Maakoore keemiline koostis

Otseseid andmeid Maa keemilise koostise kohta on vaid meile kättesaadava, maakoore ülemise, 16-20 km kohta. Maakoor on Maa kõige pindmine, keskmiselt 20 km paksune tahke kiht. Kontinentidel on ta paksus suurem (keskmiselt 40 km), ookeanides väiksem (keskmiselt alla 10 km). Maakoor on tekkinud Maa geoloogilise ajaloo vältel planeedi ainese ülessulamise protsessides, mille käigus kergem sulamass tõusis pinnale, jahtus, tahkestus ja muutus kivimeiks. Maa ülejäänud tahkete sfääridega võrreldes on maakoor tühiselt õhuke. Samas on ta kõige muutlikuma suhtelise paksuse ja koostisega, kuid tervikuna teistest väiksema tihedusega. Silmas pidades selles mitmesuguste kivimtüüpide esinemise vahekordi, arvutasid ameerika teadlased Clark ja Washington juba 19. sajandi lõpul erinevatest piirkondadest kogutud umbes 6000 analüüsi alusel maakoore keskmise keemilise koosseisu.

Kivimiliselt on maakoore kõige ülemises, keskmiselt 16 km paksuses kihis ülekaalus mitmesugused tardkivimid (või nende moondelised ekvivalendid), mis moodustavad 95% kogu kivimite massist. Ligikaudu 4% moodustavad kildad, 0,75% liivakivid ja 0,25% karbonaatsed setendid. Seega peaks tardkivimite keskmine keemiline koostis vastama küllalt täpselt maakoore keskmisele keemilisele koostisele. Arvutuste järgi, mis sisaldavad vastavaid kivimite proportsioone ning arvestavad ka settekivimite keskmisi koostisi, moodustavad maakoore ülemisest osast 98,73% ainult üheksa elementi, kuna kõikide ülejäänud elementide sisaldus on vaid 1,27%.

Tabel. Maakoore ülemise 16 km paksuse kihi keskmine keemiline koostis (Mason, 1966)

Seaduspärasused keemilises koostises väljenduvad suurepäraselt ka mineraalsete esinemisvormide esinemissageduses. Mineraalses mõttes moodustavad enamuse maakoorest mitmesugused silikaadid (vt http://www.ut.ee/BGGM/miner/silikaadid.html), ühendid, mis koosnevad põhiliselt kahest levinuimast elemendist – hapnikust (O) ja ränist (Si).

Maakoore kivimite hulgas on ülekaalus mitmesugused tardkivimid ja nende moondel tekkinud kivimid, mis moodustavad 95% kogu kivimite massist. Settekivimid ja nendest tekkinud moondekivimid moodustavad vaid 5% maakoorest. Seega vastab maakoore keskmine keemiline koostis ligilähedaselt tardkivimite keskmisele keemilisele koostisele.

Maalt, meteoriitidest ja Kuu kivimeist on leitud üle 3700 erineva mineraali. Geoloogiateaduse haru, mis tegeleb mineraalide kirjeldamise ja uurimisega, nimetatakse mineraloogiaks. Mineraal (vt http://www.ut.ee/BGGM/miner) on loodusliku tekkega, koostiselt ja struktuurilt individuaalne tahke aine.

Joonis. Kivimid.