Quels éléments chimiques prévalent dans la croûte terrestre. La composition matérielle et la structure de la croûte terrestre

L'analyse de la composition chimique et minérale de la Terre présente un intérêt théorique et pratique important : elle peut révéler de nombreux secrets de la formation et de l'évolution de notre planète et fournir une clé pour une recherche plus efficace des ressources minérales. La composition moyenne de la Terre est jugée par la substance dont sont composées les météorites, car on pense que les planètes sont originaires de ce matériau à un moment donné. Système solaire, y compris la Terre. Il y a des météorites de pierre (97,7% de toutes les découvertes), de fer-pierre (1,3%) et de fer (5,6%). Leur analyse chimique suggère que le fer (30-36 %), l'oxygène (29-31 %), le silicium (14-15 %) et le magnésium (13-16 %) prédominent dans la composition de la Terre. De plus, la quantité de soufre, de nickel, d'aluminium et de calcium est mesurée en unités de pourcentage chacune. Tous les autres éléments sont présents en une quantité inférieure à 1%.

L'information la plus fiable est disponible sur la composition chimique de la partie supérieure de la croûte terrestre des continents, accessible pour une observation et une analyse directes. Les premières données ont été publiées en 1889 par le scientifique américain F. Clark, qui les a reçues comme moyenne arithmétique de 6000 résultats d'analyses chimiques de divers rochers... Plus tard, ces données ont été affinées. Dans la composition de la croûte terrestre, les huit éléments chimiques suivants sont les plus courants, représentant plus de 98 % en poids : oxygène (46,5 %), silicium (25,7 %), fer (6,2 %), calcium (5,8 %), magnésium (3,2%), sodium (1,8%), potassium (1,3%). Cinq autres éléments sont contenus dans la croûte terrestre en dixièmes de pour cent : titane (0,52 %), carbone (0,46 %), hydrogène (0,16 %), manganèse (0,12 %), soufre (0,11 %). Tous les autres éléments représentent environ 0,37%.

En 1924 g. explorateur norvégien V.M. Goldschmit a proposé une classification géochimique largement utilisée et actuellement utilisée des éléments chimiques, en les divisant en quatre groupes :

• 0 le groupe d'éléments chimiques sidérophiles comprend des éléments de la famille du fer, les métaux du platine, ainsi que le molybdène et le rhénium (11 éléments au total), qui sont proches du fer dans les caractéristiques géochimiques ;
• 0 éléments lithophiles constituent un groupe de 53 éléments qui constituent l'essentiel des minéraux de la croûte terrestre (lithosphère) : silicium, titane, zirconium, fluor, chlore, aluminium, sodium, potassium, magnésium, calcium, etc.
• 0 groupe chalcophile d'éléments chimiques est représenté par le soufre, l'antimoine, le bismuth, l'arsenic, le sélénium, le tellure et un certain nombre de métaux lourds non ferreux (cuivre, etc.) - seulement 19 éléments sujets à la formation de sulfures naturels, de séléniures, de tellurures , sulfosels et parfois trouvés à l'état natif (or, argent, mercure, bismuth, arsenic, etc.) ;

À propos du groupe atmosphérique sont comptés éléments chimiques(azote, hydrogène, gaz rares) typique pour l'atmosphère terrestre, dans laquelle ils se présentent sous forme d'atomes ou de molécules libres.

La croûte terrestre est composée de différents groupes de roches, différant par leurs conditions de formation et de composition. Les roches sont des agrégats minéraux, c'est-à-dire une certaine combinaison de minéraux. Les minéraux sont appelés composés chimiques naturels ou éléments chimiques natifs qui sont apparus à la suite de certains processus physico-chimiques se produisant dans la croûte terrestre et à sa surface. La plupart des minéraux sont des corps cristallins et seuls quelques-uns sont amorphes. Les formes des cristaux naturels sont diverses et dépendent de la disposition régulière dans l'espace des microparticules - atomes, ions, molécules qui forment la structure des cristaux ou de leur réseau cristallin (spatial). Les conditions physico-chimiques et thermodynamiques sont d'une grande importance pour la formation de cette structure. Ainsi, le graphite - le minéral le plus doux (dureté 1) - forme des cristaux tabulaires, et le diamant - le minéral le plus dur (dureté 10) - a le groupe de symétrie cubique le plus parfait. Cette différence de propriétés est associée à la différence d'arrangement des atomes dans le réseau cristallin.

Actuellement, plus de 2500 minéraux naturels sont connus, sans compter les variétés, mais seuls quelques-uns (environ 50) - ceux qui forment des roches - sont impliqués dans la formation des roches qui composent la croûte terrestre. Le reste des minéraux dans les roches se trouve sous forme d'impuretés mineures et sont appelés minéraux accessoires. La classification des minéraux est basée sur leur composition chimique et leur structure cristalline. Les principaux minéraux rocheux et minéralisés sont regroupés en plusieurs classes minérales :

• 0 éléments natifs : or natif, argent, cuivre, platine, graphite, diamant, soufre ;
• 0 sulfures : pyrite, chalcopyrite, galène, cinabre ;

Composés halogénés : halite (sel de table), sylvine, carnallite et fluorine ;

oxydes et hydroxydes : quartz, opale, magnétite ( minerai de fer magnétique), hématite, corindon, limonite, goethite ;

A propos des carbonates : calcite (spath calcaire), dont une variété transparente est appelée spath islandaise, dolomite ;

A propos des phosphates : apatite, phosphorite ;

A propos des sulfates : gypse, anhydrite, mirabilite (sel de Glauber), barytine ;

À propos des tungstates : wolframite ;

A propos des silicates : quartz, olivine, béryl, pyroxènes, hornblende, micas, serpentine, talc, glauconite, feldspaths.

Les silicates constituent une classe spéciale de minéraux. Cette classe comprend les minéraux rocheux les plus courants de la croûte terrestre (plus de 90 % en poids), de composition chimique extrêmement complexe et participant à la structure de tous les types de roches, principalement ignées et métamorphiques. Ils représentent environ un tiers de tous les minéraux connus. Parfois, les silicates comprennent du quartz. La base du réseau cristallin des silicates est formée par le groupe tétravalent ionique SiO 4.

Même les anciens mineurs ont remarqué que dans les gisements de minerai, les minéraux individuels se trouvent toujours ensemble. La découverte conjointe de minéraux est désignée par le terme "paragenèse" ou "paragenèse" (grec "couple" - près, près). Chaque processus de formation minérale est caractérisé par ses propres combinaisons régulières de minéraux. Les minerais de quartz et d'or, de chalcopyrite et d'argent peuvent être cités comme exemples de paragenèse. La connaissance de la paragenèse des minéraux facilite la tâche de recherche des minéraux par leurs satellites. Ainsi, le pyrope compagnon du diamant (un type de grenat) a aidé à un moment donné à découvrir des gisements de diamants primaires en Yakoutie.

Une certaine combinaison de minéraux, comme mentionné ci-dessus, forme roches - agrégats naturels de minéraux de composition minéralogique et chimique plus ou moins constante, formant des corps géologiques indépendants qui composent la croûte terrestre. Forme, dimensions et arrangement mutuel les grains minéraux déterminent la structure et la texture des roches. La plupart des roches qui composent la croûte terrestre sont un agrégat de nombreux minéraux, moins souvent elles sont constituées de grains d'un seul minéral. Composition minérale, la structure et les formes d'assise de la roche reflètent les conditions de sa formation.

Par origine, les roches sont divisées en trois groupes :

• 1) magmatique roches formées à la suite d'une intrusion (roches intrusives) dans la croûte terrestre ou d'une éruption à la surface du magma (roches effusives). Le magma versé à la surface est appelé lave. De nombreux gisements de minéraux métalliques, ainsi que d'apatites, de diamants, etc., sont associés aux roches ignées ;
• 2) sédimentaire roches formées lors du dépôt de roches ignées détruites et d'une autre manière dans l'océan, les mers, les lacs et les rivières. Clastique, argile, chimique et organogène se distinguent dans leur composition. Les roches sédimentaires suivantes sont importantes en tant que minéraux : pétrole, gaz, charbon, tourbe, bauxite, phosphorites, etc. ;
• 3) métamorphique race, c'est-à-dire transformé à la fois magmatique et sédimentaire. Dans des conditions métamorphiques, du fer, du cuivre, des polymétalliques, de l'uranium et d'autres minerais se forment, ainsi que du graphite, des pierres précieuses, des réfractaires, etc. Parfois du groupe métamorphique, les roches métasomatiques se distinguent en tant que classe indépendante, formée à la suite du métasomatisme - le processus de remplacement de certains minéraux par d'autres avec des changements importants dans la composition chimique de la roche, mais avec la préservation de son volume et de sa solidité. état lorsqu'il est exposé à des solutions d'activité chimique élevée. Dans ce cas, la migration des éléments chimiques se produit.

Composition chimique La croûte terrestre a été déterminée par les résultats de l'analyse de nombreux échantillons de roches et de minéraux qui émergent à la surface de la terre au cours des processus de formation des montagnes, ainsi que provenant de chantiers miniers et de trous de forage profonds.

Actuellement, la croûte terrestre a été étudiée jusqu'à une profondeur de 15 à 20 km. Il se compose d'éléments chimiques qui composent les roches.

Les éléments les plus répandus dans la croûte terrestre sont 46 éléments, dont 8 représentent 97,2 à 98,8 % de sa masse, 2 (oxygène et silicium) à 75 % de la masse de la Terre.

Les 13 premiers éléments (à l'exception du titane), qui se trouvent le plus souvent dans la croûte terrestre, font partie de matière organique plantes, participent à tous les processus vitaux et jouent un rôle important dans la fertilité des sols. Un grand nombre d'éléments participant aux réactions chimiques dans les entrailles de la Terre conduisent à la formation d'une grande variété de composés. Les éléments chimiques, qui se trouvent pour la plupart dans la lithosphère, font partie de nombreux minéraux (principalement différentes roches en sont composées).

Les éléments chimiques individuels sont répartis dans les géosphères comme suit : l'oxygène et l'hydrogène remplissent l'hydrosphère ; l'oxygène, l'hydrogène et le carbone forment la base de la biosphère ; l'oxygène, l'hydrogène, le silicium et l'aluminium sont les principaux composants des argiles et des roches sableuses ou des produits d'altération (ils constituent principalement la croûte supérieure de la Terre).

Les éléments chimiques dans la nature se trouvent dans une grande variété de composés appelés minéraux.

7. Minéraux de la croûte terrestre - définition, classification, propriétés.

La croûte terrestre est composée principalement de substances appelées minéraux - des diamants rares et extrêmement précieux à divers minerais, à partir desquels les métaux sont obtenus pour nos besoins quotidiens.

Détermination des minéraux

Les minéraux fréquemment trouvés tels que les feldspaths, le quartz et le mica sont appelés formations rocheuses. Cela les distingue des minéraux, qui ne se trouvent qu'en petites quantités. La calcite est un autre minéral rocheux. Il forme des roches calcaires.

Il y a tellement de minéraux dans la nature que les minéralogistes ont dû développer tout un système pour leur détermination basé sur des propriétés physiques et chimiques. Parfois des propriétés très simples, comme la couleur ou la dureté, aident à reconnaître un minéral, et parfois cela nécessite des tests complexes dans des conditions de laboratoire à l'aide de réactifs.

Certains minéraux comme le lapis-lazuli (bleu) et la malachite (vert) se reconnaissent à leur couleur. Mais la couleur est souvent trompeuse car elle varie assez largement avec de nombreux minéraux. Les différences de couleur sont influencées par les impuretés, la température, l'éclairage, le rayonnement et l'érosion.

Classification des minéraux

1. Éléments natifs

Environ 90 minéraux - 0,1% de la masse de la croûte terrestre

Or, platine, argent - métaux précieux, cuivre - métal non ferreux, diamant - Pierre précieuse, graphite, soufre, arsenic

2 ... Sulfures

Environ 200 minéraux - 0,25% de la masse de la croûte terrestre

Sphalérite - minerai de zinc, galène - minerai de plomb, chalcopyrite - minerai de cuivre, pyrite - matière première pour industrie chimique, cinabre - minerai de mercure

3 ... Sulfates

Environ 260 minéraux, 0,1% de la masse de la croûte terrestre

Gypse, anhydrite, barytine - matières premières cimentaires, pierre ornementale, etc.

4 ... Galloïdes

Environ 100 minéraux

Halite - sel gemme, sylvine - engrais potassique, fluorine - fluorure

5 ... Phosphates

Environ 350 minéraux - 0,7% de la masse de la croûte terrestre

Phosphorite - engrais

6 ... Carbonates

Environ 80 minéraux, 1,8 % de la masse de la croûte terrestre

Calcite, aragonite, dolomite - pierre de construction ; sidérite, rhodochrosite - minerais de fer et de manganèse

7. Oxydes

Environ 200 minéraux, 17% de la masse de la croûte terrestre

Eau glacée; quartz, calcédoine, jaspe, opale, silex, corindon - pierres précieuses et semi-précieuses; minéraux de bauxite - minerais d'aluminium, minéraux de fer, d'étain, de manganèse, de chrome, etc.

8. Silicates

Environ 800 minéraux, 80% de la croûte terrestre

Les pyroxènes, les amphiboles, les feldspaths, les micas, la serpentine, les minéraux argileux sont les principaux minéraux rocheux ; les grenats, l'olivine, la topaze, l'adulaire, l'amazonite sont des pierres précieuses et semi-précieuses.

Propriétés

La brillance est très caractéristique beaucoup de minéraux. Dans certains cas, il ressemble beaucoup à l'éclat des métaux (galène, pyrite, arsénopyrite), dans d'autres - à l'éclat du verre (quartz), de la nacre (muscovite). Il existe également de nombreux minéraux de ce type qui, même dans une fracture récente, ont l'air ternes, c'est-à-dire qu'ils n'ont pas d'éclat.

Une caractéristique remarquable de nombreux composés naturels est leur couleur. Pour un certain nombre de minéraux, elle est constante et très caractéristique. Par exemple : le cinabre (mercure sulfureux) a toujours une couleur rouge carmin ; pour la malachite, une couleur vert vif est caractéristique ; les cristaux de pyrite cubique sont facilement reconnaissables à leur couleur dorée métallique, etc. Parallèlement à cela, la couleur un grand nombre les minéraux sont changeants. Ce sont par exemple les variétés de quartz : incolore (transparent), blanc laiteux, brun jaunâtre, presque noir, violet, rose.

Les minéraux diffèrent également dans d'autres. propriétés physiques... Certains d'entre eux sont si durs qu'ils laissent facilement des rayures sur le verre (quartz, grenat, pyrite) ; d'autres sont eux-mêmes rayés par des fragments de verre ou par le tranchant d'un couteau (calcite, malachite) ; d'autres encore ont une dureté si faible qu'ils peuvent être facilement dessinés avec un ongle (plâtre de Paris, graphite). Certains minéraux, une fois clivés, se fendent facilement le long de certains plans, formant des fragments de forme régulière, semblables à des cristaux (sel gemme, galène, calcite) ; d'autres donnent des courbes à la rupture, des surfaces "concaves" (quartz). Des propriétés telles que gravité spécifique, fusibilité, etc.

Les propriétés chimiques des minéraux sont tout aussi différentes. Certains sont facilement solubles dans l'eau (sel gemme), d'autres ne sont solubles que dans les acides (calcite) et d'autres encore sont stables même vis-à-vis des acides forts (quartz). La plupart des minéraux sont bien conservés dans environnement aérien... Cependant, on connaît un certain nombre de composés naturels qui subissent facilement une oxydation ou une décomposition en raison de l'oxygène, du dioxyde de carbone et de l'humidité contenus dans l'air. Il est également établi depuis longtemps que certains minéraux changent progressivement de couleur sous l'influence de la lumière.

Toutes ces propriétés des minéraux dépendent causalement des caractéristiques de la composition chimique des minéraux, de la structure cristalline d'une substance et de la structure des atomes ou des ions qui composent les composés.

La coquille pierreuse supérieure de la Terre - la croûte terrestre - est composée de roches de composition et d'origine différentes. Toute roche est une certaine combinaison de minéraux, qui, à leur tour, sont des éléments chimiques ou leurs composés naturels.

Ainsi, la substance de la croûte terrestre, dans l'ordre de complexité croissante du degré de son organisation, forme une série hiérarchisée : élément chimique - minéral - roche. C'est dans cette séquence que la composition matérielle de la croûte terrestre est considérée ci-dessous.

Les informations les plus fiables sur la composition chimique de la croûte terrestre se réfèrent à sa partie supérieure (jusqu'à une profondeur de 16 à 20 km), accessible pour une étude directe. La science relativement jeune de la géochimie est engagée dans les problèmes de composition chimique, les lois régissant son changement dans l'espace et le temps.

Selon la géochimie moderne, 93 éléments chimiques ont été trouvés dans la croûte terrestre. La plupart d'entre eux sont complexes, c'est-à-dire qu'ils sont représentés par un mélange de différents isotopes. Seuls 22 éléments chimiques (par exemple, le sodium, le manganèse, le fluor, le phosphore, l'or) n'ont pas d'isotopes et sont donc appelés simples.

La répartition des éléments chimiques dans la croûte terrestre est extrêmement inégale.

Les premières études sérieuses concernant l'abondance des éléments chimiques appartiennent au géochimiste américain F. Clarke. Par un traitement mathématique des résultats de 6 000 analyses chimiques de diverses roches à sa disposition, F. Clarke a établi les teneurs moyennes de 50 des éléments chimiques les plus courants dans la croûte terrestre. Les données de F. Clark, publiées pour la première fois en 1889, ont ensuite été affinées par de nombreux chercheurs nationaux et étrangers : G. Washington, V. Golshmidt, G. Hevesi, V. Mason, V. I. Vernadsky, A. E. Fersman, A. P. Vinogradov , AA Yaroshevsky et autres.

Signe du mérite particulier de F. Clark pour la science géochimique, les teneurs moyennes en éléments chimiques de la croûte terrestre sont appelées Clarks et sont exprimées en pourcentages pondéral, atomique ou volumique. Les éléments les plus utilisés et les plus utilisés sont les poids clarkes des éléments. Le tableau ci-dessous montre les clarkes des éléments les plus communs de la croûte terrestre selon les données de divers chercheurs.

Poids clarkes des éléments chimiques les plus courants de la croûte terrestre.

Chimique	Clark, poids. %
D'après F. Clarke (1924)	D'après A.P. Vinogradov (1962)	V. Mason (1971)	D'après A. A. Yaroshevsky (1988)
Oxygène
Aluminium

Les données fournies montrent que les principaux éléments constitutifs de la croûte terrestre sont O, Si, Al, Fe, Ca, Na, K, Mg, représentant plus de 98% de son poids. La première place parmi eux appartient à l'oxygène, qui représente près de la moitié de la masse de la croûte terrestre et environ 92% de son volume. Selon les éléments chimiques prédominants, la croûte terrestre est parfois appelée l'oxysphère, ainsi que la gaine sialique.

La prévalence des éléments chimiques est associée à leur position dans système périodique... Comme l'a noté D.I.Mendeleev, les éléments les plus courants de la croûte terrestre sont situés au début du système périodique. Avec une augmentation du numéro de série, la prévalence des éléments diminue de manière inégale.

Ainsi, parmi les 30 premiers éléments, les clarkes tombent rarement en dessous des centièmes de pour cent et sont plus souvent exprimés en dixièmes ou même en pour cent entier. Le reste des éléments est dominé par les petits clarkes, qui n'atteignent que très rarement les millièmes de pour cent.

Ainsi, les éléments légers prédominent nettement dans la croûte terrestre, ce qui la distingue des autres géosphères intérieures, plus pauvres en ces éléments et enrichies en métaux lourds. La relation entre les clarkes des éléments chimiques et leur position dans le tableau périodique suggère que l'une des principales raisons de l'abondance différente des éléments chimiques dans la croûte terrestre est la structure et la stabilité énergétique des noyaux de leurs atomes.

Il convient de noter que nos idées sur l'abondance des éléments chimiques ne concordent pas toujours avec les vraies valeurs de leurs clarkes. Par exemple, des éléments communs tels que le cuivre, le zinc, le plomb ont un clarke plusieurs fois inférieur à celui du zirconium et du vanadium, qui sont considérés comme rares. La raison de cet écart est la capacité différente des éléments chimiques à former des concentrations importantes dans la croûte terrestre - les dépôts. Cette capacité est déterminée par leur propriétés chimiques selon la structure de l'extérieur coques électroniques atomes, ainsi que les conditions thermodynamiques de la croûte terrestre.

La composition chimique de la croûte terrestre change au cours des temps géologiques, et cette évolution se poursuit à ce jour. Les principales raisons du changement de composition chimique sont :

Processus de désintégration radioactive conduisant à des

transformation de certains éléments chimiques en d'autres, plus stables dans les conditions de la croûte terrestre. Selon les calculs de V.I. Vernadsky, à l'époque moderne, uniquement en raison de transformations nucléaires, 10v -101H tonnes de matière de la croûte terrestre renouvellent leur composition chimique chaque année ;

Afflux de matière météorique sous forme de météorites et de poussière cosmique (16 000 tonnes par an);

Processus en cours de différenciation de la substance terrestre, conduisant à la migration d'éléments chimiques d'une géosphère à une autre.

Les atomes d'éléments chimiques de la croûte terrestre forment diverses combinaisons les uns avec les autres, principalement des composés chimiques. Les formes de leur découverte sont assez diverses, cependant, la forme principale de l'existence d'éléments chimiques dans la croûte terrestre est minérale. De plus, dans certains cas, ils forment des espèces minérales indépendantes, dans d'autres, ils pénètrent dans les réseaux cristallins d'autres minéraux sous forme d'impuretés.

La croûte terrestre au sens scientifique du terme est la partie géologique la plus élevée et la plus dure de la coquille de notre planète.

La recherche scientifique permet de l'étudier en profondeur. Ceci est facilité par le forage répété de puits à la fois sur les continents et au fond des océans. La structure de la terre et de la croûte terrestre dans différentes parties de la planète diffèrent à la fois par leur composition et par leurs caractéristiques. La limite supérieure de la croûte terrestre est le relief visible et la limite inférieure est la zone de séparation des deux milieux, également connue sous le nom de surface de Mohorovicic. On l'appelle souvent simplement la « limite M ». Il a reçu ce nom grâce au sismologue croate Mohorovici A. Pendant de nombreuses années, il a observé la vitesse des mouvements sismiques en fonction du niveau de profondeur. En 1909, il établit l'existence d'une différence entre la croûte terrestre et le manteau chauffé au rouge de la Terre. La limite M se situe au niveau où la vitesse de l'onde sismique augmente de 7,4 à 8,0 km/s.

La composition chimique de la Terre

En étudiant les coquilles de notre planète, les scientifiques ont tiré des conclusions intéressantes et même surprenantes. Les caractéristiques de la structure de la croûte terrestre la rendent similaire aux mêmes zones sur Mars et Vénus. Plus de 90 % de ses éléments constitutifs sont représentés par l'oxygène, le silicium, le fer, l'aluminium, le calcium, le potassium, le magnésium, le sodium. Combinés entre eux dans diverses combinaisons, ils forment un ensemble homogène corps physiques- minéraux. Ils peuvent entrer dans la composition des roches à différentes concentrations. La structure de la croûte terrestre est très hétérogène. Ainsi, les roches sous forme généralisée sont des agrégats de composition chimique plus ou moins constante. Ce sont des corps géologiques indépendants. Ils sont compris comme une zone clairement délimitée de la croûte terrestre, qui a la même origine et le même âge dans ses limites.

Roches par groupes

1. Magmatique. Le nom parle de lui-même. Ils proviennent du magma refroidi s'écoulant des bouches d'anciens volcans. La structure de ces roches dépend directement de la vitesse de solidification de la lave. Plus il est gros, plus les cristaux de la substance sont petits. Le granit, par exemple, s'est formé dans l'épaisseur de la croûte terrestre, et le basalte est apparu à la suite de l'effusion progressive de magma à sa surface. La variété de ces races est assez grande. Compte tenu de la structure de la croûte terrestre, on constate qu'elle est constituée à 60% de minéraux magmatiques.

2. Sédimentaire. Ce sont des roches qui sont le résultat du dépôt progressif de fragments de certains minéraux sur les terres et les fonds océaniques. Il peut s'agir de composants meubles (sable, galets), cimentés (grès), de restes de micro-organismes (charbon, calcaire), de produits de réactions chimiques (sel de potassium). Ils représentent jusqu'à 75 % de l'ensemble de la croûte terrestre sur les continents.
Selon la méthode physiologique de formation, les roches sédimentaires sont divisées en:

• Détritique. Ce sont les restes de diverses roches. Ils se sont effondrés sous l'influence facteurs naturels(tremblement de terre, typhon, tsunami). Ceux-ci incluent le sable, les cailloux, le gravier, la pierre concassée, l'argile.
• Chimique. Ils se forment progressivement à partir de solutions aqueuses certaines substances minérales (sel).
• Organique ou biogénique. Constitué de restes d'animaux ou de plantes. Ce sont les schistes bitumineux, le gaz, le pétrole, le charbon, le calcaire, les phosphorites, la craie.

3. Roches métamorphiques. D'autres composants peuvent être convertis en eux. Cela se produit sous l'influence de changements de température, de haute pression, de solutions ou de gaz. Par exemple, le marbre peut être obtenu à partir de calcaire, le gneiss à partir de granit et le quartzite à partir de sable.

Les minéraux et les roches, que l'humanité utilise activement dans sa vie, sont appelés minéraux. Que sont-ils?

Ce sont des formations minérales naturelles qui affectent la structure de la terre et de la croûte terrestre. Ils peuvent être utilisés dans agriculture et l'industrie comme dans forme naturelle et en cours de traitement.

Types de minéraux utiles. Leur classement

Sur la base de la condition physique et de l'agrégation, les minéraux peuvent être classés :

1. Solide (minerai, marbre, charbon).
2. Liquide (eau minérale, huile).
3. Gazeux (méthane).

Caractéristiques de certains types de minéraux

En termes de composition et d'application, on les distingue :

1. Combustible (charbon, pétrole, gaz).
2. Minerai. Ils comprennent des métaux radioactifs (radium, uranium) et nobles (argent, or, platine). Il existe des minerais ferreux (fer, manganèse, chrome) et des métaux non ferreux (cuivre, étain, zinc, aluminium).
3. Les minéraux non métalliques jouent un rôle essentiel dans un concept tel que la structure de la croûte terrestre. Leur géographie est vaste. Ce sont des roches non métalliques et non combustibles. ce Matériaux de construction(sable, gravier, argile) et substances chimiques(soufre, phosphates, sels de potassium). Une section distincte est consacrée aux pierres précieuses et ornementales.

La répartition des minéraux sur notre planète dépend directement de facteurs externes et de modèles géologiques.

Ainsi, les minéraux combustibles sont principalement extraits des bassins pétroliers, gaziers et houillers. Ils sont d'origine sédimentaire et se forment sur les couvertures sédimentaires des plates-formes. Le pétrole et le charbon coexistent rarement.

Les minéraux du minerai correspondent le plus souvent au socle, aux rebords et aux régions pliées des plaques de plate-forme. Dans de tels endroits, ils peuvent créer d'énormes ceintures de longueur.

Coeur

La coquille de la terre est connue pour être multicouche. Le noyau est situé au centre même et son rayon est d'environ 3 500 km. Sa température est beaucoup plus élevée que celle du Soleil et est d'environ 10 000 K. Des données précises sur la composition chimique du noyau n'ont pas été obtenues, mais il est vraisemblablement composé de nickel et de fer.

Le noyau externe est fondu et encore plus puissant que le noyau interne. Ce dernier subit une énorme pression. Les substances qui le composent sont à l'état solide permanent.

Manteau

La géosphère de la Terre entoure le noyau et représente environ 83 pour cent de l'ensemble de la coquille de notre planète. La limite inférieure du manteau est située à une profondeur énorme de près de 3000 km. Cette coquille est classiquement divisée en une partie supérieure moins plastique et dense (c'est à partir d'elle que se forme le magma) et en une partie inférieure cristalline dont la largeur est de 2000 kilomètres.

Composition et structure de la croûte terrestre

Afin de parler des éléments qui font partie de la lithosphère, vous devez donner quelques concepts.

La croûte terrestre est la coquille la plus externe de la lithosphère. Sa densité est moitié moins que densité moyenne planètes.

La croûte est séparée du manteau par la frontière M, qui a déjà été mentionnée ci-dessus. Étant donné que les processus se produisant dans les deux zones s'influencent mutuellement, leur symbiose est généralement appelée lithosphère. Cela signifie "coquille de pierre". Sa capacité varie de 50 à 200 kilomètres.

Au-dessous de la lithosphère se trouve l'asthénosphère, qui a une consistance moins dense et visqueuse. Sa température est d'environ 1200 degrés. Une caractéristique unique de l'asthénosphère est sa capacité à briser ses limites et à pénétrer dans la lithosphère. Elle est à l'origine du volcanisme. Voici des foyers de magma en fusion, qui pénètrent dans la croûte terrestre et se déversent à la surface. En étudiant ces processus, les scientifiques ont pu faire de nombreuses découvertes étonnantes. C'est ainsi qu'a été étudiée la structure de la croûte terrestre. La lithosphère s'est formée il y a plusieurs milliers d'années, mais même maintenant, des processus actifs s'y déroulent.

Éléments structurels de la croûte terrestre

Comparée au manteau et au noyau, la lithosphère est une couche dure, mince et très fragile. Il est composé d'une combinaison de substances, dans laquelle plus de 90 éléments chimiques ont été trouvés à ce jour. Ils ne sont pas uniformément répartis. Sept constituants représentent 98 pour cent de la masse de la croûte terrestre. Ce sont l'oxygène, le fer, le calcium, l'aluminium, le potassium, le sodium et le magnésium. Les roches et minéraux les plus anciens ont plus de 4,5 milliards d'années.

En train d'étudier structure interne de la croûte terrestre, divers minéraux peuvent être distingués.
Le minéral est une substance relativement homogène que l'on peut trouver à la fois à l'intérieur et à la surface de la lithosphère. Ce sont le quartz, le gypse, le talc, etc. Les roches sont composées d'un ou plusieurs minéraux.

Les processus qui forment la croûte terrestre

La structure de la croûte océanique

Cette partie de la lithosphère est principalement constituée de roches basaltiques. La structure de la croûte océanique n'a pas été étudiée aussi complètement que celle continentale. Théorie plaques tectoniques explique que la croûte océanique est relativement jeune et que ses sections les plus récentes peuvent être datées du Jurassique supérieur.
Son épaisseur ne change pratiquement pas avec le temps, car elle est déterminée par la quantité de fonte libérée du manteau dans la zone des dorsales médio-océaniques. Elle est fortement influencée par la profondeur des couches sédimentaires au fond de l'océan. Dans les zones les plus volumineuses, elle varie de 5 à 10 kilomètres. Ce type de coquille terrestre appartient à la lithosphère océanique.

croûte continentale

La lithosphère interagit avec l'atmosphère, l'hydrosphère et la biosphère. En cours de synthèse, ils forment la coquille la plus complexe et la plus réactive de la Terre. C'est dans la tectonosphère que se produisent des processus qui modifient la composition et la structure de ces coquilles.
Lithosphère sur surface de la Terre pas homogène. Il a plusieurs couches.

1. Sédimentaire. Il est principalement formé de roches. Les argiles et les schistes prédominent ici, et les roches carbonatées, volcaniques et sableuses sont également répandues. Les ressources minérales telles que le gaz, le pétrole et le charbon peuvent être trouvées dans les couches sédimentaires. Tous sont d'origine biologique.
2. Couche de granit. Il se compose de roches ignées et métamorphiques, dont la nature est la plus proche du granit. Cette couche ne se trouve pas partout, elle est plus prononcée sur les continents. Ici, sa profondeur peut atteindre des dizaines de kilomètres.
3. La couche basaltique est formée de roches proches du minéral du même nom. Il est plus dense que le granit.

Profondeur et changement de température de la croûte terrestre

La couche superficielle est réchauffée par la chaleur du soleil. Il s'agit d'une coque héliométrique. Il subit des fluctuations saisonnières de la température. Puissance moyenne la couche est d'environ 30 m.

En dessous se trouve une couche encore plus fine et plus fragile. Sa température est constante et approximativement égale à la température moyenne annuelle caractéristique de cette zone de la planète. Selon le climat continental, la profondeur de cette couche augmente.
Encore plus profondément dans la croûte terrestre se trouve un autre niveau. Il s'agit d'une couche géothermique. La structure de la croûte terrestre assure sa présence et sa température est déterminée par la chaleur interne de la Terre et augmente avec la profondeur.

L'augmentation de la température est due à la désintégration des substances radioactives qui font partie des roches. Il s'agit principalement du radium et de l'uranium.

Gradient géométrique - la quantité d'augmentation de température en fonction du degré d'augmentation de la profondeur des couches. Ce paramètre dépend de divers facteurs. La structure et les types de croûte terrestre l'affectent, ainsi que la composition des roches, le niveau et les conditions de leur apparition.

La chaleur de la croûte terrestre est une source d'énergie importante. Son étude est très pertinente aujourd'hui.

Des questions: 1. La composition chimique de la croûte terrestre. Minéraux, leur origine et leur distribution.

2. Roches, origine et importance dans le processus de formation des sols.

1. La composition chimique de la croûte terrestre. Minéraux, leur origine et leur distribution.

La croûte terrestre est composée de groupes de minéraux et de roches de composition chimique, d'origine et de conditions d'occurrence différentes. Les roches sont des agrégats composés d'une certaine combinaison de minéraux. Ces derniers, à leur tour, sont constitués d'atomes et de molécules d'éléments chimiques.

La composition chimique de la croûte terrestre.

Il existe les informations les plus fiables sur la composition chimique de la croûte terrestre, car dans sa partie supérieure, elle est accessible à l'observation directe et à la recherche. Les premières informations sur la composition chimique de cette partie de la croûte terrestre ont été publiées en 1889 par le scientifique américain F. Clarke sous forme de valeurs moyennes arithmétiques sur 6000 analyses chimiques de diverses roches à sa disposition. Au cours des années suivantes, ces valeurs se sont affinées. F. Clarke a consacré environ 40 ans à ce problème, sa contribution à la science a été notée par la communauté scientifique mondiale. A.E. Fersman a proposé de nommer le pourcentage de l'élément dans la croûte terrestre clarke de cet élément (par exemple, clarke d'aluminium, clarke de silicium, etc.). A l'étranger, de telles études ont été menées par G.S. Washington, V.M. Goldschmidt, F. Taylor, V. Mason, et en Union soviétique, les académiciens V.I. Vernadsky, A.E. Fersman, A.P. Vinogradov, A.B. Ronov se sont occupés des problèmes de la composition chimique de la croûte terrestre , ainsi que de tels les scientifiques comme VG Khlopin, GV Voitkevich, AA Yaroshevsky. Selon les données de A. B. Ronov et A. A. Yaroshevsky (1976), l'oxygène, le silicium, l'aluminium, le fer, le calcium, le magnésium, le sodium et le potassium sont les plus courants dans la croûte terrestre. En général, ils constituent 98% de la croûte terrestre. Dans le même temps, plus de 80 % sont représentés par l'oxygène, le silicium et l'aluminium, contrairement à la composition moyenne de la Terre, où la quantité totale de ces éléments chimiques est fortement réduite. La teneur en oxygène et en silicium est particulièrement élevée dans la croûte terrestre. Idée générale la composition de la croûte terrestre est donnée dans le tableau. 1.

Tableau 1

L'abondance (clarke) des principaux éléments chimiques de la croûte terrestre jusqu'à une profondeur de 16 km

	par F. Clarke et G. Washington (1924)	par A.E. Fersman (1933-1939)	par A.P. Vinogradov
Oxygène
Aluminium

Clark - le pourcentage de chaque élément chimique dans la Terre

Noter. A.P. Vinogradov a calculé le contenu moyen de l'ensemble de la croûte terrestre, composé de deux parties de roches acides et d'une partie de roches basiques.

Certaines régularités sont notées dans la répartition des éléments chimiques dans la croûte terrestre : l'oxygène, le silicium et les métaux légers prédominent dans les parties superficielles, le rôle du fer et du magnésium augmente significativement avec la profondeur, et le rôle de l'aluminium, du calcium et du sodium diminue. En s'approfondissant dans les entrailles de la croûte terrestre, la teneur en éléments lourds, en particulier en métaux lourds, augmente.