Par Rosann Kozlowski
Mis à jour le 24 mars 2022
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La couche la plus externe de la Terre, la lithosphère, est une coque rigide qui héberge à la fois des masses océaniques et continentales. Alors que la plupart des éléments n’apparaissent ici qu’à l’état de traces, une poignée domine la composition de la croûte. Ci-dessous, nous examinons les huit éléments naturels les plus abondants, leurs pourcentages de masse crustale et leurs rôles essentiels en géologie et en technologie.
Oxygène (O) représente un chiffre stupéfiant de 46,6 % de la masse de la croûte. Cet élément hautement réactif se lie facilement au silicium, au fer et à d’autres éléments pour former les silicates minéraux qui constituent la majeure partie des roches terrestres. La prédominance de l'oxygène est à la base de tout, du verre volcanique aux oxydes de fer qui donnent sa couleur à la rouille.
Silicium (Si) est un métalloïde comprenant 28 % de la croûte. En combinaison avec l'oxygène, le silicium forme des minéraux silicatés tels que le quartz (SiO2 ) et le feldspath, qui constituent la plupart du sable, du granit et du basalte. Le silicium est également l'épine dorsale de l'industrie des semi-conducteurs, ce qui le rend essentiel à l'électronique moderne.
Aluminium (Al) représente 8,1 % de la croûte. Il ne se présente jamais sous sa forme élémentaire; au lieu de cela, on le trouve sous forme d'oxydes et de silicates comme la gibbsite (Al2 O3 ). La légèreté et la haute résistance de l'aluminium sont utilisées dans tous les domaines, des feuilles d'aluminium aux alliages aérospatiaux, tandis que son abondance maintient actifs les processus de vieillissement de la planète.
Fer (Fe) représente un peu plus de 5 % de la croûte. Extrait principalement de l'hématite et de la magnétite, le fer est indispensable à la production d'acier, le matériau de construction le plus utilisé au monde. Il joue également un rôle crucial dans la physiologie humaine en tant que composant clé de l'hémoglobine.
Calcium (Ca) représente environ 3,6 % de la croûte. Il forme facilement des composés tels que le calcaire (CaCO3 ) et du gypse (CaSO4 ·2H2 O). L'omniprésence du calcium est évidente dans les matériaux de construction, les produits dentaires et la structure minérale des coquilles.
Sodium (Na) représente 2,8% de la croûte. Bien qu’il ne semble jamais libre dans la nature, le sodium fait partie du sel commun (NaCl). Les composés de sodium sont essentiels dans la vie quotidienne (du bicarbonate de soude à la soude caustique industrielle) et les lampes à vapeur de sodium éclairent nos routes et nos parkings.
Potassium (K) représente environ 2,6 % de la croûte. Cet élément réactif forme de nombreux composés utilisés dans les engrais, les savons, les détergents et les verres spéciaux. La présence de potassium est essentielle à la nutrition des plantes et à l'agriculture mondiale.
Magnésium (Mg) représente environ 2,1 % de la croûte. Bien que l'on ne le trouve que dans des composés tels que la dolomite (CaMg(CO3 )2 ) et brucite (Mg(OH)2 ), le magnésium est un ingrédient clé dans les antiacides, les sels d'Epsom et les alliages légers pour les applications aérospatiales et automobiles.
Ces huit éléments forment ensemble l’épine dorsale de la géologie de la Terre et le fondement d’innombrables processus industriels. Leur abondance façonne tout, depuis les continents jusqu'à la technologie qui alimente notre monde moderne.
