Образец типовой учебной программы от 23

Таблица 2.3 Весовые кларки наиболее распространенных химических элементов земной коры

Химический элемент	Кларк, вес. %
	по Ф. Кларку (1924)	по А.П. Виноградову, (1962)	по В. Мейсону (1971)	по А.А. Ярошевскому (1988)
O	49,52	49,13	46,60	47,90
Si	25,75	26,00	27,72	29,50
Al	7,51	7,45	8,13	8,14
Fe	4,70	4,20	5,00	4,37
Ca	3,29	3,25	3,63	2,71
Na	2,64	2,40	2,83	2,01
K	2,40	2,35	2,59	2,40
Mg	1,94	2,35	2,09	1,79
H	0,88	0,15	-	0,16
Ti	-	0,61	-	0,52
C		0,36	-	0,27
S		-	-	0,10
Mn		-	-	0,12

Приведенные данные показывают, что главными элементами-строителями земной коры являются O, Si, Al, Fe, Ca, Na, K, Mg, составляющие более 98% ее веса. Ведущее место среди них принадлежит кислороду, на долю которого приходится почти половины всей массы земной коры и 92% ее объема. По преобладающим химическим элементам земную кору иногда называют оксисферой, а также сиалической оболочкой.
Атомы химических элементов в земной коре образуют разнообразные сочетания друг с другом, главным образом химические соединения. Формы их нахождения достаточно многообразны, однако основной формой существования химических элементов в земной коре является минеральная. При этом в одних случаях химические элементы образуют самостоятельные минеральные виды, в других – входят в кристаллические решетки других минералов в виде примесей.


2.3.2. Элементы кристаллографии

Свойства минералов зависят от их химического состава и характера расположения элементарных частиц (т.е. кристаллической структуры). В природе минералы встречаются в кристаллическом состоянии и лишь незначительная часть – в аморфном (греч. «аморфос» - бесформенный). На долю аморфных минералов приходится лишь 2% от их общего количества. Различие между кристаллическим и аморфным состояниями заключается в том, что в кристаллических веществах ионы (атомы) располагаются упорядоченно, образуя структурную решетку. Различие во внутреннем строении кристаллических и аморфных тел сказывается на их физических свойствах. Кристаллические тела анизотропны, т.к. у них физические свойства постоянны в любых параллельных направлениях. Аморфные тела являются изотропными, т.к. их физические свойства равновелики во всех направлениях.

В природе известны случаи, когда одинаковое по составу химическое вещество имеет различное внутреннее строение и, следовательно, разные свойства. Такое явление носит название полиморфизм. Его примером могут служить алмаз и графит (две модификации углерода), пирит и марказит (модификации дисульфида железа), кальцит и арагонит (модификации карбоната кальция).
Противоположное полиморфизму явление, когда вещества с различным химическим составом способны кристаллизоваться порознь в кристаллах, близких по форме и строению, и давать однородные смешанные кристаллы, содержащих исходные вещества в различных количествах, называется изоморфизм. Примером изоморфизма может служить минерал оливин (смесь из m-го количества минерала форстерита Mg₂SiO₄ и n-го количества минерала фаялита Fe₂SiO₄).
Отличительным свойством кристаллических веществ является способность самоограняться, т.е. давать правильно образованные кристаллические многогранники – кристаллы. Плоскости, ограничивающие кристалл, называются гранями; ребра - линии, образующиеся от пересечения граней; вершины - точки пересечения ребер кристалла. Внешний облик (габитус) кристалла используется для определения минерала.
Форма граней кристаллов, их величина зависит от условий роста кристаллов. В процессе кристаллизации могут изменяться размеры и количество ребер кристалла, его внешний облик, но взаимное расположение граней, связанное с внутренней структурой данного вещества, остается постоянным, т.е. остаются постоянными углы между соответствующими гранями.