|
В начало
Широко распространено понятие «редкие элементы», но достаточно четкого определения оно не имеет. Обычно к этой геохимической группе элементов относят те, кларк которых имеет порядок 10~5%. Однако такое представление довольно условно. Возьмем химический элемент германий с порядковым номером 32. Его кларк превышает 10~4%, т. е. его на Земле значительно больше, чем многих металлов и неметаллов, открытых задолго до него. Случайно ли то, что германий был обнаружен только в 1886 г.? Если вспомнить историю, то он был выделен немецким химиком К. Винклером из очень редкого минерала аргиродита. Этот минерал — представитель крайне немногочисленной группы собственных минералов германия, т. е. таких, в которые он входит в качестве составной части. Основные же запасы германия буквально распылены, Рассеяны по многим другим минералам и рудам различных элементов. Германий и некоторые его геохимические сородичи (скандий, галлий, рубидий, цезий, индий, гафний, рений и др.) получили наименование рассеянных. Если обратиться к хронологии открытия химических элементов, то выяснится, что рассеянные элементы стали известны далеко не в первую очередь. Химический анализ должен был приобрести значительно большую «остроту зрения», чтобы «разглядеть» незначительные примееси рассеянных элементов среди большой массы «обычных» веществ. Огромную роль здесь сыграл спектральный анализ открытый в 1859—1860 гг.
Когда говорят о значении периодического закона Д. И. Менделеева, обязательно упоминают, что он имел и имеет важное значение для развития геохимии. В самом деле, современная геохимия, коль скоро она призвана изучать историю атомов химических элементов, немыслима без периодической системы и теоретических представлений о строении атомов.
Еще в середине 20-х годов крупнейший геохимик из Норвегии В. Гольдшмидт предложил геохимическую классификацию элементов, опирающуюся на менделеевскую таблицу. Он связал ее также с закономерностями построения внешних электронных оболочек атомов и ионов. В основных чертах эта классификация сохранилась и в наши дни.
В соответствии с ней все химические элементы разбиваются на четыре геохимические группы.
Первая, самая многочисленная, включающая 54 элемента, т. е. более половины элементов, существующих в природе. Они называются литофильными, т. е. дословно в переводе с греческого это слово означает «камнелюбивые». Они составляют основу большинства горных пород и легко образуют кислородсодержащие минералы. С точки зрения строения атомов литофильные элементы имеют характерный общий признак: на внешней электронной оболочке их ионов содержится 8 электронов. Эти элементы в свободном состоянии в земной коре существовать не могут. Около 95% земной коры состоит из соединений литофильных элементов. К ним относятся щелочные и щелочноземельные металлы, галогены, алюминий, кремний, углерод, титан, редкоземельные элементы, торий, уран и др.
Продолжение
|
