Abondance des éléments chimiques
La Terre sest formée à partir du même nuage de matière qui a formé le Soleil, mais les planètes ont acquis des compositions différentes la formation et lévolution du système solaire. À son tour, lhistoire naturelle de la Terre a fait que certaines parties de cette planète ont des concentrations différentes des éléments.
La composition globale de la Terre par masse élémentaire est à peu près similaire à la composition brute du système solaire , les principales différences étant que la Terre manque dune grande partie des éléments volatils hydrogène, hélium, néon et azote, ainsi que du carbone qui a été perdu sous forme dhydrocarbures volatils. La composition élémentaire restante est à peu près typique des planètes internes «rocheuses», qui se sont formées dans la zone thermique où la chaleur solaire a conduit des composés volatils dans lespace. La Terre retient loxygène comme deuxième plus grand composant de sa masse (et plus grande fraction atomique), principalement parce que cet élément est retenu dans des minéraux silicatés qui ont un point de fusion très élevé et une faible pression de vapeur.
| Numéro atomique | Nom | Symbole | Fraction massique (ppm) | Fraction atomique (ppb) |
|---|---|---|---|---|
| 8 | oxygène | O | 297000 | 482 000 000 |
| 12 | magnésium | Mg | 154000 | 164 000 000 |
| 14 | silicium | Si | 161000 | 150 000 000 |
| 26 | fer | Fe | 319000 | 148 000 000 |
| 13 | aluminium | Al | 15900 | 15 300 000 |
| 20 | calcium | Ca | 17100 | 11 100 000 |
| 28 | nickel | Ni | 18220 | 8 010 000 |
| 1 | hydrogène | H | 260 | 6 700 000 |
| 16 | soufre | S | 6350 | 5 150 000 |
| 24 | chrome | Cr | 4700 | 2 300 000 |
| 11 | sodium | Na | 1800 | 2 000 000 |
| 6 | carbone | C | 730 | 1 600 000 |
| 15 | phosphore | P | 1210 | 1 020 000 |
| 25 | manganèse | Mn | 1700 | 800 000 |
| 22 | titane | Ti | 810 | 440 000 |
| 27 | cobalt | Co | 880 | 390 000 |
| 19 | potassium | K | 160 | 110 000 |
| 17 | chlore | Cl | 76 | 56 000 |
| 23 | vanadium | V | 105 | 53 600 |
| 7 | azote | N | 25 | 46 000 |
| 29 | cuivre | Cu | 60 | 25 000 |
| 30 | zinc | Zn | 40 | 16 000 |
| 9 | fluor | F | 10 | 14 000 |
| 21 | scandium | Sc | 11 | 6 300 |
| 3 | lithium | Li | 1,10 | 4 100 |
| 38 | strontium | Sr | 13 | 3 900 |
| 32 | germanium | Ge | 7,00 | 2 500 |
| 40 | zirconium | Zr | 7.10 | 2 000 |
| 31 | gallium | Ga | 3,00 | 1 000 |
| 34 | sélénium | Se | 2,70 | 890 |
| 56 | baryum | Ba | 4,50 | 850 |
| 39 | yttrium | Y | 2,90 | 850 |
| 33 | arsenic | As | 1,70 | 590 |
| 5 | bore | B | 0,20 | 480 |
| 42 | molybdène | Mo | 1,70 | 460 |
| 44 | ruthénium | Ru | 1,30 | 330 |
| 78 | platine | Pt | 1,90 | 250 |
| 46 | palladium | Pd | 1,00 | 240 |
| 58 | cérium | Ce | 1,13 | 210 |
| 60 | néodyme | Nd | 0,84 | 150 |
| 4 | béryllium | Be | 0,05 | 140 |
| 41 | niobium | Nb | 0.44 | 120 |
| 76
osmium Os |
0,90 | 120 | ||
| 77
Iridium M. |
0,90 | |||
| 37
rubidium Rb |
0,40 | 120 | ||
| 35
brome Br |
0,30 | 97 | ||
| 57
lanthane La |
0,44 | 82 | ||
| 66
dysprosium Dy |
0.46 | 74 | ||
| 64
gadolinium Sr |
0.37 | 61 | ||
| 0,30 | 61 | |||
| 45
rhodium effacer |
0.24 | 61 | ||
| 50
tin Sn |
0,25 | 55 | ||
| 62 | samarium
SM |
0.27 | 47 | |
| 68
erbium Er |
0,30 | 47 | ||
| 70
ytterbi um Yb |
0,30 | 45 | ||
| 59
praséodyme Pr |
0.17 | 31 | ||
| 82
plomb |
0.23 | 29 | ||
| 72
hafnium HF |
0.19 | 28 | ||
| 74
tungstène W |
0,17 | 24 | ||
| 79
or Au |
0,16 | 21 | ||
| 48
cadmium Cd |
0,08
18 |
|||
| 63
europium Non |
0,10 | |||
| 67
holmium Ho |
0,10 | 16 | ||
| 47
argent Rising |
0,05 | 12 | ||
| 65
terbium juste |
0.07 | 11 | ||
| 51
antimoine SB |
0,05 | 11 | ||
| 75
rhénium Re |
0,08 | 10 | ||
| 0,05 | 10 | |||
| 69
thulium TM |
0,05 | 7 | ||
| 55
césium Wc |
0,04 | 7 | ||
| 71
lutétium Lu |
0,05 | 7 | ||
| 90
thorium |
0,06 | 6 | ||
| 73
tantale Ta |
0,03
4 |
|||
| 80
Mercure HG |
0,02 | 3 | ||
| 92
uranium G |
0,02 | 2 | ||
| 49
indium |
0,01
2 |
|||
| 81
thallium TL |
0,01 | |||
| 83
bismuth Be |
0,01 | 1 |
CrustEdit
Abondance (Fraction Atom) des éléments chimiques dans la Terre » de la croûte continentale supérieure s en fonction du nombre atomique. Les éléments les plus rares dans la croûte (en jaune) sont rares en raison dune combinaison de facteurs: tous mais sont les éléments les plus denses sidérophiles (aimant fer) dans la classification Goldschmidt, ce qui signifie quils ont tendance à bien mélanger avec du fer métallique, les appauvrissant par banc relocalisé Deeper dans le noyau de la Terre. leur abondance dans météoroïdes et supérieur. de plus, le tellure a été appauvri par tri preaccretional dans la nébuleuse par la formation de volatile tellurure dhydrogène.
le graphique à droite illustre lAtomic-abondance relative des éléments chimiques dans la Terre « s Haute-croûte de la partie continentale qui est relativement accessible pour les mesures et lestimation.
Un grand nombre des éléments représentés le graphique sont classés en (recouvrant partiellement) les catégories:
- éléments de formation de roche (éléments majeurs dans le champ vert et des éléments mineurs dans un champ vert clair);
- Rare éléments de terre (lanthanides, La, Lu, Sc et Y; étiquetés en bleu);
- principaux métaux industriels (production mondiale > ~ 3 × 107 kg / an; marqué en rouge);
- Les métaux précieux (marqué en violet);
- Neuf rares « métaux » – les six éléments du groupe de platine ainsi que Au, Re, et Te (métalloïde) – dans le champ jaune. Ceux-ci sont rares dans la croûte de banc soluble dans le fer et lorigine concentrée dans le noyau de la Terre. Tellure est le plus appauvri élément dans le silicate Terre par rapport à labondance cosmique, car en plus de banc chalcogénures concentré les plus denses dans le noyau, il a été sévèrement appauvri par preaccretional tri dans la nébuleuse la plus volatile du tellurure dhydrogène.
Notez quil existe deux pauses Lorsque le technétium des éléments instables (radioactifs) (numéro atomique 43) et le prométhium (numéro atomique 61 ) Serait.Ces éléments sont entourés déléments stables, mais les deux ont des demi-vies relativement courtes (~ 4 millions dannées et ~ 18 ans respectivement). Ceux-ci sont donc extrêmement rares, car toutes les fractions initiales primordiales de ceux-ci dans les matériaux pré-système solaire se sont désintégrées depuis longtemps. Ces deux éléments ne sont désormais produits naturellement que par la fission spontanée déléments radioactifs très lourds (par exemple, luranium, le thorium ou les traces de plutonium qui existent dans les minerais duranium), ou par linteraction de certains autres éléments avec les rayons cosmiques. Le technétium et le prométhium ont été identifiés par spectroscopie dans les atmosphères des étoiles, où ils sont produits par des processus nucléosynthétiques en cours.
Il y a aussi des ruptures dans le graphique dabondance où se trouveraient les six gaz nobles, car ils ne le sont pas chimiquement liés dans la croûte terrestre, et ils ne sont générés dans la croûte que par les chaînes de désintégration des éléments radioactifs, et sont donc extrêmement rares là-bas.
Les huit éléments naturels très rares et hautement radioactifs (polonium , astatine, francium, radium, actinium, protactinium, neptunium et plutonium) ne sont pas inclus, car aucun de ces éléments qui étaient présents lors de la formation de la Terre sest désintégré il y a des éternités, et leur quantité aujourdhui est négligeable et nest produite que de la désintégration radioactive de luranium et du thorium.
Loxygène et le silicium sont notamment les éléments les plus courants de la croûte. Sur Terre et dans les planètes rocheuses en général, le silicium et loxygène sont bien plus courants que leurs co abondance smic. La raison en est quils se combinent pour former des minéraux silicatés. Dautres éléments cosmiquement communs tels que lhydrogène, le carbone et lazote forment des composés volatils tels que lammoniac et le méthane qui sévaporent facilement dans lespace à cause de la chaleur de la formation planétaire et / ou de la lumière du soleil.
Rare- éléments de terreModifier
Les éléments de terres «rares» sont un terme mal approprié historique. La persistance du terme reflète une méconnaissance plutôt quune vraie rareté. Les éléments de terres rares les plus abondants sont également concentrés dans la croûte par rapport aux métaux industriels courants tels que chrome, nickel, cuivre, zinc, molybdène, étain, tungstène ou plomb. Les deux éléments des terres rares les moins abondants (thulium et lutétium) sont près de 200 fois plus courants que lor. Cependant, contrairement aux métaux de base ordinaires et aux métaux précieux, les éléments de terres rares ont très peu tendance à se concentrer dans des gisements de minerais exploitables. Par conséquent, la majeure partie de lapprovisionnement mondial en éléments de terres rares ne provient que dune poignée de sources. En outre, les métaux des terres rares sont tous chimiquement similaires les uns aux autres, et ils sont donc assez difficiles à séparer en quantités déléments purs.
Différences dabondance des éléments de terres rares individuels dans la croûte continentale supérieure de la Terre représentent la superposition de deux effets, lun nucléaire et lautre géochimique. Premièrement, les éléments de terres rares de numéros atomiques pairs (58Ce, 60Nd, …) ont des abondances cosmiques et terrestres plus importantes que les éléments de terres rares adjacents de numéros atomiques impairs (57La, 59Pr, …). Deuxièmement, les éléments de terres rares plus légers sont plus incompatibles (car ils ont des rayons ioniques plus grands) et donc plus fortement concentrés dans la croûte continentale que les éléments de terres rares plus lourds. Dans la plupart des gisements de minerai de terres rares, les quatre premiers éléments de terres rares – le lanthane, le cérium, le praséodyme et le néodyme – constituent 80% à 99% de la quantité totale de terres rares qui peuvent être trouvées dans le minerai.
MantleEdit
CoreEdit
OceanEdit
AtmosphereEdit
Lordre des éléments par fraction volumique (qui est approximativement la fraction molaire moléculaire) dans le latmosphère est lazote (78,1%), loxygène (20,9%), largon (0,96%), suivis (dans un ordre incertain) du carbone et de lhydrogène car la vapeur deau et le dioxyde de carbone, qui représentent la plupart de ces deux éléments dans lair, sont variables composants. Soufre, phosphore et tous les autres éléments Les nts sont présents dans des proportions significativement plus faibles.
Selon le graphique de la courbe dabondance (en haut à droite), largon, une composante significative sinon majeure de latmosphère, napparaît pas du tout dans la croûte. En effet, latmosphère a une masse beaucoup plus petite que la croûte, de sorte que largon restant dans la croûte y contribue peu à la fraction massique, tandis que dans le même temps, laccumulation dargon dans latmosphère est devenue suffisamment importante pour être significative.
Sols urbainsEdit
Pour une liste complète de labondance des éléments dans les sols urbains, voir Abondances des éléments (page de données) #Sols urbains.