Страница:БСЭ-1 Том 15. Гейльброн - Германия (1929)-2.pdf/9

Материал из Викитеки — свободной библиотеки
Эта страница не была вычитана

сели для первых 10 наиболее распространенных элементов дают следующие значения (в весовых процентах): кислорода-^-49, 72; кремния  — 26, 0; алюминия  — 7, 45; железа  — 4, 20; кальция  — 3, 25; натрия  — 2, 40; калия  — 2, 25; магния  — 2, 35; водорода  — 1, 0; титана  — 0, 5. Основные выводы из этих данных таковы: 1) хим. элементы входят в состав земной коры в количествах чрезвычайно различных; количества одних элементов могут превышать количества других в 109, т. е. в миллиард раз; 2) преобладающее значение имеют только немногие из известных нам элементов, при чем можно подсчитать, что первые три элемента составляют 86, 84% (по весу) земной коры, первые девять  — 98, 85%, первые 12—99, 63%; 3) преобладающее значение имеют в земной коре элементы легкие, с низкими атомными весами и малыми порядковыми числами; 4) наши обычные представления о редкости или распространенности элементов не отвечают подсчетам, ибо среднее содержание элемента не определяет еще форм его рассеяния; 5) любопытно преобладание в земной коре элементов четных порядковых чисел и четных атомных весов. — При исследовании распределения этих элементов в различных областях земной поверхности выяснилось, что оно носит не случайный характер, а следует некоторым законам, при чем нередко наблюдается совместное нахождение некоторых из них; такие часто встречаемые сочетания получили название геохимических ассоциаций, и установление их имеет большое научное и практическое значение.

Клерковские числа дают возможность распространить метод средних чисел состава и на др. части нашей планеты. При этом анализ среднего состава отдельных зон — оболочек земли  — позволил Вашингтону и Ферсману построить весьма вероятный средний состав земли в целом; этот анализ привел их к следующим основным цифрам (в весовых процентах): железа  — 39, 7; кислорода  — 27, 7; кремния  — 14, 5; магния  — 8, 7; никеля  — 3, 2; кальция  — 2, 5; алюминия  — 1, 8; серы  — 0, 6; натрия  — 0, 4; кобальта  — 0, 2, и т. д. Такая же детальная геохимическая работа была проделана над метеоритами, и подсчеты среднего состава последних привели к цифрам, весьма сходным со средним составом земли в целом. Для них характерно преобладание элементов средних атомных весов и почти полное отсутствие элементов, характерных для наших гранитов, т. е. самых наружных частей земли (лития, бериллия, ниобия, тантала и др.); с этим находится в связи очень слабая радиоактивность метеоритов.

Из космических тел сравнительно мало изучены луна и планеты; некоторые разрозненные данные есть для комет. Более подробные астрофизические данные имеются для звезд и особенно для солнца. Для последнего намечается такая последовательность относительной роли элементов: железо, магний, кальций, никель, водород, титан, натрий, алюминий, кремний, хром, стронций. Общие результаты этих астрофизических работ таковы: 1) солнце и звезды состоят из тех же элементарных тел, из которых составлена земля и метеориты; 2) спек 414

тральный анализ обнаруживает на солнце и звездах присутствие по преимуществу элементов легких, что вполне совпадает со средним составом земной коры и метеоритов; 3) атомы элементов являются сильно ионизированными, чем и объясняется ряд отличий спектров и отсутствие линий ряда элементов; 4) казавшиеся раньше резкими различия в хим. составе звезд ныне объясняются различием физической обстановки их поверхностных зон.

Таким обр., сравнение земной коры, земли в целом, метеоритов и космических тел приводит к установлению единства хим. элементов вселенной и к ряду основных положений Г. Эти основные положения таковы: современное распределение элементов является лишь временною фазою постоянного сложного космического процесса перераспределения вещества; перераспределение элементов идет как в первичных стадиях зарождения и созидания космических тел, так и во всей их дальнейшей истории; главною силою, определяющею распределение элементов в мировом пространстве, является мировое тяготение, обусловливающее распределение элементов по атомным весам, отделяющее друг от друга твердые, жидкие и газообразные вещества и распределяющее хим. вещество; второю силою космического перемещения элементов является давление света, противодействующее силам тяготения; третьею силою, еще мало изученною с интересующей нас точки зрения, являются излучение в электрическом поле и излучение распадающихся радиоактивных веществ четвертою — являются силы молекулярного теплового движения (Броуновское движение, см.), обусловливающие рассеяние элементов в мироздании, явления диффузии и различные явления, связанные с преодолением мирового тяготения; пятой — являются те чисто хим. силы, которые связаны с внешними электронами каждого атома и которые играют столь большую роль в образовании хим. соединений. Под влиянием этих пяти основных мировых сил происходят различные процессы миграции хим. элементов как космического, так и геологического или минералогического характера. Несомненно, что в основе всех этих явлений лежат внутренние силы атома, рассматриваемого как электромагнитная система.

Таковы главнейшие достижения общей Г.

Задачей специальной части Г. является детальное и систематическое изучение истории распространения и миграции отдельных хим. элементов. Для каждого элемента ведется детальное исследование его распределения, количественный учет его в различи, условиях земной коры, выявление закона естественной ассоциации с другими элементами, связь с определенными породами, частями земли, роль в метеоритах и космических телах, законы рассеяния и концентрации, и т. д. В основе этих явлений для большинства элементов намечается сейчас влияние двух основных факторов: внутреннего строения атома и положения его в Менделеевской таблице; первое влияет на основные законы распределения хим. элементов и их хим. свойства, со вторым связана его