გეოქიმიისთვის მნიშვნელოვანია დედამიწის ქერქში ქიმიური ელემენტების განაწილების პრინციპის გარკვევა. რატომ გვხვდება ზოგიერთი მათგანი ბუნებაში ხშირად, ზოგი გაცილებით იშვიათია, ზოგი კი „მუზეუმის იშვიათობაა“?

მრავალი გეოქიმიური ფენომენის ახსნის მძლავრი ინსტრუმენტია D.I.-ის პერიოდული კანონი. მენდელეევი. კერძოდ, ის შეიძლება გამოყენებულ იქნას დედამიწის ქერქში ქიმიური ელემენტების განაწილების გამოსაკვლევად.

პირველად, კავშირი ელემენტების გეოქიმიურ თვისებებსა და მათ პოზიციებს შორის ქიმიური ელემენტების პერიოდულ ცხრილში აჩვენა დ.ი. მენდელეევი, ვ.ი. ვერნადსკი და A.E. ფერსმანი.

გეოქიმიის წესები (კანონები).

მენდელეევის წესი

1869 წელს პერიოდულ კანონზე მუშაობისას დ.ი. მენდელეევმა ჩამოაყალიბა წესი: დაბალი ატომური წონის ელემენტები ზოგადად უფრო ხშირია, ვიდრე მაღალი ატომური წონის ელემენტები.» (იხ. დანართი 1, ქიმიური ელემენტების პერიოდული ცხრილი). მოგვიანებით, ატომის სტრუქტურის გამჟღავნებასთან ერთად, აჩვენეს, რომ მცირე ატომური მასის მქონე ქიმიურ ელემენტებს, პროტონების რაოდენობა დაახლოებით უდრის ნეიტრონების რაოდენობას მათი ატომების ბირთვებში, ანუ თანაფარდობა. ეს ორი სიდიდე უდრის ან ახლოსაა ერთიანობასთან: ჟანგბადისთვის = 1.0; ალუმინისთვის

ნაკლებად გავრცელებული ელემენტებისთვის ატომების ბირთვებში ჭარბობს ნეიტრონები და მათი რიცხვის შეფარდება პროტონების რაოდენობასთან საგრძნობლად აღემატება ერთს: რადიუმისთვის; ურანისთვის = 1,59.

"მენდელეევის წესის" შემდგომი განვითარება აღმოჩენილია დანიელი ფიზიკოსის ნილს ბორის და რუსი ქიმიკოსის, სსრკ მეცნიერებათა აკადემიის აკადემიკოსის ვიქტორ ივანოვიჩ სპიცინის ნაშრომებში.

ვიქტორ ივანოვიჩ სპიცინი (1902-1988)

Oddo წესი

1914 წელს იტალიელმა ქიმიკოსმა ჯუზეპე ოდდომ ჩამოაყალიბა სხვა წესი: ყველაზე გავრცელებული ელემენტების ატომური წონა გამოიხატება ოთხის ჯერადად, ან მცირედ არის გადახრილი ასეთი რიცხვებისგან.". მოგვიანებით, ამ წესმა მიიღო გარკვეული ინტერპრეტაცია ატომების სტრუქტურის შესახებ ახალი მონაცემების ფონზე: ბირთვული სტრუქტურა, რომელიც შედგება ორი პროტონისა და ორი ნეიტრონისგან, აქვს განსაკუთრებული სიძლიერე.

ჰარკინსის წესი

1917 წელს ამერიკელმა ფიზიკოსმა უილიამ დრეიპერ ჰარკინსმა (ჰარკინსმა) ყურადღება გაამახვილა იმ ფაქტზე, რომ ქიმიური ელემენტები ლუწი ატომური (რიგობითი) რიცხვებით ბუნებაში რამდენჯერმე მეტია განაწილებული, ვიდრე მათი მეზობელი ელემენტები კენტი რიცხვებით.გამოთვლებმა დაადასტურა დაკვირვება: პერიოდული სისტემის პირველი 28 ელემენტიდან 14 ლუწი შეადგენს 86%-ს, კენტი კი - დედამიწის ქერქის მასის მხოლოდ 13,6%-ს.

ამ შემთხვევაში, ახსნა შეიძლება იყოს ის ფაქტი, რომ კენტი ატომური რიცხვების მქონე ქიმიური ელემენტები შეიცავს ნაწილაკებს, რომლებიც არ არის შეკრული ჰელიონებში და, შესაბამისად, ნაკლებად სტაბილურია.

ჰარკინსის წესს ბევრი გამონაკლისი აქვს: მაგალითად, კეთილშობილური აირებიც კი ძალზე იშვიათია, ხოლო უცნაური ალუმინი Al აჭარბებს თუნდაც მაგნიუმს Mg-ს განაწილებით. თუმცა, არსებობს ვარაუდები, რომ ეს წესი ეხება არა იმდენად დედამიწის ქერქს, არამედ მთელ დედამიწას. მიუხედავად იმისა, რომ არ არსებობს სანდო მონაცემები დედამიწის ღრმა ფენების შემადგენლობის შესახებ, ზოგიერთი ინფორმაცია ვარაუდობს, რომ მაგნიუმის რაოდენობა მთელ მსოფლიოში ორჯერ აღემატება ალუმინს. ჰელიუმის He-ის რაოდენობა გარე სივრცეში ბევრჯერ აღემატება მის ხმელეთის რეზერვებს. ეს არის ალბათ ყველაზე გავრცელებული ქიმიური ელემენტი სამყაროში.

ფერსმანის წესი

A.E. ფერსმანმა ნათლად აჩვენა დედამიწის ქერქში ქიმიური ელემენტების სიმრავლის დამოკიდებულება მათ ატომურ (რიგობით) რიცხვზე. ეს დამოკიდებულება განსაკუთრებით აშკარა ხდება, თუ გრაფიკს ააგებთ კოორდინატებში: ატომური რიცხვი - ატომური კლარკის ლოგარითმი. გრაფიკი აჩვენებს მკაფიო ტენდენციას: ატომური კლარკები მცირდება ქიმიური ელემენტების ატომური რაოდენობის მატებასთან ერთად.

ბრინჯი. . ქიმიური ელემენტების გავრცელება დედამიწის ქერქში

ბრინჯი. 5. ქიმიური ელემენტების გავრცელება სამყაროში

(log C არის ატომური კლარკების ლოგარითმები ფერსმანის მიხედვით)

(ატომების რაოდენობის შესახებ მონაცემები ეხება 106 სილიციუმის ატომს)

მყარი მრუდი - ლუწი Z მნიშვნელობები,

წყვეტილი - უცნაური Z მნიშვნელობები

თუმცა, არსებობს გარკვეული გადახრები ამ წესიდან: ზოგიერთი ქიმიური ელემენტი მნიშვნელოვნად აღემატება მოსალოდნელ სიმრავლის მნიშვნელობებს (ჟანგბადი O, სილიციუმი Si, კალციუმი Ca, რკინა Fe, ბარიუმი Ba), ზოგი კი (ლითიუმი Li, ბერილიუმი Be, ბორი). ბ) გაცილებით ნაკლებად გავრცელებულია, ვიდრე მოსალოდნელია ფერსმანის მმართველობიდან. ასეთ ქიმიურ ელემენტებს შესაბამისად უწოდებენ ზედმეტიდა მწირი.

გეოქიმიის ძირითადი კანონის ფორმულირება მოცემულია გვ.

არსებობს შემდეგი დედამიწის ქერქში ქიმიური ელემენტების აღმოჩენის ფორმები : 1) დამოუკიდებელი მინერალური სახეობები; 2) მინარევები და ნარევები - ა) არასტრუქტურული (გაფანტული მდგომარეობა), ბ) სტრუქტურული (იზომორფული მინარევები და ნარევები); 3) სილიკატური დნება; 4) წყალხსნარები და აირის ნარევები; 5) ბიოგენური ფორმა. ყველაზე შესწავლილი პირველი ორი ფორმაა.

დამოუკიდებელი მინერალური სახეობები(მინერალები) წარმოადგენს დედამიწის ქერქში ქიმიური ელემენტების არსებობის უმნიშვნელოვანეს ფორმას. გავრცელების მიხედვით მინერალები იყოფა ხუთ ჯგუფად: ძალიან გავრცელებული, გავრცელებული, ჩვეულებრივი მადანი, იშვიათი, ძალიან იშვიათი.

არასტრუქტურული მინარევებიმათ არ აქვთ კრისტალოქიმიური კავშირი მასპინძელი მინერალის კრისტალურ გისოსთან და არიან გაფანტულ მდგომარეობაში (ა.ე. ფერსმანის მიხედვით – ენდოკრიპტის გაფანტვა). გაჩენის ეს ფორმა დამახასიათებელია რადიოაქტიური ელემენტების ჯგუფისთვის, ასევე ელემენტებისთვის, რომლებიც არ ქმნიან დამოუკიდებელ მინერალურ სახეობებს. ატმოსფერო და ჰიდროსფერო განსაკუთრებით ხელსაყრელია გაფანტვისთვის. 1 ატომის შემცველობა ნივთიერების 1 სმ 3-ში პირობითად მიიღება გაფანტვის ქვედა ზღვარზე.

სტრუქტურული მინარევებიჩვეულებრივ უწოდებენ იზომორფულს. იზომორფიზმი დაურეკა ერთი ქიმიური ელემენტის ატომების თვისება, შეცვალონ სხვა ქიმიური ელემენტის ატომები კრისტალური მედის კვანძებში ცვლადი შემადგენლობის ერთგვაროვანი (ერთგვაროვანი) შერეული კრისტალის წარმოქმნით.. იზომორფული ნარევის წარმოქმნა განისაზღვრება, პირველ რიგში, შერეული კომპონენტების ბროლის ბადის პარამეტრების სიახლოვით. კომპონენტები, რომლებსაც აქვთ მსგავსი სტრუქტურა, მაგრამ არ ქმნიან ერთგვაროვან შერეულ კრისტალს, ეწოდება იზოსტრუქტურული (მაგალითად, ჰალიტი NaCl და გალენა PbS).

ამჟამად იზომორფიზმის რამდენიმე ტიპი არსებობს შემდეგი მახასიათებლების გათვალისწინებით: 1) იზომორფული შერევის ხარისხი - სრულყოფილი და არასრულყოფილი; 2) ჩანაცვლებებში ჩართული იონების ვალენტობა - იზოვალენტური და ჰეტეროვალენტური; 3) ატომის შეყვანის მექანიზმი ბროლის ბადეში - პოლარული. იზოვალენტური იზომორფიზმისთვის არსებობს წესი : თუ ჩანაცვლებაში მონაწილეობენ უფრო დიდი ან მცირე რადიუსის იონები, მაშინ უფრო მცირე რადიუსის იონი პირველ რიგში შედის კრისტალურ გისოსში, მეორე ადგილზე - უფრო დიდი რადიუსის იონი.. ჰეტეროვალენტური იზომორფიზმი ემორჩილება დიაგონალური რიგების კანონიპერიოდული სისტემა D.I. მენდელეევის მიერ დაარსებული A.E. ფერსმანი.

იზომორფული ნარევების წარმოქმნა განპირობებულია რამდენიმე ფაქტორით, რომელთა შორის განასხვავებენ შიდა და გარე. შიდა ფაქტორები განისაზღვრება ატომის (იონის ან მოლეკულის) თანდაყოლილი მახასიათებლებით; მათ შორისაა: ატომების ქიმიური ინდიფერენტულობა, ატომების (იონების) ზომები, ქიმიური ბმის ტიპისა და კრისტალური სტრუქტურების მსგავსება; იზომორფული ნარევის წარმოქმნის დროს ელექტროსტატიკური წონასწორობის შენარჩუნება. იზომორფიზმის გარეგანი ფაქტორები მოიცავს გარემოს ფიზიკურ და ქიმიურ პირობებს - ტემპერატურას, წნევას, იზომორფული კომპონენტების კონცენტრაციას. მაღალ ტემპერატურაზე, კომპონენტების იზომორფული შერევა იზრდება. ტემპერატურის დაქვეითებით, მინერალი თავისუფლდება მინარევებისაგან. ეს არის ფენომენი A.E. ფერსმანი დასახელდა აუტოლიზია (თვითწმენდა). წნევის მატებასთან ერთად, უფრო მცირე რადიუსის მქონე ატომები უპირატესად შედიან მასპინძელი მინერალის კრისტალურ ბადეში. ტემპერატურისა და წნევის ერთობლივი როლი ილუსტრირებულია V.I. ვერნადსკი.

იზომორფული ნარევები სტაბილურია მათი წარმოქმნის ფიზიკურ-ქიმიური პირობების შენარჩუნებისას. ამ პირობების ცვლილება იწვევს იმ ფაქტს, რომ ნარევები იშლება შემადგენელ კომპონენტებად. ენდოგენურ პირობებში დაშლის ძირითადი ფაქტორებია ტემპერატურა და წნევა. ეგზოგენურ პირობებში იზომორფული ნარევების დაშლის მიზეზები უფრო მრავალფეროვანია: იზომორფულად ერთმანეთის შემცვლელი ქიმიური ელემენტების ვალენტობის ცვლილება, რასაც ახლავს იონური რადიუსების ცვლილება; ქიმიური ბმის ტიპის ცვლილება; ჰიპერგენური ხსნარების pH-ის ცვლილება.

იზომორფიზმის ფენომენი ფართოდ გამოიყენება სხვადასხვა გეოლოგიური პრობლემის გადასაჭრელად, კერძოდ, პალეოთერმომეტრიაში. იზომორფული ნარევების დაშლა ხშირად იწვევს ადვილად ხსნადი ნაერთების წარმოქმნას, რომლებიც გამორეცხვის შედეგად შედიან მიწისქვეშა წყლების შემადგენლობაში, რომელიც ჰიდროგეოქიმიური კვლევების ობიექტია (1.140–159; 2.128–130; 3.96–102).

დედამიწის ქერქის ქიმიური შემადგენლობა განისაზღვრა ქანებისა და მინერალების მრავალი ნიმუშის ანალიზის შედეგებით, რომლებიც დედამიწის ზედაპირზე მთის მშენებლობის პროცესში გამოდიან, აგრეთვე მაღაროების სამუშაოებიდან და ღრმა ჭაბურღილებიდან.

დღეისათვის დედამიწის ქერქი შესწავლილია 15-20 კმ სიღრმეზე. იგი შედგება ქიმიური ელემენტებისაგან, რომლებიც ქანების ნაწილია.

დედამიწის ქერქში ყველაზე გავრცელებულია 46 ელემენტი, რომელთაგან 8 შეადგენს მისი მასის 97,2-98,8%-ს, 2 (ჟანგბადი და სილიციუმი) - დედამიწის მასის 75%-ს.

პირველი 13 ელემენტი (ტიტანის გარდა), რომლებიც ყველაზე ხშირად გვხვდება დედამიწის ქერქში, მცენარეთა ორგანული ნივთიერებების ნაწილია, მონაწილეობს ყველა სასიცოცხლო პროცესში და მნიშვნელოვან როლს ასრულებს ნიადაგის ნაყოფიერებაში. დედამიწის ნაწლავებში ქიმიურ რეაქციებში ჩართული ელემენტების დიდი რაოდენობა იწვევს მრავალფეროვანი ნაერთების წარმოქმნას. ქიმიური ელემენტები, რომლებიც ყველაზე მეტად ლითოსფეროშია, მრავალი მინერალის ნაწილია (ისინი ძირითადად შედგება სხვადასხვა ქანებისგან).

ცალკეული ქიმიური ელემენტები გეოსფეროებში განაწილებულია შემდეგნაირად: ჟანგბადი და წყალბადი ავსებენ ჰიდროსფეროს; ჟანგბადი, წყალბადი და ნახშირბადი ქმნიან ბიოსფეროს საფუძველს; ჟანგბადი, წყალბადი, სილიციუმი და ალუმინი არის თიხისა და ქვიშის ან ამინდის პროდუქტების ძირითადი კომპონენტები (ისინი ძირითადად ქმნიან დედამიწის ქერქის ზედა ნაწილს).

ბუნებაში ქიმიური ელემენტები გვხვდება სხვადასხვა ნაერთებში, რომლებსაც მინერალებს უწოდებენ. ეს არის დედამიწის ქერქის ერთგვაროვანი ქიმიკატები, რომლებიც წარმოიქმნება რთული ფიზიკოქიმიური ან ბიოქიმიური პროცესების შედეგად, მაგალითად, ქვის მარილი (NaCl), თაბაშირი (CaS04 * 2H20), ორთოკლაზა (K2Al2Si6016).

ბუნებაში ქიმიური ელემენტები არათანაბარ მონაწილეობას იღებენ სხვადასხვა მინერალების წარმოქმნაში. მაგალითად, სილიციუმი (Si) გვხვდება 600-ზე მეტ მინერალში და ასევე ძალიან გავრცელებულია ოქსიდების სახით. გოგირდი ქმნის 600-მდე ნაერთს, კალციუმი-300, მაგნიუმი -200, მანგანუმი-150, ბორი - 80, კალიუმი - 75-მდე, ცნობილია მხოლოდ 10 ლითიუმის ნაერთი და კიდევ უფრო ნაკლები იოდი.

დედამიწის ქერქში ყველაზე ცნობილ მინერალებს შორის დომინირებს ფელდსპარების დიდი ჯგუფი სამი ძირითადი ელემენტით - K, Na და Ca. ნიადაგწარმომქმნელ ქანებში და მათ ამინდს პროდუქტებში ფელდსპარები იკავებენ ძირითად პოზიციას. ფელდსპარები თანდათანობით ახშობენ (იხრწნება) და ამდიდრებენ ნიადაგს K, Na, Ca, Mg, Fe და სხვა ფერფლის ნივთიერებებით, აგრეთვე კვალი ელემენტებით.

კლარკის ნომერი- რიცხვები, რომლებიც გამოხატავს ქიმიური ელემენტების საშუალო შემცველობას დედამიწის ქერქში, ჰიდროსფეროში, დედამიწაზე, კოსმოსურ სხეულებში, გეოქიმიურ ან კოსმოქიმიურ სისტემებში და ა.შ., ამ სისტემის მთლიან მასასთან მიმართებაში. გამოხატულია % ან გ/კგ.

კლარკების სახეები

არსებობს წონის (%-ში, გ/ტ-ში ან გ/გ-ში) და ატომური (ატომების რაოდენობის პროცენტში) კლარკები. დედამიწის ქერქის შემადგენელი სხვადასხვა ქანების ქიმიური შემადგენლობის შესახებ მონაცემების განზოგადება, მათი გავრცელების გათვალისწინებით 16 კმ სიღრმეზე, პირველად გააკეთა ამერიკელმა მეცნიერმა F. W. Clark-მა (1889). მის მიერ მიღებულ რიცხვებს დედამიწის ქერქის შემადგენლობაში ქიმიური ელემენტების პროცენტისთვის, მოგვიანებით გარკვეულწილად დახვეწილი A.E. Fersman-ის მიერ, ამ უკანასკნელის წინადადებით ეწოდა კლარკის რიცხვებს ან კლარკებს.

მოლეკულის სტრუქტურა. მოლეკულების ელექტრული, ოპტიკური, მაგნიტური და სხვა თვისებები დაკავშირებულია მოლეკულების სხვადასხვა მდგომარეობის ტალღურ ფუნქციებთან და ენერგიებთან. ინფორმაცია მოლეკულების მდგომარეობებზე და მათ შორის გადასვლის ალბათობაზე მოწოდებულია მოლეკულური სპექტრებით.

ვიბრაციის სიხშირე სპექტრებში განისაზღვრება ატომების მასებით, მათი განლაგებით და ატომთაშორისი ურთიერთქმედებების დინამიკით. სპექტრებში სიხშირეები დამოკიდებულია მოლეკულების ინერციის მომენტებზე, რომელთა განსაზღვრა სპექტროსკოპიული მონაცემებით შესაძლებელს ხდის მოლეკულაში ინტერატომური მანძილების ზუსტი მნიშვნელობების მიღებას. მოლეკულის ვიბრაციულ სპექტრში ხაზებისა და ზოლების საერთო რაოდენობა დამოკიდებულია მის სიმეტრიაზე.

მოლეკულებში ელექტრონული გადასვლები ახასიათებს მათი ელექტრონული გარსების სტრუქტურას და ქიმიური ბმების მდგომარეობას. მოლეკულების სპექტრებს, რომლებსაც აქვთ ბმების მეტი რაოდენობა, ხასიათდება გრძელი ტალღის შთანთქმის ზოლებით, რომლებიც ხვდება ხილულ რეგიონში. ნივთიერებები, რომლებიც აგებულია ასეთი მოლეკულებისგან, ხასიათდება ფერით; ასეთი ნივთიერებები მოიცავს ყველა ორგანულ საღებავს.

იონები.ელექტრონების გადასვლის შედეგად წარმოიქმნება იონები - ატომები ან ატომების ჯგუფები, რომლებშიც ელექტრონების რაოდენობა არ არის პროტონების რაოდენობის ტოლი. თუ იონი შეიცავს უფრო უარყოფითად დამუხტულ ნაწილაკებს, ვიდრე დადებითად დამუხტულებს, მაშინ ასეთ იონს უარყოფითი ეწოდება. წინააღმდეგ შემთხვევაში, იონს პოზიტიური ეწოდება. იონები ძალიან გავრცელებულია ნივთიერებებში, მაგალითად, ისინი ყველა ლითონშია გამონაკლისის გარეშე. მიზეზი ის არის, რომ ლითონის თითოეული ატომიდან ერთი ან მეტი ელექტრონი გამოყოფილია და მოძრაობს ლითონის შიგნით, წარმოქმნის ე.წ. სწორედ ელექტრონების, ანუ უარყოფითი ნაწილაკების დაკარგვის გამო ხდება ლითონის ატომები დადებით იონებად. ეს ეხება ლითონებს ნებისმიერ მდგომარეობაში - მყარი, თხევადი ან აირისებრი.

ბროლის გისოსი აყალიბებს დადებითი იონების განლაგებას ერთგვაროვანი მეტალის ნივთიერების კრისტალის შიგნით.

ცნობილია, რომ მყარ მდგომარეობაში ყველა ლითონი კრისტალია. ყველა ლითონის იონები განლაგებულია მოწესრიგებულად, ქმნიან კრისტალურ გისოსს. გამდნარ და აორთქლებულ (აირიან) ლითონებში არ არის იონების მოწესრიგებული განლაგება, მაგრამ ელექტრონული გაზი კვლავ რჩება იონებს შორის.

იზოტოპები- ქიმიური ელემენტის ატომების (და ბირთვების) ჯიშები, რომლებსაც აქვთ იგივე ატომური (რიგობითი) რიცხვი, მაგრამ განსხვავებული მასობრივი რიცხვები. სახელწოდება განპირობებულია იმით, რომ ერთი ატომის ყველა იზოტოპი მოთავსებულია პერიოდული ცხრილის ერთსა და იმავე ადგილას (ერთ უჯრედში). ატომის ქიმიური თვისებები დამოკიდებულია ელექტრონული გარსის სტრუქტურაზე, რომელიც, თავის მხრივ, განისაზღვრება ძირითადად Z ბირთვის მუხტით (ანუ მასში პროტონების რაოდენობა) და თითქმის არ არის დამოკიდებული მის მასაზე. ნომერი A (ანუ Z პროტონებისა და N ნეიტრონების საერთო რაოდენობა). ერთი და იგივე ელემენტის ყველა იზოტოპს აქვს ერთი და იგივე ბირთვული მუხტი, განსხვავდება მხოლოდ ნეიტრონების რაოდენობით. ჩვეულებრივ, იზოტოპი აღინიშნება იმ ქიმიური ელემენტის სიმბოლოთი, რომელსაც იგი მიეკუთვნება, მარცხენა ზედა ინდექსის დამატებით, რომელიც მიუთითებს მასის რაოდენობაზე. თქვენ ასევე შეგიძლიათ დაწეროთ ელემენტის სახელი დეფისიანი მასის ნომრით. ზოგიერთ იზოტოპს აქვს ტრადიციული საკუთარი სახელები (მაგალითად, დეიტერიუმი, აქტინონი).

ვ.ი.ვერნადსკიმ დედამიწის ქერქის მყარ მატერიაში ატომების განსხვავებულ მდგომარეობას ელემენტების საპოვნელ ფორმებს უწოდა. დღესდღეობით, ამ ფორმების იდეას წარმატებით იყენებენ გეოქიმიკოსები მინერალური საბადოების ძიებაში პრაქტიკული პრობლემების გადასაჭრელად.
როგორც უკვე ვიცით, საკმარისად მაღალი კონცენტრაციის დროს ატომები ქმნიან კრისტალურ-ქიმიურ სტრუქტურებს მკაცრად მოწესრიგებული განლაგებით. ქიმიური ელემენტის ძალიან დაბალი კონცენტრაციის დროს, მისი ატომები ვერ წარმოქმნიან დამოუკიდებელ ნაერთებს. თუ ამ ატომების რადიუსის მნიშვნელობა შეესაბამება არსებულ კრისტალურ-ქიმიურ სტრუქტურებს, მაშინ ატომებს შეუძლიათ შევიდნენ მათში იზომორფიზმის კანონების მიხედვით. თუ ასეთი მიმოწერა არ არსებობს, ატომები რჩება მყარ კრისტალურ ნივთიერებაში მოუწესრიგებელ გაფანტულ მდგომარეობაში. კრისტალური და გაფანტული მდგომარეობები დედამიწის ქერქში ატომების ორი ყველაზე მნიშვნელოვანი ფორმაა. ამა თუ იმ ფორმის უპირატესობა დამოკიდებულია ელემენტის კლარკის მნიშვნელობაზე.
რვა ქიმიურ ელემენტს, რომელიც შეიცავს დედამიწის ქერქში 1%-ზე მეტი რაოდენობით, მთავარს უწოდებენ. ამ ელემენტების იმდენი ატომია, რომ მათი უმეტესობა მოწესრიგებულ მდგომარეობაშია კრისტალურ ნივთიერებაში. თქვენ შეგიძლიათ დაამატოთ მცირე ელემენტები, რომლებიც შეიცავს პროცენტის მეათედს. ყველა სხვა ქიმიური ელემენტი, რომელთაგან თითოეული იმყოფება დედამიწის ქერქში 0,1%-ზე ნაკლები რაოდენობით, იშვიათი უნდა ეწოდოს. ისინი სხვანაირად იქცევიან. ზოგიერთ მათგანს შეუძლია ცალკეულ ადგილებში კონცენტრირება და მრავალი დამოუკიდებელი მინერალის ჩამოყალიბება. სხვები მეტ-ნაკლებად თანაბრად არიან გაფანტული დედამიწის ქერქში, იშვიათად ან საერთოდ არ წარმოქმნიან მინერალებს. მაშასადამე, საბჭოთა გეოქიმიკოსი A.A. Beus გვთავაზობს იშვიათი ქიმიური ელემენტების დაყოფას მინერალოგენებად, ანუ მინერალების ფორმირებად და გაფანტულ, არა წარმომქმნელებად.
მკაცრად რომ ვთქვათ, ყველა ქიმიური ელემენტის ატომები გაფანტულ მდგომარეობაშია. თუმცა, არის ისეთებიც, რომლებიც საერთოდ არ გვხვდება დამოუკიდებელი ნაერთების სახით და არის მთლიანად იზომორფული მინარევის სახით ან დისპერსიულ მდგომარეობაში. მათ შორისაა რუბიდიუმი, იშვიათი დედამიწის ელემენტების უმეტესობა, ჰაფნიუმი, ინდიუმი, რენიუმი, ყველა კეთილშობილი აირი, ყველა რადიოაქტიური ელემენტი ურანისა და თორიუმის გარდა.
დღეისათვის მიკროელემენტები ნიშნავს იშვიათ ელემენტებს, რომლებიც არამინერალოგიურ ფორმაშია, ანუ შედის მინერალების შემადგენლობაში ისეთი უმნიშვნელო მინარევების სახით, რომ მათი ასახვა შეუძლებელია ქიმიურ ფორმულაში. ვ.ი.ვერნადსკის გამოთვლებით, დედამიწის ქერქის მყარი ნივთიერების 1 სმ3-ში არის ასეთი რაოდენობის ატომები გაფანტულ მდგომარეობაში: ლითიუმი - .10, ბრომი - 1018, იტრიუმი - 10, გალიუმი - 1018 და ა.შ.

პლანეტა დედამიწის ცენტრში არის ბირთვი, იგი გამოყოფილია ზედაპირისგან ქერქის, მაგმის ფენებით და ნახევრად აირისებრი ნივთიერების, ნახევრად თხევადი საკმაოდ თხელი ფენით. ეს ფენა ასრულებს ლუბრიკანტის როლს და საშუალებას აძლევს პლანეტის ბირთვს ბრუნოს თითქმის დამოუკიდებლად მისი ძირითადი მასისგან.
ბირთვის ზედა ფენა შედგება ძალიან მკვრივი გარსისგან. შესაძლოა, ეს ნივთიერება თავისი თვისებებით ახლოს არის ლითონებთან, ძალიან ძლიერი და დრეკადი, შესაძლოა ჰქონდეს მაგნიტური თვისებები.
პლანეტის ბირთვის ზედაპირი - მისი მყარი გარსი - ძალიან ძლიერად თბება მნიშვნელოვან ტემპერატურამდე, მასთან შეხებისას მაგმა გადადის თითქმის აირისებრ მდგომარეობაში.
მყარი გარსის ქვეშ, ბირთვის შინაგანი ნივთიერება იმყოფება შეკუმშული პლაზმის მდგომარეობაში, რომელიც ძირითადად შედგება ელემენტარული ატომებისგან (წყალბადის) და ბირთვული დაშლის პროდუქტებისგან - პროტონებისგან, ელექტრონების, ნეიტრონების და სხვა ელემენტარული ნაწილაკებისგან, რომლებიც წარმოიქმნება ბირთვული წარმოქმნის შედეგად. შერწყმისა და ბირთვული დაშლის რეაქციები.

ბირთვული შერწყმისა და დაშლის რეაქციების ზონები.
ბირთვული შერწყმა და დაშლის რეაქციები ხდება პლანეტა დედამიწის ბირთვში, რაც იწვევს დიდი რაოდენობით სითბოს და სხვა სახის ენერგიის მუდმივ გამოყოფას (ელექტრომაგნიტური იმპულსები, სხვადასხვა გამოსხივება), ასევე მუდმივად ინარჩუნებს ბირთვის შინაგან ნივთიერებას. პლაზმური მდგომარეობა.

დედამიწის ბირთვის ზონა - ბირთვული დაშლის რეაქციები.
ბირთვული დაშლის რეაქციები ხდება პლანეტის ბირთვის ცენტრში.
ეს ხდება შემდეგნაირად - მძიმე და ზემძიმე ელემენტები (რომლებიც წარმოიქმნება ბირთვული შერწყმის ზონაში), რადგან მათ აქვთ უფრო დიდი მასა, ვიდრე ყველა ფოლადის ელემენტი, თითქოს იძირებიან თხევად პლაზმაში და თანდათან იძირებიან პლანეტის ცენტრში. ბირთვი, სადაც ისინი იღებენ კრიტიკულ მასას და შედიან ბირთვულ დაშლის რეაქციაში დიდი რაოდენობით ენერგიისა და ბირთვების დაშლის პროდუქტების გამოყოფით. ამ ზონაში მძიმე ელემენტები მუშაობენ ელემენტარული ატომების მდგომარეობამდე - წყალბადის ატომი, ნეიტრონები, პროტონები, ელექტრონები და სხვა ელემენტარული ნაწილაკები.
ეს ელემენტარული ატომები და ნაწილაკები, მაღალი სიჩქარით მაღალი ენერგიის გამოთავისუფლების გამო, იფანტებიან ბირთვის ცენტრიდან მის პერიფერიაზე, სადაც შედიან ბირთვული შერწყმის რეაქციაში.

დედამიწის ბირთვის ზონა - ბირთვული შერწყმის რეაქციები.
წყალბადის ელემენტარული ატომები და ელემენტარული ნაწილაკები, რომლებიც წარმოიქმნება ბირთვული დაშლის რეაქციის შედეგად დედამიწის ბირთვის ცენტრში, აღწევს ბირთვის გარე მყარ გარსს, სადაც ბირთვული შერწყმის რეაქციები ხდება მის უშუალო სიახლოვეს, ფენა, რომელიც მდებარეობს მყარი გარსის ქვეშ.
პროტონები, ელექტრონები და ელემენტარული ატომები, რომლებიც აჩქარებენ მაღალ სიჩქარეს პლანეტის ბირთვის ცენტრში ბირთვული დაშლის რეაქციით, ხვდებიან სხვადასხვა ატომებს, რომლებიც პერიფერიაზეა. უნდა აღინიშნოს, რომ მრავალი ელემენტარული ნაწილაკი ბირთვული შერწყმის რეაქციებში შედის ბირთვის ზედაპირისკენ მიმავალ გზაზე.
თანდათანობით, ბირთვული შერწყმის ზონაში უფრო და უფრო მძიმე ელემენტები იქმნება, თითქმის მთელი პერიოდული სისტემა, ზოგიერთ მათგანს აქვს ყველაზე მძიმე მასა.
ამ ზონაში ხდება ნივთიერებების ატომების თავისებური დაყოფა მათი წონის მიხედვით წყალბადის პლაზმის თვისებების გამო, რომელიც შეკუმშულია უზარმაზარი წნევით, რომელსაც აქვს უზარმაზარი სიმკვრივე, ბირთვის ბრუნვის ცენტრიდანული ძალის გამო და დედამიწის მიზიდულობის ცენტრიდანული ძალის მიმართ.
ყველა ამ ძალის დამატების შედეგად, უმძიმესი ლითონები იძირება ბირთვის პლაზმაში და ხვდებიან მის ცენტრში, რათა შემდგომში შეინარჩუნონ ბირთვული დაშლის უწყვეტი პროცესი ბირთვის ცენტრში, ხოლო მსუბუქი ელემენტები ან ტოვებენ. ბირთვი ან მის შიდა ნაწილზე დასახლება - ბირთვის მყარი გარსი.
შედეგად, მთელი პერიოდული ცხრილის ატომები თანდათანობით შედიან მაგმაში, რომელიც შემდეგ შედის ქიმიურ რეაქციებში ბირთვის ზედაპირის ზემოთ და ქმნის რთულ ქიმიურ ელემენტებს.

პლანეტის ბირთვის მაგნიტური ველი.
ბირთვის მაგნიტური ველი წარმოიქმნება ბირთვის ცენტრში ბირთვული დაშლის რეაქციის გამო, იმის გამო, რომ ბირთვული დაშლის ელემენტარული პროდუქტები, რომლებიც გამოფრინდებიან ბირთვის ცენტრალური ზონიდან, პლაზმა მიედინება ბირთვში, ქმნიან მძლავრ მორევის ნაკადებს, რომლებიც ტრიალებს მაგნიტური ველის მთავარი ხაზების გარშემო. ვინაიდან ეს პლაზმური ნაკადები შეიცავს ელემენტებს გარკვეული მუხტით, წარმოიქმნება ძლიერი ელექტრული დენი, რომელიც ქმნის საკუთარ ელექტრომაგნიტურ ველს.
ძირითადი მორევის დენი (პლაზმის ნაკადი) მდებარეობს ბირთვის თერმობირთვული შერწყმის ზონაში, ამ ზონაში არსებული მთელი შიდა მატერია მოძრაობს პლანეტის ბრუნვის მიმართულებით წრეში (პლანეტის ბირთვის ეკვატორის გასწვრივ), რაც ქმნის ძლიერ ელექტრომაგნიტურ ველს. .

პლანეტის ბირთვის ბრუნვა.
პლანეტის ბირთვის ბრუნვა არ ემთხვევა თავად პლანეტის ბრუნვის სიბრტყეს, ბირთვის ბრუნვის ღერძი არის პლანეტის ბრუნვის ღერძსა და მაგნიტური პლიუსების დამაკავშირებელ ღერძს შორის.

პლანეტის ბირთვის ბრუნვის კუთხური სიჩქარე აღემატება თავად პლანეტის კუთხურ სიჩქარეს და მასზე უსწრებს.

ბირთვული დაშლისა და შერწყმის პროცესების ბალანსი პლანეტის ბირთვში.
პლანეტაზე ბირთვული შერწყმისა და ბირთვული დაშლის პროცესები პრინციპში დაბალანსებულია. მაგრამ ჩვენი დაკვირვებით, ეს ბალანსი შეიძლება დაირღვეს ამა თუ იმ მიმართულებით.
პლანეტის ბირთვის ბირთვული შერწყმის ზონაში შეიძლება თანდათან დაგროვდეს მძიმე მეტალების ჭარბი რაოდენობა, რომელიც შემდეგ, ჩვეულებრივზე მეტი რაოდენობით პლანეტის ცენტრში მოხვედრისას, შეიძლება გამოიწვიოს ბირთვული დაშლის რეაქციის ზრდა, რის შედეგადაც ჩვეულებრივზე გაცილებით მეტი ენერგია გამოიყოფა, რაც გავლენას მოახდენს სეისმურ აქტივობაზე მიწისძვრებისადმი მიდრეკილ ადგილებში, ისევე როგორც ვულკანურ აქტივობაზე დედამიწის ზედაპირზე.
ჩვენი დაკვირვებით, დროდადრო ხდება დედამიწის ბირთვის მყარი ციყვის მიკრო რღვევა, რაც იწვევს ბირთვის პლაზმის შეღწევას პლანეტის მაგმაში და ეს იწვევს მისი ტემპერატურის მკვეთრ მატებას ამაში. ადგილი. ამ ადგილების ზემოთ შესაძლებელია პლანეტის ზედაპირზე სეისმური აქტივობის და ვულკანური აქტივობის მკვეთრი მატება.
შესაძლოა, გლობალური დათბობისა და გლობალური გაგრილების პერიოდები დაკავშირებული იყოს პლანეტის შიგნით ბირთვული შერწყმისა და ბირთვული დაშლის პროცესების ბალანსთან. ამ პროცესებთან არის დაკავშირებული გეოლოგიური ეპოქების ცვლილებებიც.

ჩვენს ისტორიულ პერიოდში.
ჩვენი დაკვირვებით, ახლა არის პლანეტის ბირთვის აქტივობის ზრდა, მისი ტემპერატურის ზრდა და შედეგად, მაგმის გათბობა, რომელიც გარს აკრავს პლანეტის ბირთვს, ასევე იზრდება გლობალური მისი ატმოსფეროს ტემპერატურა.
ეს ირიბად ადასტურებს მაგნიტური პოლუსების დრეიფის აჩქარებას, რაც მიუთითებს იმაზე, რომ ბირთვის შიგნით მიმდინარე პროცესები შეიცვალა და სხვა ფაზაში გადავიდა.
დედამიწის მაგნიტური ველის ინტენსივობის შემცირება დაკავშირებულია პლანეტის მაგმაში ნივთიერებების დაგროვებასთან, რომლებიც იცავენ დედამიწის მაგნიტურ ველს, რაც, რა თქმა უნდა, ასევე იმოქმედებს პლანეტის ბირთვში ბირთვული რეაქციების რეჟიმების ცვლილებაზე.

ჩვენი პლანეტისა და მასზე არსებული ყველა პროცესის გათვალისწინებით, ჩვენ ჩვეულებრივ ვმუშაობთ ჩვენს კვლევებში და პროგნოზებში ფიზიკური ან ენერგეტიკული კონცეფციებით, მაგრამ ზოგიერთ შემთხვევაში, ერთსა და მეორე მხარეს შორის კავშირის დამყარება საშუალებას მოგცემთ უკეთ გავიგოთ აღწერილი თემები.
კერძოდ, დედამიწაზე აღწერილი მომავალი ევოლუციური პროცესების კონტექსტში, აგრეთვე სერიოზული კატაკლიზმების პერიოდს მთელს პლანეტაზე, მის ბირთვში, მასში და მაგმის ფენაში მიმდინარე პროცესებში, აგრეთვე ზედაპირთან, ბიოსფეროსა და ატმოსფეროსთან ურთიერთობაში. განიხილებოდა. ეს პროცესები განიხილებოდა როგორც ფიზიკის, ასევე ენერგეტიკული ურთიერთობების დონეზე.
დედამიწის ბირთვის სტრუქტურა ფიზიკის თვალსაზრისით საკმაოდ მარტივი და ლოგიკური აღმოჩნდა, ეს არის ზოგადად დახურული სისტემა მის სხვადასხვა ნაწილში ორი უპირატესი თერმობირთვული პროცესით, რომლებიც ჰარმონიულად ავსებენ ერთმანეთს.
უპირველეს ყოვლისა, უნდა ითქვას, რომ ბირთვი უწყვეტ და ძალიან სწრაფ მოძრაობაშია, ეს ზრდაც ხელს უწყობს მასში მიმდინარე პროცესებს.
ჩვენი პლანეტის ბირთვის ცენტრი არის ნაწილაკების უკიდურესად მძიმე და შეკუმშული რთული სტრუქტურა, რომლებიც ცენტრიდანული ძალის, ამ ნაწილაკების შეჯახებისა და მუდმივი შეკუმშვის გამო, გარკვეულ მომენტში იყოფა მსუბუქ და ელემენტარულ ცალკეულ ელემენტებად. ეს არის თერმობირთვული დაშლის პროცესი - პლანეტის ბირთვის შუაგულში.
გამოთავისუფლებული ნაწილაკები გადაიტანება პერიფერიაზე, სადაც ზოგადი სწრაფი მოძრაობა გრძელდება ბირთვის შიგნით. ამ ნაწილში ნაწილაკები სივრცეში უფრო ჩამორჩებიან ერთმანეთს, დიდი სიჩქარით ეჯახებიან, ხელახლა ქმნიან მძიმე და რთულ ნაწილაკებს, რომლებიც ცენტრიდანული ძალით უკან იწევა ბირთვის შუაში. ეს არის თერმობირთვული შერწყმის პროცესი - დედამიწის ბირთვის პერიფერიაზე.
ნაწილაკების გადაადგილების უზარმაზარი სიჩქარე და აღწერილი პროცესების ნაკადი იძლევა მუდმივ და კოლოსალურ ტემპერატურას.
აქ ღირს რამდენიმე პუნქტის გარკვევა - პირველ რიგში, ნაწილაკების მოძრაობა ხდება დედამიწის ბრუნვის ღერძის გარშემო და მისი მოძრაობის გასწვრივ - იმავე მიმართულებით, ეს არის დამატებითი ბრუნვა - თავად პლანეტის მთელი მისი მასით და ნაწილაკებით. მისი ბირთვი. მეორეც, უნდა აღინიშნოს, რომ ბირთვში ნაწილაკების მოძრაობის სიჩქარე უბრალოდ უზარმაზარია, ის ბევრჯერ აღემატება თავად პლანეტის ბრუნვის სიჩქარეს მისი ღერძის გარშემო.
ამ სისტემის მუდმივ საფუძველზე თვითნებურად დიდი ხნის განმავლობაში შესანარჩუნებლად - ბევრი რამ არ არის საჭირო, საკმარისია, რომ ნებისმიერი კოსმოსური სხეული დროდადრო დაეცემა დედამიწაზე, მუდმივად გაზრდის ჩვენი პლანეტის მასას მთლიანობაში და ბირთვში. კერძოდ, მაშინ როცა მისი მასის ნაწილი თერმული ენერგიით და გაზებით ატმოსფეროს გათხელებული ნაწილების მეშვეობით კოსმოსში გადის.
ზოგადად, სისტემა საკმაოდ სტაბილურია, ჩნდება კითხვა - რა პროცესებმა შეიძლება გამოიწვიოს სერიოზული გეოლოგიური, ტექტონიკური, სეისმოლოგიური, კლიმატური და სხვა სახის კატასტროფები ზედაპირზე?
ამ პროცესების ფიზიკური კომპონენტის გათვალისწინებით, მიიღება შემდეგი სურათი - დროდადრო, თერმობირთვულ შერწყმაში მონაწილე დისპერსიული ნაწილაკების ზოგიერთი ნაკადი ბირთვის პერიფერიული ნაწილიდან მაგმაში დიდი სიჩქარით „ისროლება“, მაგმის უზარმაზარი ფენა. რომლითაც ისინი ცვივა, თითქოს თავისით აქრობს ამ „გასროლას“, მათი სიმკვრივით, სიბლანტით, დაბალი ტემპერატურით - ისინი არ ამოდიან პლანეტის ზედაპირზე, მაგრამ მაგმის ის ადგილები, სადაც ასეთი გამონაბოლქვი ხდება - მკვეთრად თბება, დაიწყეთ მოძრაობა, გაფართოება, მეტი ზეწოლა დედამიწის ქერქზე, რაც იწვევს გეოლოგიური ფირფიტების მკვეთრ მოძრაობებს, დედამიწის ქერქის ხარვეზებს, ტემპერატურის მერყეობას, რომ აღარაფერი ვთქვათ მიწისძვრებსა და ვულკანურ ამოფრქვევებზე. მას ასევე შეუძლია გამოიწვიოს კონტინენტური ფირფიტების ოკეანეებში ჩაძირვა და ახალი კონტინენტებისა და კუნძულების ზედაპირზე ამოსვლა.
ბირთვიდან მაგმაში ასეთი უმნიშვნელო ემისიების მიზეზები შეიძლება იყოს გადაჭარბებული ტემპერატურა და წნევა პლანეტის ბირთვის ზოგად სისტემაში, მაგრამ როდესაც საქმე ეხება ევოლუციურ კატასტროფულ მოვლენებს პლანეტაზე ყველგან, ცოცხალი შეგნებული დედამიწის გაწმენდა ადამიანის აგრესიისგან. და ნამსხვრევები, ჩვენ ვსაუბრობთ ცნობიერ განზრახ ქმედებაზე, ცოცხალ ცნობიერ არსებაზე.
ენერგიისა და ეზოთერიზმის თვალსაზრისით, პლანეტა მიზანმიმართულ იმპულსებს აძლევს ცენტრის ცნობიერების ბირთვიდან მცველების სხეული-მაგმა-ქვედა ფენამდე, ანუ პირობითად ტიტანებისთვის, რათა განახორციელონ მოქმედებები გაწმენდისთვის. ტერიტორიები ზედაპირზე. აქ უნდა აღინიშნოს გარკვეული ფენა ბირთვსა და მანტიას შორის, უბრალოდ ფიზიკის დონეზე ეს არის გამაგრილებელი ნივთიერების ფენა, რომელიც, ერთი მხრივ, შეესაბამება ბირთვის მახასიათებლებს, მეორეს მხრივ - მაგმას, რომელიც იძლევა საშუალებას. ენერგეტიკული ინფორმაცია მიედინება ორივე მიმართულებით. ენერგიის თვალსაზრისით, ეს არის რაღაც პირველადი „ნერვის გამტარი ველი“, ჰგავს გვირგვინს მზის მახლობლად სრული დაბნელების დროს, არის პლანეტის ცნობიერების კავშირი დედამიწის პირველ და ღრმა და უდიდეს ფენასთან. მცველები, რომლებიც იმპულსს შემდგომ გადასცემენ - უფრო მცირე და მოძრავ ზონალურ მცველებს, რომლებიც ამ პროცესებს ზედაპირზე ახორციელებენ. მართალია, უძლიერესი კატაკლიზმების, ახალი კონტინენტების აღზევებისა და ამჟამინდელი კონტინენტების გადახაზვის პერიოდში, ვარაუდობენ თავად ტიტანების ნაწილობრივ მონაწილეობას.
აქ ასევე აღსანიშნავია კიდევ ერთი მნიშვნელოვანი ფიზიკური ფენომენი, რომელიც დაკავშირებულია ჩვენი პლანეტის ბირთვის სტრუქტურასთან და მასში მიმდინარე პროცესებთან. ეს არის დედამიწის მაგნიტური ველის წარმოქმნა.
მაგნიტური ველი წარმოიქმნება დედამიწის ბირთვის შიგნით მოძრავი ნაწილაკების მაღალი სიჩქარის შედეგად და შეიძლება ითქვას, რომ დედამიწის გარე მაგნიტური ველი არის ერთგვარი ჰოლოგრამა, რომელიც ნათლად აჩვენებს პლანეტის ბირთვში მიმდინარე თერმობირთვულ პროცესებს.
რაც უფრო შორს ვრცელდება პლანეტის ცენტრიდან მაგნიტური ველი, მით უფრო იშვიათია ის, პლანეტის შიგნით, ბირთვის მახლობლად, ის ზომით უფრო ძლიერია, ხოლო თავად ბირთვში ეს არის მონოლითური მაგნიტური ველი.