元素地球化学
重要元素的地球化学特征与分布规律
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重要元素的地球化学特征与分布规律地球化学是地球科学的一个分支,主要研究地球上各种元素及其化合物的存在情况、地球化学特征和规律。
其中,地球上的重要元素是地球化学研究的重点之一。
那么,这些重要元素的地球化学特征和分布规律是什么呢?一、碳的地球化学特征与分布规律碳是地球上最丰富的元素之一,不仅存在于地球的表层岩石和大气中,而且还存在于深部地球和海洋中。
碳主要以碳酸盐的形式存在于地球的表层岩石中,而全球大气中的二氧化碳则是碳最主要的形式之一。
此外,化石燃料的燃烧和人类工业活动也会导致二氧化碳排放,对全球气候变暖等产生重要影响。
二、氧的地球化学特征与分布规律氧是地球上最丰富的元素之一,广泛存在于地球的不同组成部分中,包括地壳、水、大气和生物体内。
在地壳中,氧主要以氧化物的形式存在于多种岩石和矿物中。
在水和大气中,氧主要以氧气分子形式存在。
在生物体内,氧则参与到许多生物代谢过程中,是维持生命的重要元素之一。
三、金属元素的地球化学特征与分布规律金属元素是地球上一些重要的元素之一,包括铁、铜、铝、锌、镁等。
这些元素在地壳中的分布广泛,铁是地壳中最丰富的金属元素,铝则是地壳中第三丰富的元素。
这些元素大多以氧化物、硫化物等形式分布在地球表层的岩石和矿床中。
不同岩石类型和地质环境对于金属元素的富集具有重要的影响,比如超级大陆的形成和储层形成等都对于金属元素的富集具有重要的影响。
四、硅的地球化学特征与分布规律硅是地球上最丰富的元素之一,也是地壳中第二丰富的元素。
大部分硅存在于地壳中的硅酸盐岩石和石英矿物中,同时也广泛存在于深海水和地下水中。
硅在地质作用中具有重要的作用,比如石英矿物的晶化过程、沉积物的成因和成岩作用等都与硅密切相关。
五、其他元素的地球化学特征与分布规律除了以上几种元素,地球上还存在着许多其他的重要元素。
比如氮、硫、磷等在生命体系中扮演着重要的角色。
另外,地球上也存在着一些稀有元素,比如锂、铈、钼等,它们的分布与地球内部的物质组成和地质作用有密切的联系。
元素地球化学
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亲气元素atmophile:组成地球大气圈的主要元素,惰性气体元素,以及主要呈易挥发化合物存在的元素。如氢、氮、碳、氧、及惰性气体元素等。
亲生物元素biophile:集中在有生命的动植物内的元素。C, H , O, N, P, S, Cl, I, (B), (Ca, Mg, K, Na), (V, Mn, Fe, Cu)
◆元素地球化学主要研究内容和任务:
(1)每个或每组化学元素的地球化学性质;
(2)元素或元素群在自然界的分布、分配情况;
(3)元素相互置换、结合、分离的规律和机制;
(4)元素的存在形式、组合特点、迁移条件;
(5)每个元素的地球化学旋回及其演化历史和原因
(6)应用于地球资源、环境和材料的研究、预测、开发和保护。
亲铁元素Siderophile:富集于陨石金属相和铁陨石中的化学元素。它们与氧和硫的结合能力均弱,并易溶于熔融铁中;在地球中相对于地壳和地幔,明显在地核内聚集。其离子最外层电子数在8~18之间。典型的秦铁元素有镍、钴、金、铂族元素。
亲石元素lithophile:在陨石硅酸盐相中富集的化学元素;在地球中它们明显富集在地壳内,有较大的氧化自由能。在自然界中都以氧化物,含氧盐,特别是硅酸盐的形式出现。如硅、铝、钾、钠、钙、镁、铷、锶、铀、稀土元素等。其离子最外层电子数为2或8。
◆ 有关其他元素分类的常用术语:
常量元素:组成物质主要结构和成分的元素,它们常占天然物质总组成的99%以上,并决定了物质的定名和大类划分。
微量元素(trace element, microelement):物质中除了那些构成主要结构格架所必须的元素之外,所有以低浓度存在的化学元素。其浓度一般低于0.1%,在大多数情况下明显低于0.1%而仅达到ppm乃至ppb数量级。
武理化学知识点总结
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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。
《主量元素地球化学》课件
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现代阶段
现代科技的应用使得主量元素地 球化学研究更加深入和广泛,研 究领域不断拓展,研究方法和技 术也不断创新和完善。
02
主量元素在地壳中的分布 与迁移
主量元素在地壳中的分布规律
区域分布规律
主量元素在地壳中的分布呈现明显的区域性特征,受到地 球形成与演化历史、地质构造、岩浆活动等多种因素的影 响。
主量元素地球化学与环境科学的交叉研究
总结词
研究主量元素在环境中的迁移、转化和 归宿,以及它们对环境和生态系统的生 态效应。
VS
详细描述
环境科学主要关注地球上各种环境因素和 人类活动对环境的影响,而主量元素地球 化学则关注主量元素在环境中的迁移、转 化和归宿。通过交叉研究,可以更深入地 了解主量元素对环境和生态系统的生态效 应,为环境保护和治理提供科学依据。
主量元素地球化学在地质灾害预测中的应用
• 总结词:地质灾害预测是主量元素地球化学的一个重要应用方向,通过分析地质体中元素的异常变化,可以预 测地质灾害的发生。
• 详细描述:主量元素地球化学在地质灾害预测中具有重要的作用。许多地质灾害,如地震、火山喷发、滑坡等,都与地壳中元素的异常分布和活动有关。通过分析地质体中元素的丰度 、分布和活动性,可以预测地质灾害的发生。例如,在地壳板块边界,由于地壳应力作用,常常会发生地震和火山喷发。通过分析这些区域的地壳元素组成和活动性,可以预测地质灾 害的可能性和影响范围。此外,主量元素地球化学还可以用于研究地质演化过程,为地质学研究提供重要的理论依据。
熔融迁移
在高温条件下,地壳中的岩石发生熔 融,主量元素以熔融态的形式进行迁 移。
水溶迁移
主量元素可溶解于水溶液中,随着地 下水的流动而发生迁移。
岩浆作用迁移
元素的生物地球化学循环
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元素的生物地球化学循环元素是构成生物体的基本组成部分,其生物地球化学循环是指元素在地球上的环境中循环,包括了元素在生物体内的吸收、利用、排泄以及在自然界中的分布、沉积、再循环过程。
这一循环过程中涉及到了多个方面和步骤,下面就对其进行详细阐述。
第一步:元素在自然界中的分布元素在地球上的分布与地球的地壳构造和地球化学过程密切相关。
地球上的元素主要来源于行星物质的内部和外部,包括陨石、大气沉积、太阳风暴等自然现象。
自然界中元素的分布形式比较复杂,其中以地壳中的元素最为丰富。
第二步:元素进入生物体内元素进入生物体内是通过生物体摄取食物或直接摄取自然界中的元素进入生命体系中。
在生物界内,通过生态系统中的物质循环而实现元素在不同生物之间的转移,同时也伴随着元素在生物体内的转化。
第三步:元素在生物体内的利用和代谢元素在生物体中经过一系列反应并参与了生物体的各种代谢过程,生物在利用元素以完成其生理和生态功能的同时也会产生代谢副产品和废物。
第四步:元素在生物体外的排泄生物体在利用元素过程中将产生许多废物和代谢产物,这些废物需要及时排出生物体以保持机体内部平衡。
排泄是指生物体将废物和部分代谢产物排出体外的过程。
第五步:元素在自然界中的沉积和再循环元素在自然界中的沉积和再循环是指生物排泄出的废物和死亡生物,其体内的元素在经过生物分解和化学变化后进入土壤和水体中,再通过微生物和其他生物的作用使得元素重新进入生态系统中循环。
总结:元素的生物地球化学循环是一个非常复杂和长期的过程,并且这些元素在循环过程中会发生各种物理和化学的变化。
只有合理利用元素,才能更好地保护环境和生物多样性。
地球化学中的重要元素及其地球内分布
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地球化学中的重要元素及其地球内分布地球是一个复杂而奇异的星球,由许多不同元素组成。
这些元素在地球化学中扮演着重要的角色,影响着地球的组成和性质。
本文将探讨地球化学中的几个重要元素,包括碳、氧、硅、铁和铝,以及它们在地球内的分布。
碳是地球上最常见的元素之一。
它存在于地壳、大气和生物体中。
地壳中的碳以碳酸盐矿物的形式存在,如方解石和白云石。
大气中的二氧化碳是碳的另一种形式,它在地球的碳循环中起着重要作用。
生物体中的有机化合物也含有碳,如蛋白质、脂类和碳水化合物。
碳的地球内分布表明它在地球生命和能量循环中的关键作用。
氧是地球上最丰富的元素,占地壳和大气的大部分。
在地壳中,氧以氧化物的形式存在,如二氧化硅和氧化铁。
大气中的氧以氧气的形式存在,占空气的约20%。
氧也与其他元素形成化合物,如水和二氧化碳。
氧在地球内的广泛分布对于地球上的生物体进行呼吸和新陈代谢至关重要。
硅是地球壳中的主要元素之一。
它以硅酸盐矿物的形式存在,如石英和长石。
硅酸盐矿物在地壳岩石的形成和变质作用中起着重要作用。
硅也是硅酸盐岩和硅酸盐沉积物的主要组成部分。
硅的地球内分布与地壳构造和岩石圈运动有密切联系。
铁是地球内最常见的金属元素之一。
它广泛存在于地壳、地球内部和大气中。
地壳中的铁以氧化铁矿物的形式存在,如赤铁矿和磁铁矿。
地球内部的外核主要由铁和镍组成。
大气中的铁以氧化铁粉尘的形式存在,这些粉尘来源于土壤和火山喷发。
铁在地球内的分布对于地球磁场和地球动力学过程具有重要影响。
铝是地壳中含量最丰富的金属元素之一。
它以铝硅酸盐矿物的形式存在,如长石和云母。
铝的地球内分布与地壳形成和岩石圈演化有密切关系。
铝也是许多工业材料的重要成分,如铝制品和建筑材料。
总结起来,碳、氧、硅、铁和铝是地球化学中的几个重要元素。
它们在地球内以不同形式存在,并且对地球的组成和性质起着关键作用。
了解这些重要元素的地球内分布可以帮助我们更好地理解地球的形成和演化过程。
地质学知识:地球化学中的元素分布与演化
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地质学知识:地球化学中的元素分布与演化地球化学是研究地球物质的组成、性质、分布和演化的学科。
其中,元素分布与演化是地球化学研究的基本内容之一。
本文将简要介绍元素分布与演化的相关知识。
一、元素分布地球上的元素主要来源于宇宙物质和地球内部物质。
宇宙物质包括星际物质和陨石,其中包含的元素种类很多,主要是氢、氦和锂等轻元素以及碳、氧、氮、铁等重元素。
地球内部物质主要包括地壳、地幔和核,其元素分布也具有明显的层次性。
较轻的元素主要分布在地壳和地幔,包括硅、铝、钙、钾、钠等。
地壳中的元素主要以氧化物、硅酸盐和硫酸盐的形式存在。
而地幔中的元素主要是以硅酸盐和氧化物的形式存在,且含有较多的铁、镁等元素。
重元素主要存在于地球内部核中。
地球核分为外核和内核,外核主要是由铁和镍等元素组成的液态物质,而内核则主要由铁和一些轻元素如硫、氧组成。
地球内部物质的元素分布不均衡,这种不均衡性是地球化学研究的重要内容之一。
二、元素演化元素的演化是指地球上元素来源、变化和分布的历史过程。
元素演化的主要过程包括元素的起源和演化、元素的循环作用以及元素的分布特征。
地球上的元素起源主要有两种观点,一种是大爆炸后形成的宇宙元素在恒星内部聚合,形成新的元素,然后经由恒星飞出到空间中,经过一定的演化过程后,形成了地球上的基本元素。
另一种观点认为,地球上的元素大部分来源于超新星爆炸。
元素的循环作用是指地球系统内元素的相互作用过程,主要包括地球化学循环和物质循环。
其中,地球化学循环包括一系列物质的化学反应和迁移,如氧化还原反应、水文循环、生物地球化学循环等。
物质循环则是指物质在不同介质之间的循环过程,如水、大气、岩石、土壤和生物等介质之间的物质转化过程。
元素的分布特征是指地球上各种元素的分布规律和区域特征。
例如,地壳中铝的含量较高,主要分布在长芦山、横山等地区。
地幔中铁的含量较高,主要分布在太平洋橙色液体等地区。
地球内部核中铁和镍的含量较高,约占地球质量的1/3。
地球化学中的元素地球化学行为与地球形成机制
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地球化学中的元素地球化学行为与地球形成机制地球化学是研究地球及其组成物质的科学领域,涉及元素的起源、分布和演化过程。
元素地球化学行为是指元素在地球体内的循环、迁移、转化和沉积规律。
地球形成机制则涉及地球的起源及其演变过程。
本文将以这两个关键领域为中心,探讨元素地球化学行为和地球形成机制之间的关系。
1. 元素地球化学行为1.1 常见元素的地质分布地球地壳中常见的元素主要有氧、硅、铝、铁等。
这些元素的地质分布与地球地壳的成分及构造有关。
例如,硅是地壳中含量最多的元素,主要以硅酸盐的形式存在于岩石中。
1.2 元素的地球内循环过程元素在地球内部存在循环过程,这一过程包括元素的迁移、转化和沉积。
例如,地球的内部热运动促使地幔中的岩浆上涌,将地幔中的元素带到地表形成火山岩等。
同时,元素还可以通过水体、大气和生物体的介导而进入地球系统的不同部分。
1.3 元素地球化学行为的影响因素元素地球化学行为受多种因素影响,包括环境条件、地球化学反应和生物活动等。
例如,水体的氧化还原条件会影响金属元素的溶解度和形态分布,而生物体的吸收作用和代谢过程会改变元素的化学性质和行为。
2. 地球形成机制2.1 地球的起源关于地球的起源,有几个主要学说,包括原初星云学说、原始地壳分层学说和行星撞击学说等。
这些学说从不同角度解释了地球形成的机制,涉及到物质的凝聚、凝集和重组过程。
2.2 地球的分层结构地球内部分为地壳、地幔和核心,不同层次的物质组成和性质各异。
地球的分层结构与地球形成机制密切相关,例如,地核的铁镍合金构成了地磁场的产生机制。
2.3 地球的演化过程地球的演化是一个复杂的过程,涉及到地球内部的物质循环、地壳板块的漂移和地质作用等。
这些过程与元素地球化学行为紧密相连,共同推动着地球的演化和变化。
结论:元素地球化学行为与地球形成机制之间存在密切的联系和相互作用。
元素地球化学行为揭示了地球物质起源、循环和演化的规律,为研究地球形成机制提供了有力的依据和理论支持。
地球化学与元素地球化学循环
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地球化学与元素地球化学循环地球化学,这个听起来有些高深莫测的名词,实际上与我们的生活、地球的演变以及整个生态系统都息息相关。
而元素地球化学循环,则是地球化学中的一个重要概念。
首先,让我们来了解一下什么是地球化学。
简单来说,地球化学就是研究地球及其各个组成部分(包括岩石、土壤、水、大气等)中化学元素的分布、迁移、转化规律的科学。
它试图揭示地球从形成到现在的漫长历史中,化学元素是如何在不同的地质过程和环境中发挥作用的。
那么元素地球化学循环又是什么呢?想象一下,地球上的各种化学元素就像是一群在舞台上不断穿梭表演的演员。
它们不会一直待在一个地方,而是在地球的不同圈层、不同生态系统中不停地流动、转化。
这种流动和转化的过程,就是元素地球化学循环。
比如,碳元素。
它存在于大气中的二氧化碳,植物通过光合作用将二氧化碳转化为有机物,动物吃了植物,在体内进行新陈代谢。
当动植物死亡后,它们的遗体经过分解又会将碳释放回大气或者土壤中。
这就是碳元素的一个循环过程。
再比如氮元素。
氮气在大气中占了很大比例,但大多数生物不能直接利用氮气。
通过某些微生物的作用,氮气可以转化为氨,进而被植物吸收利用,最终在生物链中传递和转化。
元素地球化学循环对于地球的生态平衡和生命的维持至关重要。
如果这些循环过程受到干扰或破坏,可能会引发一系列的问题。
例如,人类活动导致大量的二氧化碳排放到大气中,超过了自然界能够吸收和转化的能力,从而引发了全球气候变暖。
森林的砍伐减少了植物对二氧化碳的吸收,同时也影响了碳在陆地生态系统中的循环。
又比如,农业中过度使用化肥,导致氮、磷等元素在水体中富集,引发水体富营养化,破坏了水生生态系统的平衡。
了解元素地球化学循环,有助于我们更好地保护地球环境。
我们可以通过科学的方法和手段,监测和评估各种元素的循环状况,制定合理的政策和措施来减少人类活动对这些循环的负面影响。
比如说,推广可再生能源的使用,减少对化石燃料的依赖,从而降低二氧化碳的排放。
《主量元素地球化学》课件
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本课件介绍地球主量元素的分布、地球化学循环、分馏、在环境与生物中的 作用等内容。
前言
地球化学作为地球科学的重要分支之一,对于我们了解地球演化和环境资源 等具有重要意义。
本章将介绍主量元素地球化学的基本概念和特征,以及主量元素在地球中的 分布。
主量元素的分布
地壳
地壳是地球最外层的壳状层,主 量元素富集于地壳中。
生物
• 主量元素在生物中起着重要的生理和代谢功能。 • 如碳、氮、磷等是生物体内重要的元素组成
部分。
结语
1 研究意义
了解主量元素的地球化学分布特征对探讨地球的演化方向和地球资源的开发具有重要的 科学价值。
2 未来发展趋势
环境、生态地球化学和分馏机理等领域仍需深入研究和发展。
2
特点与影响
地球化学分馏的特点与影响具有重要的科学价值,如幔源岩石分馏可阐发地球物 理学之热对流,物理地球化学之热机械对流等内容。
主量元素在环境与生物中的作用
环境
• 主量元素在环境中具有影响水质、空气质量 等多方面的作用。
• 元素的富集及异常异常分布可以指示环境污染 • 而元素的亏损则能揭示地区环境演化的轨迹。
主量元素地球化学特征
1
富集与亏损
2
海水中富集元素和亏损元素的丰度差异 很大,可以用来判别各种海区生态环境
和地质环境条件的区别。
硅铝比
硅铝比是描述岩石化学成分的一个重要 参数,可用以判别不同岩石的成因。
主量元素的地球指地球化学元素在地球形成过程中因物理、化学过程的差异而产 生的分选现象。
地幔
地幔是地球的中层,主量元素在 地幔中也有重要分布。
核区
核区是地球的内核部分,主量元 素在核区的含量也有一定的变化。
地球化学中的元素地球化学行为与地球形成机制研究方法
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地球化学中的元素地球化学行为与地球形成机制研究方法地球化学是研究地球上化学元素存在、分布、转移和环境效应等方面的学科。
元素地球化学行为与地球形成机制研究方法是地球化学研究的重要内容,本文将介绍地球化学中的元素地球化学行为以及研究这些行为的方法。
一、地球化学行为的基本概念在地球化学中,元素地球化学行为是指地球上元素在地球系统中的分布、转换和循环等过程。
了解元素地球化学行为可以帮助我们揭示地球的起源、演化和变化规律。
元素地球化学行为主要包括以下几个方面:1. 元素在地壳中的分布:地壳是地球最外层的固体壳层,包括陆壳和海壳。
不同元素在地壳中的分布不均匀,有些元素丰富,而有些元素相对较少。
了解元素在地壳中的分布可以帮助我们研究地球的成分和地球壳的形成机制。
2. 元素的富集与稀释:地球上某些地方可能富集了某种元素,形成了矿床或矿点;而其他地方则可能存在元素稀释的现象。
这些元素的富集与稀释与地球内部、外部环境条件等有密切关系,研究这些现象可以帮助我们了解地球的资源分布和形成机制。
3. 元素的转移与迁移:元素在地球系统中可以通过地球体系内部和地球体系之间的相互作用进行转移和迁移。
例如,岩石的风化、溶解和沉积作用可以将元素从地壳中释放出来,进入水体或大气中。
了解元素的转移与迁移过程可以帮助我们揭示地球系统中不同组分之间的相互作用和能量传递规律。
4. 元素的循环和生物地球化学行为:生物活动对地球化学行为也有重要影响。
例如,植物的吸收作用可以将元素从土壤中吸收到植物体内,进而进入食物链。
动物的新陈代谢过程、有机物的分解和燃烧等过程也会影响元素的循环和地球化学行为。
二、元素地球化学行为研究方法为了研究元素地球化学行为,地球化学家采用了多种不同的方法和技术。
下面介绍几种常用的研究方法:1. 地球化学剖面方法:地球化学剖面是指沿着某一条地理剖面收集样品,并对其进行元素分析。
通过对地球化学剖面的研究,可以得到地壳中不同元素的含量、分布和变化规律,揭示地球元素地球化学行为的时空差异。
岩石地球化学研究中的元素地球化学
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岩石地球化学研究中的元素地球化学岩石地球化学是地球科学的重要分支之一,它研究的是地球内部的物质组成和性质。
在这个学科中,元素地球化学是探究岩石中元素含量、分布和演化的核心内容。
通过对不同岩石中元素的研究,我们可以揭示地球的起源和演化过程,理解地质背景下地球中元素的循环和转化规律,甚至与资源勘探和环境保护等方面有着密切的联系。
元素地球化学研究的核心在于分析和解释岩石中元素的地球化学特征。
首先,利用现代仪器设备,通过样品制备和分析技术,我们可以测定岩石中各种元素的含量。
这些分析数据可以进一步用于追踪元素的来源和通量以及物质的迁移和转化过程。
例如,对于岩浆岩和构造变形带中岩浆中的不同元素含量和分布特征的研究,可以反映出地幔和地壳物质之间的相互作用以及地球内部的物质循环。
第二,在元素地球化学研究中,我们还需要关注岩石中元素的地球化学赋存状态。
元素地球化学赋存状态的研究可以提供有关元素在岩石中的结构化学和物理化学性质的信息。
例如,岩石中的元素分为可溶解元素和不可溶解元素。
可溶解元素一般以阴离子或阳离子的形式存在于岩石矿物之间,而不可溶解元素则主要以晶体内部或晶间隙的形式存在。
通过分析不同元素的分配和富集模式,我们可以了解岩石中元素的偏好富集特征,如铁、硫、氧、硅等元素在岩石中的赋存形态,这对于研究岩石形成和演化过程具有重要意义。
另外,元素地球化学研究还可以揭示不同岩石类型和岩石区域的地球化学特征和演化规律。
通过对不同岩石类型中元素地球化学特征的分析,我们可以判断岩石的来源和形成环境。
例如,岩浆岩和沉积岩之间的地球化学特征差异可以反映出它们的形成过程和岩石圈演化历史。
此外,元素地球化学研究还可以提供岩石地球化学地层学和岩石地球化学探矿的依据。
通过分析不同岩石区域元素的分布特征和富集规律,我们可以追踪矿源和寻找矿产资源。
在岩石地球化学研究中,我们还需要了解元素的地球化学循环和转化过程。
地球化学循环是指元素在地球各层圈系统中的迁移、转化和聚集过程。
地球化学的基本知识
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地球化学的基本知识地球化学是研究地球物质成分、构造、演化及其与生命和环境的相互关系的科学。
它涉及到地球物质的地球化学元素和同位素地球化学、地球化学循环和地球化学环境等方面的内容。
在地球科学中,地球化学是一个非常重要的学科,对于我们了解地球内部的构造和演化过程、地球环境问题以及探索地质资源方面都有着重要的作用。
地球化学元素地球化学元素是组成地球物质的最基本成分,它们是地球化学研究的重点。
地球化学元素可分为7类,包括:1. 结构元素:构成地球物质的主体,包括氧、硅、铝、钙、钾、钠、镁等。
2. 生命元素:在生命过程中起重要作用的元素,包括碳、氧、氢、氮、磷、硫等。
3. 外源元素:由于地球物质的外来污染而进入地球大气圈和地表水的元素,包括铜、铅、锌、镉等。
4. 稀有元素:在地球物质中数量较少,但对人类发展有重要作用的元素,包括铀、银、金、铂等。
5. 晶体元素:在矿物中起构成稳定晶体结构的作用,包括铝、硅、钾、钠、钙等。
6. 地壳亏损元素:在地壳中含量很少,经常进入地球内部或者被深海沉积物吸附,包括锆、铪、钨、锂等。
7. 稳定代表元素:是代表不同物质来源的元素,包括铷、锶、氧等。
同位素地球化学同位素指同一元素的不同质量数的原子,它们具有相同的原子序数但是质量不同。
同位素地球化学主要研究同位素的地球化学特征及其在地球环境中的物质循环。
同位素的研究可以揭示地球的起源和演化历程,也可以为寻找矿产资源提供线索,同时还可以在环境研究中提供很多信息。
同位素地球化学有很多研究方向,涵盖了从宏观到微观的各个层面。
其中最常用的应用是同位素地球化学年代学,即利用某些放射性同位素的衰变规律测定岩石和化石的年龄。
同位素地球化学还可以研究地球历史和地质过程中物质的迁移和循环,以及对生态和环境方面的影响。
地球化学循环地球化学循环是指地球物质在各种环境作用下发生的化学反应,并通过不同的地球系统之间相互转移,形成一个复杂的物质循环过程。
元素地球化学
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元素地球化学第一章:导论◆地球化学的三个主要分支:①元素地球化学②同位素地球化学③实验地球化学◆元素地球化学:是地球化学最主要的分支学科,它通过逐一阐明个别元素的地球化学和宇宙化学特征及其与其它元素的组合关系来研究自然界化学演化规律的学科,是地球化学的传统研究内容和主干学科。
它力求完整地了解元素的地球化学旋回及其演化历史和原因,揭示元素含量变化对自然过程的指示意义◆元素地球化学主要研究内容和任务:(1)每个或每组化学元素的地球化学性质;(2)元素或元素群在自然界的分布、分配情况;(3)元素相互置换、结合、分离的规律和机制;(4)元素的存在形式、组合特点、迁移条件;(5)每个元素的地球化学旋回及其演化历史和原因(6)应用于地球资源、环境和材料的研究、预测、开发和保护。
◆元素地球化学的研究方法:(1)地质研究方法;(2)高灵敏度、高精度、快速和经济的测定和分析手段:ICP-MAS、ICP-AES、X荧光、电子探针等等;(3)各种地球化学模拟实验研究;(4)一些物理化学、热力学等理论的应用;(5)计算机技术在处理大量数据方面的广泛应用。
◆戈尔德施密特的元素地球化学分类:亲铁元素Siderophile:富集于陨石金属相和铁陨石中的化学元素。
它们与氧和硫的结合能力均弱,并易溶于熔融铁中;在地球中相对于地壳和地幔,明显在地核内聚集。
其离子最外层电子数在8~18之间。
典型的秦铁元素有镍、钴、金、铂族元素。
亲石元素lithophile:在陨石硅酸盐相中富集的化学元素;在地球中它们明显富集在地壳内,有较大的氧化自由能。
在自然界中都以氧化物,含氧盐,特别是硅酸盐的形式出现。
如硅、铝、钾、钠、钙、镁、铷、锶、铀、稀土元素等。
其离子最外层电子数为2或8。
亲铜元素chalcophile:在陨石硫化物相和陨硫铁(FeS)中富集的化学元素;在自然界中,它们往往易与S2-结合成硫化物和复杂硫化物。
如硫、铜、锌、铅、镉、砷、银、硒、碲、锑等。
元素的地球化学分类
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元素的地球化学分类
以下是 7 条关于“元素的地球化学分类”的内容:
1. 主量元素呀,就像是地球这个大舞台上的主角!比如说氧,地球的空气中它可占了大头呢,没有它咱可没法顺畅呼吸啊,这多重要哇!
2. 微量元素呢,虽然量少,可千万别小瞧它们呀!像铁,在我们身体里那也是起着大作用呢,缺铁人就容易贫血呀,它们可不就像是隐藏的小功臣嘛!
3. 亲石元素,不就像是地球的宝贝们嘛!像硅,到处都有它的身影,岩石呀、土壤呀,是地球的亲密小伙伴呀!
4. 亲铁元素,那可真是跟铁关系铁着呢!镍就是其中之一呀,想想那些坚硬的合金,不就得有它嘛,是不是很厉害呢?
5. 亲铜元素啊,仿佛是有着独特魅力的那一类!铜元素可不就很典型嘛,电线啦之类的都少不了它,多牛呀!
6. 亲气元素,哇哦,就像是随风飘荡的小精灵呀!比如氦,充在气球里能让气球飞起来,多神奇呀!
7. 放射性元素呢,有点让人既爱又怕呀!铀就是例子呀,它能发电,可又得小心处置,是不是很特别呢?
我觉得元素的地球化学分类真的很有趣也很重要,让我们对地球的组成和各种元素的特性有了更深入的了解呀!。
地球化学地球元素的循环和变化
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地球化学地球元素的循环和变化地球化学是研究地球上各种元素、化学反应和地球化学循环的学科。
地球元素的循环和变化是地球化学的重要研究内容之一。
本文将探讨地球元素的循环过程及其对地球环境和生态系统的影响。
一、地球元素的循环过程地球元素循环是指地壳、地球内部、大气层和水圈之间的元素交换和再分配过程。
它主要包括生物循环、岩石循环和大气循环三个方面。
1. 生物循环生物循环是指地球元素在生物圈内的转移和再生过程。
植物通过光合作用将二氧化碳和水转化为有机物,释放出氧气。
而动物则通过呼吸将氧气转化为二氧化碳,并将有机物分解为无机物,形成死亡和排泄产物。
这些无机物通过分解作用和细菌的作用再次转化为可利用的养分,进入土壤和水体,供植物重新吸收利用。
2. 岩石循环岩石循环是指地球元素在岩石圈内的转移和再分配过程。
地壳中的岩石通过风化和侵蚀,将元素释放到土壤和水体中。
然后,这些溶解于水和土壤中的元素可以被植物吸收,进入生物圈。
当植物和动物死亡后,它们的遗体和废物会经过分解和压实,形成沉积物、矿石和石油等。
3. 大气循环大气循环是指地球元素在大气圈内的循环和交换过程。
大气中的元素主要以气态形式存在,例如氮气、氧气和二氧化碳等。
氮气可以通过闪电活动和细菌固氮作用转化为植物可利用的氨和硝态氮。
氧气通过植物光合作用释放到大气中,而二氧化碳则通过植物的吸收和动物的呼吸进入大气。
二、地球元素的变化与环境影响地球元素的循环和变化对地球环境和生态系统起着重要影响。
下面将从土壤、水质和大气等方面进行讨论。
1. 土壤中的元素变化地球元素在土壤中的分布和变化会影响土壤的肥力和作物的生长。
例如,氮、磷和钾等营养元素是作物生长所需的主要元素,它们的含量和比例会影响作物的生长和产量。
土壤可达性是指土壤中某个元素的有效性和可利用程度。
如果土壤中某个元素的可达性过高或过低,都会对作物生长造成不利影响。
2. 水质中的元素变化地球元素在水体中的循环和变化会影响水质的污染和净化过程。
元素地球化学循环
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元素地球化学循环地球是一个复杂而精密的生态系统,其中元素的循环是维持地球生命活动的重要环节之一。
元素地球化学循环是指地球上各种元素在不同地球系统(包括大气、水、土壤和生物体)之间的不断迁移和循环过程。
这个过程是通过化学反应、生物作用和地质作用等多种方式进行的。
本文将以碳循环、氮循环和磷循环为例,探讨元素地球化学循环的重要性和机制。
碳循环是地球上最重要的元素循环之一。
碳元素以二氧化碳(CO2)的形式存在于大气中,通过光合作用和呼吸作用与生物体进行交换。
植物通过光合作用将大气中的CO2转化为有机物,同时释放出氧气。
动物通过呼吸作用将有机物转化为CO2,并释放到大气中。
此外,碳还通过死亡和分解过程进入土壤,并通过火化和石化作用进入地质系统。
碳循环对于维持大气中CO2浓度的稳定起着重要作用,对于控制地球气候具有重要意义。
氮循环是地球上另一个重要的元素循环。
氮是生物体中的重要组成部分,它通过一系列化学反应在大气、水体和土壤之间循环。
在大气中,氮以气体的形式存在,主要是氮气(N2)。
通过闪电和固氮细菌的作用,氮气被转化为氨(NH3)和硝酸盐(NO3-),进入水体和土壤中。
在水体和土壤中,氨和硝酸盐被植物吸收,并进入食物链。
在食物链中,氮通过食物的摄取和代谢进入动物体内。
动物通过排泄作用将氮排出体外,进入土壤和水体,再次参与氮循环。
此外,氮还通过细菌的作用将氨和硝酸盐转化为氮气,回归到大气中。
氮循环对于维持生物体的生长和繁殖具有重要作用,对于维持生态平衡至关重要。
磷循环是地球上元素循环的另一个重要方面。
磷是生物体中的重要成分,主要存在于土壤和岩石中。
磷通过风化和侵蚀作用从岩石中释放出来,进入水体和土壤中。
在水体中,磷以磷酸盐(PO4-)的形式存在,被植物吸收,并通过食物链进入动物体内。
动物通过排泄作用将磷排放到土壤和水体中,再次参与磷循环。
此外,磷还通过沉积作用进入海洋沉积物,并在地质过程中转化为磷酸盐矿物。
地球化学中的元素和同位素地球化学
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地球化学中的元素和同位素地球化学地球化学是一个研究地球物质中元素、同位素分布和演化的学科。
元素是构成地球物质的基本物质,同位素则是同一元素中质量数不同的不同原子核。
元素和同位素的地球化学分析可以帮助我们了解地球的演化历史、地球环境变化、地质过程等多个方面。
一、元素的地球化学元素是地球化学研究的基本单位,地球上的元素分布受制于地球的演化历史和物质组成。
总体而言,地球表层分布的元素可以分为地壳元素、海洋元素和大气元素。
地壳元素是地壳中丰富的元素,包括氧、硅、铝、铁、钙等等,它们占到地壳质量的99%以上。
其中最丰富的是氧元素,它占地壳中质量的46.6%,其次是硅元素,占28.2%。
地壳元素的绝大部分都是宇宙尘埃在地球形成过程中沉积下来的,也有部分来自于岩浆的分异作用和地球内部的物质漏失。
海洋元素主要包括钠、氯、镁、钙等,以及微量元素如铬、钴、铜、锌、铅等。
这些元素常常被沉积在海洋底部的海底泥中,它们的含量一般很低且难以采集分析。
大气元素包括氢、氧、氮、碳以及其他的惰性气体。
其中氧和氮占了大气元素的绝大部分,占比分别为21%和78%。
大气元素是通过地球大气层的物理、化学和生物过程不断循环传输的,它们对地球环境的影响也很大。
二、同位素地球化学同位素是同一元素中质量数不同的不同原子核,同位素地球化学就是研究地球物质中同位素分布和演化的学科。
同位素地球化学的核心是同位素分析技术,它包括同位素质谱分析、放射性同位素年代学和同位素示踪技术。
同位素质谱分析是一种高精度的技术手段,它可以对地球物质中同位素的含量进行精确定量分析。
例如,氧同位素的分析可以用来研究古气候变化,硫同位素的分析可以用来追踪地球物质的来源和演化历史,铅同位素的分析可以用来研究地球内部物质演化和大气污染状况等。
放射性同位素年代学是利用放射性同位素的半衰期来测定物质年龄的技术手段。
不同放射性同位素的半衰期不同,因此可以用来测定不同时间尺度的物质年龄,例如,碳-14同位素可以用来测定古代有机物的年代,铀-铅同位素可以用来测定地球地质历史上的时间尺度。
地球化学元素分类
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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。
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元素地球化学第一章:导论◆地球化学的三个主要分支:①元素地球化学②同位素地球化学③实验地球化学◆元素地球化学:是地球化学最主要的分支学科,它通过逐一阐明个别元素的地球化学和宇宙化学特征及其与其它元素的组合关系来研究自然界化学演化规律的学科,是地球化学的传统研究内容和主干学科。
它力求完整地了解元素的地球化学旋回及其演化历史和原因,揭示元素含量变化对自然过程的指示意义◆元素地球化学主要研究内容和任务:(1)每个或每组化学元素的地球化学性质;(2)元素或元素群在自然界的分布、分配情况;(3)元素相互置换、结合、分离的规律和机制;(4)元素的存在形式、组合特点、迁移条件;(5)每个元素的地球化学旋回及其演化历史和原因(6)应用于地球资源、环境和材料的研究、预测、开发和保护。
◆元素地球化学的研究方法:(1)地质研究方法;(2)高灵敏度、高精度、快速和经济的测定和分析手段:ICP-MAS、ICP-AES、X荧光、电子探针等等;(3)各种地球化学模拟实验研究;(4)一些物理化学、热力学等理论的应用;(5)计算机技术在处理大量数据方面的广泛应用。
◆戈尔德施密特的元素地球化学分类:亲铁元素Siderophile:富集于陨石金属相和铁陨石中的化学元素。
它们与氧和硫的结合能力均弱,并易溶于熔融铁中;在地球中相对于地壳和地幔,明显在地核内聚集。
其离子最外层电子数在8~18之间。
典型的秦铁元素有镍、钴、金、铂族元素。
亲石元素lithophile:在陨石硅酸盐相中富集的化学元素;在地球中它们明显富集在地壳内,有较大的氧化自由能。
在自然界中都以氧化物,含氧盐,特别是硅酸盐的形式出现。
如硅、铝、钾、钠、钙、镁、铷、锶、铀、稀土元素等。
其离子最外层电子数为2或8。
亲铜元素chalcophile:在陨石硫化物相和陨硫铁(FeS)中富集的化学元素;在自然界中,它们往往易与S2-结合成硫化物和复杂硫化物。
如硫、铜、锌、铅、镉、砷、银、硒、碲、锑等。
其离子最外层有18个电子。
亲硫元素sulphophile:指不易与氧、氟和氯结合,而易于形成硫化物、硒化物、碲化物、砷化物等矿物的元素。
该术语现一般理解为与“亲铜元素”同义,并包括一些亲铁元素。
亲气元素atmophile:组成地球大气圈的主要元素,惰性气体元素,以及主要呈易挥发化合物存在的元素。
如氢、氮、碳、氧、及惰性气体元素等。
亲生物元素biophile:集中在有生命的动植物内的元素。
C, H , O, N, P, S, Cl, I, (B), (Ca, Mg, K, Na), (V, Mn, Fe, Cu)◆有关其他元素分类的常用术语:常量元素:组成物质主要结构和成分的元素,它们常占天然物质总组成的99%以上,并决定了物质的定名和大类划分。
微量元素(trace element, microelement):物质中除了那些构成主要结构格架所必须的元素之外,所有以低浓度存在的化学元素。
其浓度一般低于0.1%,在大多数情况下明显低于0.1%而仅达到ppm乃至ppb数量级。
次要元素(minor element):在文献中单独出现时时与微量元素同义;当两者同时出现时,一般指含量为1~5的化学元素。
稀有元素(rare element):在低壳中分布量较低,但易于在自然界高度富集形成较常见的矿物和独立工业矿床的的化学元素。
如REE、Nb、Ta、Be、Li、(W)等。
分散元素(dispersed element):在地壳中元素丰度低,并且其离子半径和电荷等化学性质与地壳中的高丰度元素(硅、铝、钙、铁、钾、钠等)相似的一类微量元素。
因上述性质,它们在自然界中大多以类质同像置换形式分散存在于高丰度元素的矿物中,从而很少形成自己的独立矿物和单独富集成为矿床。
典型分散元素为锗、镓、钪、锶、镉、铷、铯等。
附属元素(accessory element):地球化学性质与造岩元素有较大的差别,主要在火成岩中呈副矿物及其类质同像形式存在的化学元素。
如Y、REE、Zr、Hf、Nb、Ta、U、Th等。
高场强元素或离子(High field strength cations,HFS):场强指离子每单位表面的静电荷强度,常以离子电荷与离子半径的比值,即离子势表示。
指那些形成小的高电荷离子的元素,包括REE、Sc、Y、Th、U、Pb、Zr、Hf、Ti、Nb、Ta等,其离子势>2。
低场强元素或离子(Low field strength cations):形成大半径小电荷的离子的元素,离子势<2,它们又称为大离子亲石元素—LILE(large ion litho-phile elements),包括 Cs、Rb、K、Ba、Sr、Eu和Pb(二价)。
相容元素(compatible element):趋于在固相中富集的微量元素。
尽管其浓度低,不能形成独立矿物相,但因离子半径、电荷、晶体场等结晶化学性质与构成结晶矿物的主要元素相近,而易于呈类质同像置换形式进入有关矿物相。
相容元素的固相/液相分配系数显著大于1。
不相容元素(incompatible element):趋向于在液相中富集的微量元素。
由于其浓度低,不能形成独立矿物相,并且因离子半径、电荷、晶体场等性质与构成结晶矿物的主元素相差很大,而使其不能进入矿物相。
它们的固相/液相分配系数近于零。
大多数LILE属不相容元素。
两个浓度概念:元素丰度:通过对某自然组成单元的大量样品测试统计而求得的化学元素相对于该单元总量的平均含量。
其单位大多以重量百分数(%)、百万分数(ppm)、或十亿分数(ppb)表示。
克拉克值(Clarke-value):化学元素在地壳中的相对平均含量,即地壳的元素丰度。
因克拉克和华盛顿(Henry Stephens Washington, 1867—1934)于1924年首次计算发表了50种元素的地壳元素丰度,故名。
第2章元素的地球化学分布特征(空间分布)◆陨石的类型及其陨落道地球上的百分率(falls)石陨石: 球粒陨石 (84%) —碳质球粒陨石, 顽火辉石球粒陨石无球粒陨石 (8%)石铁陨石 (1%): 橄揽陨铁, 中铁陨石铁陨石 (7%)非小行星陨石(极少)—月球陨石,火星陨石未分异的陨石:球粒陨石:碳质无球粒陨石、普通无球粒陨石、顽火辉石球粒陨石分异了的陨石:无球粒陨石,铁陨石凝聚温度:元素从太阳系中凝聚出50%时的温度◆根据化学元素的凝聚温度对元素进行分类:难熔元素:(Ca、Al、Ti、Zr、REE、Ir、Os、等),占组成所有凝聚物质质量的大约5%。
镁硅酸盐:镁橄榄石Mg2SiO4,顽火辉石MgSiO3,和金属FeNi。
占凝聚物质的主要质量(1300-1400K)。
中等挥发性元素:(Na、K、Cu、Zn等),在镁硅酸盐和铁镍到硫(FeS)凝聚温度之间凝聚。
FeS(670K)高度挥发性元素:銦、镉、铅等,凝聚温度低于FeS。
元素的宇宙化学分类◆地球的圈层结构:大气圈——围绕固体地球的气体层;生物圈——生物能生存的环境和范围;水圈——地球上的水体主要占据的范围;地壳——以莫霍面(VP由6.8~7.2突变为8.0~8.2 km/s)为界。
大陆:30~50km, 大洋:10~20km;岩石圈——地球硅酸盐刚性外壳,地壳+上地幔顶部(50~150km,VP低速层之上);软流圈——50~250 km , 厚100~150km, 低速层;地幔——20~2900km,莫霍面~古登堡面;地核——2900~ 6371km。
1、大气圈电离层:80~350km(~1000km:外电离层);平流层:~30km(30~60同温层);对流层:8~20km。
从地表到60km高空的大气成分是近于均匀的,主要由N2、O2和Ar组成。
随着离开地面距离增加,大气圈变得稀薄了,但仍然以氮和氧为主。
次要组分中臭氧和二氧化碳很重要。
臭氧主要集中在平流层内,它吸收紫外线辐射;二氧化碳对地球的碳循环很重要,是主要的温室气体之一,对气候有重要影响。
在80km高度以下的大气中微量(痕量)成分:< 1 ppmv,主要有H2、O3、Xe、N2O(氧化亚氮)、NO(一氧化氮)、NO2(二氧化氮)、NH3(氨气)、SO2、CO,以及气溶胶等。
此外还有一些人为污染成分,其浓度多为10-12(ppt)量级,如PFCs(全氟碳化物)、SF6(六氟化硫)等在大气化学研究中,也根据需要把大气成分按其在大气中的寿命分为:1.基本不变的成分(准定常成分):其寿命大于1000 年,如N2、O2和几种惰性气体成分;2.可变成分:其寿命为即到几十年,如CO2、CH4、 H2、N2O、O3和部分气溶胶等;3.变化很快的成分:其寿命小于1年,如水气、CO、NO、NO2、HN3、SO2、H2S、气溶胶等。
2、水圈水圈的总质量为1.4×1018吨,海洋仅占地球总质量的0.02%。
如果地球是由C1球粒陨石和顽火辉石球粒陨石的混合物组成的,则应含有大约2%的H2O。
水圈可分为地表水圈和地下水圈。
地下水圈中只有上部很小一薄层为冷水,下层为热水根据地热增温率和水的临界温度推算,地下水圈的下界在稳定的古老结晶岩地区约为35公里;在有沉积岩盖层的古老结晶岩地区约20~25公里;而在近代沉降地区和年轻造山带则为15公里左右。
◇在高压下,过渡带中的β-橄榄石和γ-橄榄石可含有2~3%的H2O ,熔融铁能溶解高达4%的H。
水在一些标称的无水矿物,如橄榄石、辉石、石榴子石及其高压相变体中,存在于晶体的点缺陷中。
富MgSiO3钙钛矿和镁方铁矿含H2O约0.2wt%,富CaSiO3钙钛矿约含0.4wt%的H2O。
镁硅酸盐钙钛矿和镁方铁矿的红外显微光谱都显示出OH的吸收带。
下地幔中储存的H2O总量大致相当于的海洋的五倍◆海水的常量元素含量3、生物圈地球上生命的最早出现可追溯到38亿年前。
地球生命物质的总量估计大约为6.25×1018克,脱水后干重约为2.5×1018克,其总量与地壳质量2.3×1024克相比微不足道。
因此,在将地球和地壳作为一个总的地球化学系统进行研究时,生物地球化学作用常被忽略。
但在研究地球表面局部过程和特定元素的表生地球化学行为时,它则是必须被考虑的重要因素。
尤其在有关碳、氮、硫、磷、铁等与生态环境有关的元素地球化学循环中起关键作用。
生物活动造成的物质分异对地球表面过程和元素分布有重要而深刻的影响。
最明显的例子是地球大气中O2和CO2浓度的变化——晚古生代大型维管植物的昌盛导致光合作用急剧增强,从而在约300 百万年前,即石炭纪末,使大气氧含量增高到近40%,达到地质历史中的最高水平,是目前大气氧含量的一倍。
当时的大气二氧化碳含量也相应地明显降低。