Залишалася велика група елементів, які насилу визначалися методами хімічного аналізу. На кафедрі мінералогії Московського університету під керівництвом В. І. Вернадського був використаний спектроскопічний аналіз для визначення елементів, що містяться в незначній кількості. У результаті всіх цих зусиль до другого десятиліття XX в. накопичився достатній фактичний матеріал, щоб отримати загальне уявлення про зміст і поширенні хімічних елементів в земній корі, атмосфері, природних водах і навіть у різних космічних тілах.
2. Вагові та атомні кларки
На честь вченого, який намітив шлях до кількісної оцінки поширення хімічних елементів, А.Є. Ферсман в 1933 р. запропонував називати кларком середнє значення вмісту елемента в Землі в цілому або в інших природних тілах. Коли ми говоримо, що кларк кремнію в земній корі 29,5, це означає, що така його середній вміст у відсотках. Кларки - найважливіша величина в геохімії. Їх аналіз дозволяє зрозуміти багато закономірностей хімії Землі, сонячної системи, доступної нашими спостереженнями частини всесвіту. Атоми - «цеглини» світобудови. Кларки дають об'єктивні уявлення про поширеність різного типу таких «цеглин».
Розрізняють кларки вагові (масові), атомні й об'ємні. Вагові кларки - це середні масові вмісту елементів, виражені у відсотках або в грамах на грам породи. Атомні кларки висловлюють процентні кількості числа атомів елементів.
Сенс введення атомних кларков полягає в наступному. Нехай є геологічна система, що складається з водню і фтору, і на один атом водню припадає один атом фтору. Якщо визначити атомні кларки, то вони будуть однакові для обох елементів. Але якщо визначити внесок водню і фтору в масу системи, то виявиться, що відповідно до величинами атомних мас водню і фтору від загальної суми 1H + 19F=20HF водень складе тільки 5%, а фтор - 95%. Таким чином масові та атомні кларки можуть значно відрізнятися.
Для перекладу масових кларков в атомні треба значення масового кларка кожного елемента розділити на атомну масу і суму цих величин вважати за 100%. Тоді частка в цій сумі величини змісту кожного елемента буде відповідати його атомному Кларк.
3. Закономірності в розподілі кларков
Важко переоцінити значення цієї хімічної показника. На перший погляд може здатися, що здоровий глузд і життєвий досвід дозволяють досить обгрунтовано судити про те, наскільки рідкісні ті чи інші хімічні елементи. Хто не знає, що золото значно більш рідкісний метал, ніж залізо? Але навіть саме побіжне знайомство зі значеннями клерків показує, що ми маємо багато в чому невірне уявлення про рідкість і поширеності хімічних елементів. Ніхто не вважає мідь чимось рідкісним. Водночас такий метал, як титан, нам мало знайомий. Можна очікувати, що в земній корі його менше, ніж міді, але насправді кларк титану в 100 разів більше кларка міді. А хіба не дивно, що кларк галію, якого ніхто з нас не бачив, в 300 разів більше ртуті, яка нам з дитячих років знайома завдяки термометрам?
Природно виникає питання: а чи є взагалі якісь закономірності в розподілі кларков? Виявляється, є. Ще в XIX в. хіміки звернули увагу на те, що легені елементи більш поширені, ніж важкі.
У 1869 р. Д.І. Менделєєв вказа...
