Человечеству известно "105 химических элементов. Однако более 99% веса земной коры приходится на 8 из них. Кислород с соединениями занимает 47% веса земной коры, кремний — 29,5%, алюминий — 8,05 %, железо — 4,65%. Природа не обеднила себя кальцием — 2,96%, натрием—-2,5%, калием —2,5%, магнием — 1,85%. Что же тогда остается на долю остальных, хотя бы хорошо известных нам — водорода, углерода, фосфора, золота, меди и прочих элементов? Оказывается, что все эти элементы составляют всего 1% веса земной коры. На первый взгляд кажется, что это немного, но если же перевести проценты в тонны, то придется писать астрономические цифры — сотни миллиардов тонн.

Содержание того или иного элемента в земной коре, выраженное в атомных процентах, называется кларком (кларк — единица измерения, названная в честь американского геохимика Ф. У. Кларка, который впервые установил средний химический состав земной коры). Каждый элемент имеет свой кларк. Исчисления среднего содержания элементов вели в СССР В. И. Вернадский, А. Е. Ферсман, А. П. Виноградов.

Кларки редких и некоторых хорошо знакомых элементов в сравнении с ними таковы: литий — 0,005; рубидий — 0,015; цезий — 0,00037; бериллий — 0,0005; цирконий — 0,016—0,017; гафний — 0,0003; бор — 0,0003; скандий — 0,0006; германий—0,0002; галлий—0,0019; индий—0,00001; таллий —0,0001; рений—0,00000001; селен — 0,000005; теллур —0,0000001; ниобий — 0,002; тантал— 0,0002; редкие земли (включая иттрий)—0,01 — 0,005; медь — 0,01; золото — 0,000000043; серебро — 0,00000007.

Редкие элементы необычайно рассеяны по земной коре и редко образуют концентрации промышленного назначения. Их можно обнаружить: а) в горных породах и заключенных в них минералах; б) в полезных ископаемых органического происхождения; в) морской воде; г) почвах; д) живых организмах.

Редкие элементы в горных породах и минералах

Как правило, редкие элементы концентрируются в определенных видах горных пород и минералов, и, если эти породы и минералы при существующем высоком уровне развития техники пригодны для извлечения полезных компонентов, их принято считать рудами редких элементов.

К таким минералам и рудам можно отнести: 1) медьсодержащие — пирит, халькопирит, медистый песчаник (халькозин), колчедан; 2) медь-молибденсодержащие — молибденит; 3) полиметаллические — галенит, сфалерит; 4) оловянные — касситерит; 5) железосодержащие — титаномагнетит; 6) алюминиевые — боксит, нефелиновый сиенит, силлиманитовый сланец; 7) собственно редкометалльные — танталит, колумбит, тантало-колумбит, редкоземельные — монацит, бастнезит, ортит, сфен, а также гадолинит; 8) железованадиевые; 9) ура-ноториевые; 10) фосфорсодержащие — апатит, фосфорит.

Кроме того, редкие металлы вмещаются в различные марки углей — каменных и бурых.

Как показывают исследования ученых, наибольшими носителями редких элементов являются минералы и горные породы древних возрастов — докембрийского, протерозойского, палеозойского. И лишь иногда редкие элементы, да и то в виде рудопроявлений, встречаются в горных породах более молодых возрастов. Весьма перспективна на редкие элементы кора выветривания — слой земной поверхности, состоящий из рыхлых продуктов изменения горных пород, образующихся под совместным воздействием воды, воздуха и организмов. В ее составе — пегматиты со слюдами (биотитом и мусковитом), граниты, содержащие редкоземельные минералы.

Ученым известно на Земле около 4 тысяч минералов, в строении которых принимают участие и редкие элементы.

  • Читать все новости