Кларки елементів

Кла́рки елеме́нтів — система усереднених вмістів, що характеризують поширеність хімічних елементів у великій геохімічній системі (в земній корі, літосфері, атмосфері, гідросфері, біосфері, на Землі загалом або в космосі). У більш вузькому розумінні — числа, які вказують середній вміст хімічних елементів у даному космічному тілі. Термін «кларк елементу» запропонував Олександр Ферсман у 1923 році на честь відомого американського геохіміка Франка Кларка[1].

Кларки елементів
Названо на честьФранк Віглсворт Кларк

Виражається в масових, об'ємних, атомних відсотках (%), проміле (‰), мільйонних частках (г/т) або по відношенню до вмісту одного з елементів, найбільш поширеного, наприклад, кремнію. Узагальнення даних за хімічним складом гірських порід, що складають земну кору, з урахуванням їх поширення до глибини 16 км, уперше було зроблено американським вченим Ф. В. Кларком (1889)[2].

Найповніше зведення кларків і оригінальні оцінки середнього вмісту елементів у різних типах гірських порід і земній корі належать Ферсману (1933)[1], О. П. Виноградову (1949, 1956, 1962)[3][4], З. Р. Тейлору (1964)[5] та ін[6][7]. У космосі різко переважають найпростіші елементи Н і Не (99,99%), в земній корі (99%) — О, Al, Fe, Ca, Mg, Na, К, Ti, Mn, Н, в гідросфері О і Н. У певній залежності від кларків знаходиться загальний вміст елементів в геохім. системах, загальні запаси тих або інших металів і руд в земній корі, масштаби родовищ, к-ть мінералів кожного елемента, поведінка елементів у геохімічних процесах.

Також кларки використовуються в екологічних дослідженнях забруднення навколишнього середовища.

Кларки елементів у земній корі

Нижче наведені кларки елементів (в масових процентах) для земної кори. Елементи розташовані у порядку зменшення їх розповсюдженості.

Номер з/пЕлементКларк, мас.%
1.О49,5000
2.Si25,8000
3.Al7,5700
4.Fe4,7000
5.Ca3,3800
6.Na2,6300
7.К2,4100
8.Mg1,9500
9.H0,8800
10.Ti0,4100
11.Cl0,1900
12.Р0,0900
13.С0,0870
14.Mn0,0850
15.S0,0480
16.N0,0300
17.Rb0,0290
18.F0,0280
19.Ba0,0260
20.Zr0,0210
21.Cr0,0190
22.Ni0,0150
23.Sr0,0140
24.V0,0140
25.Zn0,0120
26.Cu0,0100
27.W0,0064
28.Li0,0060
29.Ce0,0043
30.Co0,0037
31.Sn0,0035
32.Y0,0026
33.Nd0,0022
34.Nb0,0019
35.Pb0,0018
Разом99,98 мас.%
Інші елементи (сумарно)0,02 мас.%

Кларки в міських ґрунтах

Нижче наведені кларки елементів в мг/кг (грам на тону; ppm; 1•10−4 %) для міських ґрунтів. Поширеність і розподіл хімічних елементів досліджені В.О. Алєксєєнко[ru] та О. В. Алєксєєнко за сприяння академіка М.П. Лаверова в ґрунтах більш ніж 300 населених пунктів. Роботи проводилися протягом 15 років і дозволили узагальнити як дані власних випробувань ґрунтів, так і значне число опублікованих досліджень, присвячених забрудненню міських ґрунтів у багатьох країнах. Детальна інформація про методику розрахунку кларків міських ґрунтів і використаних даних наведена в статтях[8][9] і двох монографіях[10][11].

Вперше наводяться значення кларків, які можуть бути використані як стандарти вмістів елементів (як гранично допустима концентрація) у міських ґрунтах початку XXI ст.

ЕлементАтомний номерКларк в міських ґрунтах[10]
Ag470,37
Al1338200
As3315,9
B545
Ba56853,12
Be43,3
Bi831,12
C645100
Ca2053800
Cd480,9
Cl17285
Co2714,1
Cr2480
Cs555,0
Cu2939
Fe2622300
Ga3116,2
Ge321,8
H115000
Hg800,88
K1913400
La5734
Li349,5
Mg127900
Mn25729
Mo422,4
N710000
Na115800
Nb4115,7
Ni2833
O8490000
P151200
Pb8254,5
Rb3758
S161200
Sb511,0
Sc219,4
Si14289000
Sn506,8
Sr38458
Ta731,5
Ti224758
Tl811,1
V23104,9
W742,9
Y3923,4
Yb702,4
Zn30158
Zr40255,6

Див. також

Примітки

Література