Složení zemské kůry
Zemská kůra je silikátový obal Země do hloubky 16 km, s veškerým vodstvem a ovzduším do výšky 15 km. Tuhá část zemské kůry se nazývá litosféra, vodstvo se nazývá hydrosféra a ovzduší je atmosféra.
Chemické složení hydrosféry je v podstatě určeno složením mořské vody.
Chemické složení zemské kůry není nahodilé, ale podléhá zákonitostem geochemie. Jedním z rozhodujících činitelů pro rozmístění a výskyt prvků v zemské kůře je jejich postavení v periodickém systému.
Poloha prvku v periodické soustavě totiž určuje možnost izomorfního zastupování jednotlivých prvků ve sloučeninách, případně vznik určitých sloučenin vůbec.
Dalším důležitým faktorem, který ovlivňuje výskyt prvků na Zemi a chemické složení zemské kůry, je případná biogennost jednotlivých chemických prvků. Biogenní prvky mohou být v zemské kůře nahromaděny životní činností organismů.
Průměrné zastoupení prvků v zemské kůře se nazývá geochemický průměr. Pokud je chemický prvek v zemské kůře nahromaděn nad geochemický průměr, tvoří ložisko.
Průměrná hustota zemské kůry ≈ 2,8 g·cm-3. Hlavními minerály zemské kůry jsou nerosty 9. třídy Strunzova mineralogického systému silikáty a nerosty 4. třídy oxidy. Zemská kůra se člení na srchní žulovou a spodní čedičovou sféru a tvoří přibližně 1,5 % hmotnosti Země.
Horninové složení zemské kůry
Podle svého původu se horniny tvořící zemskou kůru rozdělují na horniny magmatické, metamorfované a sedimentární.
Magmatické (vyvřelé) horniny vznikly krystalizací magmatu a dále se rozdělují na horniny extruzivní (výlevné), které vznikly rychlou krystalizaci magmatu na zemském povrchu, typickým přestavitelem extruzivních hornin je např. čedič (bazalt). Dalším druhem magmatických hornin jsou horniny intruzivní (hlubinné), které naopak vznikly pomalou krystalizací magmatu hluboko pod zemským povrchem, typickým představitelem je žula. Poslední skupinu magmatických hornin tvoří žilné horniny, vzniklé krystalizací magmatu v puklinách a trhlinách v malých hloubkách pod zemským povrchem, typickým představitelem žilných hornin je granodiorit.
Sedimentární (usazené) horniny vznikly erozí starších hornin a jejich následným transportem a usazováním. Sedimentární horniny se dále rozdělují na klastické, vzniklé usazováním pevných částic ve vodním prostředí nebo na souši, např. jílovec, slepenec, pískovec. Dalším typem sedimentárních hornin jsou chemogenní horniny, které vznikají vysrážením látek z roztoků, např. travertin, sintr. Posledním typem sedimentárních hornin jsou biogenní horniny, které vznikají biologickou činností živých organismů, např. kalcit.
Metamorfované (přeměněné) horniny vznikly z magmatických a sedimentárních hornin působením vysokých tlaků a teplot v zemské kůře, mezi hlavní zástupce metamorfovaných hornin patří např. rula nebo svor.
Harkinsovo pravidlo
Jednu ze základních pouček geochemie, Harkinsovo pravidlo (pravidlo četnějšího výskytu prvků), formuloval v roce 1917 americký chemik William Draper Harkins (28. 12. 1873 - 7. 3. 1951) - "Chemické prvky s lichými protonovými čísly jsou obecně vzácnější, než sousední prvky se sudými protonovými čísly."
Zastoupení prvků v zemské kůře
Nejrozšířenější prvek zemské kůry je s podílem 49,13 % kyslík, druhý nejčastější prvek v zemské kůře je s podílem 26 % křemík, třetí nejrozšířenější chemický prvek na Zemi je s podílem 7,45 % hliník. Následuje železo (4,2 %), vápník (3,25 %), sodík (2,4 %), draslík a hořčík (2,35 %), vodík (1 %), titan (0,61 %), uhlík (0,35 %), chlor (0,2 %), fosfor (0,12 %), síra a mangan (0,01 %).
S podílem těsně pod 0,01 % se v zemské kůře nachází dusík, baryum, bor, vanad, lithium, nikl, stroncium, chrom, zirkonium, měď a fluor. V intervalu mezi 0,01 až 0,001 % se v zemské kůře nalézá beryllium, jod, cín, kobalt, thorium, uran, zinek, olovo, molybden, yttrium, argon, wolfram, tantal, cesium, bismut, kadmium, cer, lanthan, hafnium a rtuť.
Pod hranicí 0,001 % se v zemské kůře vyskytuje arsen, antimon, selen, stříbro, praseodym, samarium, europium, gadolinium, holmium. Mezi nejvzácnější prvky na Zemi patří s podílem pod 0,0001 % např. zlato, thulium, lutecium, platina, ruthenium a další platinové kovy. Některé chemické prvky byly připraveny uměle a v přírodě se nevyskytují.
Jedno procento hmotnosti zemské kůry představuje přibližně 1020 kg.