Геохімічна класифікація елементів (; ) — класифікація хімічних елементів на основі спільних закономірностей поведінки в геологічних процесах. Таких класифікацій існує декілька. Загальноприйнятими є класифікації В. І. Вернадського (1922, 1927) і В. М. Гольдшмідта (1924).

За поширеністю

Петрогенні У природі зустрічаються 89 елементів з періодичної таблиці Менделєєва (не рахуючи радіоактивних короткоживучих елементів, виявлених у слідових кількостях). Однак в метеоритах, на Землі і планетах земної групи в переважній більшості випадків породи та мінерали на 99% складені з 12 елементів, званими петрогенними ( петро  — порода, ген  — походження). Це елементи: O, Si, Ti, Al, Mg, Fe, Ca, K, Mn, P, Na, C.Элементы петрогенные — Словарь геологических терминов и понятий Геолого-географический факультет ТГУ

Рідкісні Всі інші елементи відносяться до рідкісних або розсіяних елементам. Принципова різниця між петрогенними і рідкісними елементами полягає в тому, що петрогенні елементи визначають фазовий (мінеральний) склад системи, в той час як рідкісні елементи входять в ці фази у вигляді домішок і пасивно розподіляються між існуючими фазами, але не впливають на їх вміст і стійкість . У цього правила є винятки. Так, стронцій навіть у невеликих кількостях сильно впливає на стійкість кальцита/арагоніта. З іншого боку, при появі в системі мінералів, в яких рідкісний елемент основний, наприклад у випадку кристалізації циркона чи монацита, такий елемент поводиться як петрогенний елемент.

За роллю в будові організмів У біогеохімії прийнятий поділ елементів по їх ролі в будові живих організмів.

Макроелементи

Елементи, (концентрація — від 10 до 0,001% маси тіла, — 60% у клітині) вміст яких в живих організмах складає більшість. Це кисень, водень, вуглець, азот, фосфор, калій, кальцій, сірка, магній, натрій, хлор, залізо та ін. Ці елементи складають плоть живих організмів.

Мікроелементи

Елементи, (концентрація — від 0,001 до 0,000001% маси тіла, — 30% у клітині) вміст яких малий, але вони беруть участь у біохімічних процесах і значною мірою визначають самопочуття живих організмів. За сучасними даними більше 30 мікроелементів вважаються необхідними для життєдіяльності рослин і тварин. Серед них алюміній, цинк, кобальт, залізо, йод, селен, мідь, молібден, бром, фтор.

Ультрамікроелементи

Елементи (концентрація — 0,000001 маси тіла, — 10% у клітині) яких найменше в організмах живих істот, до них відносять золото, срібло, які надають бактерицидну дію, ртуть, подавляючу зворотнє всмоктування води в ниркових канальцях, впливаючи на ферменти . Також до ультрамікроелементів відносять платину і цезій. Деякі до цієї групи відносять і селен, при його нестачі розвиваються ракові захворювання. Функції ультрамікроелементів ще маловідомі.

За Вернадським

В основу своєї класифікації Вернадський поклав 4 принципи, що визначають історію елементів у земній корі: хімічну активність, участь в циклічних процесах у біосфері, перевага розсіяного стану, висока радіоактивність.

Ним були виділені групи: благородних газів (Не, Ne, Аг, Кг, Хе); благородних металів (Ru, Rh, Pd, Os, lr, Pt, Au, Ag); циклічних елементів (Н, Na, K, Cu, Mg, Ca, Zn, В, Al, C, Si, Ti, Zr, Pb, N, Р, V, O, S, Cr, Mo, F, Cl, Mn, Fe, Co, Ni і інш.); розсіяних елементів (Li, Rb, Cs, Sc, Y, Ga, In, TI, Br, J); сильнорадіоактивних елементів (Po, Rn, Ra, Ac, Th, Pa, U); рідкісноземельних елементів (La, Се, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu).

За Гольдшмідтом

Гольдшмідт поділив всі елементи на групи відповідно до стійкості різних типів їхніх сполук у природі. У основу були покладені закони розподілу елементів за трьома принциповими фазами метеоритів: силікатною (кисневою), сульфідною і металевою. «Еталоном», відносно якого класифікують всі елементи, є Fe — елемент з високою поширеністю, що входить до складу всіх принципових фаз метеоритів.

Відповідно виділені: літофільні елементи, які збагачують силікати (О, Li, Na, К, Rb, Cs, Be, Mg, Ca, Sr, Ba, В, Al, Y, TR, Si, Ti, Zr, Hf, Th, U, Nb, Та, W і інш.); халькофільні елементи, що збагачують сульфіди (S, Se, Те, As, Sb, Bi, Cu, Ag, Zn, Cd, Hg, In, TI та інші), і сидерофільні елементи, що збагачують металічну фазу (Ni, Со, Р, С, Ru, Rh, Pd, Os, lr, Pt, Au, Mo).

Ряд елементів з проміжними властивостями потрапили в декілька груп: Ga, Ge, Sn, Nb, Та, W. Крім того, Гольдшмідт виділив додаткові групи елементів: атмофільні елементи, для яких в умовах земної поверхні характерний газоподібний стан і накопичення в атмосфері (Н, N, С, О, Cl, Br, J та інертні гази), і , що є головними компонентами організмів (С, Н, О, N, Р, S, Cl, J, В, Ca, Mg, К, Na, V, Mn, Fe, Cu).

Повторення елементів у різних групах природне, оскільки при виділенні додаткових груп використані різні принципи. Ця класифікація дозволяє передбачити головний тип хімічних сполук елементів у природі і тим самим чинники, що приводять до їхньої концентрації.

Так, халькофільні елементи концентруються у вигляді компонентів сульфідних руд, більшість сидерофільних елементів (Au, група Pt) концентруються в самородному стані; літофільні елементи нагромаджуються в складі головних або другорядних мінералів магматичних і осадових порід.

Таблиця + Гольдшмідтівська класифікація в періодичній системі елементів 1 181 1H 2 13 14 15 16 17 2He2 3Li 4Be 5B 6C 7N 8O 9F 10Ne3 11Na 12Mg 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13Al 14Si 15P 16S 17Cl 18Ar4 19K 20Ca 21Sc 22Ti 23V 24Cr 25Mn 26Fe 27Co 28Ni 29Cu 30Zn 31Ga 32Ge 33As 34Se 35Br 36Kr5 37Rb 38Sr 39Y 40Zr 41Nb 42Mo (43)Tc 44Ru 45Rh 46Pd 47Ag 48Cd 49In 50Sn 51Sb 52Te 53I 54Xe6 55Cs 56Ba 57-71Lan 72Hf 73Ta 74W 75Re 76Os 77Ir 78Pt 79Au 80Hg 81Tl 82Pb 83Bi 84Po 85At 86Rn7 87Fr 88Ra 89-103Act (104)Rf (105)Db (106)Sg (107)Bh (108)Hs (109)Mt (110)Ds (111)Rg (112)Cn (113)Uut (114)Fl (115)Uup (116)Lv (117)Uus (118)Uuo Лантаноїди 57La 58Ce 59Pr 60Nd (61)Pm 62Sm 63Eu 64Gd 65Tb 66Dy 67Ho 68Er 69Tm 70Yb 71Lu Актиноїди 89Ac 90Th 91Pa 92U (93)Np (94)Pu (95)Am (96)Cm (97)Bk (98)Cf (99)Es (100)Fm (101)Md (102)No (103)Lr

+ Значення:АтмофільніХалькофільніЛітофільніСидерофільнірідкісні та/або відсутні у природі

Див. також Геохімія Біогеохімія

Примітки

Література

Посилання МАКРОЕЛЕМЕНТИ // Фармацевтична енциклопедія Atoms  — інтерактивна таблиця геохімічних властивостей елементів