Кларки элементов

КЛАРКИ ЭЛЕМЕНТОВ (а. clarks, percent abundance of elements; н. Clarke-Zahl von Elementen; ф. clarkes; и. numero de clarke, promedio du un elemento en la litosfera) — система усреднённых содержаний, характеризующих распространённость химических элементов в крупной геохимической системе (в земной коре, литосфере, атмосфере, гидросфере, биосфере, на Земле в целом или в космосе). Выражается в массовых, объёмных, атомных процентах (%), промилле (‰), миллионных частях (г/т) или по отношению к содержанию одного из элементов, наиболее распространённого, например кремния. Средние содержания ряда ведущих элементов в земной коре исследовались с 1815 английским учёным У. Филлипсом.

Обобщение данных по химическому составу различных горных пород, слагающих земную кору, с учётом их распространения до глубины 16 км, впервые было сделано американским учёным ф. У. Кларком (1889). Термин (в честь Кларка) и современная концепция кларков предложены советским учёным А. Е. Ферсманом в 1923. Наиболее полные сводки кларков и оригинальные оценки среднего содержания элементов в разных типах горных пород и земной коре принадлежат Ферсману (1933), А. П. Виноградову (1949, 1956, 1962), американскому учёному С. Р. Тейлору (1964), советскому учёному А. А. Беусу (1972, 1980). По Ферсману, кларки — нормальное содержание элемента в системе, позволяющее фиксировать любое отклонение от нормы (концентрацию или рассеяние), вызванное миграцией элементов.

Величины кларков конкретных элементов различаются в миллионы раз, зависят от устойчивости ядер элементов и перераспределения элементов в той или иной системе. В космосе резко преобладают простейшие элементы — Н и He (99,99%), в земной коре (99%) — О, Al, Fe, Ca, Mg, Na, К, Ti, Mn, Н (кларки элементов земной коры см. в табл. к ст. Геохимия), в гидросфере — О и Н, и т.п. В определённой зависимости от кларков находится общее содержание элементов в геохимических системах, общие запасы тех или иных металлов и руд в земной коре, масштабы месторождений, количество минералов каждого элемента, поведение элементов в геохимических процессах.

Кларк концентрации (согласно В. И. Вернадскому) — отношение среднего содержания элемента в месторождении или любом объекте природы (минерале, породе, руде, организме) к кларку этого элемента в земной коре, характеризующее степень его концентрации или рассеяния в данном объекте или природном процессе. Кларки концентрации каждого элемента варьируют в тысячи раз, а при формировании руд и рудных минералов (Au, Ag, Hg, Bi и др.) иногда в миллион раз.