
эволюция земной коры и мантии Земли осуществляется в направле-
нии перераспределения химических элементов в соответствии с удель-
ными объемами частиц, в форме которых эти элементы существуют
и мигрируют в земных оболочках. Подобные частицы могут пред-
ставлять собой нейтральные атомы, а также простые или комплекс-
ные ионы. Понятие об удельном атомном (или ионном) объеме одновре-
менно учитывает массу ядра и размеры силового поля атома. С этой
точки зрения, например, ионы магния и лития, имеющие весьма
близкие радиусы ионов и соответственно почти равные ионные
объемы, принципиально отличаются друг от друга. Относительно
низкий удельный ионный объем магния объединяет его с группой
элементов, типичных для «базальтовой» оболочки земной коры и
верхней мантии. В то же время значительно больший удельный
ионный объем лития ставит его в один ряд с элементами, накаплива-
ющимися в верхних частях «гранитной» оболочки. Следует под-
черкнуть, что в настоящее время еще невозможно с желаемой сте-
пенью точности вычислить эффективные атомные объемы химических
элементов, слагающих земную кору и мантию Земли. Для этой
цели необходимо иметь точные данные о величине ионных радиусов
элементов, изменяющихся, как известно, в зависимости от типа
химических связей, которые данный элемент в конкретной геохими-
ческой обстановке завязывает с окружающими химическими эле-
ментами. Например, главный элемент литосферы кислород имеет
атомный радиус 0,60 А и истинный ионный радиус 1,46 А (по
А. С. Поваренных). Ковалентный радиус кислорода равен 0,66 А,
т. е. он более чем в два раза меньше, чем его ионный радиус. В соеди-
нениях кислород завязывает смешанные ионно-ковалентные связи
в большинстве случаев с преобладанием ковалентной составляющей.
Так, в соединении с кремнием ковалентность связей приблизительно
составляет 58% и т. д. Используя приближенную оценку степени
ионности-ковалентности связей между элементами на основе данных
об их электроотрицательности, нетрудно рассчитать эффективные
радиусы конкретных ионов, их ионные, а также удельные ионные
объемы. Естественно, все эти оценки будут рассчитаны с определен-
ной степенью приближения, которая, однако, позволяет сравнивать
между собой характеристики различных атомов. С учетом степени
ковалентности-ионности связей можно вычислить также удельные
ионные объемы комплексных частиц с точностью, достаточной для
общего сравнения. Рассчитанные величины удельных ионных и
атомных объемов химических элементов до № 40 и некоторых ком-
плексов представлены на диаграмме (рис. 27). Атомы и ионы разби-
ваются на следующие достаточно характерные группы по удельным
объемам (учитывая частицы, присутствие которых в земной коре
наиболее вероятно):
более 1,0—атомы Не;
0>6—1,0—атомы Аг; свободные ионы О
2-
, С1
-
;
0,4—0,6—атомы Н; свободные ионы Р
-
, С1~ в соединении с N8+;
0,3—0,4—атомы Кг; свободные ионы Вг";
277-