De aarde kan in drie basislagen worden verdeeld. De eerste en meest interne wordt de kern genoemd. Het wordt gevolgd door de mantel, die de middelste laag vormt, waarvan het bovenste gedeelte is geclassificeerd als de lithosfeer (de buitenste schil van de aarde). De laatste en meest externe laag is de korst. Het is 10 tot 70 kilometer diep en vertegenwoordigt slechts 1,4%van het volume van de planeet en 0,3%van zijn massa. Toch is het fysiek en chemisch de meest gevarieerde geosfeer. De combinatie van geografische en chemische wetenschappen leidde tot de geologie, een wetenschapsgebied dat zich bezighoudt met de structuur, eigenschappen en geschiedenis van planeten. De ontwikkeling ervan stelde ons in staat om onder meer de elementaire samenstelling van de aardkorst te bepalen.
De aarde vormgeven
Als gevolg van de voortdurende beweging van tektonische platen kunnen rotsvormingsprocessen miljoenen jaren duren. Als gevolg van verschillende verplaatsingen van rotsen die in de geschiedenis hebben plaatsgevonden, werden veel lagen van het aardoppervlak naar het binnenste verwijderd om te worden vervangen door later gevormde rotsen of juist het tegenovergestelde, ze werden naar de oppervlakte geduwd. Dit is de reden waarom geologen niet alleen de rotsen kunnen onderzoeken die de oppervlaktelaag vormen, maar ook de rotsen die eerder zijn gevormd en zich zelfs een tiental kilometer binnen de aarde bevinden. Omdat de diepere lagen onbereikbaar zijn vanwege de omstandigheden daarbinnen, dwz hoge drukken en temperaturen (zelfs 6.000°C in de kern), werd alle informatie over deze lagen verkregen met indirecte methoden, die fenomenen gebruiken zoals seismische golven, aardbevingen of vulkaanuitbarstingen . Integendeel, aangezien de geosfeer tot ongeveer 16 km relatief gemakkelijk toegankelijk is, kunnen we de gemiddelde chemische samenstelling van de lithosfeer en dus ook van de aardkorst bepalen.
De korst
Die meest externe laag van de aarde is ook degene die het meest divers en het meest bekend is bij de mens. Het is een geosfeer met de laagste temperatuur, dikte en massa. Van binnenuit grenst het aan de aardmantel bij de Mohorovičić-discontinuïteit, terwijl het van buitenaf rechtstreeks in contact staat met de atmosfeer of hydrosfeer. De chemische samenstelling van de korst omvat 93 elementen, maar slechts 8 daarvan vertegenwoordigen maar liefst 99,5%van de massa. Aangenomen wordt dat, in gewichtsprocenten, zuurstof 46,6%vertegenwoordigt, silicium 27,72%, aluminium 8,13%, ijzer 5,00%, calcium 3,63%, natrium 2,83%, kalium 2,60%en magnesium 2,08%. Ter vergelijking: het gehalte aan waterstof wordt geschat op 0,14%, zwavel op 0,05%, koolstof op 0,03%en koper op 0,01%. De samenstelling omvat ook chloor , rubidium, fluor, strontium, barium, nikkel, lithium, stikstof en nog veel meer. De diversiteit van die geosfeer is het resultaat van de overvloed aan vele structuren, zoals stollingsgesteenten, metamorfe en sedimentaire gesteenten in verschillende configuraties. Door de genoemde geologische processen vertonen de gevormde rotsen niet dezelfde chemische samenstelling, die zowel horizontaal als verticaal varieert. Bovendien is het zeer ongebruikelijk dat een element in zijn oorspronkelijke vorm bestaat; elementen vormen normaal gesproken clusters van verschillende atomen in de vorm van mineralen. Een paar van hen, zoals goud, zilver, koper, zwavel, diamant en grafiet , bevatten slechts één element. Multi-elementaire mineralen zijn veel talrijker; momenteel kennen we er ongeveer 3.000, en silicaten worden als de meest voorkomende beschouwd.
Mineralen
Mineralen worden gedefinieerd als chemische verbindingen die worden gevormd als gevolg van natuurlijke processen, die een gespecificeerde chemische samenstelling en een kristallijne structuur hebben. We kunnen ze in typen indelen op basis van hun verschillende chemische en fysische eigenschappen. Er zijn veel soorten mineralen, omdat dezelfde chemische verbinding in verschillende kristallijne vormen kan voorkomen. Zo vormt calciumcarbonaat drie mineralen met dezelfde chemische eigenschappen maar verschillende fysische eigenschappen, namelijk: krijt, kalksteen en marmer. Volgens de Nickel-Strunz-classificatie zijn mineralen onderverdeeld in negen categorieën: natuurlijke elementen, sulfiden, halogeniden, oxiden en hydroxiden, nitraten, carbonaten en boraten, sulfaten, chromaten, molybdaten, wolframaten, fosfaten, arsenaten, vanadaten, silicaten en organische verbindingen. De mineralen die de meest voorkomende elementen bevatten zijn gesteentevormend. 
Rotsen
Een rots is een enorm aggregaat van mineralen. De minerale samenstelling van gesteenten kan divers zijn. Er zijn varianten met één mineraal, zoals calcietkalksteen of marmer, ook wel monomineraal gesteente genoemd. De overgrote meerderheid zijn echter polyminerale gesteenten, die zijn samengesteld uit ten minste twee mineralen. Veel voorkomende zijn kalksteenrotsen of granietrotsen (waar kwarts het belangrijkste mineraal is). De meest voorkomende daarvan, silicaten, vertegenwoordigen driekwart van de aardkorst. Ze kunnen worden gevonden als rotsen, zand, grond en klei, en hun samenstelling wordt gedomineerd door silica (lees over silicafume ) en kiezelzuurzouten.
Voorbeelden van ertsen
De groep die sulfiden bevat, omvat ook sulfozouten, arseniden, antimoniden, bismutiden, seleniden en telluriden, die vergelijkbaar zijn met sulfiden, ze vertonen bijvoorbeeld vergelijkbare fysieke kenmerken, waaronder een hoge dichtheid en sterke metaalglans. De meeste worden gevormd uit hydrothermale oplossingen, maar ze kunnen ook kristalliseren uit sulfidemagma. Hoewel ze niet erg gebruikelijk zijn (0,15%van het gewicht van de aardkorst), zijn ze belangrijk voor de economie als ertsen van edelmetaal (goud, zilver, platina). Deze groep mineralen omvat bijvoorbeeld het alabandiet MnS, antimoniet Sb 2 S 3 , arsenopyriet FeAsS en cinnaber HgS. Halogeniden omvatten voornamelijk de verbindingen van chloor en fluor, zelden bromiden en jodiden. Lichte metaalhalogeniden worden gekenmerkt door hun glasachtige glans en een lage brekingsindex. Ze worden voornamelijk aangetroffen in pegmatieten en hydrothermale aderen. Ze worden gebruikt voor de productie van minerale meststoffen, chemische grondstoffen en fluxen; sommige kunnen direct worden geconsumeerd. Mineralen uit deze groep zijn bijvoorbeeld haliet NaCl, fluoriet Ca 2F , sylviet KCl en atacamiet Cu 2 (OH) 3 Cl. Hoewel zuurstof het meest voorkomende element in de aardkorst is, vertegenwoordigen de mineralen slechts 4,5%. Ze zitten bijna allemaal in ijzeroxide-erts, andere verbindingen zijn aluminium-, magnesium-, titanium- en chroomoxiden. Mineralen uit deze groep worden gevormd onder magmatische, hydrothermische en weersomstandigheden. Sommige zijn grondstoffen die belangrijk zijn voor de industrie, andere zijn waardevolle sierstenen . Ze omvatten chromiet FeCr 2 O 4 , hematiet Fe 2 O 3 , robijn en saffier Al 2 O 3 . Sulfaten en chromaten vormen een zeer grote groep van bijna 200 mineralen. Ze worden gekenmerkt door hun transparantie en glasachtige glans. Ze worden gevormd bij lage temperaturen en drukken, in zuurstofrijke omstandigheden. Deze groep omvat gips CaSO 4 ·2H 2 O, anhydriet CaSO 4 en celestine SrSO 4 . In de natuur zijn er ongeveer 70 carbonaten, waarvan de belangrijkste calciet is, dat in staat is sedimentaire, metamorfe en stollingsgesteenten te vormen. Deze vertegenwoordigen respectievelijk kalksteen, marmer en carbonatiet. Normaal gesproken worden ze gevormd in hydrothermale aders en sedimentatiebekkens. Ze zijn erg belangrijk vanwege hun toepassing in de chemische , metallurgische en cementindustrie als ijzer-, mangaan- en zinkertsen. Carbonaatmineralen omvatten aragoniet en calciet CaCO 3 , azuriet Cu 3 (CO 3 ) 2 (OH) 2 , dolomiet CaMg (CO 3 ) 2 en magnesiet MgCO 3 .
