Много ли на Земле минералов
Минералогический состав земной коры — это не то же самое, что её химический состав. Ведь она сложена не из отдельных разобщённых атомов, а из самых различных их сочетаний — природных химических соединений, какими и являются минералы.
В настоящее время известно примерно 3 тыс. минералов. Но лишь около 500 широко распространены. Много это или мало? Всё познаётся в сравнении. Одно дело, когда соединения синтезируют в химических лабораториях, другое — когда они образуются в природе. Число известных органических соединений, полученных химиками, ныне перевалило за 10 млн; неорганических же — существенно меньше, но и здесь счёт идёт на десятки тысяч. Искусственное создание разнообразных минералов стало совершенно обыденным делом.
Химик в лаборатории имеет существенное преимущество перед Землёй-«химиком». Он может взять нужные вещества в любых соотношениях и концентрациях. В природе же действует строгий ограничитель: чем выше кларк того или иного элемента, тем больше образуется минералов, в состав которых этот элемент входит (и наоборот, чем ниже кларк, тем меньше образуется минералов).
Наивысший «кларковый рейтинг» — у кислорода. Поэтому этот элемент входит в состав 1364 минералов, т.е. почти половины всех известных. Вторым по значению «минерал ообразующим» элементом оказывается кремний: известно более 430 минералов, в которых он содержится. Затем следуют алюминий, железо, кальций, калий, натрий, магний — каждый из них образует внушительное число минералов. Словом, «великолепная восьмёрка» почти безраздельно владычествует в минеральном царстве.
Но, рассуждая о количестве, нельзя забывать и о качестве. На «арифметику» образования минералов в природе влияет не только содержание элементов в земной коре, но и другие факторы, в первую очередь химические свойства элементов. Вспомним, что говорилось о благородных газах. Из-за своей инертности (т.е. отсутствия химической активности) они не образуют ни одного соединения в земной коре.
Иначе говоря, способности различных элементов к образованию минералов проявляются в высшей степени неравномерно.
Эти рассуждения можно проиллюстрировать с помощью графика. На оси абсцисс отложены порядковые номера химических элементов; на оси ординат — количество минералов, в состав которых входит тот или иной элемент. Заметим, однако, что ордината представляет собой логарифмическую шкалу (берутся десятичные логарифмы чисел, обозначающих количество минералов; если были бы отложены сами числа, то график занял бы слишком много места).
Из этого графика следует, например, что все элементы, расположенные выше пунктирной линии, образуют 100 и более самостоятельных (собственных) минералов.
...Много лет назад Ферсман писал: «Значение кларков вышло за пределы частной геохимической задачи — оно играет огромную роль в понимании геохимии Космоса».
Элементный состав земной коры не является более загадкой. Количества элементов «разложены по полочкам», скрупулёзно расписаны по справочным таблицам. Можно даже подсчитать число атомов того или иного элемента. Ныне кларки часто выражаются в атомных процентах, т.е. в процентах от общего числа атомов земной коры.
Но почему, собственно, распространённость того или иного элемента именно такая, а не какая- либо другая? Почему всего лишь восемь элементов составляют почти всю массу земной коры? Почему, далее, содержание элементов в земной коре в общем и целом уменьшается с увеличением порядковых номеров элементов в периодической системе? И почему, наконец, для элементов, не принадлежащих к пресловутой «восьмёрке», разброс кларков столь велик?
Эти вопросы не получили бы ответа, если бы представления о распространённости элементов оставались, образно говоря, «заземлёнными», если бы мысль исследователя ограничилась изучением состава Земли.
Наша планета — лишь мельчайшая песчинка в бесконечном пространстве Вселенной. Долгое время телескопы позволяли людям лишь наблюдать небесные светила. О том, чтобы узнать, из какой материи они состоят, не могло быть и речи.
Постоянная ссылка на страницу: http://pochemy.net/?n=1071
Случайная статья
