Лучшая часть Земли для нас - это верхняя кора, которая выходит на поверхность, и позволяет анализировать элементы, составляющие различные породы и минералы.Таким образом, в исследовании состава Земли наиболее глубоко известно о составе верхней земной коры.В целом существуют два способа выявления среднего состава верхней земной коры: во-первых, путем крупномасштабных измерений химического состава различных пород, а затем путем вычисления среднего состава земной коры на основе их пропорций в коре.Некоторые осадочные породы земной коры имеют очень небольшие частицы, такие как сланцевые, грязистые породы, лосерты и т. д., и их химический состав может представлять среднее значение состава верхней коры в больших диапазонах, поэтому измерение мелкозернистых осадочных породов в земной коре является еще одним важным методом, особенно полезным для изучения некоторых элементов, которые не переносятся с водой в процессе выветривания пород.У обоих методов есть преимущества: первый является точным, но требует большого объема работы и требует измерения тысяч проб; второй - небольшой объем работы, но неточные оценки для некоторых элементов, которые легко растворяются в воде, таких как магний.Основатель современной геохимии Голдшмидт внес выдающийся вклад в эту область, а китайский геохимик Ли Тун также оценил состав верхней земной коры Китая.
Но как можно провести полное и точное измерение состава всей Земли?Ответ - солнце и метеориты.На Солнце приходится 99,7% массы Солнечной системы, и измерения его фотосферы позволяют нам узнать о химическом составе Солнца.Интересно, что за исключением летучих элементов, таких как водород и гелий, химический состав солнечной фотосферы очень похож на метеорит, который содержит структуру кортиров.Внутренние частицы, размером миллиметров, являются первыми твердыми частицами, сформированными в результате конденсации материала туманности Солнечной системы, и изучение этих метеоритов позволяет вывести средний состав ЗемлиЭти метеориты сформировались на ранних этапах конденсации туманности Солнечной системы, и если бы Земля была получена из этих скоплений, то изучение метеоритов могло бы дать нам хорошее представление о среднем составе Земли.
В периодической таблице элементов, обнаруженной химиком Менделевым, количество элементов на сегодняшний день достигло 118.Однако в природе встречаются только 94 элемента.Благодаря этим методам мы теперь знаем, что основными элементами Земли являются железо, кислород, кремний и магний, которые составляют более 90 процентов Земли и встречаются в основном в виде силикатных минералов и металлов в коре, мантии и ядре.
Другие элементы, хотя и в очень небольших долях, исследование их может также выявить важную историю эволюции Земли.Интересным примером является загадка металла платиновой группы.Когда мантия и ядро разделились, почти все металлы платиновой группы попадали в ядро, поэтому в силикатной части Земли их содержание было очень низким.Однако текущие измерения мантии Земли показывают, что содержание этих элементов в мантии по-прежнему довольно высоко.Поэтому ученые предполагают, что после формирования ядра Земли астероид с высоким содержанием металлов платиновой группы врезался на Землю, пополнив мантию Земли эти важные металлы.