Книжная полка Сохранить
Размер шрифта:
А
А
А
|  Шрифт:
Arial
Times
|  Интервал:
Стандартный
Средний
Большой
|  Цвет сайта:
Ц
Ц
Ц
Ц
Ц

Общая геохимия

Покупка
Основная коллекция
Артикул: 766643.01.99
Приведены сведения по геохимии как самостоятельному направлению геологии. Дано краткое описание современных методов изучения состава горных пород и радиоизотопной геохронологии. Рассмотрены вопросы геохимической классификации, миграции химических элементов, факторы и формы их рассеяния и концентрирования. Изложены современные актуальные представления по геохимии оболочек Земли и геологических процессов. Освещены вопросы геохимии ноосферы и техногенеза, практического применения геохимии. Для преподавателей, аспирантов, студентов геохимической и геологической специализации, а также для широкого круга читателей-специалистов, изучающих проблемы общей геохимии.
Общая геохимия : учебное пособие / Д. А. Яковлев, Т. А. Радомская, А. А. Воронцов [и др.]. - 2-е изд., перераб. и доп. - Москва ; Вологда : Инфра-Инженерия, 2021. - 304 с. - ISBN 978-5-9729-0775-5. - Текст : электронный. - URL: https://znanium.com/catalog/product/1835962 (дата обращения: 28.03.2024). – Режим доступа: по подписке.
Фрагмент текстового слоя документа размещен для индексирующих роботов. Для полноценной работы с документом, пожалуйста, перейдите в ридер.

                ОБЩАЯ ГЕОХИМИЯ




УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ

Второе издание, переработанное и дополненное









Москва Вологда «Инфра-Инженерия» 2021

УДК 550.4(075.8)
ББК 26.30я73
     0-28



Рецензенты:
доктор геолого-минералогических наук, ведущий научный сотрудник ИГМ СО РАН О. М. Туркина; доктор геолого-минералогических наук, главный научный сотрудник ИГХ СО РАН В. С. Антипин; доктор геолого-минералогических наук, профессор ИГУ А. Т. Корольков

Авторы:
Д. А. Яковлев, Т. А. Радомская, А. А. Воронцов,
А. М. Федоров, А. Е. Будяк




0-28      Общая геохимия : учебное пособие / [Д. А. Яковлев и др.].        2-е изд., перераб. и доп. - Москва ; Вологда : Инфра-Инженерия, 2021. -304 с. : ил., табл.
           ISBN 978-5-9729-0775-5

    Приведены сведения по геохимии как самостоятельному направлению геологии. Дано краткое описание современных методов изучения состава горных пород и радиоизотопной геохронологии. Рассмотрены вопросы геохимической классификации, миграции химических элементов, факторы и формы их рассеяния и концентрирования. Изложены современные актуальные представления по геохимии оболочек Земли и геологических процессов. Освещены вопросы геохимии ноосферы и техногенеза, практического применения геохимии.
    Для преподавателей, аспирантов, студентов геохимической и геологической специализации, а также для широкого круга читателей-специалистов, изучающих проблемы общей геохимии.

УДК 550.4(075.8)
                                                         ББК 26.30я73








ISBN 978-5-9729-0775-5

  © Издательство «Инфра-Инженерия», 2021
  © Оформление. Издательство «Инфра-Инженерия», 2021

            ОГЛАВЛЕНИЕ



  ВВЕДЕНИЕ ................................................6

  Глава 1. ГЕОХИМИЯ КАК САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ НАУКА .............10
  1.1. Определение и история возникновения геохимии...........10
  1.2. Разделы и методология геохимии.........................15
  1.3. Методы изучения вещества в геохимии....................17
  1.4. Основные метрологические параметры ....................22
  1.5. Практическое применение геохимии ......................23
  1.6. Геохимические методы поисков месторождений полезных ископаемых .............................................24

  Глава 2. ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЭЛЕМЕНТОВ И ИХ ГЕОХИМИЧЕСКАЯ КЛАССИФИКАЦИЯ ...........................27
  2.1. Строение атомов. Характеристики атомов и ионов, определяющие свойства их соединений .....................27
  2.2. Классификация В. М. Гольдшмидта.....................36
  2.3. Элементы петрогенные, редкие, рассеянные, когерентные, некогерентные, HSFE, LILE, REE+Y ........................39

  Глава 3. ИЗОМОРФИЗМ - ОПРЕДЕЛЯЮЩИЙ ФАКТОР ПОВЕДЕНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ ........................................42
  3.1. Определение и типы изоморфизма. Эмпирические правила изоморфизма В. М. Гольдшмидта ..........................42
  3.2. Изоморфные ряды элементов. Влияние температуры и давления на изоморфизм ...............................45

  Глава 4. МИГРАЦИЯ И ФОРМЫ РАССЕЯНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ ..............48
  4.1. Миграция элементов, факторы миграции, геохимические барьеры . 48
  4.2. Формы рассеяния элементов. Закон Вернадского. Геохимические аномалии ..................................53
  4.3. Факторы концентрации элементов. Первичные и вторичные ореолы и потоки рассеяния месторождений полезных ископаемых.....54
  4.4. Геохимические индикаторы. Ассоциации элементов индикаторов. Поисковые критерии и признаки .............57
  4.5. Региональная геохимия и геохимические эпохи ...........58
  4.6. Ландшафтно-геохимические исследования при проведении поисков геохимическими методами .........................59

  Глава 5. СОСТАВ ПЛАНЕТ, МЕТЕОРИТОВ И КОСМИЧЕСКАЯ РАСПРОСТРАНЕННОСТЬ ХИМИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ.....................62
  5.1. Планеты Солнечной системы: состав, модели образования .62


3

   5.2. Классификация и состав метеоритов .......................71
   5.3. Космическая распространенность элементов, нуклеосинтез..73

   Глава 6. ИЗОТОПНАЯ ГЕОХИМИЯ...................................76
   6.1. Радиоактивность и ее виды, закон и уравнение радиоактивного распада.....................................76
   6.2. Диаграмма нуклидов ......................................78
   6.3. Rb-Sr, K-Ar,⁴⁰Ar/³⁹Ar, U-Th-Pb методы определения возраста геологических объектов.....................................80
   6.4. Стабильные изотопы Н, O, S, С ...........................89

   Глава 7. ГЕОХИМИЯ ОБОЛОЧЕК ЗЕМЛИ .............................95
   7.1. Ядро, мантия и земная кора...............................95
       7.1.1. Внутреннее строение Земли .........................95
       7.1.2. Строение и состав ядра.............................99
       7.1.3. Строение мантии ..................................113
       7.1.4. Минералогия, петрология и модельный состав мантии.117
       7.1.5. Базальты как источник информации о составе мантии.130
       7.1.6. Мантийные источники магм .........................135
       7.1.7. Дифференциация, неоднородность и конвекция вещества в мантии. Гравитационные аномалии ...........138
       7.1.8. Плавление мантии .................................145
       7.1.9. Строение, состав и зональность земной коры .......149
       7.1.10. Граниты: состав, петрогенетические группы, классификации 154
   7.2. Атмосфера и гидросфера Земли ...........................158
       7.2.1. Строение и химический состав атмосферы ...........158
       7.2.2. Гидросфера Земли .................................161
       7.2.3. Состав океанических вод. Гальмиролиз .............163
       7.2.4. Материковые воды .................................164
       7.2.5. О происхождении атмосферы и гидросферы ...........165
   7.3. Биосфера ...............................................167
       7.3.1. Границы и структура биосферы, живое и косное вещество. Типы, состав и количество живого вещества..............167
       7.3.2. Геохимические функции живого вещества. Особенности биогеохимических циклов углерода, кислорода и азота.
          Дефицитные и избыточные элементы .....................172

   Глава 8. ГЕОХИМИЯ ГЕОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ...................176
   8.1. Магматизм ..............................................176
       8.1.1. Общие сведения о магматизме и классификация магматических пород ..................................176

4

      8.1.2. Факторы, определяющие механизмы формирования и эволюции магм полного спектра по кремнекислотности ...180
      8.1.3. Магматические серии различных геодинамических обстановок.............................................183
      8.1.4. Внутриплитовый магматизм, плюмы и состав мантийных источников ...................................184
      8.1.5. Субдукционный островодужный магматизм как механизм образования континентальной коры ..........188
      8.1.6. Эволюция магматизма Центральной Азии: к проблеме связи геохимических и изотопных характеристик магматических пород с геодинамическими обстановками ....191
      8.1.7. Связь геохимии магматических процессов, эндогенной металлогении и геодинамики ............................198
  8.2. Метаморфизм и метасоматоз...............................206
      8.2.1. Общие сведения о метаморфизме и метасоматозе .....206
      8.2.2. Физико-химические факторы метаморфизма............209
      8.2.3. Фации метаморфических пород.......................212
      8.2.4. Формы миграции элементов при метаморфизме .......215
      8.2.5. Классы метаморфических пород и типы метаморфизма .216
      8.2.6. Поведение элементов при метаморфизме..............218
      8.2.7. Использование геохимических данных для реконструкции состава протолита и условий формирования
           метаморфических пород ..............................224
      8.2.8. Метасоматическая зональность. Подвижность компонентов при метасоматозе...........................231
  8.3. Осадкообразование.......................................240
      8.3.1. Общая характеристика осадочного процесса..........240
      8.3.2. Химический состав осадочных пород.................245
      8.3.3. Классификация продуктов седиментации и их геохимические особенности .............................251
      8.3.4. Углеродистая черносланцевая формация .............263

  Глава 9. ГЕОХИМИЧЕСКАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ ЧЕЛОВЕЧЕСТВА ...........274
  9.1. Техногенез и ноосфера...................................274
  9.2. Технофильность элементов, техногенные геохимические аномалии..................................................276
  9.3. Свинец, ртуть, кадмий, цинк, медь: воздействие на живые
      организмы и источники поступления в окружающую среду ....278

  Заключение ..................................................281
  Вопросы для самостоятельной работы...........................283
  Рекомендуемая литература.....................................286
  Список использованной литературы ............................288

5

            ВВЕДЕНИЕ



        В наши дни благодаря появлению новых инструментов и приборов для изучения вещества, совершенствованию геохимических методов определения концентрации и форм нахождения элементов, активно развиваются многие направления геохимии, например, изотопная геохимия, геохимия мантии, геохимия литосферы, геохимия магматических, метаморфических и осадочных пород, геохимия окружающей среды, экогеохимия и геохимия техногенеза.
        Научные достижения последнего столетия позволяют изучать Землю как единую систему. Появилось огромное количество новых данных о процессах формирования магматических расплавов в различных геодинамических обстановках и механизмах эволюции мантии и земной коры. Например, теория тектоники плит прояснила вопросы погружения и эксгумации осадков и океанической коры в зонах субдукции. Эксперименты при повышенных температурах и давлениях позволили выяснить, какова трехмерная структура мантии и как происходит генерация магм. Изучение фундаментальных проблем строения и состава ядра и его взаимодействия с нижней мантией указывает на ведущую роль слоя D" в мантийных процессах, которые оказывают самое непосредственное влияние на земную кору и поверхность земли. Масштабные морские экспедиции показали связь между морской биологией, физической океанологией и морским осадконакоплением, а исследования гидротермальных источников позволили по-новому взглянуть на процесс формирования рудных месторождений.
        Происходит бурное развитие космогеохимии, изучение метеоритов, пород планет Солнечной системы и их спутников, исследование состава атмосфер планет. В совокупности с данными об оболочках Земли и сведениями по космогеохимии формируется современное представление о процессах формирования и эволюции Земли на основе комплекса геологических, геофизических и геохимических данных.
        Биогеохимия внесла огромный вклад в наше понимание развития жизни на Земле. В последнее время большое внимание уделяется проблемам экологической геохимии и негативному воздействию человека на природные процессы в связи с его техногенной деятельностью. Изучение эмиссий парниковых газов в атмосфере вследствие сжигания ископаемого топлива и уничтожения лесов

6

   стало предметом основных дискуссий о глобальном потеплении и антропогенном вкладе в изменение климата на Земле. Исследование этих явлений служит источником новой информации о взаимодействии атмосферы с биосферой, корой и океанами. Открытие озоновых дыр явилось источником новых фундаментальных взглядов в фотохимии, динамике атмосферы и геоэкологии.
       Таким образом, геохимия занимает ведущее место среди наук о Земле благодаря тесной взаимосвязи с науками геологического профиля - минералогией, кристаллографией, петрологией, литологией, геотектоникой, гидрогеологией, учением о полезных ископаемых, а также с рядом фундаментальных наук: химией, физикой, астрономией, экологией, биологией.
       В настоящем учебном пособии авторы попытались систематизировать эти направления, используя опубликованные ведущими специалистами работы последних лет, литературные материалы, изложенные в предшествующих учебниках, собственные представления, а также наработки В. С. Антипина и В. А. Макрыгиной [Антипин, Макрыгина, 2008; Макрыгина, 2011], долгое время читавших лекции по геохимии эндогенных процессов на кафедре геохимии в Иркутском государственном университете, В. Д. Козлова [2005], преподававшего предмет «Основы геохимии» на геологических факультетах Иркутского государственного технического университета и Иркутского государственного университета, О. М. Туркиной [Туркина, 2008, 2014] по курсу лекций по геохимии на кафедре минералогии и петрографии в Новосибирском государственном университете, В. В. Ярмолюка, В. И. Коваленко, М. И. Кузьмина [Ярмолюк, Коваленко, 1991, 2003; Ярмолюк, Коваленко, Кузьмин, 2000; Кузьмин, Ярмолюк, 2016] - авторов многочисленных публикаций по геохимии и геодинамике эндогенных процессов.
       Учебное пособие представляет расширенный курс лекций по общей геохимии и рассматривает большой спектр проблем и методов геохимических исследований в тесной взаимосвязи с геологическими дисциплинами разных направлений, а также с деятельностью человека и его влияния на природные объекты на основе современных представлений и достижений науки последних десятилетий.

7

        Общепринятые сокращения, используемые в геохимии

                             Группы элементов                                 
LILE      Large Ion Lithophile Ele-    Крупноионные литофильные элемен-      
          ments                        ты K, Rb, Cs, Ba, Sr, Li              
HFSE      High Field Strength Elements Высокозарядные элементы Y, Sc, Th,    
                                       U, Pb, Zr, Hf, Ti, Nb, Ta             
                                       Редкоземельные Элементы (РЗЭ) La,     
REE       Rare Earth Elements          Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy,Ho, Er,
                                       Tm, Yb, Lu                            
                                       Лёгкие редкоземельные элементы La,    
LREE      Light Rare Earth Elements    Ce, Pr, Nd                            
MREE      Medium Rare Earth Elements   Средние редкоземельные элементы       
                                       Sm, Eu, Gd, Tb, Dy                    
                                       Тяжёлые редкоземельные элементы       
HREE      Heavy Rare Earth Elements    Ho, Er, Tm, Yb, Lu                    
                                       Элементы Платиновой Группы            
PGE       Platinum Group Elements      (ЭПГ) Os, Ir, Ru (иридиевая группа);  
                                       Rh, Pt, Pd (палладиевая группа)       
                Породы различных геодинамических обстановок                   
                                       Базальты срединно-океанических        
MORB      Mid-Ocean Ridge Basalts      хребтов (БСОХ)                        
N-MORB    Normal Mid-Ocean Ridge       Базальты срединно-океанических        
          Basalts                      хребтов нормального состава           
E-MORB    Enriched Mid-Ocean Ridge     Обогащённые базальты срединно-        
          Basalts                      океанических хребтов                  
OFB       Ocean Floor Basalts          Базальты океанического дна            
OIB       Ocean Island Basalts         Базальты океанических островов        
IAB       Island-Arc Basalts           Островодужные базальты                
IAT       Island-ArcTholeiites         Островодужные толеиты                 
VAB       Volcanic Arc Basalts         Базальты вулканических дуг            
OIA       Ocean Island Andesites       Андезиты океанических островов        
OIT       Ocean Island Tholeiites      Толеиты океанических островов         
BABB      Back-Arc Basin Basalts       Базальты задуговых бассейнов          
WPB       Within-Plate Basalts         Внутриплитные базальты                
WPT       Within-Plate Tholeiites      Внутриплитные толеиты                 
LKT       Low Potassium Tholeiites     Низко-калиевые толеиты                
CAB       Calc-Alkaline Basalts        Известково-щелочные базальты          
                                       Граниты S-типа формируются в ре-      
S-граниты Sedimentary (осадочные)      зультате переплавления осадочного     
                                       материала, прошедшего цикл вывет-     
                                       ривания на поверхности Земли          

8

                                        Источником гранитоидов I-типа яв-      
I-граниты Igneous (изверженные)         ляются магматические (или метамаг-     
                                        матические) породы                     
                                        Граниты М-типа формируются непо-       
м-        Mantle (мантийные)            средственно при плавлении субдуци-     
граниты                                 руемой океанической коры или выше      
                                        расположенного мантийного клина        
                                        Граниты А-типа, в отличие от име-      
          Anorogenis (анорогенный)      ющих исключительно орогенную           
А-граниты Anhydrous (безводный)         природу гранитов S-, I- и М-типов,     
          ±Alkaline (щелочной)          могут проявляться также и в аноро-     
                                        генной обстановке                      
ORG       Ocean-Ridge Granites          Граниты океанических хребтов           
WPG       Within-Plate Granites         Внутриплитные граниты                  
VAG       Volcanic Arc Granites         Граниты вулканических дуг              
syn-COLG  syn-Collisional Granites      Синколлизионные граниты                
post-                                                                          
COLG      post-Collisional Granites     Постколлизионные граниты               
IAG       Island-Arc Granites           Гранитоиды островных дуг               
                            Мантийные резервуары                                
                                        Обеднённая несовместимыми эле-         
DM        Depleted Mantle               ментами мантия (деплетированная).      
                                        Низкие 206Pb/204Pb, 87Sr/86Sr и высокое
                                        143Nd/144Nd отношения                  
                                        Мантия с высоким 238U/204Pb отноше-    
HIMU      High p, mantle (p=238U/204Pb) нием. Высокое 206Pb/204Pb, низкое      
                                        87Sr/86Sr и промежуточное 143Nd/144Nd  
                                        отношения                              
                                        Обогащённая несовместимыми эле-        
EM-I      Enriched Mantle I             ментами мантия первого типа. Высо-     
                                        кое 206Pb/204Pb, и низкие 143Nd/144Nd и
                                        87Sr/86Sr отношения                    
                                        Обогащённая несовместимыми эле-        
EM-II     Enriched Mantle II            ментами мантия второго типа. Низкое    
                                        206РЬ/204рь и высокие 143Nd/144Nd      
                                        H87Sr/86Sr отношения                   
CHUR      CHondritic Uniform            Хондритовый однородный резервуар       
          Reservoir                                                            
PM        Primitive Mantle              Примитивная мантия                     
BSE       Bulk Silicate Earth           Валовый химический состав сили-        
                                        катной оболочки Земли                  
PREMA     PREvalent MAntle              Превалирующая мантия                   

9

            ГЛАВА 1. ГЕОХИМИЯ КАК САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ НАУКА





        1.1. Определение и история возникновения геохимии

    Геохимия - это наука, которая изучает поведение химических элементов в различных геологических процессах, механизмы их рассеяния и концентрации, формы их переноса и нахождения в горных породах и минералах. Геохимия возникла из тесной взаимосвязи физики и химии с минералогией, петрографией и геологией. Связь геохимии - минералогии - петрологии отражает существующее в природе единство атома - минерала - горной породы (рис. 1). Непосредственным объектом геохимии является химический элемент - совокупность атомов с одинаковым зарядом ядер. Поэтому возникновение геохимии стало возможно, когда исследования в естественных науках проникли на атомарный уровень.


а                 б                 в                     г

Рис. 1. Единство атома - минерала - горной породы: а - атом кремния; б - кристаллическая решётка кварца, состоящая из ионов кремния и кислорода; в - кристалл горного хрусталя (разновидность кварца); г - порода гранит, состоящая из минералов: кварца (серого цвета), микроклина (розового цвета), плагиоклаза (белого цвета), слюды (чёрного цвета) [https://www.halbleiter.org/en/waferfabrication/silicon/]

     Историю геохимии условно можно разделить на два периода.
     Ранний период охватил интервал от Средневековья до второй половины XIX в. В эпоху Средневековья познание химического состава природных тел происходило стихийно, и было связа-10

но в первую очередь с трудами алхимиков. Понятие о химическом элементе было введено в науку английским врачом и химиком Робертом Бойлем (1627-1691). Вопросы химии Земли в планетарных масштабах были затронуты в работах Христиана Гюйгенса (1629-1695), Г. В. Лейбница (1646-1716), Э. Галлея (1656-1742) и Л. Бюффона (1707-1788). Русский ученый-энциклопедист М. В. Ломоносов (1711-1765) впервые описал некоторые химические свойства металлов. В его работах встречаются первые идеи о «сонахождении» минералов. Дж. Пристли (1733-1804) и А. Лавуазье (1743-1794) устанавливают химический состав воздуха. С точки зрения геохимии несомненный интерес представляет книга горного деятеля и технолога академика И. Ф. Германна (1755-1815) «Естественная история меди», изданная в Петербурге в 1789 г. В ней описана технология извлечения отдельных химических элементов, основанная на изучении химических и физических свойств элементов и их нахождения в природе. Другой русский академик, В. М. Севергин (1765-1826), в книге «Первые основания минералогии или естественной истории ископаемых тел» в 1798 г. формулирует понятие о естественных ассоциациях минералов, об их парагенезисе, обозначив это понятие термином «смежность минералов». В 1815 г. английский минералог В. Филлипс (1775-1828) впервые предпринял попытку выяснить средний химический состав земной коры и показал количественное преобладание четырех элементов - О, Si, А1, Бе. Карл Бишоф (1792-1870) в 1847 г. выпустил объемную монографию по химической и физической геологии, в которой представил большое количество геохимических данных, обосновал ведущую роль воды в химических процессах поверхности Земли, ярко описал многие химические элементы, доказал, что их миграция представляет собой циклические процессы. Французский геолог Ж. Эли-де-Бомон (1798-1874) связывал историю химических элементов с магматическими и вулканическими процессами.
     В 1838 г. швейцарским химиком X. Шенбейном (1799-1868) был введен термин «геохимия».
     Поздний период начинается со второй половины XIX в. после двух выдающихся событий. Это изобретение в 1859-1860 гг. Р. Бунзеном (1811-1899) и Г. Кирхгофом (1824-1887) спектрального анализа (рис. 2) и открытие в 1869 г. периодического закона химических элементов Д. И. Менделеевым (1834-1907). Спектральный анализ расширил возможности получения информации о хи

11

мическом составе Земли и космоса. Атомы каждого химического элемента имеют строго определённые резонансные частоты, в результате чего именно на этих частотах они излучают или поглощают свет. Интенсивность линий зависит от количества вещества и его состояния. В количественном спектральном анализе определяют содержание исследуемого вещества по относительной или абсолютной интенсивностям линий или полос в спектрах. Благодаря спектральному анализу стало возможным выявление химического состава горных пород и минералов, определение содержания в них редких и рассеянных элементов. Периодический закон элементов, сформулированный Д. И. Менделеевым, выразил связь между химическими свойствами элементов и их атомным весом. Вернадский основал биогеохимию. Кристаллические структуры большинства минералов были определены методом рентгеновской дифракции.
     В середине 1950-х гг. академик АН СССР Александр Павлович Виноградов основал новое направление в геохимии - изотопную геохимию - фракционирование в природных процессах изотопов лёгких элементов (кислород, сера, углерод, калий и свинец). Результаты работ А. П. Виноградова дали старт новому этапу разви
Рис. 2. Линейчатые спектры испускания и поглощения для разных элементов:
спектры испускания: 1 - натрия; 2 - водорода; 3 - гелия;
спектры поглощения: 4 - натрия; 5 - водорода; 6 - гелия

12

     Первая серьезная геохимическая задача по изучению распространения и распределения химических элементов в геологических телах земной коры в целом связана с именем Ф. У. Кларка (18471931) (рис. 3). В 1889 г. Ф. Кларк на основе 880 анализов горных пород составил первую сводную таблицу среднего химического состава земной коры. В 1908 г. выходит его сводка по геохимии Data of Geochemistry, где собраны данные по составу горных пород, почв, вод; приведён баланс главных химических элементов в верхних оболочках Земли. В 1924 г. совместно с Г. С. Вашингтоном (1867-1934) он публикует таблицу средней распространенности элементов в 16-километровом слое Земли. Данные Ф. Кларка и Г. Вашингтона для наиболее распространенных элементов сохранили свое значение и в настоящее время.
     В создании геохимии на основе атомной теории ведущая роль принадлежит В. М. Гольдшмидту (1888-1947), В. И. Вернадскому (1863-1945) и А. Е. Ферсману (1883-1945) (рис. 3, 4). В. М. Гольдшмидт использовал ионные радиусы для объяснения морфологии кристаллов и форм нахождения элементов в минералах. На основании данных о строении атомов и их нахождении в природных телах он в 1924 г. предложил геохимическую классификацию элементов, получившую широкую известность. Работы В. И. Вернадского охватывают едва ли не все разделы геохимии [Вернадский, 1983], начиная от состава силикатов и заканчивая составом живых организмов и природных вод.
     С деятельностью В. И. Вернадского связана дифференциация геохимической науки и появление новых направлений в науке о Земле - радиогеологии и биогеохимии. Наиболее известными его последователями стали А. Е. Ферсман и А. П. Виноградов (18951975). Многочисленные работы А. Е. Ферсмана посвящены изучению миграции химических элементов в земной коре в зависимости от строения их атомов и общих физико-химических свойств. А. Е. Ферсман - основатель геохимических методов поисков полезных ископаемых. А. П. Виноградов изучал механизмы образования оболочек Земли и перераспределения в них химических элементов, средний состав земной коры и процессы в космосе с позиции геохимии.

13