地壳的基本元素分布特征及其在地球演化中的意义
第二章 地壳和地幔的元素组成
与太阳系相比，地壳和地球都明显地贫H、He、Ne、 N等气体。与地球相比，地壳明显贫Fe和Mg，同时富 集Al，K和Na。
e.亲铜元素主要进入硫化物相
2、主要估算方法
多基于和CI球粒陨石中难熔亲石元素比值的 比较；或者根据地幔包体或地球物理资料确 定原始地幔中某一元素（如TiO2,FeO)含量， 再根据其它元素与难熔亲石元素的比值，算 出其他元素的含量。
（1）地幔模型法（Anderson,1983）： 用球粒陨石中难熔元素比值作为制约条件，计算 出原始地幔相当于以下5种岩石的混合物： 超镁铁质岩（32.6%） 平均地壳岩石（0.56%） 洋中脊玄武岩（6.7%） 金伯利岩（0.11%） 斜方辉石岩（59.8%）
（2）与地球以外的星球进行对比：通过对陨 石、月岩组成的研究，了解地幔的演化及组成。
（3）实验岩石学的方法：模拟地幔的高温高 压条件，进行岩石、矿物相转变的实验。
（4）根据地球物理的资料：了解地幔的密度、 弹性、粘度、热状态等性质，从而更好地限定 地幔的岩石学模型。
第三节 地幔的元素组成
二 原始地幔成分的确定
元素丰度若按克拉克值递减的顺序来排列，其 次 序 为 O 、 Si 、 Al 、 Fe 、 Ca 、 Na 、 K 、 Mg 、 （H）、Ti、C、Cl……等。
（约1%）
3 1
2 (%)
b、空间上，上下地壳分布不均匀，陆壳和洋壳分布 不均匀，陆壳内，各板块、地质体内分布不均一。
中国大地构造格架及动力学成因介绍
中国大地构造格架及动力学成因介绍中国大地构造格架及动力学成因介绍胡经国本文作者的话中国大地构造形成演化与大地构造分区研究已有百余年的历史。
由于不同大地构造学派对中国大陆地壳形成演化有不同的认识和方法论，因而对于整体论述中国大地构造分区有不同的方案。
《中国大地构造格架及动力学成因》一文，在“新全球构造”思想指导下，以板块构造学说为基础，以大陆动力学为线索，对中国区域大地构造及其演化进行了讨论，并且进行了构造区划。
由于板块构造随着时间的推移不断发生变化，因而该文的构造区划以古生代时中国的板块构造格局为基础，同时考虑前古生代和后古生代时期中国的地壳演化，将中国大地构造划分为7个一级构造单元（板块）和30个二级构造单元，包括克拉通（或微陆块）和不同时期的造山带。
本文根据《中国大地构造格架及动力学成因》一文，将其主要内容介绍于下，仅供读者进一步了解和研究该文参考。
特此说明。
下面是正文一、概述1、大地构造单元及其划分该文指出，大地构造分区又叫做大地构造单元划分，是大地构造研究成果的表达方式之一。
它可以直接服务于资源预测需求，作为成矿地质背景或油气盆地分析以及地质灾害评估的基点。
若一个大区域尺度的地壳物质组成、岩石构造组合以及地球物理和地球化学场明显不同于相邻地域，则这样的一个区域就是一个大地构造单元。
大地构造单元既反映了地壳物质组构上大地构造环境（或大地构造相）的时空属性，又具有不同构造阶段的时空层次属性。
板块构造将6大（或更多）板块作为全球的一级构造单元，并将分隔它们的边界也作为构造带看待。
但是，板块构造观的构造单元的细结构划分，以及中国大地构造单元的细结构划分，需要结合特定区域的地质特征进行厘定。
2、不同大地构造观和学派的出现该文指出，近数十年来，由于各个学科的迅猛发展，包括对海洋的研究、对地壳深部的研究等，因而促使大地构造学的研究取得了一些重大的突破，有了极大的进展。
这些在近年出现的许多不同的大地构造观和学派中，都得到了充分的体现。
地球化学
1.3.3 地壳化学成分特征和元素克拉克值的地球化学意义1.3.3.1 地壳元素丰度特征分析1) 地壳中元素相对的平均含量极不均匀。
按维氏（1949）值，丰度最大的元素（O=45.6%）比丰度最小的元素（Rn－氡,7×10-17%）在含量上大1017倍，相差十分悬殊。
按克拉克值递减的顺序排列，含量最多的前3种元素（O、Si、Al）即占地壳总重量的81.3％(图1.12)；含量最多的前9种元素（O、Si、Al、Fe、Ca、Na、K、Mg）占地壳总重量的99.1％，其它元素只占0.9%，而前15种元素的重量占99.6－99.8％，其余77种元素总重量仅占地壳总重量的0.4－0.2％。
微量元素在地壳中的分布也是不均匀的，它们的丰度可以相差达107倍。
2) 元素克拉克值与周期表对比。
克拉克值大体上随原子序数的增大而减小。
周期表中前26种元素（从H至Fe）的丰度占地壳总重量的99.74％。
但Li、B、Be及惰性气体的含量并不符合上述规律。
周期表中原子序数为偶数的元素总分布量（占86.36％）大于奇数元素的总分布量（占13.64％），相邻元素偶数序数的元素分布量大于奇数元素分布量，这一规律称为奥多－哈根斯法则。
这一规律仍粗略地与太阳系元素的分布规律相同。
这一事实再次说明地球、地壳在物质上同太阳系其它部分的统一性。
图1.12 地球地壳中的组成、主要岩石和主要矿物(Krauskopf et al,1995)3) 若按元素丰度排列，太阳系、地球、地幔和地壳中主要的10种元素的分布顺序是：太阳系：H>He>O>Ne>N>C>Si>Mg>Fe>S地球：Fe>O>Mg>Si>Ni>S>Ca>Al>Co>Na地幔：O>Mg>Si>Fe>Ca>Al>Na>Ti>Cr>Mn地壳：O>Si>Al>Fe>Ca>Na>K>Mg>Ti>H与太阳系和宇宙相比，地球和地壳明显贫H、He、Ne和N等气体元素，表明由宇宙物质形成地球的演化过程必然伴随气态元素的散失。
武理化学知识点总结
武理化学知识点总结武理化学是地球化学中的一个重要领域，它研究的是地球中物质的组成、性质和变化规律。
在这个领域中，有许多重要的知识点，包括地球化学元素、地球化学物质循环、地球化学地球历史和地球化学分析方法等。
下面我们来对这些知识点进行总结。
1. 地球化学元素地球化学元素是构成地球的基本物质，它们包括地壳元素、地幔元素和核心元素。
地壳元素主要分布在地壳中，包括氧、硅、铝、铁、钙等元素；地幔元素主要分布在地幔中，包括镁、铁、硅、铝等元素；核心元素主要分布在地球核心中，包括铁、镍等元素。
地球化学元素的分布和演化对地球的结构和性质有重要影响。
2. 地球化学物质循环地球化学物质循环是指地球中物质的流动和演化过程，它包括了岩石圈、大气圈、水圈和生物圈。
岩石圈是地球上岩石的层，它对地球和其他圈层起着重要作用；大气圈是地球上大气层，它对地球气候和环境起着重要作用；水圈是地球上水的层，它对地球生态环境和人类生活起着重要作用；生物圈是地球上生物的层，它对地球生态环境和生物多样性起着重要作用。
地球化学物质循环对地球和生物圈的演化和变化有重要影响。
3. 地球化学地球历史地球化学地球历史是指地球历史演化的地球化学过程，它包括地球演化、生命起源和生态演化等过程。
地球演化是指地球形成和演化的过程，它包括地球的起源和地球的结构演化；生命起源是指生物的起源和演化过程，它包括生命的起源和生物的演化；生态演化是指生物和环境的演化过程，它包括生态环境的变化和生物多样性的演化。
地球化学地球历史对地球演化和生态环境的演化有重要影响。
4. 地球化学分析方法地球化学分析方法是研究地球中物质组成和性质的分析方法，它包括了化学分析、物理分析和仪器分析等方法。
化学分析是通过化学反应和化学性质来分析物质的组成和性质；物理分析是通过物理性质和物理过程来分析物质的组成和性质；仪器分析是通过仪器和设备来分析物质的组成和性质。
地球化学分析方法对地球化学研究和应用有重要意义。
地壳中元素分布规律及其地球化学意义
地壳中元素分布规律及其地球化学意义
地壳中元素分布规律如下：
1. 亏损元素：指地球地壳中含量较低的元素，如锂、铝、钠、钾等。
这些元素在地壳中分布不均，主要分布在大陆岩石中，而海洋中含量较低。
亏损元素的分布特征与地球的演化历史和构造特征密切相关，其研究可以揭示地球的演化历史和构造特征。
2. 富集元素：指地球地壳中含量较高的元素，如铁、铜、铅、锌等。
这些元素在地壳中分布较为均匀，但不同地区的含量差异较大。
元素的分布特征影响着元素的地球化学行为，支配着元素的地球化学行为。
克拉克值可以为阐明地球化学省（指某区域或地区特别富集或贫化某些元素的现象）的特征提供一种标准，是分析地壳中元素迁移、集中和分散等地球化学行为的标尺。
以上信息仅供参考，如果需要更多信息，建议到知识分享平台查询或请教专业人士。
地球化学总结 地壳与地幔地球化学 地球的元素丰度的估算方法： 1 陨石
地球化学总结地壳与地幔地球化学地球的元素丰度的估算方法：1 陨石类比法，该估算方法是建立在以下假设根底之上的：1）陨石是太阳系内的产物2）陨石与小行星带物质成分相同3）陨石是星体的碎片4）陨石母体的内部结构和成分与地球相似2 地球模型法和陨石类比法在地球模型的根底上求出各圈层的质量和比值，利用陨石类型或陨石相的成分计算各圈层的元素丰度，最后用质量加权平均法求出全球的元素的丰度。
例如：华盛顿球粒陨硫铁可以代表地核的成分；球粒陨石中硅酸盐的平均成分代表地幔和地壳的成分可以按比例各取一定质量的陨石，然后分别计算出各元素的全球丰度克拉克值：地壳的平均化学成分，可以有多种表示方法重量克拉克值：指地壳中元素的重量平均含量原子克拉克值：指地壳中元素的原子平均含量地壳的平均化学成分确实定方法：1）岩石平均化学组成法克拉克将岩石圈的全部岩石分为两类：火成岩，质量占95%，水成岩占5%。
然后取样按质量加权平均值法计算地壳的成分2）细粒碎屑岩法戈尔德施密特认为，细碎屑岩是沉积物源区出露岩石经过剥蚀，搬运，并均匀混合的产物，其成分可以代表物源区地壳的平均化学组成Taylor和McLennan 那么用细粒碎屑沉积岩，特别是泥质岩作为上地壳的混合样品进行了研究。
3）地壳模型法Taylor和McLennan提出，现今大陆壳质量的75%在太古宙时期形成的，25%是在后太古宙时期形成的。
后太古宙的大陆壳生长主要发生在岛弧地区，代表性物质是岛弧安山岩，由此他们计算出了现代大陆壳的元素丰度地壳元素丰度特征：1）地壳中各种元素的丰度是极不均匀的，其中，前三种元素O,Si,Al就占了82%，前8种元素占了98%2）随原子序数的递增其丰度趋于降低，但Li,Be,B的丰度仍表现为亏损3）除了惰性气体和少数元素外，质量数为偶数的元素丰度大于奇数4）元素的丰度仍表现为质量数位4的倍数占主导地位5）相对地球整体，地壳最亏损亲铁元素，次亏损亲铜元素和少量亲氧相容元素；富集亲氧不相容元素地壳中某些元素丰度的偶数原那么被破坏的原因：1）惰性气体元素丰度异常低的原因：不易参于其他元素相结合，在漫长的地质演化历史过程中，它们易于从固体地球内部不断地通过排气作用进入大气圈，在通过脱离地球的引力作用而释放到宇宙中2）在地壳与地幔分异的过程中，局部相容元素停留在地幔中元素克拉克值在研究地球化学中的意义1〕元素的克拉克值决定了元素的地球化学行为克拉克值高的元素可以形成独立矿物，而克拉克值低的元素只能以类质同像的形式存在于主要矿物的晶格中2〕作为元素集中分散的标尺浓度克拉克值=观测值/克拉克值>1说明富集<1说明贫化3）标志地壳中元素的富集和成矿的能力浓集系数=矿石的边界品位/克拉克值浓集系数越大越不容易成矿主要类型岩石中元素的丰度特征1)超基性岩富集亲铁元素和亲氧中的相容元素2)基性岩富集亲铜元素和分配系数接近于1的亲氧元素3)酸性岩富集不相容的亲氧元素和挥发元素载体矿物：岩石中某元素主要赋存的矿物富集矿物：某元素的含量远远高于岩石平均含量的矿物地幔地球化学地幔成分的研究方法：1）上地幔成分确实定：幔源的玄武岩及其所携带的地幔岩包体，或通过构造推覆上来的地幔岩块2）下地幔成分确实定：一是根据实测的地球内部地震波速资料和高温高压下矿物的或岩石的原位声速测量资料进行综合研究获得，二是根据宇宙化学资料研究获得地幔不均一性的研究方法：1）地幔化学研究不均一性的样品地幔橄榄玄武岩玄武岩类岩石方法：元素比值和同位素比值，同位素和强的不相容元素之间的比值可以代表地幔源区岩石的比值元素丰度模式法：一种图解法，类似于用球粒陨石标准化的稀土元素模式图地幔不均一性的原因：1）在地球形成的行星吸积过程中就存在组成的化学不均一性。
地球化学
名词解释1.地球化学：是研究地球及其子系统（含部分宇宙体）的化学组成、化学机制和化学演化的学科。
2.元素丰度：通常将元素在宇宙体或较大的地球化学系统中的平均含量称为丰度。
3.浓度克拉克值：某元素在某地质体中的平均含量与其克拉克值的比值。
4.克拉克值：通常将元素在宇宙体或较大的地球化学系统中的平均含量称为丰度，而元素在地壳中的丰度则称为克拉克值。
5.浓集系数：元素在矿床中的最低可采品位与克拉克值的比值，称为该元素的浓集系数。
6.离子电位π表示离子吸引或排斥对方电荷的能力，是表征离子电场强度的参数,π等于离子的电荷Z与半径r（单位为10nm）的比值。
7.元素的赋存状态：元素在其迁移历史的某个阶段所处的物理化学状态及与共生元素的结合特征。
8.Eh值：指环境的氧化还原电位,是氧化还原反应强度的指标。
当体系处于平衡状态时,体系中个氧化还原反应的电极电位(非标准电极电位)E应与环境的氧化还原电位Eh相等。
9.晶体场稳定能：d轨道电子能级分裂后的d电子能量之和, 相对于未分裂前d电子能量之和的差, 称为晶体场稳定能(CFSE).10.八面体择位能：任意给定的过渡元素离子在八面体配位的晶体场中获得的晶体场稳定能通常高于其在四面体配位的晶体场中获得的晶体场稳定能,二者的差值称为该离子的八面体择位能。
11.微量元素：微量元素是一个相对概念，通常将自然体系中含量低于0.1%的元素称为微量元素。
12.封闭温度：当岩石、矿物形成以后冷却到基本上能完全保留放射成因子体同位素的温度，称同位素封闭温度，简称封闭温度。
13.CHUR：具有球粒陨石w(Sm)/w(Nd)比值的均一岩浆库14.BABI：指玄武质无球粒陨石的(87Sr/86Sr) 比值为0.69897±0.00003,代表地球形成时的初始比值.15.δ值：是稳定同位素质谱分析所给出的样品的重/轻同位素比值R样与标准样品的重/轻同位素比值R标的相对偏差，一般用千分数表示Δ(‰)=(R样-R标)/R标×1000=(R样/R标-1)×100016.Tdm为样品相对于亏损地幔的Nd同位素模式年龄,代表地壳物质从亏损地幔总分离的时代.17.电负性：电负性为电离能与电子亲和能之和，是元素的原子在化合物中吸引电子能力的标度，其值与原子在化合物中吸引电子的能力成正比。
地质中变价元素
地质中变价元素1.引言1.1 概述概述部分的内容可以简要介绍地质中变价元素的基本意义和重要性。
可以按照以下方式来撰写:引言部分地质研究是对地球及其演化历史进行探索和解析的学科领域，其中地质中的变价元素扮演着重要的角色。
变价元素作为一类具有多种化学价态的元素，在地质过程中发挥着重要的作用。
通过对变价元素的研究，我们可以了解地球的化学成分、地壳演化、岩石形成与变质、矿物资源形成等方面的信息，从而揭示地球的内部过程和地质演化的机制。
本篇文章将围绕着地质中的变价元素展开详细讨论。
首先，我们将介绍变价元素的定义和特点，以便读者对这一概念有更清晰的理解。
随后，我们将列举地质中常见的变价元素，讨论它们在地壳中的分布特征以及地球化学循环中的作用。
最后，在结论部分，我们将强调变价元素在地质研究中的重要性，并展望其未来的应用前景。
通过本文的学习，读者将对变价元素在地球科学中的重要地位有更深入的理解，进一步认识到变价元素的研究对于地质学科的发展和应用具有重要的意义。
接下来，让我们开始探索地质中变价元素的奥秘吧。
1.2文章结构文章结构主要包括引言、正文和结论三个部分。
在引言部分，我们将对地质中变价元素进行概述，介绍变价元素的定义和特点，并说明本文的目的。
在正文部分，我们将详细探讨地质中常见的变价元素，包括它们的特点、分布和成因等方面的内容。
我们将介绍一些常见的变价元素，如铁、氧、硫等，并分析它们在地质研究中的重要性和作用。
在结论部分，我们将总结变价元素在地质研究中的重要性，并展望变价元素的应用前景。
我们将指出变价元素在地质学、矿产资源勘探和环境研究等领域的重要价值，并讨论未来变价元素研究的发展方向。
通过以上结构，我们将全面介绍地质中变价元素的相关知识，帮助读者更好地理解和应用这一重要的地质学概念。
1.3 目的本文的目的是探讨和阐述地质中变价元素的重要性和应用前景。
通过对变价元素的定义和特点进行描述，了解其在地质研究中的作用和意义。
化学元素在自然界中的分布与应用
化学元素在自然界中的分布与应用化学元素是构成万物的基本单位，它们在自然界中的存在和分布方式多种多样，因而具有广泛的应用价值。
本文将从地壳中的化学元素分布、地球内部的元素运移、矿物与岩石中的元素组成、大气与水中的元素含量等方面进行探讨，旨在展示化学元素在自然界中的重要性和应用前景。
地壳中的化学元素分布地壳是地球上最外层的固体岩石壳层，其平均厚度约为35公里。
地壳中包含了丰富的化学元素，主要包括氧、硅、铝、铁、钙、钠、钾等元素。
其中，氧是地壳中含量最丰富的元素，占地壳总质量的46.6%，其次是硅，占21.2%。
这些元素以不同形式存在于各种矿物和岩石中，通过地质作用不断运移和变化。
地球内部的元素运移地球内部包括地幔和核，其中地幔又分为上、中、下三部分。
地球内部的高温高压条件对化学元素运移和重新组合产生了深远影响。
地幔中含有丰富的镁、铁等金属元素，这些元素在地球内部通过熔融作用和构造活动不断向地表运移，参与了岩浆活动和火山喷发过程。
矿物与岩石中的元素组成矿物是含有一定化学成分并具有一定结晶形态的天然固体物质，在地壳中广泛存在。
不同矿物含有不同类型和含量的化学元素，这些元素组成了各种类型的岩石。
例如，含有二氧化硅和氧化铁等成分的石英矿物构成了石英岩；含有碳酸盐类及镁、钙等元素成分的方解石构成了大理石。
大气与水中的元素含量大气和水是地球上重要的两大环境载体，其中也包含了丰富的化学元素。
大气中氮氧、二氧化碳等气体元素对维持生态平衡起着至关重要的作用；水体则含有各种金属离子如钙离子、镁离子等，是生命体系生存发展所必须。
同时，大气和水也受到人类活动带来的污染影响，如工业废气排放、农业化肥流失等导致了环境中重金属和有机污染物超标。
化学元素在应用中的拓展在日常生活和工业生产中，无处不在地体现了各种化学元素的应用价值。
例如，金属铜广泛应用于电工电路制造；硅材料被广泛应用于半导体产业；氮气在制备氨肥和合成药品过程中扮演着重要角色；锂等金属元素被广泛应用于电池制造等领域。
地球的构造
03
地球表面的地貌特征
山脉与高原的形成与分布
山脉：山脉是地壳受到板块运动、地壳运动和侵蚀 作用等多种因素作用形成的隆起地貌
• 山脉的形成主要与板块碰撞、地壳折 迭和走滑等运动有关 • 山脉的分布主要受到板块边界、地质 构造和地形等因素的影响
高原：高原是地壳受到抬升作用形成的 高位地貌，一般海拔较高，地形较为平
坦
• 高原的形成主要与地壳运动、侵蚀作 用和气候变化等因素有关 • 高原的分布主要受到地壳构造、气候 和侵蚀等因素的影响
盆地的形成与演化
盆地：盆地是地壳受到下陷作用形成的低位地貌， 一般地势较低，地形较为平坦
• 盆地的形成主要与地壳运动、侵蚀作 用和沉积作用等因素有关 • 盆地的分布主要受到地壳构造、气候 和沉积等因素的影响
• 地壳的化学组成：以氧、硅、铝、铁等元素为主，其中氧含量最高，约占46% • 地壳中的硅铝氧化物含量占80%以上，是地壳的主要成分 • 地壳中的金属元素含量较低，但铁含量相对较高，约占5%
• 岩石类型：地壳中的岩石主要分为三大类：火成岩、沉积岩和变质岩 • 火成岩：由岩浆冷却凝固形成，如花岗岩、玄武岩等 • 沉积岩：由风化、侵蚀、搬运、沉积等过程形成，如砂岩、页岩等 • 变质岩：由火成岩和沉积岩在高温高压条件下发生变质形成，如片麻岩、大理岩等
• 地球构造与生物多样性的相互作用需要深入研究和保护 • 地球构造与生物多样性的相互作用包括生态系统、物种和基因等方面 • 针对地球构造与生物多样性的相互作用，需要制定科学和合理的保护策略
生物多样性保护与地球构造稳定性
• 生物多样性保护：生物多样性保护包括自然保护区、野生动植物保护和生态环境修复等措施 • 自然保护区：建立自然保护区，保护生态系统和物种多样性 • 野生动植物保护：制定野生动植物保护法规，保护珍稀物种和濒危物种 • 生态环境修复：开展生态环境修复，改善生态环境质量和生物多样性
地质岩石矿物成份元素分布
地质岩石矿物成份元素分布地质岩石矿物成分元素的分布是地质学中非常重要的研究内容。
地质岩石的成分决定了其性质和用途，而元素的分布则揭示了矿物形成和地壳演化的过程。
本文将从地壳元素的组成和分布、岩石矿物中的元素及其含量、元素的分布规律及其意义等方面进行阐述。
首先，地壳元素的组成主要包括单质元素和化合物元素。
地壳中含有的单质元素有氧、硅、铝、铁、钙等，而化合物元素则包括氧化物、硅酸盐、碳酸盐等。
这些元素的组成比例决定了地壳岩石的成分及类型。
其次，在地壳岩石中，元素的分布非常复杂。
地壳岩石主要分为酸性岩、中性岩和碱性岩三大类，每一类岩石都有其特定的成分和矿物。
酸性岩主要由含硅酸盐矿物构成，如石英、长石等，其中含有较多的硅、铝等元素。
中性岩的主要矿物是黑云母、角闪石等，而碱性岩主要包括辉石、角闪石等。
岩石中的元素含量与其形成时的环境有关，不同岩石中一些元素的含量可以作为判别标志。
然后，元素的分布规律反映了地壳演化的过程。
地壳上的元素分布受到多种因素的影响，包括地球物理、地球化学和地球动力学等。
例如，在构造运动影响下地壳发生变形，矿物在地壳中重新分布，导致元素的迁移和富集。
此外，地壳中一些元素还会发生聚集形成矿床，如金、银、铜等。
最后，元素的分布对于资源勘探和环境研究具有重要意义。
通过研究元素的分布规律，可以了解矿床的成因和分布规律，为矿产资源的勘探提供理论依据。
同时，对于环境研究来说，元素的分布也是评估环境污染、预测地质灾害等的重要参考。
总而言之，地质岩石矿物成分元素的分布是地质学领域研究的重要内容。
通过对岩石中元素含量和分布规律的研究，可以揭示地壳演化的过程和构造运动的影响，为资源勘探和环境研究提供了重要的基础数据。
元素在地球中的演化特征及演化规律
元素在地球中的演化特征及演化规律摘要：元素在地球中特别是在上地壳中的演化规律，前人已经研究的很多了，相关的文献也异常丰富。
而利用稀土元素演化特征来探讨岩石、矿物甚至矿床成因,是地质科研及找矿工作的一个有效手段，作者也刚刚学习过《地球化学》这门课，因此结合所学和搜集的相关资料，本文将重点探讨稀土元素在地球演化中的特征，演化规律以及应用。
关键词：稀土元素、演化特征、规律稀土就是化学元素周期表中镧系元素——镧(La）、铈(Ce）、镨(Pr）、钕(Nd）、钷(Pm）、钐(Sm）、铕(Eu）、钆(Gd）、铽(Tb）、镝(Dy）、钬(Ho）、铒(Er）、铥(Tm）、镱(Yb）、镥(Lu），以及与镧系的15个元素密切相关的元素——钪(Sc)和钇(Y)共17种元素，称为稀土元素。
其中61号元素Pm(钷)同位素衰变太快,自然界尚未测定出来,故应用中只利用其14个元素。
由于同族元素钇(Y)的地球化学性质与稀土元素相似且密切伴生,故通常把钇也归于此类,用REE或TR 示之。
稀土元素多数呈银灰色，有光泽，晶体结构多为HCP或FCC。
性质较软，在潮湿空气中不易保存，易溶于稀酸。
原子价主要是正三价（铈正四价较稳定，镨和铽也有极个别的四价氧化物，钐、铕、镱有二价化合物），能形成稳定的配合物及微溶于水的草酸盐、氟化物、碳酸盐、磷酸盐及氢氧化物等。
在三价稀土氧化物中，氧化镧的吸水性和碱性与氧化钙相似，其余则依次转弱。
三价稀土的化学性质除钪的差异较显著外，其余都很相似，所以分离较难。
一般把稀土元素分为两组,即La(57)-Eu(63)为轻稀土或铈族稀土,用LREE示之;Gd(64)-Lu(71)为重稀土,一般把钇(Y)计入重稀土,故又称钇族稀土,用HREE 或Y示之。
但也有把稀土元素划分为三组的,即轻稀土(LREE,La-Nd)、中稀土(MREE,Sm-Ho)及重稀土(HREE,Er-Lu),但一般均采用二分法2常用稀土元素特征指数此处只列出了常用稀土元素特征指数的种类、计算方法及其指示意义,致于造成其变异的原因,将有专文报道。
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。
地球化学元素分布特征与地质背景关系研究
地球化学元素分布特征与地质背景关系研究地球化学元素的分布特征对于理解地球内部和地壳演化具有重要意义。
通过研究地球化学元素的分布特征，可以了解地球的地质背景、岩石成因以及地球内部的物质循环过程等。
本文将探讨地球化学元素分布特征与地质背景之间的关系。
一、地球化学元素的分布特征地球化学元素的分布特征是指地球地壳、岩石和土壤中元素的含量和分布规律。
地壳是地球上最外层的岩石壳层，由各种岩石和矿物组成。
从地球内部到地壳，元素的含量和分布呈现出明显的变化。
地球化学元素的分布特征可以通过进行野外地质调查和采集样品进行实验室分析来研究。
在地球科学研究中，地球化学元素的分布特征常常通过测量岩石样品中的元素含量来反映。
二、地质背景对地球化学元素分布的影响地质背景包括岩石类型、成因环境、构造特征等多方面因素。
地质背景对地球化学元素的分布具有显著影响。
不同的岩石类型和成因环境中，地球化学元素的含量和分布规律会有所不同。
1.岩石类型不同的岩石类型对地球化学元素分布有着显著的影响。
例如，火成岩中富含硅铝元素，如铝、钾等，而缺乏铁、钙等元素。
沉积岩中则常常含有丰富的铁、钙和镁等元素。
2.成因环境不同的成因环境也会对地球化学元素的分布产生明显影响。
比如，大陆碰撞造山带中常常富集了含金属元素的矿石，富含硅铝元素的花岗岩也普遍分布。
而海底火山区域则富含镁铁元素的玄武岩。
3.构造特征地球内部的构造特征也会影响地球化学元素的分布。
例如，在板块边界的构造带上，地球内部的物质循环活跃，地壳中的元素含量较高。
而在普通的地区，地壳中的元素含量一般较低。
三、地球化学元素分布特征与地质背景的关系地球化学元素的分布特征与地质背景之间存在密切的关系。
通过研究地球化学元素在不同地质背景下的分布，可以探索地球演化的历史和地壳形成的机制。
通过对地壳中元素含量和分布规律的研究，可以推断地球内部的物质循环过程。
不同地质背景下的岩石类型和成因环境会影响地壳中元素的富集与贫化。
戈尔德施密特元素地球化学分类及其基本思想
戈尔德施密特元素地球化学分类及其基本思想戈尔德施密特元素地球化学分类是由德国地质学家约瑟夫·戈尔德施密特提出的一种地球化学分类方法，旨在通过研究地球内部元素的分布情况，来解释地球演化过程和形成机制。
这一分类方法又称为戈尔德施密特分类法或戈尔德施密特元素地质学分类法。
戈尔德施密特元素地球化学分类的基本思想是将地球内部的元素分为三类：稀有地壳元素（REE）、常见地壳元素和常见地幔元素。
稀有地壳元素是指在地壳中含量较低的元素，如铌、铈、钆和钌等。
常见地壳元素是指在地壳中含量较高的元素，如铁、铜、锡、锌和镁等。
常见地幔元素是指在地幔中含量较高的元素，如铝、锶和钛等。
戈尔德施密特元素地球化学分类的基本思想是基于元素的相对稀缺性来划分的，因此这一分类方法也被称为稀缺性分类法。
戈尔德施密特元素地球化学分类的基本思想是，地球内部的元素不是均匀分布的，而是有一定的分布规律。
这种分布规律可以通过稀有地壳元素、常见地壳元素和常见地幔元素这三类元素的相对稀缺性来表示。
戈尔德施密特元素地球化学分类的基本思想还体现在这三类元素的相对稀缺性的变化趋势上。
在地球的演化过程中，稀有地壳元素的相对稀缺性是单调递增的，常见地壳元素的相对稀缺性是单调递减的，而常见地幔元素的相对稀缺性是相对稳定的。
这意味着在地球的演化过程中，稀有地壳元素的含量是不断增加的，常见地壳元素的含量是不断减少的，而常见地幔元素的含量是相对稳定的。
戈尔德施密特元素地球化学分类的基本思想还体现在这三类元素的分布规律上。
稀有地壳元素主要分布在地壳的浅层，而常见地壳元素则分布在地壳的深层。
常见地幔元素则主要分布在地幔中。
这意味着地球内部的元素分布是有层次的，具有一定的结构性。
戈尔德施密特元素地球化学分类的基本思想还体现在这三类元素在地球内部的运移规律上。
稀有地壳元素难以在地球内部运移，因此它们的分布一般是固定的。
常见地壳元素在地球内部的运移能力较强，它们的分布相对不稳定。
化特征及地质意义
化特征及地质意义
在岩石中，含量低于1%的化学元素被称为微量元素。
这些元素的具体组成
是相对的，而非一成不变，因为同一种元素在一种岩石中可能是微量元素，而在另一种岩石中可能就是常量元素或主要元素。
因此，在分析微量元素时，必须指明其赋存的岩石名称或类别。
沉积岩中的微量元素主要通过类质同象方式存在于碎屑矿物、碳酸盐矿物、粘土矿物的晶格中，或以吸附方式存在于粘土矿物和沉积有机组分中。
在沉积过程中，沉积物与水介质之间存在着复杂的地球化学平衡，如元素交换和沉积物对某些元素的吸附等。
这种交换和吸附作用受到元素本身性质以及各种环境物理化学条件的影响，因此，元素的分散与聚集规律在不同沉积环境中有所不同。
一些特征微量元素具有稳定的化学性质，主要受物源影响，其含量在风化剥蚀、搬运、沉积、成岩过程中基本保持不变，因此在物源区和沉积区具有一定的可比性。
这种元素的稳定性使得利用沉积物中的微量元素及其含量进行古环境分析成为可能。
以硅质岩为例，其SiO2质量分数较高，具有较高的硅化程度。
多数样品具
有较低的Eu/Eu值和较高的Al/(Al+Fe+Mn)值，这表明硅质岩主要为非热
液成因。
不同地区的硅质岩具有不同的地球化学特征，这可以用来推断其形成的环境和演化趋势。
总的来说，岩石的化学特征及地质意义是复杂且多样的，需要通过系统的研究和分析来揭示。
如需更多信息，建议阅读地质学相关论文或请教地质学专家。
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二、是非题1.√;2.×；3.×；4.×；5.√；6.√；7.×；8.√；9.√；10.×；11.×；12.×；13.√；14.×；15.√；16.√；17.√；18.√；19. √；20.×
三、选择题1.c; 2.a;3 d;4.b; 5.b; 6.c; 7.a; 8.a; 9.b；10.d
第二章 地球
一、名词解释大地水准面；大陆；山地；丘陵；平原；盆地；裂谷；大陆边缘；大陆架；大陆坡；大陆基（裾）；海沟；岛弧；洋脊；洋隆；大洋盆地；海山；海岭；重力；理论重力值；实测重力值；重力异常；地磁；地磁场；地磁要素；磁异常；地热；变温层；恒温层；增温层；地温梯度（地热增温率）；地面热流；地热异常；地震波；大气圈；水圈；生物圈；康拉德面；莫霍面；古登堡面；地壳；地幔；地核；岩石圈；软流圈二、是非题1地球两极的理论重力值比赤道大。 （ ）2.在同一纬度上，大陆上的重力值一般比海面上小。 （ ）3.因为地心处重力值为零，所以地心处压力值也为零。 （ ）4.地球内部物质密度随深度增加呈直线型增加。 （ ）5.在同一热源情况下，热导率小的地区地温梯度较大。 （ ）6.岩石的热导率随温度的升高而增大。 （ ）7.地壳以下温度随深度的增加而升高的规律称地热增温率。 （ ）8.地壳与地幔合在一起又被称为岩石圈。 （ ）9.软流圈的物质全部处于熔融状态。 （ ）10.陆壳下的莫霍面深度随地面高程的增加而增加。 （ ）11.地磁轴与地理轴的夹角称磁偏角。 （ ）三、选择题（按后面的参考答案选择填写）1.大气圈中与地质作用关系最密切的次级圈层是（ ）。a.平流层； b.对流层； c.中间层； d.热成层。2.地球上重力值最小的部位是（ ）。a.地心；b.地面 c.莫霍面；d.古登堡面。3.地球上重力值最大的部位是（ ）。a.地心；b.地面 c.莫霍面；d.古登堡面。4.地面上的重力值（ ）。a.随高程的增加而增大；b.随高程的增加而减少； c.随纬度的增高而增大； d.随纬度的增加而减少。5. 随深度增加地热增温率的变化规律是（ ）。a.不断增大；b.不断变小； c.先增大后变小；d.先变小后增大。6.就全球范围看，恒温层的相对平均深度大致是（ ）a.赤道和两极比中纬度地区深；b.赤道和两极比中纬度地区浅； c.内陆比沿海地区深；d.内陆比沿海地区浅7.陆壳与洋壳的边界位于（ ）。a.海岸高潮线处；b.海岸低潮线处； c.大陆架外缘处；d.大陆坡的坡脚处8.划分地球内部圈层构造时所用的主要地球物理方法是（ ）a.古地磁法；b.地电法； c.地震波法；d.重力法9.地球最主要的热源是（ ）a.太阳能；b.地球内部放射性元素衰变能； c.重力分异能；d.构造作用能。四、填空题1.地球的重力主要来源于（ ）。2. 大陆平均地表热流值为（ ）HFU；洋底平均地表热流值为（ ）HFU。3.陨石按化学成分不同可分成（ ）、（ ）和（ ）三大类。4.当今陆地上最高、最雄伟的山系是（ ）和（ ）。5.大陆边缘可分为（ ）与（ ）两种不同类型。6.地球具有弹性，表现在（ ）和（ ）等方面。7.保留在岩石中的剩磁，根据它们的成因不同，可分成（ ）和（ ）等类型。五、问答题1.试分析地球形状不成为正球形的可能原因。2.举例说明研究地表形态特征的地质意义。3.我国地势的基本特点如何？4.地表实测重力值可因受哪些因素的影响而与理论重力值不相一致？5.为什么洋壳的地温梯度高于陆壳？6.为什么不能按全球平均地热增温率来求地心温度？7.举例说明研究大气圈的地质意义。8.举例说明研究水圈的地质意义。9.举例说明研究生物圈的地质意义。10.试分析地球内部圈层构造的可能形成原因。11.试述洋脊的主要分布特征。12.艾里模式与普拉特模式有什么共同与不同之处？13.划分地球内部圈层，推断地球内部各圈层物质组成与状态的主要依据有哪些？
地球化学元素分类
地球化学元素分类地球化学元素分类指的是根据元素在地球中的丰度和地球内部的分布状态来进行的分类。
地球化学元素分类有多种方法，下面将介绍主要的四种分类方法：太阳化学元素分类、地壳化学元素分类、地球内部元素分类和功能元素分类。
地壳化学元素分类是指根据元素在地壳中的相对丰度进行分类。
地壳是地球表面的外部固态壳层，主要由硅酸盐类矿物组成。
根据地球地壳中元素的相对丰度，可以将地壳元素分为两大类：主要元素和微量元素。
主要元素是指在地壳中丰度较高的元素，包括氧、硅、铝、铁、钙、钠、钾等8个元素。
它们在地壳中的含量较高，约占地壳总质量的99.7%。
微量元素是指在地壳中含量较低的元素，包括锡、锰、铜、锌、银、铅等20多种元素。
它们在地壳中的含量较低，却对地壳构造、岩石成因、生物活动等具有重要的影响。
地球内部元素分类是指根据元素在地球内部不同岩石圈层中的分布状态进行分类。
地球由内到外包括内核、外核、地幔和地壳四个圈层。
根据元素在这四个圈层中的分布，可以将地球内部元素分为两类：核物质和地壳物质。
核物质主要由铁、镍等金属元素组成，地核主要由含镍铁矿物组成；地壳物质则由硅酸盐类矿物组成，主要包括氧、硅、铝等主要元素和钙、钠、钾等次要元素。
功能元素分类是指根据元素在生物体内的功能和生物学意义进行分类。
地球上的生物体通过吸收和代谢元素来维持生命活动。
根据元素在生物体内的功能和必需程度，可以将元素分为两类：必需元素和非必需元素。
必需元素是生物体必须吸收并用于维持正常生理功能的元素，如碳、氧、氢、氮、磷、钙、钾等；非必需元素是生物体可以选择性吸收的元素，如锌、碘、铜、铁等。
功能元素分类法对于了解元素在生物体内的作用和生物营养学具有重要意义。
综上所述，地球化学元素分类主要有太阳化学元素分类、地壳化学元素分类、地球内部元素分类和功能元素分类等。
不同的分类方法可以从不同的角度来了解地球元素的分布和作用，对于研究地球化学过程和生命的起源与演化具有重要的科学意义。
了解地球的地质结构
了解地球的地质结构地球是我们生活的家园，了解地球的地质结构对于了解地球的形成和演化过程至关重要。
通过深入了解地球的地质结构，我们能够更好地理解地球的内部构造、地壳的运动、地震和火山的形成，以及自然资源的分布等方面。
本文将以地球的地质结构为主题，详细介绍地球内部的各个层次及其特征。
一、地球的内部结构地球的内部结构可分为大地构造和小地构造两个层次。
大地构造包括地壳、地幔和地核，小地构造则包括岩石圈、软流圈和固流圈等。
1.1 地壳地壳是地球最外层的一层固体壳体，厚度约为5-70公里。
地壳主要由硅铝质岩石组成，分布在陆地和海洋底部。
地壳可以进一步分为陆地地壳和海洋地壳两种类型。
陆地地壳主要由花岗岩、片麻岩等构成，其密度较大；海洋地壳主要由玄武岩组成，密度较小。
1.2 地幔地幔位于地壳之下，是地球最大的一层，占据地球体积的大约84%。
地幔的厚度约为2,900公里，温度和压力都较高。
地幔由硅镁铁质的岩石组成，其物理状态介于固体和液体之间，称为软流圈。
1.3 地核地核是地球内部最深处的一层，直径约为3,500公里。
地核可以分为外核和内核两部分。
外核主要由液态铁和镍组成，内核则由固态铁和镍组成。
地核的温度和压力非常高，是地球内部的热源之一。
二、地球的地壳运动地壳是地球上最薄而最外层的一层，它不断地发生运动，造成地震、火山等地质灾害。
主要有板块构造学说和原始大陆构造学说。
2.1 板块构造学说板块构造学说是现代地球科学的基本理论之一，它认为地壳由多个大型和小型板块组成，这些板块不断地相互移动。
板块边界处的运动产生了地震、火山和山脉等现象。
板块构造学说解释了地球上的大陆漂移和地震等现象，并为地质学家提供了地球内部结构和演化的重要线索。
2.2 原始大陆构造学说原始大陆构造学说认为地壳的运动是由于原始大陆的运动导致的。
原始大陆构造学说主张地壳不是由多个硬而坚固的板块组成，而是由连续不断运动的软岩组成的。
它主要依据大地构造、地震和火山活动等现象，来揭示地壳运动的特点和规律。
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地壳的基本元素分布特征及其在地球演化中的意义
大洋地壳和大陆地壳是地壳的两大组成部分,也是全球大地构造的两个基本单元。
按照地球物理学的概念，地壳是介于地球固态表面和莫氏界面(Moho)之间的层壳,由岩石组成,地壳的总面积为510x106平方公里,整个地壳的平均厚度为17公里(1982,Mason),总体积为8×109立方公里,地壳内岩石的平均密度为2.8克/厘米3,因此,整个地壳的质量为24x1018吨,也就是24万地克(1地克=1020克=1014吨)。
无论在洋壳或陆壳内,重量丰度值在千分之一以上(≥0.1%)的元素有12种,这些组成洋壳和陆壳的主要元素,分别占洋壳和陆壳质量的99.63%和99.69%(见表)
表中同时列出以全地壳的元素丰度为背景所求得的丰度系数(f)。
从这些丰度系数中可以看出:
1.凡是富集(f>1)在洋壳中的元素,绝大多数都是在陆壳中贫化(f<1)的元素(只有少数f=1),反之亦然。
2.富集在洋壳中的主要元素有Fe、Ca、Mg、Ti、Mn和P,富集系
数介于1.17一1.54之间,其中以Mg和Mn的f值最大。
3.富集在陆壳中的主要元素有Si、Na和K,富集系数介下1.04以~1.12之间,其中以K的f值最大。
4.在洋壳和陆壳中丰度相似,f值都接近于1,无明显的富集或贫化趋势的主要元素有O和Al。
上述的丰度特征,同样也适用于其余的元素,例如:
1.富集在洋壳中的元素还有:Se、V、Cr、Co、Ni、Cu、Zn、Mo、Pd、Ag、Cd、In、Sb、Re、Pt、Au、Hg、Bi等。
富集系数介于1.06~
2.07之间,其中以Hg的f值最小，Pt的f值最大。
富集在洋壳中的元素,几乎全属亲铁(或亲金属相)和亲铜(或亲硫化物相)的元素。
2.富集在陆壳中的元素还有:Li、Be、Rb、Y、Zr、Sn、Ba、TR、Hf、Ta、W、TI、Pb、Th、U等。
富集系数介于1.03~1.49之间,其中以Ba的f值最小,TR的f值最大,富集在陆壳中的元素主要是亲石(或硅酸盐相)的元素。
3.在洋壳和陆壳内丰度相似,f值都接近于1,无明显的富集或贫化趋势的元素还有:Ga、Ge、Sr、Nb等元素。
稀土丰度模式是镧系元索的丰度系数曲线,它以原子序数为横座标,按57到71的顺序排列;以样品/标准的镧系元索各个对应比值为纵座标,常用的座标(或背景)是球粒陨石。
为了显示洋壳和陆壳的化学演化特征,分别采用上地慢(黎彤,1976)和洋壳为标准,即以洋壳/上地慢和陆壳/洋壳的铜系元素丰度系数作图。
洋壳和陆壳的稀土丰度模式
从图中的稀土丰度模式可以看出,洋壳的模式显然与陆壳的模式不同,前者以La的丰度系数最大为特征,后者则以Ce的丰度系数最大为特征,·并呈现明显的Ce正异常。
这反映出两者不同的成因方式。
从上地慢演化为洋壳,主要是岩浆分异作用。
而从洋壳演化为陆壳,则除岩浆分异作用之外,还有沉积分异作用和变质混合作用的综合叠加。
轻镧系元素(La一Gd)和重镧系元素(Tb一Lu)的丰度比值(L/H),从上地慢、洋壳到陆壳也呈递增变化(表)。
轻镧系元素丰度增长较重镧系元素丰度快约1倍的特征,在一定程度上反映了地壳的形成和演化，曾遭受过重力作用的影响。
这种元素分布特征显示了地球在演化过程中核、幔、壳在漫长的地
质历史中一个渐渐分异的过程，使较轻的元素分布在地球上部，较重的元素分布在核部，以后将会继续朝这个方向演化。
参考文献
黎彤、饶纪龙,论化学元素在地壳及其基本构造单元中的丰度.地质学报45卷,l期,82一91页;1966,seientiasiniea,vol.Xv,No.2,P.258--272; 1970,IntemateonalGeologyReview,v.12,No.7,P.778一786.
黎彤化学元素的地球丰度,地球化学,3期,167一174页。
黎彤元索丰度的应用,地质与勘探,6期1一6页及18页。
黎彤、郭范元素丰度表(1,2),地质与勘探编辑部出版。