Геохимические классификации элементов
Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Геохими́ческие классифика́ции элеме́нтов — способы систематизации химических элементов в зависимости от их встречаемости в природе. Таких классификаций существует несколько.
Содержание |
[править] Классификация по распространенности: петрогенные и редкие элементы
В природе встречаются 98 элементов из периодической таблицы Менделеева. Однако в метеоритах, на Земле и планетах земной группы в подавляющем большинстве случаев породы и минералы на 99% сложены 12 элементами, называемыми петрогенными (петро — порода, ген — происхождение). Эти элементы: O, Si, Ti, Al, Mg, Fe, Ca, Na, K, P, H, C.
Все остальные элементы относятся к редким или рассеянным элементам. Принципиальная разница между петрогенными и редкими элементами заключается в том, что петрогенные элементы определяют фазовый (минеральный) состав системы, в то время как редкие элементы входят в эти фазы в виде примесей и пассивно распределяются между существующими фазами, но не влияют на их содержание и устойчивость. У этого правила есть исключения. Так, стронций даже в небольших количествах сильно влияет на устойчивость кальцита/арагонит. С другой стороны, при появлении в системе минералов, в которых редкий элемент основной, например в случае кристаллизации циркона или монацита, такой элемент ведёт себя как петрогенный элемент.
[править] Классификация по коэффициентам распределения: совместимые и несовместимые элементы
[править] Макро- и микроэлементы
В биогеохимии принято разделение элементов по их роли в строении живых организмов. Макроэлементами называются те элементы, содержание которых в живых организмах составляет больше 0,001%. Это кислород, водород, углерод, азот, фосфор, калий, кальций, сера, магний, натрий, хлор, железо и др. Эти элементы слагают плоть живых организмов.
Микроэлементами называются элементы, содержание которых мало, но они участвуют в биохимических процессах и в значительной мере определяют самочувствие живых организмов. По современным данным более 30 микроэлементов считаются необходимыми для жизнедеятельности растений и животных. Среди них алюминий, цинк, кобальт, железо, йод, селен, медь, молибден, бром, фтор.
[править] Гольдшмидтовская классификация элементов
Эта классификация была предложена Гольдшмидтом исходя из предположения, что Земля образовалась в результате разделения первично однородного вещества, аналогичного метеоритам, на четыре части: металл, серный расплав, силикатная часть и атмосфера с океаном. Каждый элемент имеет склонность концентрироваться в одной из этих сред, и соответственно разделены на сидерофильные, литофильные, халькофильные и атмофильные элементы. Иначе говоря, это классификация по наибольшему коэффициенту распределения элемента между четырьмя фазами.
[править] Атмофильные элементы
H, N, инертные газы - всего 8 элементов.
Выделяются в газовую фазу и накапливаются в атмосфере. В природе для них характерно газообразное состояние. Большинство из них имеет атомы с заполненной электронной внешней оболочкой, располагаются в верхних частях кривой атомных объёмов; преимущественно диамагнитны. Для большинства (кроме водорода, близкого к литофильным элементам) характерно нахождение в природе в элементарном состоянии.
[править] Халькофильные элементы
Обладают сродством к сере.
Ag, As, Bi, Cd, Cu, Ga, Hg, In, Pb, Po, S, Sb, Se, Te, Tl, Zn.
[править] Литофильные элементы
Обладают сродством к силикатным минералам и расплавам.
Al, At B, Ba, Be, Br, Ca, Cl, Cr, Cs, F, I, Hf, K, Li, Mg, Mn, Na, Nb, O, Rb, Sc, Si,Sr, Ta, Th, Ti, U, V, Y, Zr, W, Лантаноиды.
[править] Сидерофильные элементы
Обладают сродством к железу.
Au, C, Co, Fe, Ge, Ir, Mo, Ni, Os, P, Pd, Pt, Re, Rh, Ru, Sn.
