地化 第一章_自然体系中元素丰度(1)

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地球化学考点

地球化学考点

考试题型1、名词解释(共30分,10个,每个3分)2、简答题(共20分,4个,每个5分)3、分析题(共20分,2个,每个10分)4、作图计算题(共30分,2个,每个15分)复习总方向A:基本概念、观点或理论→名词解释、简答题B:基本现象(地球化学现象)→分析题C:基本方法(主要是地球化学数据处理)→作图计算题绪论1、基本概念:地球化学;2、地球化学研究的基本问题;(知识点考查:A类)第一章太阳系的元素丰度1、基本概念:地球化学体系、元素的丰度;2、元素的丰度研究意义;3、陨石的分类及研究意义;4、太阳系元素丰度规律;(知识点考查:A类)第二章地球的化学组成1、基本概念:元素克拉克值、浓度克拉克值、元素的浓集系数、原始地幔、亏损地幔、富集地幔;2、地球的圈层结构及其主要元素组成;3、元素克拉克值研究地球化学意义;4、大陆地壳化学组成研究方法;5、地壳的化学组成特征;(知识点考查:A类)第三章元素的晶体化学性质与结合规律1、基本概念:类质同象、元素的地球化学亲和性、八面体择位能;2、元素的地球化学分类;3、元素结合的基本规律及控制因素;4、类质同象置换条件、法则及研究意义;(知识点考查:A类、B类)第四章元素的地球化学迁移1、基本概念:元素地球化学迁移、活度积、共同离子效应、盐效应、标准氧化-还原电位、地球化学梯度、地球化学障、矽卡岩化;2、水-岩化学作用的基本类型;3、活度积原理及其应用;4、体系物理化学环境对水-岩化学作用的影响;5、风化过程中的水-岩化学作用(知识点考查:A类、B类)第五章微量元素地球化学1、基本概念:微量元素、相容元素、不相容元素、高场强元素、低场强元素/称大离子亲石元素、能斯特分配系数、δEu、δCe;2、亨利定律- 稀溶液定律;3、分配系数的影响因素及应用;4、结晶分异和部分熔融过程定量模型;5、稀土元素分类、组成数据的表示、表征REE组成的参数、REE模式的解释;6、微量元素的示踪;(知识点考查:A类、B类、C类)第六章放射性同位素地球化学1、基本概念:半衰期、等时线年龄、模式年龄、内部等时线、封闭温度、εSr(t) ;2、同位素地球化学研究领域;3、放射性衰变定律及同位素定年原理;4、同位素定年的基本假设;5、Rb-Sr测年及Sr同位素示踪、Sm-Nd测年及Nd同位素示踪、U-Th-Pb同位素测年及Pb同位素示踪;(知识点考查:A类、B类、C类)第七章稳定同位素地球化学1、基本概念:同位素丰度、δ值(D、18O、13C、34S)、同位素分馏;2、自然界存在三种类型的同位素分馏;3、同位素地质温度计;4、大气降水同位素组成表现为四种效应;5、H、O、C、S同位素的示踪应用;(知识点考查:A类、B类、C类)绪论1.地球化学是研究地球及子系统(含部分宇宙体)的化学组成、化学机制(作用)和化学演化的科学。

化学试卷1

化学试卷1

1.克拉克值?浓度克拉克值?地壳元素丰度值(克拉克值)有何研究意义?答题要点:1)确定了地壳体系的总特征:2)为研究地球的形成、化学分异及地球、地壳元素的成因等重大问题提供信息,如大陆的地壳化学组成对地幔分异的指示:地壳元素的克拉克值在某种程度上影响元素参加许多化学过程的浓度,从而支配元素的地球化学行为:限定了自然界的矿物种类及物属:限制了自然体系的状态;对元素亲氧性和秦硫性的限定: 3)元素克拉克值可作为衡量元素相对富集或贫化的标尺,如可以为阐明地球化学省(场)特征提供标准:4)根据地壳元素克拉克值可获得地壳中不同元素平均比值,可以提供重要的地球化学信息,如某些元素克拉克比值是相对稳定的,一旦某地区\某地质体中的这些元素比值偏高了地壳正常比值,示踪着某种地球化学过程的发生。

2.地壳元素丰度特征与太阳系\地球对比说明什么问题?答案要点:1)元素丰度对元素原子序数作图,可以看出地壳元素丰度分布规律与太阳系的基本相同,说明其形成具有同一性;2)地壳元素丰度值最大的10个元素与太阳系、地球的相比,其组成及排列顺序有差别。

地壳元素分布规律与太阳系存在差异是由于在地球形成的过程中轻元素的挥发产生;而与地球元素分布规律相比存在差异,则为地球演化过程中轻元素的挥发产生;而与地球元素分布规律相比存在差异,则为地球演化过程中元素的重新分配造成,具体表现为较轻易熔的碱金属铝硅酸盐在地球表层富集,而较重的难熔镁、铁硅酸盐和金属铁则向深部集中。

3.概述区域地壳元素丰度的研究意义。

答题要点:1)它是决定区域地壳(岩石圈)体系的物源、物理化学特征的重要基础数据;2)为研究各类地质、地球化学作用、分析区域构造演化历史及区域成矿规律提供重要的基础资料;3)为研究区域生态环境,为工业、农业、畜牧业、医疗保健等事业提供重要信息。

4.简述用放射性同位素测定矿物和岩石年龄的原理,并列出目前常用的四种同位素年龄体系。

测定同位素地质年龄的基本原理:通过测定放射性衰变所经历的时间间隔来记时。

地球化学第一章太阳系和地球系统的元素分布和分配3

地球化学第一章太阳系和地球系统的元素分布和分配3

➢因为地壳中O, Si, Al, Fe, K, Na, Ca等元素
丰度最高,浓度大,容易达到形成独立矿 物的条件。
➢自然界浓度低的元素很难形成独立矿物
,如硒酸锂(Li2SeO4)和硒酸铷(Rb2SeO4); 但也有例外,“Be”元素地壳丰度很低 (1.7×10-6),但是它可以形成独立的矿物 Be3Al2Si6O18(绿柱石)
➢浓度克拉克值=某元素在区域内某一地质体
中平均含量/某区域元素的丰度值
第一章 太阳系和地球系统的元素
2007年4月5日
丰度PartⅢ
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浓集系数
定义为:某元素最低可采品位/某元素的 克拉克值,反映了元素在地壳中倾向于集 中的能力。
Sb和Hg浓集系数分别为25000和14000, Fe的浓集系数为6,这说明Fe成矿时只要 克拉克值富集6倍即可
第一章 太阳系和地球系统的元素
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➢③限制了自然体系的状态
➢实验室条件下可以对体系赋予不同物
理化学状态,而自然界体系的状态受到
限制,其中的一个重要的因素就是元素
丰度的影响。
➢例如,酸碱度—pH值在自然界的变化
范围比在实验室要窄很多,氧化还原电 位也是如此。
第一章Байду номын сангаас太阳系和地球系统的元素
第一章 太阳系和地球系统的元素
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1.3.5 元素地壳丰度研究的地球 化学意义 ★
元素地壳丰度(克拉克值)是地球化学中 一个很重要的基础数据。它确定了地壳 中各种地球化学作用过程的总背景,它 是衡量元素集中、分散及其程度的标尺, 本身也是影响元素地球化学行为的重要 因素。

地球化学复习资料

地球化学复习资料

第一章太阳系元素丰度和元素起源1)类地行星Terrestrial Planets(地球,水星,金星,火星)质量小、密度大体积小、卫星少,以岩石为主,富含Mg, Si, Fe等,亲气元素低2)类木行星Jovian Planets:(木星,土星,天王星,海王星)质量大、密度小体积大、卫星多H,He。

3)行星的化学成分特征随与太阳距离增加1.Fe,Co,Ni,Cr等行星核的元素减少。

2.REE,Ti,V,Th,U,Zr,Hf,Nb,Ta,W,Mo,Re,Pt增多(相对于核)。

3.形成壳-幔的元素Si,Mg,Al,Ca增多。

4.亲铜和碱金属元素Cu,Zn,Pb,Tl,Bi,Ga,Ge,Se,Te,As,Sb,In,Cd,Ag在1.5AU范围内有增多趋势,后减少。

5.氧有向外增多趋势,铁的价态有Fe o=>Fe2+=>Fe3+4)月海无水5)月海——玄武岩或显微辉长岩、钙质斜长石、单斜辉石和钛铁矿---大洋拉斑玄武,但是钛铁的含量高6)月球高地——高地斜长石富铝斜长石高地玄武岩基性斜长石、单斜辉石和钛铁矿石;铁和不透明矿物含量偏低7)克里普岩KREEP: a rock rich in P,REE and K.8)陨石是从星际空间降落到地球表面上来的行星物体的碎片。

9)陨石是空间化学研究的重要对象,具有重要的研究意义:①它是认识宇宙天体、行星的成分、性质及其演化的最易获取、数量最大的地外物质;②也是认识地球的组成、内部构造和起源的主要资料来源;③陨石中的60多种有机化合物是非生物合成的“前生物物质”,对探索生命前期的化学演化开拓了新的途径;④可作为某些元素和同位素的标准样品(稀土元素,铅、硫同位素)。

10)陨石主要是由镍-铁合金、结晶硅酸盐或两者的混合物所组成,按成份分为三类:1)铁陨石(siderite)主要由金属Ni, Fe(占98%)和少量其他元素组成(Co, S, P, Cu, Cr, C 等)。

地球化学复习要点

地球化学复习要点

地球化学复习要点1太阳系的元素丰度特征答:①原子序数较低的元素区间,元素丰度随原子序数增大呈指数递减,而在原子序数较大的区间(Z>45)各元素丰度值很相近;②原子序数为偶数的元素其丰度大大高于相邻原子序数为奇数的元素。

具有偶数质子数(P)或偶数中子数(N)的核素丰度总是高于具有奇数P或N的核素,这一规律称为Oddo-Harkins(奥多--哈根斯)法则,亦即奇偶规律;③H和He是丰度最高的两种元素,这两种元素几乎占了太阳中全部原子数目的98%;④与He相邻近的Li、Be和B具有很低的丰度,属于强亏损的元素,而O和Fe呈现明显的峰,为过剩元素;⑤质量数为4的倍数(即α粒子质量的倍数)的核素或同位素具有较高丰度。

此外还有人指出,原子序数(Z)或中子数(N)为“幻数”(2、8、20、50、82和126等)的核素或同位素丰度最大。

例如,4He(Z=2,N=2)、16O(Z=8,N=8)、40Ca(Z=20,N=20)和140Ce(Z=58,N=82)等都具有较高的丰度。

2为什么碳质球粒陨石可以作为太阳系的初始物质的代表答:因为阿伦德(Allende)碳质球粒陨石(1969年陨落于墨西哥,CⅢ型)以及其他碳质球粒陨石(尤其是CⅠ型)中的非挥发性元素丰度几乎与太阳气中观察到的非挥发性元素丰度完全一致。

3地壳元素丰度的研究方法都有哪些答:目前应用比较广泛的有:①陨石类比法;②地球模型和陨石的类比法;③地球物理类比法等。

4地球体系中元素的赋存形式都有哪些答:(1)独立矿物。

指形成能够用肉眼或显微镜下进行矿物学研究的颗粒,粒径大于0.001mm,并且可以用机械的或物理的方法分离出单矿物。

(2)类质同象形式。

也称结构混入物,由于参加主要元素矿物晶格,用机械的或化学的方法不易使二者分离,欲使其分离,只有破坏原矿物的晶格。

(3)超显微非结构混入物。

也称超显微包体或机械混入物等,颗粒小于0.001mm,其主要物征是不占据矿物的晶位置,因此是独立化合物,但又不形成可以进行矿物学研究的颗粒。

《地球化学》章节笔记

《地球化学》章节笔记

《地球化学》章节笔记第一章:导论一、地球化学概述1. 地球化学的定义:地球化学是应用化学原理和方法,研究地球及其组成部分的化学组成、化学性质、化学作用和化学演化规律的学科。

它是地质学的一个分支,同时与物理学、生物学、大气科学等多个学科有着密切的联系。

2. 地球化学的研究对象:- 地球的固体部分,包括岩石、矿物、土壤等;- 地球的流体部分,包括大气、水体、地下水等;- 地球生物体,包括植物、动物、微生物等;- 地球内部,包括地壳、地幔、地核等。

3. 地球化学的研究内容:- 地球物质的化学组成及其时空变化;- 地球内部和外部的化学过程;- 元素的迁移、富集和分散规律;- 地球化学循环及其与生物圈的相互作用;- 地球化学在资源、环境、生态等领域的应用。

二、地球化学的研究方法与意义1. 地球化学的研究方法:- 野外调查与采样:包括地质填图、钻孔、槽探、岩心采样等;- 实验室分析:包括光学显微镜观察、X射线衍射、电子探针、电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)、原子吸收光谱(AAS)等;- 地球化学数据处理:包括统计学分析、多元回归、聚类分析等;- 地球化学模型:建立地球化学过程的理论模型和数值模型;- 同位素示踪:利用稳定同位素和放射性同位素研究地球化学过程。

2. 地球化学研究的意义:- 揭示地球的形成和演化历史;- 了解地球内部结构、成分和动力学过程;- 探索矿产资源的形成机制和分布规律;- 评估和治理环境污染问题;- 理解地球生物圈的化学循环和生态平衡;- 为可持续发展提供科学依据。

三、地球化学的发展历程与现状1. 地球化学的发展历程:- 起源阶段:19世纪初,地质学家开始关注矿物的化学组成;- 形成阶段:19世纪末至20世纪初,维克托·戈尔德施密特等科学家奠定了地球化学的基础;- 发展阶段:20世纪中叶,地球化学在理论、方法、应用等方面取得显著进展;- 现代阶段:20世纪末至今,地球化学与分子生物学、环境科学等学科交叉,形成新的研究领域。

第一章 勘查地球化学基本原理

第一章 勘查地球化学基本原理

3.造岩元素
包括K、Na、Ca、Mg、Al、Si及Li、Be、Rb、 Ca、Sr、Ba。它们能形成八电子惰性气体型离 子。作为造岩元素,常量元素是地壳主要类型岩 石的成分,微量元素则成分散状态产于硅酸盐及 碳酸盐矿物中,局部富集于伟晶岩、交代岩及沉 积岩类矿床中。
4.矿化剂元素族
包括B、C、O、F、P、S、Cl。由于它们有巨 大的电负性,因而都呈阴离子或配离子,并能与 金属元素形成易溶或易挥发的配合物,对成矿元 素的迁移与富集具有重要意义。
物理风化
机械和外力作用下或气候变化 导致岩石的破裂、崩解、跨塌 等现象,没有明显的矿物组分 和化学组分的变化。


大气和溶液与岩石矿物相互作

化学风化 用导致的一种地球化学作用过

程。如:水解反应、水合作用、
氧化还原作用等。
生物风化
在生物圈中有机物活动参与的 风化作用。
物理风化
Chemical weathering of carbonates
维诺格拉多夫则采用两份花岗岩(代表硅铝层)和一份 玄武岩(代表硅镁层)的组合样品来代表地壳的总成分。 (2)国外文献,未考虑大洋地壳的组分。
只代表元素在大陆地壳中的平均含量,而不代表整个地 壳的平均化学成分。
地壳中元素分布规律
1.地壳中元素相对的平均含量是极不均匀的。 丰度最大的元素(O=47%)比丰度最小的元素 (Rn=7×10-16)在含量上可大1017倍,O占地壳 总重量的近二分之一,而Rn近重n*10t,相差十分 悬殊。
风化作用是在地球表面进行的,是岩石圈与大气圈、 水圈和生物圈相互之间复杂的物理、化学和生物作用的 综合。风化作用产生了土壤,改变了地下水、地表水和 岩石的化学形式,是元素发生再分配和存在形态改变的 主要地球化学作用。

1-太阳系和地球系统的元素丰度-1

1-太阳系和地球系统的元素丰度-1

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太阳系及其化学成分
陨石
南极大 陆陨石 保存的 过程
河南理工大学-机械与动力学院
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太阳系及其化学成分
地球表面主要陨石撞击坑分布图
河南理工大学-机械与动力学院
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太阳系及其化学成分
陨石的分类
陨石主要是由镍-铁合金、结晶硅酸盐或两者的混合物
所组成,按成份分为三类: 1)铁陨石(siderite)主要由金属Ni,Fe(占98%)和
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太阳系及其化学成分
分布与丰度
体系中元素的丰度值实际上只是对这个体系里元素真 实含量的一种估计,是每种化学元素在自然体中的质 量,占自然体总质量(或自然体全部化学元素总质量) 的相对份额(如百分数)。
元素在体系中的分布,包含两层意思: ①元素的相对 含量(=元素的“丰度”);②元素含量的不均一性 (分布离散特征数,分布所服从的统计模型)。因此 元素的“分布”比“丰度”具有更广泛的涵义。 从目前的情况来看,地球化学对元素特征所积累的资 料都仅限于丰度的资料。
元素的分配指的是元素在各地球化学体系内各个区域 或区段中的含量; 分布是整体,分配是局部,两者是一个相对的概念, 既有联系又有区别。
例如,地球作为整体,元素在地壳中的分布,也就是 元素在地球中分配的表现,把某岩石作为一个整体, 元素在某组成矿物中的分布,也就是元素在岩石中分 配的表现。
河南理工大学-机械与动力学院
• 球粒的成因:
星云凝聚、星云凝聚物重熔 两种假说。 CI碳质球粒陨石为原始太阳 星云凝聚形成的。
河南理工大学-机械与动力学院 30 30
太阳系及其化学成分
陨石的平均化学成分 2. É Ô ¯ Ê Ä µ ½ Æ ù ¾ ¯ » § Ñ É ³ · Ö 要计算陨石的平均化学成分必须要解决两个

地球化学考试题

地球化学考试题

地球化学考试题绪论1.概述地球化学学科的特点。

答题要点:1) 地球化学是地球科学中的⼀个⼆级学科;2) 地球化学是地质学和化学、物理化学和现代科学技术相结合的产物; 3) 地球化学既是地球学科中研究物质成分的主⼲学科,⼜是地球学科中研究物质运动形式的学科;地球化学既需要地质构造学、矿物学、岩⽯学作基础,⼜能更深刻地揭⽰地质作⽤过程的形成和发展历史,使地球科学由定性向定量化发展; 4) 地球化学已形成⼀个较完整的学科体系,仍不断与相关学科结合产⽣新的分⽀学科; 5) 地球化学作为地球科学的⽀柱学科,既肩负着解决当代地球科学⾯临的基本理论问题—天体、地球、⽣命、⼈类和元素的起源和演化的重⼤使命,⼜有责任为⼈类社会提供充⾜的矿产资源和良好的⽣存环境。

2. 简要说明地球化学研究的基本问题。

答题要点: 1)地球系统中元素及同位素的组成问题; 2)地球系统中元素的组合和元素的赋存形式; 3)地球系统各类⾃然过程中元素的⾏为(地球的化学作⽤)、迁移规律和机理; 4)地球的化学演化,即地球历史中元素及同位素的演化历史。

3. 简述地球化学学科的研究思路和研究⽅法。

答题要点:研究思路 1)由于地球化学本质上是属于地球科学,所以其⼯作⽅法应遵循地球科学的思维途径;2)要求每个地球化学⼯作者有⼀个敏锐的地球化学思维,也就是要善于识别隐藏在各种现象中的地球化学信息,从⽽揭⽰地质现象的奥秘;3)具备有定性和定量测定元素含量及鉴别物相的技术和装置。

研究⽅法:⼀)野外阶段:1)宏观地质调研。

明确研究⽬标和任务,制定计划; 2)运⽤地球化学思维观察认识地质现象;3)采集各种类型的地球化学样品。

⼆)室内阶段:1)“量”的研究,应⽤精密灵敏的分析测试⽅法,以取得元素在各种地质体中的分配量。

元素量的研究是地球化学的基础和起点,为此,对分析⽅法的研究的要求:⾸先是准确;其次是⾼灵敏度;第三是快速、成本低。

2)“质”的研究,即元素的结合形式和赋存状态的鉴定和研究。

(完整word版)地球化学知识点整理

(完整word版)地球化学知识点整理

地球化学绪论1、地球化学的定义:地球化学是研究地球(包括部分天体)的化学组成、化学作用和化学演化的科学2、地球化学的基本问题:【填空】(1)质:地球系统中元素的组成(2)量:元素的共生组合和赋存形式(3)动:元素的迁移和循环(4)史:地球的历史和演化3、地球化学研究思路:【简答】在地质作用过程中,在宏观地质体变化和形成的同时,亦伴有大量肉眼难以辨别的化学组成变化的微观踪迹,它们包含着重要的定性和定量的地质作用信息,应用现代化学分析测试手段,剖析这些微观踪迹,从而揭示宏观地质作用的奥秘。

即“见微而知著”。

第一章地球和太阳系的化学组成第一节地球的结构和组成1、地球的圈层结构、主要界面名称:(1)地震波(P波和S波)在地球内部传播速度的变化,反映出地球内部物质的密度和弹性是不均一的。

这种不均一性在地球的一定深度表现为突变性质。

由此得出,地球内部具有壳层结构的概念,即认为地球由表及里分为地壳、地幔和地核三个部分。

界面分别为:莫霍面和古登堡面。

(2)上地壳和下地壳分界面为康拉德面。

上地壳又叫做硅铝层,下地壳又叫做硅镁层。

大陆地壳由上、下地壳,而大洋地壳只有下地壳。

【填空】2、固体地球各圈层的化学成分特点:(分布顺序)地壳:O、Si、Al、Fe、Ca地幔:O、Mg、Si、Fe、Ca地核:Fe-Ni地球:Fe、O、Mg、Si、Ni第二节元素和核素的地壳丰度1、基本概念:【名词解释】(1)地球化学体系:我们把所要研究的对象看作是一个地球化学体系,有一定的空间,处于特定的物理-化学状态,并且有一定时间的连续(2)丰度:研究体系中被研究元素的相对含量(3)克拉克值:地壳中元素的平均含量(4)质量克拉克值:以质量计算表示的克拉克值(5)原子克拉克值:以原子数之比表示的元素相对含量。

它是指某元素在某地质体全部元素的原子总数中所占原子个数的百分数。

(6)浓度克拉克值:某一元素在地质体中的平均含量与克拉克值的比值2、克拉克值的变化规律:(1)递减:元素的克拉克值大体上随原子序数的增大而减小。

地球化学丰度值

地球化学丰度值

地球化学丰度值地球化学丰度值是指地球上各种元素在地壳、海洋和大气中的丰度。

地球化学丰度值反映了地球上各种元素的分布情况,对于研究地球的物质组成和演化具有重要意义。

本文将介绍一些地球化学丰度值高的元素及其在地球上的分布情况。

我们来看一下地壳中丰度较高的元素。

地壳是地球最外层的固体外壳,主要由氧、硅、铝和铁等元素组成。

其中,氧是地壳中最丰富的元素,约占地壳质量的46.6%,主要以氧化物的形式存在。

硅是地壳中第二丰富的元素,约占地壳质量的27.7%,主要以硅酸盐的形式存在。

铝是地壳中第三丰富的元素,约占地壳质量的8.13%,主要以氧化铝的形式存在。

铁是地壳中第四丰富的元素,约占地壳质量的5%,主要以氧化铁的形式存在。

除了地壳,海洋也是地球上元素丰度的重要储库。

海洋中丰度较高的元素主要有氯、钠、镁和硫等。

氯是海水中最丰富的元素,约占海水质量的55.3%,主要以氯化物的形式存在。

钠是海水中第二丰富的元素,约占海水质量的30.6%,主要以氯化钠的形式存在。

镁是海水中第三丰富的元素,约占海水质量的3.7%,主要以氯化镁的形式存在。

硫是海水中第四丰富的元素,约占海水质量的0.088%,主要以硫酸盐的形式存在。

大气是地球上元素丰度的另一个重要储库。

大气中丰度较高的元素主要有氮、氧、氩和二氧化碳等。

氮是大气中最丰富的元素,约占大气质量的78%,主要以氮气的形式存在。

氧是大气中第二丰富的元素,约占大气质量的21%,主要以氧气的形式存在。

氩是大气中第三丰富的元素,约占大气质量的0.93%,主要以氩气的形式存在。

二氧化碳是大气中丰度较高的温室气体,其含量约占大气质量的0.04%,主要由人类活动和自然过程产生。

除了地壳、海洋和大气,地球内部也存在丰富的元素。

地球内部丰度较高的元素主要有铁、镍、硫和镁等。

地球内核主要由铁和镍组成,约占地球质量的35%。

地球外核主要由铁和镍组成,约占地球质量的30%。

地球地幔主要由硅、镁和铁等元素组成,约占地球质量的65%。

地球化学

地球化学

一.名称解释克拉克值:元素在地壳中的丰度。

浓度克拉克值:元素在某一地质体中的平均含量与其克拉克值之比,反映元素在地质体中的浓集程度。

类质同像:某些物质在一定的外界条件下结晶时,晶体中的部分构造位置随机地被介质中的其他质点所占据,结果只引起晶格常数的微小改变,晶体的构造类型、化学键类型等保持不变。

地球化学:地球化学是研究地球(包括部分天体)的化学组成,化学作用和化学演化的科学。

元素的赋存形式:元素在一定自然过程或其演化历史中的某个阶段所处的状态及与共生元素间的结合关系。

地球化学障:在元素迁移途中,如果环境的物理化学条件发生了急剧变化,导致介质中原来稳定迁移的元素其迁移能力下降,元素因形成大量化合物而沉淀,则这些引起元素沉淀的条件或因素就称为地球化学障。

(不)相容元素:在岩浆结晶作用过程中,那些(不)容易以类质同像的形式进入固相的微量元素,称为(不)相容元素。

同位素分馏:是指在一系统中,某元素的同位素以不同的比值分配到两种物质或两相中的现象。

元素地球化学亲和性:在自然体系中元素形成阳离子的能力和所显示出的有选着地与某种阴离子结合的特性。

能斯特分配系数:在温度、压力恒定的条件下,微量元素i(溶质)在两相分配达平衡时其浓度比为一常数(KD),此常数KD称为分配系数,或称能斯特分配数。

亨利定律(稀溶液定律):在无限稀释的溶液中,溶质的浓度n与溶质摩度N成正比。

浓度系数:元素在矿床中最低工业品位与克拉克值之比。

活度积:当T 一定时,难溶强电解质溶液中离子活度的乘积为一常数。

同离子效应:在难溶化合物的饱和溶液中加入与该化合物有相同离子的易溶化合物时,使原难溶化合物的溶解度降低。

盐效应:当溶液中存在易溶盐类时,溶液的含盐度对元素的溶解度有影响。

溶液中易溶电解质的浓度增大, 导致其他溶解度增大的现象。

二、填空题1.地球化学研究方法:反序法和类比法2.补充稀土元素57La 58Ce 59Pr *60Nd 61Pm 62Sm 63Eu 64Gd 65Tb 66Dy 67Ho 68 Er 69Tm 70Yb 71Lu 39Y镧铈镨钕钜钐铕钆铽镝钬铒铥镱镥钇3.稀土元素的存在形式:被吸附状态、类质同象、独立矿物。

地球化学重点整理

地球化学重点整理

地球化学重点整理Part I 后半学期内容Chap1 宇宙和地球的成因及组成1.元素丰度的定义、表达形式、研究意义定义:化学元素在一定自然体系中的相对平均含量。

表达形式:元素丰度值采用的是相对于106个Si 原子的各个元素的原子数,即原子丰度值,选择Si 作为标准是因为该元素分布广且挥发性又小,因而稳定性好。

意义:丰度实际上是一个体系的背景,它是是地球化学的几个基本问题之一,在地球化学的发展中必不可少的工作。

2.化学元素在太阳系行星中的分布特点类地行星:主要元素是Fe, Si, Mg等非挥发性元素;巨行星:化学成分以H、He为主,亲铁、亲石元素少;远日行星:成分以C、N、O为主,H、He比例不大,少量亲铁-亲石元素。

3.确定太阳系元素丰度的途径太阳系平均化学成分或元素宇宙丰度的确定主要依据两类数据:一是根据太阳大气光谱资料确定太阳系中挥发性元素含量。

二是根据球粒陨石的化学组成确定太阳系中非挥发性元素的组成和含量。

4.元素在宇宙中的丰度宇宙中元素分布的如下特征规律:1. 宇宙中最丰富的元素为H 和He,H/He 比值为12.5。

2. 原子序数较低(Z<50)的轻元素随原子序数增加呈指数递减,而在较重元素范围内(Z>50),不仅元素的丰度低,而且丰度值几乎不变,即丰度曲线近乎水平。

3. 原子序数为偶数的元素其丰度值大大高于原子序数为奇数的相邻元素。

4. 与He 相邻的元素Li、Be 和B 具有很低的丰度,按较轻元素的丰度水平它们是非常亏损的元素;O 和Fe 呈明显的峰出现在元素丰度曲线上,说明它们是过剩的元素5. Tc 和Pm 没有稳定性同位素,在宇宙中不存在;原子序数大于83(Bi)的元素也没有稳定同位素,它们都是Th 和U 的长寿命放射成因同位素。

在丰度曲线上这些元素的位置空缺。

6. 质量数为4的倍数的核素或同位素具有较高的丰度,如4He、16O、40Ca、56 Fe和140Ce等。

1太阳系和地球系统元素的丰度详解

1太阳系和地球系统元素的丰度详解

第一章太阳系和地球系统的元素丰度元素丰度是每一个地球化学体系的基本数据,可在同一或不同体系中用元素的含量值来进行比较,通过纵向(时间)、横向(空间)上的比较,了解元素动态情况,从而建立起元素集中、分散、迁移活动等一系列地球化学概念。

从某种意义上来说,也就是在探索和了解丰度这一课题的过程中,逐渐建立起近代地球化学。

研究元素丰度是研究地球化学基础理论问题的重要素材之一。

宇宙天体是怎样起源的?地球又是如何形成的?地壳中主要元素为什么与地幔中的不一样?生命是怎么产生和演化的?这些研究都离不开地球化学体系中元素丰度分布特征和规律。

基础概念太阳系的组成及元素丰度地球的结构和化学成分地壳元素的丰度区域中元素分布的研究1.1基本概念1.地球化学体系按照地球化学的观点,我们把所要研究的对象看作是一个地球化学体系。

每个地球化学体系都有一定的空间,都处于特定的物理化学状态(C、T、P等),并且有一定的时间连续。

这个体系可大可小。

某个矿物包裹体,某矿物、某岩石可看作一个地球化学体系,某个地层、岩体、矿床(某个流域、某个城市)也是一个地球化学体系,从更大范围来讲,某一个区域、地壳、地球直至太阳系、整个宇宙都可看作为一个地球化学体系。

不同尺度的地球化学体系实例:太阳系、地球、自然金矿物地球化学的基本问题之一就是研究元素在地球化学体系中的分布(丰度)、分配问题,也就是地球化学体系中元素“量”的研究。

2.分布与丰度所谓元素在体系中的分布,一般认为是元素在这个体系中的相对含量(以元素的平均含量表示),即元素的“丰度”。

其实“分布”比“丰度”具有更广泛的涵义:体系中元素的丰度值实际上只是对这个体系里元素真实含量的一种估计,它只反映了元素分布特征的一个方面,即元素在一个体系中分布的一种集中(平均)倾向。

但是,元素在一个体系中,特别是在较大体系中的分布决不是均一的,还包含着元素在体系中的离散(不均一)特征,因此,元素的分布包括: ①元素的相对含量(平均含量=元素的“丰度”);②元素含量的不均一性(分布离散特征数、分布所服从的统计模型)。

地球化学知识点总结(详细)

地球化学知识点总结(详细)

第一章克拉克值:元素在地壳中的丰度,称为克拉克值。

元素在宇宙体或地球化学系统中的平均含量称之为丰度。

丰度通常用重量百分数(%),PPM(百万分之一)或g/t表示。

2 .富集矿物:指所研究元素在其中的含量大大超过它在岩石总体平均含量的那种矿物。

3. 载体矿物:指岩石中所研究元素的主要量分布于其中的那种矿物。

4. 浓集系数 =工业利用的最低品位/克拉克值。

为某元素在矿床中可工业利用的最低品位与其克拉克值之比。

5.球粒陨石:是石陨石的一种。

(约占陨石的84%):含有球体,具有球粒构造,球粒一般为橄榄石和斜方辉石。

基质由镍铁、陨硫铁、斜长石、橄榄石、辉石组成。

划分为: E群——顽火辉石球粒陨石,比较稀少;O群——普通球粒陨石: H亚群—高铁群,橄榄石古铜辉石球粒损石;L亚群—低铁群,橄榄紫苏辉石球粒陨石; LL亚群—低铁低金属亚群;C群——碳质球粒陨石,含有碳的有机化合物和含水硅酸盐,如烷烃、芳烃、烯烃、氨基酸、卤化物、硫代化合物等。

为研究生命起源提供重要信息。

分Ⅰ型、Ⅱ型和Ⅲ型。

Ⅰ型其非挥发性组成代表了太阳系星云的非挥发性元素丰度。

6.浓度克拉克值=某元素在地质体中的平均含量/克拉克值,反映地质体中某元素的浓集程度。

1.陨石在地化研究中的意义:(一)陨石的成分是研究和推测太阳系及地球系统元素成分的重要依据:(1)用来估计地球整体的平均化学成分。

1陨石类比法,即用各种陨石的平均成分或用球粒陨石成分来代表地球的平均化学成分。

2地球模型和陨石类比法来代表地球的平均化学成分,其中地壳占质量的1%,地幔31.4%,地核67.6%,然后用球粒陨石的镍—铁相的平均成分加5.3%的陨硫铁可以代表地核的成分,球粒陨石的硅酸盐相平均成分代表地壳和地幔的成分,用质量加权法计算地球的平均化学成分。

(2)I型碳质球粒陨石其挥发性组成代表了太阳系中非挥发性元素的化学成分。

(二)陨石的类型和成分是用来确定地球内部具层圈结构的重要依据:由于陨石可以分为三种不同的陨石—石陨石、石铁陨石和铁陨石,因而科学家设想陨石是来自某种曾经分异成一个富含金属的核和一个硅酸盐外壳的行星体,这种行星经破裂后就成为各种陨石,其中铁陨石来自核部,石铁陨石来自金属核和硅酸盐幔的界面,而石陨石则来自富硅酸盐的幔区。

第一章 元素的丰度与分布

第一章 元素的丰度与分布

第一章元素的丰度与分布第一节元素的宇宙丰度我们常说的元素宇宙丰度,实际上是太阳系的元素丰度,元素的宇宙丰度是研究元素起源的理论依据,是解释各类天体演化过程的基础。

由太阳、行星及其卫星、小行星、营星、流星体和星际物质构成的天体系统称为太阳系。

太阳的质量占整个太阳系总质量的99.8%,而其它成员总合仅占o.2%。

按成分特点,九大行星可以划分为三种类型:类地行星:顾名思义,它指与地球类似的行星,包括水星、金星、地球和火星。

其特点是质量小、密度大、体积小、卫星少。

成分特点是以岩石物质为主,富含Mg、Si、Fe等,含亲气元素少;巨行星:木星和土星。

它们的体积大、质量大、密度小、卫星多。

如果以地球质量和体积分别为1,则土星分别为95.18和745,木星分别为317.94和1316。

其成分特点是主要含H、He,亲石和亲铁元素少;远日行星:天王星、海王星、具王星。

其成分特点是以冰物质为主。

H含量估计为10%,He、Ne平均为12%。

上述三类行星中岩石物质:冰物质:气物质的比值分别为1:10—‘:10—y—lo“’;O.02:o.07:o.9120.195:0.68:0.12。

以上三类行星主要元素的原子相对丰度如表1.1所示:随着行星际空间探测的发展,地球和月球成分的大量精细研究,各类陨石元素组成数据的积累,雪星、流星体成分的测定,“使之对太阳系化学组成的研究获得了比较满意的结果,对各行星及卫星也提出了多种化学组成模式。

如前所述,太阳系的行星成分可分三大类:岩石质的;岩石质和冰物质的;气物质的。

根据平衡凝聚模型,由于太阳星云凝聚过程中温度的差异,距太阳愈远温度愈低,因而各行星区凝聚物的成分和含量均不相同。

水星:主要由难熔金属矿物,铁镍合金和少量顽辉石组成;金星:除上述成分外,还含有钾(钠)铝硅酸盐,但不含水;地球;除上述成分外,还含有透闪石等一些含水硅酸盐和三种形式的铁(金属铁,FeO,FeS),其中金属钦和FeS形成低熔点混合物,在放射性加热下熔化、分异,形成早期地核。

第一章_自然体系中元素丰度-LZ-Formal

第一章_自然体系中元素丰度-LZ-Formal

3. 宇航事业
上世纪50年代以来,人类相继发射了人造地球卫星和各种地球探 测器,对地球高层大气的成分进行了测定。另外,还对水星、金星、 火星、木星、土星及其卫星大气层的结构和成分进行了探测。1969年 阿波罗-11登月,此次登月及其他的登月共采集月球样品380Kg(送给 我国1克,其中0.5克用于研究,另外0.5克封存),使得人们对月球的 化学成分、内部结构、演化历史增添了许多新的知识。
根据对世界各地不同类型陨石的研究,获得以下基本认识:
①陨石来自某种曾经分异成一个富金属核和一个硅酸盐包裹层的行星 体,这种天体的破裂就导致各类陨石的形成——一个母体形成陨石;
②石陨石与地球上的基性、超基性火山岩矿物组成和化学成分相似, 铁陨石与地核的化学成分相似。陨石的母体在组成上、结构上与地球 极为相似——推测地球内部结构和化学成分;
已有的科学证据表明,太阳系物质具有共同的 起源,地球等星体与太阳系是联系的,因此可以通 过对太阳系形成过程的了解来认识地球和其它行星 的形成与演化。由于太阳占据了太阳系质量的绝大 部分,通过对其化学组成的了解,并结合陨石、月 球和其它行星组成的研究成果,可对元素在太阳系 中的丰度特征进行确定。
2.1 太阳系或天体中元素丰度的研究方法

关于宇宙的时代目前认识不统一,但多数证据表明其年龄 约为17-11 Billion Year。 太阳系的年龄为4.5 Billion Year,显然属较年轻的星系。 在茫茫宇宙中,太阳系仅为“沧海一粟”。因此,通常提 出的元素宇宙丰度应该系指元素的太阳系丰度。 元素在太阳系中的丰度可理解为元素在太阳系中的分布。 以此为基础,通过对比元素在太阳系中各组成星体中元素 的分配特征,可对包括地球在内的各星体的形成进行研究。 目前对太阳系化学组成进行研究的主要途径的:太阳光谱 测量、陨石研究、宇航样品和星体观察等。

地球化学-化学元素丰度与分布

地球化学-化学元素丰度与分布
大爆炸诞生时只存在高密度的基本粒子(质子,中子,电子等) 和反粒子(反质子,反中子,反电子等),当温度降到 1012K时,发生氢核聚变反应:
• 1H + 1H => 2D+ ++ + 0.422MeV • 2D + 1H => 3He + + 5.493MeV • 3He + 3He => 4He + 21H + 12.859MeV
地球化学-化学元素丰度与分布
C.中子俘获过程(铁以后的元素)
中子捕获反应是恒星演化到最晚阶段才开始 发生的重要反应,由此产生原子序数大于 26(Fe)的重元素。
a.慢中子俘获(s 过程):一个原子的两次 中子俘获之间有足够时间让生成核发生衰 变( 衰变),可合成元素至A=209。
b.快中子俘获(r 过程):两次俘获时间很 短( 衰变较少),可合成A=209以后的 元素。
2. 地球化学的体系:泛指一定范围内或同类的 事物按照一定的秩序和内部联系组合而成的整 体,体系可大可小。
火山角砾岩 地球化学-化学元素丰度与分布
目前已建立的元素丰度体系
地球化学-化学元素丰度与分布
3.与丰度相关的名词
(1)克拉克值:是地壳中元素的重量百 分数的丰度单位。
(2)区域克拉克值:是指地壳不同构造 单元中元素的丰度值。如克拉通地壳 元素丰度值。
Figure2. Winter (2001) An Introduction to Igneous and Metamorphic Petrology. Prentice Hall. Data from Sun and McDonough (1989). 地球化学-化学元素丰度与分布

地化复习1~5

地化复习1~5

第一章1.太阳系元素丰度的特征①H和He是丰度最高的两种元素,其原子数几乎占太阳中全部原子数目的98%②原子序数较低的范围内(Z<45),元素丰度随原子序数增大呈指数递减,而(Z>45)各元素丰度值很相近。

③质量数为4的倍数的核素或同位素具有较高丰度。

④原子序数为偶数的元素其丰度大大高于相邻原子序数为奇数的元素。

这一规律称为奥多-哈根斯法则,亦即奇偶规律。

⑤Li、Be和B具有很低的丰度,属于强亏损的元素,而O和Fe呈现明显的峰,它们是过剩元素。

2.陨石类型及其化学成分①铁陨石(siderite)金属含量大于90%。

主要由金属Ni,Fe(占98%)和少量其他元素组成(Co,S,P,Cu,Cr,C等)。

②石陨石(aerolite)主要由硅酸盐矿物组成(橄榄石、辉石)。

这类陨石可分为两类,根据它们是否含有球粒硅酸盐结构,分为球粒陨石(约含10%金属)和无球粒陨石(1%)。

③铁石陨石(sidrolite)约含50%金属。

由数量上大体相等的Fe-Ni和硅酸盐矿物组成,是上述两类陨石的过渡类型。

3. 研究陨石成分的意义①是认识宇宙天体、行星的成分、性质及其演化的最易获取、数量最大的地外物质;②是认识地球组成、内部构造和起源的主要介质;③陨石中60多种有机化合物是非生物合成的“前生物物质”,为探索生命前期化学演化开拓了新途径;④可作为某些元素和同位素的标准样品(稀土元素,铅、硫同位素等)。

4.中国的嫦娥计划有何现实意义(百度)百度的:其一,强大的政治影响力其二,培养科技人才,促进科学进步。

其三,带动国内经济增长。

5. 概念:丰度、常量元素、微量元素、CAI、奥多-哈根斯法则丰度:元素在地球化学体系中的平均含量。

常量元素(major element):(氧化物重量百分比)含量>0.1%微量元素(Trace element):含量<0.1%CAI:富钙、铝难熔包体,形成于太阳星云演化历史的最初始阶段,保留了星云最原始的信息,具有同位素异常和大量灭绝核素的子体,是研究早期太阳星云形成和演化的探针。

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Allende carbonaceous chondrite
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元素含量相对于 Si=106标准化,元素 含量测量精度为510%; 由于元素之间含量 水平差异过大,作 图采用了对数值坐 标。
太阳大气层与CI 球粒陨石元素含 量关系图
碳质球粒陨石的研究意义
探讨太阳系元素丰度 探讨太阳系早期的形成演化历史 探讨生命物质起源
Goldschmidt (1937)采用硅酸盐:镍-铁:陨硫铁=10 : 2 : 1 比例,获得以下陨石平均化学成分:
元素 % Ca 1.33 O 32.3 Na 0.6 Fe 28.8 Cr 0.34 Si 16.3 Mn 0.21 Mg 12.3 K 0.15 S 2.12 Ti 0.13 Ni 1.57 Co 0.12 Al 1.38 P 0.11
宇航员
月球车
火星车
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嫦娥工程
嫦娥一号
嫦娥一号 嫦娥一号 月球车
Ti元素
嫦娥一号全月面 钛、铁元素分布图 (据“中国探月”网站)
Fe元素
嫦娥一号
摘自“中国探月”网站
月球的物质成分、分布规律和演化特征是月球探测的一个 最主要、最基本的任务,化学元素和矿物的含量与分布特征是 月球地质演化研究的基本素材。同地球科学一样,月球科学最 基本的任务就是认识月球的形成和演化,而要了解月球的演化 历史,首先需要知道的就是月球的化学组成和物质状态,通过 研究化学元素的含量和分布特征来反演月球的演化过程,分析 、研究月球的整体化学成分与化学演化历史,进而为研究地月 体系的起源方式与化学演化过程等提供最直接和最有效的科学 依据。
Pb 2170 å,Ag 3281 å,Au 2428 å (1å= 10-10 m)
太阳光谱的谱线数和它们的波长主要取决于太阳表层中所存在的 元素,而这些谱线的亮度取决于以下因素:
1)元素的相对丰度;
2)温度;
3)压力。 在温度和压力固定的条件下,元素丰度愈大,则谱线的亮度愈强。
McMath-Pierce 太阳望远镜 也称太阳塔
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3. 宇航事业
1950年代以来,人类相继发射了人造地球卫星和各种地 球探测器,对地球高层大气的成分进行了测定。另外,还 对水星、金星、火星、木星、土星及其卫星大气层的结构 和成分进行了探测。1969年阿波罗-11登月,采集月球样品 380Kg( 尼克松1972 年访华送给毛泽东 1 克作为礼物,其中 0.5克欧阳自远用于研究,另外0.5克封存),使得人们对月 北京天文馆 球的化学成分、内部结构、演化历史增添了许多新的知识。 镇馆之宝
③各种陨石分别形成于不同的行星母体; ④陨石的年龄与地球的年龄相近(利用铅-铅同位素等时线获得的陨石 年龄为45.5±0.7亿年); ⑤陨石等地外物体撞击地球,将突然改变地表的生态环境、诱发大量 的生物灭绝,构成了地球演化史中频繁而影响深远的突变事件,因此 对探讨生态环境变化、古生物演化和地层划分均具有重要意义。
对溶液和气态样品也有相应的含量表达方式(举例)

元素丰度是每一个地球化学体系的基本数据。可在同一或 不同体系中用元素的含量值来进行比较,通过纵向(时 间)、横向(空间)上的比较,了解元素变异动态,从而 建立起元素集中、分散、迁移活动等地球化学概念。在某 种意义上,正是在探索和了解元素丰度的过程中,近代地 球化学才逐渐建立起来。 元素丰度是研究地球化学基础理论问题的重要素材之一。 宇宙天体是怎样起源的?地球又是如何形成的?地壳中主 量元素组成为什么与地幔中的不一样?生命是怎么产生和 演化的?这些研究都离不开对地球化学体系中元素丰度分 布特征和规律的了解。
太阳是太阳系中的恒星和中心,其质量为1.9831033g, 约为地球的33万倍,占整个太阳系总质量的99.8%。太阳的 直径为1,391,000km,体积为地球的130万倍。
太阳系与宇宙元素丰度

元素在太阳系中的丰度可理解为元素在太阳系中的分布。 以此为基础,通过对比太阳系中各组成星体中元素的分配 特征,可对包括地球在内的各星体的形成进行研究。
地壳中元素的分配指在地壳形成后,随着后期地质事件的叠加, 元素在地壳的各个不同部位和各种地质体中的平均含量。这是不同的 物理化学条件下元素在地壳各部分发生迁移、调整的结果。 元素的分配取决于下列因素:
1) 地质作用中元素的迁移
2) 元素的化学反应 3) 元素电子壳层结构及其地球化学性质
分布与分配的关系
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6. 元素丰度的研究意义

§2 元素在太阳系或宇宙体中的丰度
已有的科学证据表明,太阳系物质具有 共同的起源,因此可通过对太阳系形成过程的 了解来认识地球和其它行星的形成与演化。由 于太阳占据了太阳系质量的绝大部分,通过对 其化学组成的了解,并结合陨石、月球和其它 行星组成的研究成果,可对元素在太阳系中的 丰度特征进行确定。

目前对太阳系化学组成进行研究的主要途径有:太阳光谱 测量、陨石研究、宇航样品和星体观察等。
2.1 太阳系或天体中元素丰度的研究方法
1、 太阳和其它星系的辐射谱线研究
由于太阳表面温度极高 (5700K,太阳核的温度可能高达14106K), 因此各种元素的原子均处于激发状态,从而不断地辐射出各自的特殊 光谱。例如:
基本认识
由表可以看出,元素O、Fe、Si、Mg、S、Ni、Al、Ca是陨石的 主要化学组成。
根据对世界各地不同类型陨石的研究,获得以下基本认识:
①陨石来自某种曾经分异成一个富金属核和一个硅酸盐包裹层的行星 体,这种天体的破裂导致了各类陨石的形成;
②石陨石与地球上的基性、超基性火山岩矿物组成和化学成分相似, 铁陨石与地核的化学成分相似。陨石的母体在组成上、结构上与地球 极为相似;
2. 元素分布
元素分布是指元素在某个宇宙体或地质体(太阳、行星、 陨石、地球、地圈、地壳)中的整体(平均)含量。 元素在地壳中的原始分布量与下列因素有关: 元素的起源 元素的质量 原子核的结构、性质 地球演化过程中的热核反应(放射性衰变)
1) 2) 3) 4)
3. 元素分配
分配是指元素在各宇宙体或地质体内部不同部分或区 段中的含量。对元素分配进行观察的参考点来自元素的分 布。
对月球元素和物质类型的整体性探测是我国嫦娥一期工程四大科学 目标之一。为实现这一目标,“嫦娥一号”卫星将携带三种科学仪器: 干涉成像光谱仪、伽玛射线谱仪和X射线谱仪,对月球进行为期一年的 物质成分的科学探测,其中伽马射线谱仪和X射线谱仪主要用来探测月 表物质的元素含量,而干涉成像光谱仪则主要用来探测矿物的含量。
19
地球与太阳系物质具有共同起源的重要证据
陨石的Pb-Pb等时线,地球的沉积物也落于此线上, 指示陨石和地球具有共同的物质起源



陨石主要是由镍-铁合金、结晶硅酸盐或两者的混合物所组成,按 成份组成可分为三类: 1)铁陨石(siderite)。主要由金属Ni、Fe(占98%)和少量其他元 素组成(Co、S、P、Cu、Cr和C等)。 2)石陨石(aerolite)。主要由硅酸盐矿物组成(橄榄石、辉石)。 这类陨石按照它们是否含有球粒硅酸盐结构,可进一步分为两类:球 粒陨石和无球粒陨石。 3)铁石陨石(sidrolite)。由数量上大体相等的Fe-Ni和硅酸盐矿 物组成,是上述两类陨石的过渡类型。
元素的分布与分配是一个相对的概念,它们之间具有 一定的联系。化学元素在地壳中的分布,也就是元素在地 球中分配的具体表现,而元素在地壳各类岩石中的分布, 则又是元素在地壳中分配的表现。
4. 元素的丰度
通常将化学元素在任何宇宙体或地球化学系统中(如 地球、地球各圈层或各个地质体等)的相对平均含量称之 为丰度。 丰度-平均含量(空间尺度) 元素的分布、分配及元素的丰度均是用来度量元素的 含量特征的概念。

陨石类型
铁陨石
石陨石
铁石陨石
陨石是行星增生过程不同阶段的“化石”:
铁陨石
铁石陨石
球粒陨石
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无球粒陨石
球粒陨石:是最丰富的一类陨石(91.5%),特点是内部含 有大量毫米到亚毫米大小的硅酸盐球体,主要由基质、球粒、 金属和一些特殊矿物集合体组成。 球粒陨石是太阳系内最原始的物质,是从原始太阳星云中 直接凝聚出来的产物,它们的平均化学成分代表了太阳系的化 25 学组分。
第一章 太阳系和地球的元素丰度
内容提要



基本概念 元素在太阳系中的分布规律 地球的结构和化学成分 (大陆)地壳元素丰度 地幔元素丰度 地球元素丰度 地核元素丰度
具体区域元素丰度的研究
引言

地球化学的定义告诉我们,地球化学研究的主要内容是地 球及部分天体的化学组成及其化学运动。因此,了解地球 和太阳系的化学组成特征是地球化学的基础研究内容。 现有的科学技术条件下,我们目前了解最多的是地球和太 阳系的化学组成。太阳系具有共同的起源,但组成太阳系 的各星体具有不同的演化特征,导致了各星体不同的化学 组成。因此,要认识太阳系的起源与演化,有必要了解太 阳系各组成星体的现有化学组成。

陨石的主要矿物组成:FeNi 合金、橄榄石、辉石 等。陨石中共发现140种矿物,其中39种在地球(地壳浅部 )上尚未发现,如褐硫钙石CaS,陨硫铁FeS。这说明这些
陨石形成于缺水、缺氧的特殊物理化学环境。
陨石的平均化学成分
要计算陨石的平均化学成分必须解决两个问题:

首先要了解各种陨石的平均化学成分; 其次要统计各类陨石的比例。 各学者采用的方法不一致。
十亿分之 billion
万亿分之 trillion
地球化学中对常量元素(major
elemnt或称主量元素)的含量一般用其 氧化物的重量百分数(%)表示,而对微量元素(trace element)通常用百 万分之n来表示。

表示方法:g/t(克/吨)、μg/g、ppm 1g/t = 1μg/g = 10-4 % = 10-6
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