Жер қыртысының химиялық құрамы

Қ азіргі кезде жер қ ыртысының 15–20 км шамасындағ ы бө лігі толық тай зертелген. Тау тү зілу ү дерістері кезінде жер бетіне шығ атын кө птеген тау жыныстары мен минералдар ү лгілерін, сонымен бірге тау-кен ө ндірістерінен, бұ рғ ылау скважиналарынан, терең ашылғ ан жә не эрозияғ а ұ шырағ ан жерлерден алынғ ан ү лгілерді талдау нә тижесінде жер қ ыртысында кездесетін химиялық элементтердің орташа қ ұ рамы есептеліп шығ арылды.

Жер қ ыртысында кө п тарағ ан 44 элемент бар, олардың ішінде сегізі жер қ ыртысының 97, 2–98, 8 пайызын, екеуі (оттегі жә не кремний) – жердің жалпы массасының 75 пайызын қ ұ райды.

Химиялық элементтердің жер қ ыртысы салмағ ынан пайызғ а шақ қ андағ ы мө лшері (А. Е. Ферсман бойынша, 1934) мынандай:

Оттегі 49, 13 Цинк 0, 020

Кремний 26.00 Бор 0, 010

Алюминий 7, 45 Мыс 0, 010

Темір 4, 20 Иридий 0, 005

Кальций 3, 25 Бериллий 0, 003

Натрий 2, 40 Цезий 0, 0029

Магний 2, 35 Кобальт 0, 002

Калий 1, 00 Торий 0, 002

Титан 0, 61 Неодим 0, 00175

Кө міртегі 0, 35 Қ орғ асын 0, 0016

Хлор 0, 20 Молибден 0, 001

Фосфор 0, 12 Бром 0, 001

Кү кірт 0, 10 Вольфрам 0, 0009

Марганец 0, 10 Уран 0, 0009

Фтор 0, 08 Мышьяк 0, 0015

Барий 0, 05 Ртуть 0, 0001

Азот 0, 04 Йод 0, 0001

Стронций 0, 035 Сурьма 0, 00005

Хром 0, 030 Кү міс 0, 00001

Цирконий 0, 025 Платина 0, 000005

Ванадий 0, 025 Алтын 0, 000005

Никель 0, 020 Радий 3-10^-10

Жер қ ыртысында жиі кездесетін титаннан басқ а алғ ашқ ы 13 элемент ө сімдіктердің органикалық қ ұ рамына кіреді жә не барлық тіршілік ү дерістерінде ерекше рө л атқ арады, сонымен қ атар топырақ қ ұ нарлылығ ындағ ы олардың маң ызы зор. Жер қ ойнауындағ ы химиялық реакцияғ а қ атысатын элементтер санының кө птігі ә р алуан қ осылыстар тү зілуіне алып келеді.

Жер қ ойнауы мен жер бетінде жү ретін ә ртү рлі ү дерістер кезінде жыныстар деп аталатын бірнеше минералдардан тұ ратын қ осылыстар, қ орытпалар, механикалық қ оспалар тү зіледі. Жыныстарды пайда болуы мен химиялық қ ұ рамына қ арай жіктейді. Пайда болуына қ арай магмалық, шө гінді жә не метаморфтық жыныстар болып бө лінеді.

Магмалық жыныстар интрузивтік – терең дік жә не эффузивтік – тасып ақ қ ан болып бө лінеді. Интрузивтік жыныстар – жердің терең қ ыртысында баяу суып жаралғ ан силикатты магмалық қ атты заттар. Ә детте, айқ ын кө рінетін кристалды структурасы бар. Эффузивтік жыныстары керісінше, тез суу мен тө менгі немесе атмосфералық қ ысымдарда пайда болады, сондық тан нашар кристалданады. Магмалық жыныстар химиялық қ ұ рамы мен олардағ ы кремнийлі-қ ышқ ылдық қ ұ рамына қ арай: қ ышқ ылды – SiO₂ – (65 пайыздан жоғ ары); бейтарап – (52–65%); негізді (40–55%) жә не ультранегізді – (40 пайыздан аз) болып бө лінеді. Қ ышқ ылды жыныстарғ а граниттер (терең діктегі), пемзалар жә не вулкандық ә йнек (тасып ақ қ ан), негізділерге – базальт жә не трахит (тасып ақ қ ан), габбро (терең діктегі) жатады.

Ең кө п таралғ аны – Жер қ ыртысы салмағ ының 47 пайызын қ ұ райтын гранит. Гранит: кварц, далалық шпат жә не слюдалар сияқ ты ү ш минералдардан тұ рады. Кристалдары айқ ын кө рінеді. Андезиттер қ ұ рамы орташа SiO₂, далалық шпат, альбит, анортит, мү йізді алдамшы, слюдалар жә не пироксеннен тұ рады, олар жер қ ыртысының 24 пайызын қ ұ райды. Базальт қ ұ рамына далалық шпаттар, авгит, оливин жә не мү йізді алдамшы кіреді. Жер қ ыртысының 21 пайызын базальттар қ ұ райды. Қ алғ ан тау жыныстарының ү лесі – 8%.

Шө гінді жыныстар – бұ зылу, жылжу, ысырылу, сырғ у, кө шу жә не еру ү дерістері нә тижесінде ө з ортасынан ажырап, су айдындары тү бінде тұ нғ ан немесе жер бетімен ағ атын сумен, жылжығ ан мұ збен ә келінген, қ абатталып жиналғ ан борпылдақ заттар.

Шө гінді жыныстар деп сулардан, ауадан немесе ө сімдіктер мен хайуанаттар қ алдық тарынан тү зілетін минералдарды айтады. Пайда болуларына қ арай олар: ү гінді, химиялық жә не органикалық минералдар болып ү ш топқ а бө лінеді.

Шө гінді жыныстар кө бінесе сусымалы қ иыршық тастар, қ ұ мдар, балшық тар, топырақ тар жә не лесстар. Шө гінді жыныстар мө лшеріне қ арай ірі ү гінділер немесе кесек ү гінділер (2 мм-ден ү лкен); балшық ты сланецтермен цементтелген сү йір қ ырлы ү гінділер (дресва, тас қ иыршық тары), ал 2-ден 0, 5 мм-ге дейінгі ө ң делген (гравий, галька) конгломераттары қ ұ мдарды, ұ сақ шаң дауыт ү гінділі лессты қ ұ райды, ал одан ұ сақ тары (0, 001 мм-ден кем) балшық ты сланецтерге айналады.

Шө гің ді жыныстар судың қ анық қ ан ерітінділерінде пайда болғ ан химиялық тү зілімдерден қ ұ ралатын қ атпарлы, галлоидты, кү кірт қ ышқ ылды жә не карбонатты минералдардан тұ рады. Ү гілген жә не органикалық шө гінділерден пайда болады. Оларғ а қ аратікен тұ з (тастұ з), гипс, карналлит, опока, туф, мергель, фосфориттер, темір – марганецті конкрециялар жә не т.б. жатады. Опокалар аморфты кремнезем мен балшық тық заттар қ оспасынан тұ рады, сү йір қ абырғ алы ашық тү сті кесектерге бө лінеді, пышақ пен де кесіледі. Туфтар – гейзериттер гейзерлердің ыстық аморфты суларында пайда болады.

Табиғ атта органикалық тау жыныстары кең таралғ ан, олар – жануарлар мен ө сімдіктер қ алдық тары, кораллдар, ә ктастар, радиоляриялар, диатомдар жә не ә ртү рлі органикалық лайлы тұ нбалар, шымтезектер, тас жә не қ оныр кө мірлер, мұ най.

Метаморфтық жыныстар – температура, қ ысым жә не химиялық белсенді заттар арқ ылы ө згерген магмалық жә не шө гінді тау жыныстары. Жыныстардың метаморфозы тау қ алыптасуы кезінде пайда болатын қ ысым ә серінен жоғ ары темературалы магманың литосферағ а енуі, жаң а химиялық белсенді қ осылыстар алып жү ретін ыстық су ертінділерінің газдары, жоғ арыда жатқ ан жыныстарының петростатикалық қ ысымы арқ ылы жү зеге асады. Қ алың дығ ы 10–14 км шө гінді жыныстарының қ алдық тары жинақ талуы кезінде, олардың тө менгі қ абаттары жоғ ары қ ысымғ а тү седі, температурасы кө теріледі. Нә тижесінде балшық тардан алдымен сланецтер, одан кейін қ ұ рамы бойынша гранитке ұ қ сас гнейстер пайда болады. Сонымен, қ орыта айтқ анда, метаморфизм геологиялық жә не биологиялық ү дерістер арқ ылы ө згеру циклінен тұ рады.