Формы нахождения химических элементов в земной коре. Магма, минеральная форма

Основную часть массы земной коры составляет литосфера и гораздо меньшую – гидросфера и атмосфера. Кроме этих составных частей земной коры, отдельно выделяют живое вещество, под которым подразумевается вся масса самых разнообразных живых организмов.

Между литосферой, гидросферой и атмосферой идет постоянный обмен веществом, т.е. процесс миграции химических элементов. Во многом он связан с жизнедеятельностью организмов. Наибольшее напряжение всех геохимических процессов миграции на поверхности Земли происходит «на стыке» различных сфер – в почвах. В зоне наибольшего напряжения геохимических процессов происходит и вся жизнедеятельность подавляющего большинства людей.

Рассматривая выделенные оболочки с позиции геологической истории Земли, можно говорить о постоянной миграции составляющих их химических элементов как внутри каждой из оболочек, так и между ними. В то же время в каждый промежуток времени определенные, довольно большие группы атомов химических элементов находятся в конкретных относительно устойчивых сочетаниях между собой. Такие сочетания и рассматриваются как формы нахождения химических элементов. Иными словами, под формой нахождения химических элементов понимаются системы различных относительно устойчивых химических равновесий этих элементов.

Существуют различные классификации основных форм нахождения ХЭ в природе. Так, В.И. Вернадским первоначально были выделены четыре главнейшие формы:

1. горные породы и минералы (твердые кристаллические фазы);
2. магмы;
3. рассеянное состояние;
4. живое вещество, или биогенная форма нахождения;

Б.А. Гаврусевич (1968) предложил дополнительно выделять изоморфные примеси, водные растворы и газовые смеси. По мере развития геохимии, а особенно под влиянием проблем, разрешаемых в той ее части, которая считается прикладной, потребовалось рассматривать самостоятельно еще больше форм нахождения элементов в земной коре – коллоидную форму и техногенные соединения. Эти формы не имеют природных аналогов.

Магма (от греч. magma - густая мазь) - расплавленная огненно-жидкая масса преимущественно силикатного состава, возникающая в земной коре или верхней мантии и образующая при застывании магматические горные породы. B вулканических областях M., достигая земной поверхности, изливается в виде лавы. Среди изливающихся на поверхность вулканических горных пород резко преобладают базальты, в то время как в глубинном залегании преобладают граниты.

Магма - сложный взаимный раствор соединений большого числа ХЭ, среди которых преобладают Si, Al, Fe, Mg, Mn, Ca, Na, K, O, N, S, Cl, F. Наряду c типичными катионами в M. находятся анионы, представленные гл. обр. соединениями кремния c кислородом на основе так называемого кремнекислородного тетраэдра SiO4.

Минералы (от лат. minera - руда) наиболее распространенные природные формы нахождения ХЭ в литосфере. Минерал - встречающееся в природе однородное тело с характерным химическим составом, кристаллической структурой и свойствами, образовавшееся в ходе геологических процессов на Земле или на других космических телах. В настоящее время установлено существование около 4000 минералов при ежегодном открытии около 80 новых минералов.

Большинство минералов имеет постоянный химический состав и обычно находится в кристаллическом состоянии. Горные породы представляют собой механические сочетания разных по составу минералов.