Если вас попросят перечислить химические элементы, из которых состоит большая часть Земли, вы можете быть удивлены, насколько сложно угадывать правильные элементы, не зная больше, чем средний человек, обо всей этой грязи, роке и металле под ногами. (Вы также захотите узнать, спрашивал ли ваш опросник о составе атмосферы выше Земля, также распространенная тема наук о Земле.)
Элементы - это разные виды атомов, и по состоянию на 2020 год было идентифицировано 118 из них, 92 из которых встречаются в значительных количествах в природе. Хотя невозможно знать наверняка точный состав более глубоких слоев Земли, одни только четыре элемента составляют почти 90 процентов самой верхней части Земли, или коры; Еще четыре составляют девять десятых остатка.
Слои Земли
Более или менее сферическая Земля, примерно 8000 миль (чуть менее 13000 км) посередине, разделена на три геологических слоя:
- Очень тонкий корка простирается вниз от поверхности, толщиной около 3 миль (5 км);
-
а мантия около 1800 миль
(2890 км)
толстые, состоящие в основном из магниевых и железных пород; * а
основной толщиной около 2200 миль (3400 км), включая твердый железный центр, окружающий расплавленное (горячее жидкое) «кольцо» из железа и никеля (см. ниже).
Земная кора почти полностью состоит из восьми элементов, на четыре из которых приходится почти девять десятых от общего веса этого слоя: кислород составляет 46,6% по массе, за ним следует кремний на 27,7 процента, алюминий на 8,1 процента и утюг на 5 процентов.
- Остальные элементы корки - кальций - 3,6%; натрий 2,8 процента, калий 2,6 процента и магний 2,1 процента.
Почти 100 процентов массы ядра Земли состоит из двух элементов - железа и никеля. Ученые пришли к такому выводу, зная, что ядро должно быть в 13 раз плотнее воды, оставляя лишь некоторую комбинацию расплавленного железа и никеля в качестве вероятных кандидатов.
Самые многочисленные элементы на Земле
Кислород: Этот знакомый элемент, номер 6 в периодической таблице элементов, составляет около 47 процентов массы земной коры и, к счастью, в изобилии присутствует в атмосфере. Он также является основным компонентом воды по массе.
Поскольку атомы кислорода легче по сравнению с другими преобладающими элементами в земной коре, тот факт, что их общая масса составляет почти половину коры, означает, что часть ее атомы который состоит из кислорода, даже больше, чем его массовая доля.
Кремний: Этот элемент, номер 14 в периодической таблице, существует в виде твердого кристалла. Он плохо реагирует с большинством других элементов, но долгое время не поддавался выделению химиками из-за его сродства к кислороду и, следовательно, его тенденции оставаться «замаскированным» под оксид кремния.
- Кремний не следует путать с силикон, который представляет собой полимер, состоящий из кремния, кислорода и других элементов. Он обычно используется в масле, консистентной смазке и других физических средах.
Алюминий: Этот металл находится под номером 13 в периодической таблице, имеет один атомный номер и, следовательно, на один протон меньше кремния. Он немагнитен и обладает высокой реакционной способностью, поэтому чистый алюминий встречается редко. Вместо этого его обычно находят в скалах и в сочетании с другими соединениями.
Утюг: Железо с атомным номером 26 - это известный элемент, жизненно важный как в строительстве, так и в технике (железо составляет почти всю массу большинства видов стали, например) и физиологии человека (железо является необходимым компонентом связывающих кислород красных кровяных телец, или эритроциты, в вашем кровотоке). Он находится во всех трех слоях Земли в значительных количествах.