Геохимические классификации элементов

Принятые в геохимии классификации химических элементов отражают их распределение и поведение в природных биосферных процессах и связаны с химическими свойствами элементов (рис. 2).

Общепринятыми в настоящее время считаются классификации В.И. Вернадского(табл. 2)иВ.М. Гольдшмидта(табл. 3).

Геохимическая классификация химических элементов Вернадского основана на различной способности химических элементов участвовать в природных физических и химических процессах, а также в циклических биосферных круговоротах веществ.

I группа благородных (инертных) газов характеризуется неучастием их в главных химических процессах в биосфере Земли. Только в исключительных случаях эти элементы способны образовывать химические соединения.

II группа благородных металлов характеризуется тем, что они почти не образуют химических соединений в земной коре. Для этих элементов характерны сплавы друг с другом, которые образуются и образовались в термодинамических условиях (высокая температура и давление), резко отличных от условий биосферы.

III группа циклических или органогенных элементов – наибольшая по количеству элементов группа. Для элементов этой группы характерны многочисленные обратимые (циклические) химические процессы, часто проходящие при непосредственном участии живой материи. Каждый элемент этой группы дает характерные для определенной геосферы постоянно изменяющиеся соединения.

Рис. 2. Коэффицент биофильности элементов

Таблица 2

Геохимическая классификация элементов по В.И. Вернадскому

Группа элементов

Элементы

Число

элементов

в группе

Относительное количество элементов

в группе, %

I. Благородные газы

He, Ne, Ar, Kr, Xe

5

5,44

II. Благородные

металлы

 

Au, Ru, Rh, Pd, Os, Ir, Pt

7

7,61

III. Циклические

элементы

H,Be, B, C, N, O, F, Na, Mg, Al, Si, P, S, Cl, K, Ca, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Ge, As, Se, Sr, Zr, Mo, Ag, Cd, Sn, Sb, Te, Ba, Hf, W, Re, Hg, Tl, Pb, Bi

44

47,82

IV. Рассеянные

элементы

 

Li,Sc,Ga,Br,Rb,Y,Nb, Cs,Ta,In, I

11

11,95

V. Радиоактивные

элементы

 

Po,Rn,Ra,Ac,Th,Pa, U

7

7,61

VI. Редкоземельные элементы

La,Ce,Pr,Nd,Pm,Sm Eu,Gd,Tb,Dy,Ho,Er, Tu,Yb,Lu

15

16,3

Таблица 3

Геохимическая классификация химических элементов по В.М. Гольдшмидту

Сидерофильные

Литофильные

Халькофиль-ные

Атмофильные

Биофильные

Fe, Co, Ni, Ru, Rh, Pd, Os, Ir, Pt, Au, Re, N, P, C, Ge, Sn, Ba, Al, Se, Th, U, Si, Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Cr, W, Mn, РЗЭ

 

O, F, Cl, Br, Fe, I, Li, Na K, Rb, Cs, Be, Mg, Ca, Sr, B, Co, Cu, Zn, Mo

S, Se, Te, As,

Sb, Bi, Pb, Ga, In, Tl, Zn, Cd, Hg, Cu, Mo Ca, V, Mn, Fe

H, C, O, Cl, Br I, He, Ne, Ar, N, Kr, Xe

C, H, O, N, P, S, Cl, Br, I, B, Na, K, Mg

IV группа рассеянных элементов характеризуется отсутствием или редкостью образуемых ими в природе химических соединений. Для элементов этой группы основная форма нахождения в биосфере – свободные атомы, входящие в виде примесей в кристаллические решетки минералов других элементов.

V группа радиоактивных элементов характеризуется неполным их обращением в природных циклических процессах – часть атомов теряется в результате радиоактивного распада.

VI группа редкоземельных элементов выделена по признаку их тесной взаимной связи и совместного поведения в чрезвычайно различных условиях биосферы.

Классификация В.М. Гольдшмидта основана на физико-химических принципах распределения химических элементов в различных типах природных соединений.

Сидерофильные элементы характеризуются накоплением их в предполагаемом жидком железном ядре Земли и в металлической фазе метеоритов.

Литофильные элементы концентрируются в мантии и коре Земли, образуя многочисленные соединения в виде оксидов, силикатов или солей кислородсодержащих кислот.

Халькофильные элементы характеризуются встречаемостью в земной коре, в основном, в виде соединений с серой – сульфидных минералов.

Атмофильные элементы характеризуются тем, что в свободном виде или в форме газообразных соединений концентрируются в газовой оболочке Земли – атмосфере.

Биофильные элементы характеризуются концентрированием в живых организмах или продуктах их жизнедеятельности.

Будет полезно почитать по теме: