Кларки элементов

КЛАРКИ ЭЛЕМЕНТОВ, числа, выражающие среднее содержание химических элементов и характеризующие их распространённость в крупной геохимической системе (в земной коре, литосфере, атмосфере, гидросфере, биосфере, на Земле в целом или в космосе). Выражаются в массовых, объёмных, атомных процентах (%) или промилле (‰), в частях на миллион  (ранее - г/т) по отношению к содержанию всех химических элементов или одного из наиболее распространённых, например, кремния (смотри Геохимия). Средние содержания ряда преобладающих элементов в земной коре исследовались с 1815 года английским учёным У. Филлипсом. Обобщение данных по химическому составу различных горных пород, слагающих земную кору, с учётом их распространённости до глубины 16 км впервые было сделано американским учёным Ф. У. Кларком (1889). Термин (в честь Кларка) предложен в 1923 А. Е. Ферсманом, по определению которого Кларка элементы - нормальные содержания элемента в системе, позволяющие фиксировать любое отклонение от нормы (концентрацию или рассеяние), вызванное миграцией элементов. Наиболее полные сводки Кларка элементов и оригинальные оценки средних содержаний элементов в разных типах горных пород и земной коре принадлежат Ферсману (1933), А. П. Виноградову (1949, 1956, 1962), американскому учёному С. Р. Тейлору (1964), немецкому исследователю К. Г. Ведеполю (1967), российскому учёному А. А. Беусу (1972, 1980).

Величины Кларка элементов различаются в миллионы раз, зависят от устойчивости ядер и перераспределения элементов в той или иной системе. В космосе преобладают Н и Не (99,99%), в земной коре (99%) - О, Si, Al, Fe, Ca, Mg, Na, К, Ti, Mn, Н, в гидросфере - О и Н, и т. п.

Кларка элементы служат эталоном для сравнения пониженных или повышенных содержаний химических элементов в месторождениях полезных ископаемых, в горных породах или целых регионах. Для характеристики степени концентрации или рассеяния химического элемента в любом природном объекте (минерале, породе, руде, месторождении и др.) используют кларк концентрации - отношение среднего содержания элемента в объекте природы к кларку этого элемента в земной коре. Кларки концентрации каждого элемента варьируют в тысячи раз, а при формировании руд и рудных минералов (Au, Ag, Hg, Bi и др.) - иногда в миллионы раз.

Знание Кларка элементов важно при поисках и промышленной оценке месторождений полезных ископаемых; они позволяют также судить о нарушении обычных отношений между элементами со сходными химическими свойствами (хлор - бром, ниобий - тантал) и тем самым указывают на различные физико-химические факторы, нарушившие эти равновесные отношения.

Лит.: Мейсон Б. Основы геохимии. М., 1970; Тугаринов А. И. Общая геохимия. М., 1973; Сауков А. А. Геохимия. 4-е изд. М., 1975; Перельман А. И. Геохимия. М., 1989.