Химический состав

Таблица оксидов земной коры Ф. У. Кларка[94]
Соединение Формула Процентное
содержание
Оксид кремния(IV) SiO2 59,71 %
Оксид алюминия Al2O3 15,41 %
Оксид кальция CaO 04,90 %
Оксид магния MgO 04,36 %
Оксид натрия Na2O 03,55 %
Оксид железа(II) FeO 03,52 %
Оксид калия K2O 02,80 %
Оксид железа(III) Fe2O3 02,63 %
Вода H2O 01,52 %
Оксид титана(IV) TiO2 00,60 %
Оксид фосфора(V) P2O5 00,22 %
Итого 99,22 %
Масса Земли приблизительно равна 5,9736·1024 кг. Общее число атомов, составляющих Землю, ≈ 1,3-1,4·1050[95]. Она состоит в основном из железа (32,1 %), кислорода (30,1 %), кремния (15,1 %), магния (13,9 %), серы (2,9 %), никеля (1,8 %), кальция (1,5 %) и алюминия (1,4 %); на остальные элементы приходится 1,2 %. Из-за сегрегации по массе область ядра, предположительно, состоит из железа (88,8 %), небольшого количества никеля (5,8 %), серы (4,5 %) и около 1 % других элементов[96]. Примечательно, что углерода, являющегося основой жизни, в земной коре всего 0,1 %.
Геохимик Франк Кларк вычислил, что земная кора чуть более, чем на 47 % состоит из кислорода. Наиболее распространённые породообразующие минералы земной коры практически полностью состоят из оксидов; суммарное содержание хлора, серы и фтора в породах обычно составляет менее 1 %. Основными оксидами являются кремнезём (SiO2), глинозём (Al2O3), оксид железа (FeO), окись кальция (CaO), окись магния (MgO), оксид калия (K2O) и оксид натрия (Na2O). Кремнезём служит главным образом кислотной средой, формирует силикаты; природа всех основных вулканических пород связана с ним. Из расчётов, основанных на анализе 1 672 видов пород, Кларк сделал вывод, что 99,22 % из них содержат 11 оксидов (таблица справа). Все прочие компоненты встречаются в очень незначительных количествах. Ниже приводится более подробная информация о химическом составе Земли (для инертных газов данные приведены в 10−8см3/г; для остальных элементов — в процентах)[96].
Химический элемент Распространённость в процентах Химический элемент Распространённость в процентах
Водород (H) 0,0033 Рутений (Ru) 0,000118
Гелий (4He) 111 Родий (Rh) 0,0000252
Литий (Li) 0,000185 Палладий (Pd) 0,000089
Бериллий (Be) 0,0000045 Серебро (Ag) 0,0000044
Бор (B) 0,00000096 Кадмий (Cd) 0,00000164
Углерод (С) 0,0446 Индий (In) 0,000000214
Азот (N) 0,00041 Олово (Sn) 0,000039
Кислород (O) 30,12 Сурьма (Sb) 0,0000035
Фтор (F) 0,00135 Теллур (Te) 0,000149
Неон (20Ne) 0,50 Иод (I) 0,00000136
Натрий (Na) 0,125 Ксенон (132Xe) 0,0168
Магний (Mg) 13,90 Цезий (Cs) 0,00000153
Алюминий (Al) 1,41 Барий (Ba) 0,0004
Кремний (Si) 15,12 Лантан (La) 0,0000379
Фосфор (P) 0,192 Церий (Ce) 0,000101
Сера (S) 2,92 Празеодим (Pr) 0,0000129
Хлор (Cl) 0,00199 Неодим (Nd) 0,000069
Аргон (36Ar) 2,20 Самарий (Sm) 0,0000208
Калий (K) 0,0135 Европий (Eu) 0,0000079
Кальций (Ca) 1,54 Гадолиний (Gd) 0,0000286
Скандий (Sc) 0,00096 Тербий (Tb) 0,0000054
Титан (Ti) 0,082 Диспрозий (Dy) 0,0000364
Ванадий (V) 0,0082 Гольмий (Ho) 0,000008
Хром (Cr) 0,412 Эрбий (Er) 0,0000231
Марганец (Mn) 0,075 Тулий (Tm) 0,0000035
Железо (Fe) 32,07 Иттербий (Yb) 0,0000229
Кобальт (Co) 0,084 Лютеций (Lu) 0,0000386
Никель (Ni) 1,82 Гафний (Hf) 0,000023
Медь (Cu) 0,0031 Тантал (Ta) 0,00000233
Цинк (Zn) 0,0074 Вольфрам (W) 0,000018
Галлий (Ga) 0,00031 Рений (Re) 0,000006
Германий (Ge) 0,00076 Осмий (Os) 0,000088
Мышьяк (As) 0,00032 Иридий (Ir) 0,000084
Селен (Se) 0,00096 Платина (Pt) 0,000167
Бром (Br) 0,0000106 Золото (Au) 0,0000257
Криптон (84Kr) 0,0236 Ртуть (Hg) 0,00000079
Рубидий (Rb) 0,0000458 Таллий (Tl) 0,000000386
Стронций (Sr) 0,00145 Свинец (204Pb) 0,000000158
Иттрий (Y) 0,000262 Висмут (Bi) 0,000000294
Цирконий (Zr) 0,00072 Торий (Th) 0,00000512
Ниобий (Nb) 0,00008 Уран (U) 0,00000143
Молибден (Mo) 0,000235 Плутоний (Pu) —