические (расплавы) Внутреннее тепло Земли Осадочные породы: пески, известняки, песчаники, глины и т. п. Метаморфические породы: сланцы, мраморы, гнейсы и т. п. Магматические породы: граниты, базальты, габбро и т. п.