Занимательная геохимия. Химия земли

И действительно, самые точные и самые подробные химические анализы разнообразных метеоритов, производившиеся на протяжении более сотни лет многими учеными, показали, что в метеоритах нет ни одного не известного на Земле химического элемента. Вместе с тем в метеоритах находятся практически все известные на Земле химические элементы, хотя большинство из них составляет ничтожно малую долю, уловимую только при очень тонких спектральных анализах.

Изучение вещественного состава метеоритов блестящим образом подтверждает материальное единство Вселенной: и метеориты, и наша Земля, и вообще все небесные тела Солнечной системы состоят из одних и тех же химических элементов. Это говорит об их общем происхождении, об их генетической связи.

За последние годы ученые получили еще одно важное подтверждение общности происхождения небесных тел.

Были произведены исследования изотопного состава целого ряда химических элементов земного и метеоритного происхождения. В результате оказалось полное тождество изотопного состава.

Из приведенной таблицы среднего химического состава метеоритов мы видим, что в каменных метеоритах более всего распространены следующие химические элементы: кислород (41,0 %), железо (15,5 %), кремний (21,0 %), магний (14,3 %), сера (1,82 %), кальций (1,8 %), никель (1,1 %), алюминий (1,56 %).

Кислород присутствует в метеоритах в виде соединений с другими элементами, образуя различные минералы (силикаты и окиси).

Приведенные в таблице числа представляют собой средний химический состав.

Однако содержание химических элементов в отдельных метеоритах может значительно отличаться от их среднего состава.

Драгоценные металлы встречаются в метеоритах в ничтожных количествах. Например, на одну тонну вещества метеорита в среднем приходится: серебра и золота по 5 г, а платины 20 г.

Метеориты непрерывно падают на Землю. По подсчетам ученых, ежегодно падает по крайней мере тысяча метеоритов. Однако только ничтожная часть их, всего лишь 4–5 метеоритов в течение года, бывает найдена после падения.

Большинство метеоритов падает в моря и океаны, в полярные страны и пустыни, в горные и лесистые районы и вообще вдали от населенных мест. Разрушаясь под влиянием атмосферного воздействия, они примешиваются к почве. Метеоритные атомы смешиваются с земными. Из почвы они попадают в растения и через растения, которые употребляют в пищу, а также через животных, поедающих растения и служащих пищей человека, метеоритные атомы попадают и в организм человека.

Мы видим самую тесную связь не только нашей Земли, но и ее органического мира с окружающей ее частью Вселенной.

Ученые пытались подсчитать ежегодный прирост массы Земли за счет падения метеоритов. Каждые сутки на Землю падает несколько тысяч тонн метеоритного вещества.

Таким образом, за год прирост Земли достигает миллиона тонн. Это, конечно, ничтожное количество, даже если оно и будет несколько увеличено за счет оседания из атмосферы метеорной пыли, образующейся в ней при движении метеорных тел и их разрушений. Академик В. И. Вернадский считал, что никакого прироста массы Земли не происходит. Получая вещество в виде метеоритов и метеорной пыли, Земля, — писал он, — отдает в Солнечную систему другие материальные частицы, атомы, главным образом газы и тончайшую пыль. В результате существует подвижное материальное равновесие. Таким образом, академик Вернадский пришел к выводу, что мы имеем дело «не со случайным падением отдельных метеоритов, болидов, космической пыли на Землю, а с большим планетным процессом, с материальным обменом нашей планеты с космическим пространством». В этом процессе и заключается неизбежное взаимодействие нашей Земли с окружающей средой, с межпланетным пространством.

В основном метеориты сложены из тех минералов, которые широко распространены и в земных горных породах. Это оливин и безводные силикаты: энстатит, бронзит, гиперстен, диопсид и авгит; встречаются также минералы из группы полевых шпатов.

Но в метеоритах не были обнаружены многие минералы, представляющие собой продукты выветривания. Не были найдены и какие-либо органические вещества.

Характерным для метеоритов является также отсутствие в них минералов из группы водных силикатов, то есть таких минералов, в которых присутствует связанная вода. Долго и упорно ученые пытались найти в метеоритах такие минералы, и все попытки их оказывались безуспешными. Только совсем недавно советскими учеными был обнаружен минерал из группы хлоритов, то есть водный силикат. Однако его содержат только те метеориты, которые относятся к редкому типу каменных метеоритов, к так называемым углистым хондритам.

Исследование показало, что связанная вода, входящая в состав хлоритов, составляет 8,7 % веса всего метеорита.

Это открытие имеет важное значение для решения основной нашей задачи — выяснения условий происхождения метеоритов.