第七章地壳与地幔地球化学01

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揭开地球内部之谜地壳与地幔的构造

揭开地球内部之谜地壳与地幔的构造地壳与地幔是地球内部最重要的构造之一。

它们的相互作用和特性决定了地球的地质活动、地震和火山喷发等自然现象。

本文将揭开地球内部之谜，探讨地壳与地幔的构造及其相互关系。

一、地壳的构造地壳是地球最外层的固态壳层，厚度约为5-70公里。

地壳由岩石和矿物组成，分为两种类型：陆壳和海壳。

陆壳位于大陆地区，主要由花岗岩、片麻岩和石英岩等成岩岩石组成。

它的密度较低，平均约为2.7克/立方厘米。

陆壳主要由若干个大陆板块构成，它们之间的相互作用形成了地球上的大陆与大洋。

海壳位于海洋地区，主要由玄武岩和辉长岩等火成岩组成。

海壳较薄，平均约为7公里。

海壳的密度较高，平均约为3克/立方厘米。

海壳则由多个洋中脊和洋沟构成，它们是地球表面扩张的主要地区。

二、地幔的构造地幔是地壳下的一个重要区域，位于地壳下面，厚度约为70-2900公里。

地幔主要由橄榄岩、辉石和纯铁镁橄榄岩等组成，密度约为3.3-5.7克/立方厘米。

地幔分为上地幔、中地幔和下地幔三个层次。

上地幔位于地函之上，厚度约为400-600公里。

中地幔位于上地幔和下地幔之间，厚度约为1100-1600公里。

下地幔位于地幔的边界处，厚度约为1600-2900公里。

三、地壳与地幔的相互作用地壳与地幔之间存在着密切的相互作用关系。

地壳的运动和变形主要是由地幔的运动引起的，而地幔的特性则受制于地壳的压力和温度等因素。

地壳板块的相互碰撞和互相远离引起了地震和火山活动。

当地壳板块相互碰撞时，会形成山脉和褶皱，地壳被挤压变形，产生地震。

地幔的对流和热流是地壳板块运动和地质活动的主要动力。

地幔的热流由地球内部的热核聚变和地壳板块的摩擦等因素产生。

地幔的对流则是由热流的不均匀分布引起的，它通过地幔的圆周流动推动地壳板块的运动。

四、揭开地球内部之谜的方法为了揭开地球内部的奥秘，地球科学家使用了多种方法和工具进行研究。

地震波的传播是研究地球内部结构的重要手段。

地壳与地幔地球化学课件

原始地幔形成于地球增生时的最初的几百万年，当Fe－Ni分异形成地核时，由留下的富Fe、Mg 的硅酸盐物质堆积形成的初始地幔称之为原始地幔（PM：Primitive Mantle）
地壳与地幔地球化学
根据Vp及Vs波速分布，可将地幔分为三层，这是原始
地幔进一步分异演化的结果 1.上地幔：深度约从10km到400km，其质量约占地球的10％，主要由橄榄石及辉石组成。根据地震剖面，上地幔又可分为坚硬的外壳（岩石圈的下部）及下伏的部分熔融的软流圈。上地幔的地质样品是由构造作用如洋壳（蛇绿岩）仰冲或特殊的火山作用（如金伯利岩和碱性玄武岩喷发）带至地表
Ringwood(1962) 提出可以用模式橄榄岩（3份橄榄岩+1份玄武岩）代表整个地幔的成分（地幔岩Pyrolite），根据高温高压实验成果提出一个完整的橄榄岩相转变系列，可以解释地幔中主要地震波（剪切波Shear 、压缩波 Pressure）两个不连续面性质，即将地幔划分为三个带（上地幔、过渡带、下地幔），各带之间为等化学的相转变关系
地壳与地幔地球化学
2.过渡带：有时也作为上地幔的一部分。从400km到 670km深处，其质量占地球的7.5％。进入过渡带，P波及S波的波速显著增加，岩石密度及导电性明显增长，显示该层范围内地幔物质的性质发生明显改变。硅酸盐的矿物结构产生相变，橄榄石在400km处矿物结构转变为尖晶石结构；近700km时又从尖晶石结构转变为钙钛矿结构
（交代）富集地幔为经过地幔流体交代的地幔，表现为相对于原始地幔明显富碱、 LREE及 Rb、Sr、Ba 等地幔不相熔元素。有时还可能出现富铁的特征，Mg#指数可低至 79。在矿物成分上，可出现富 K的矿物，如角闪石和金云母等。
地壳与地幔地球化学

《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。

地球化学解析地壳与地幔的化学成分

地球化学解析地壳与地幔的化学成分地球是我们赖以生存的唯一之所，而地球的内部则是一个充满奥秘的世界。

地壳和地幔是地球内部的两个重要组成部分，它们的化学成分对地球的构造和演化有着深远的影响。

本文将通过地球化学的方法，探索地壳和地幔的化学成分，并揭示其背后的奥秘。

一、地壳的化学成分地壳是地球外表面最外层的固体壳，包括陆地地壳和海洋地壳。

地壳主要由氧、硅和铝等元素构成，其中氧占据了地壳元素质量的47%，硅占据了27%，铝占据了8%。

此外，钙、钠、钾等元素的含量也相对较高。

这些元素以氧化物和硅酸盐的形式存在于地壳中。

地壳的化学成分在不同地区有所差异。

例如，海洋地壳富含镁、钠等元素，而铝、钾等元素的含量相对较低。

相比之下，陆地地壳富含铁、铝和钾等元素，而镁、钙等元素的含量相对较低。

这种地区差异主要是由于地壳物质的来源和成因不同所致。

二、地幔的化学成分地幔是地球内部的中间层，位于地壳和地核之间。

地幔主要由硅、镁和铁等元素构成，其中硅占据了地幔元素质量的30%，镁占据了29%，铁占据了15%。

此外，钙、铝、钠等元素的含量也相对较高。

地幔中的元素主要以氧化物和硅酸盐的形式存在。

与地壳相比，地幔的化学成分更加均匀。

地幔中的元素含量相对稳定，不会随地区的变化而明显改变。

地幔物质主要来自于上地幔和下地幔的岩石圈演化过程，具有较高的热稳定性和化学稳定性。

三、地球化学的研究方法地球化学是研究地球及其成分的化学元素和化学互作用的科学。

在解析地壳和地幔的化学成分时，地球化学家运用多种方法和技术，其中包括：1. 岩石和矿物分析：通过收集地壳和地幔中的岩石和矿物样品，并进行化学分析，可以确定其中的化学成分。

常用的分析方法包括X射线荧光光谱、电子探针微区分析等。

2. 地球化学示踪：利用地球化学示踪元素，如放射性同位素和稳定同位素，分析地壳和地幔岩石中的同位素组成，可以揭示地球演化和岩石循环的过程。

常用的示踪方法包括锆石U-Pb定年、锆石Lu-Hf同位素分析等。

地球化学与地球物理学综合分析地球内外部的化学特征

地球化学与地球物理学综合分析地球内外部的化学特征地球是我们生活的家园，它拥有丰富的化学特征，包括地球内部和地球外部的特征。

地球化学和地球物理学是两个重要的学科，通过综合分析地球的化学特征，可以更好地理解和解释地球的形成、演化和各种地质过程。

本文将通过综合分析地球的内外部化学特征，探讨地球的形成和发展。

一、地球内部的化学特征1. 地幔的化学成分地幔是地球内部的一部分，由岩石和矿物组成。

地幔的主要化学成分是硅、镁、铁、铝等元素。

其中，硅和镁是地幔中最丰富的元素，占地幔质量的大部分。

地幔中的铁主要以铁镁矿的形式存在。

通过研究地幔的化学成分，可以了解地球内部岩石的组成和演化过程。

2. 地核的化学特征地核是地球内部的最内层，分为外核和内核。

外核由液态铁和镍组成，而内核则由固态铁和镍组成。

地核的主要化学成分是铁和镍，占地球内部质量的大部分。

通过研究地核的化学特征，可以揭示地球内部的高温和高压环境，以及地球磁场的形成机制。

二、地球外部的化学特征1. 地壳的化学成分地壳是地球外部的一部分，是我们所生活的地球表面的薄壳。

地壳的主要化学成分是氧、硅、铝等元素，占地壳质量的大部分。

此外，地壳中还含有许多其他元素，如钙、铁、钠等。

通过研究地壳的化学成分，可以了解地球表面岩石的组成和成因。

2. 大气层的化学成分大气层是地球外部的气体包围层，由各种气体组成。

大气层的主要化学成分是氮、氧、二氧化碳等气体，其中氮和氧占大部分比例。

此外，大气层中还含有水蒸气、氩气、甲烷等其他气体。

通过研究大气层的化学成分，可以了解大气层的物理性质、气候变化和大气污染等问题。

三、地球内外部化学特征的综合分析通过综合分析地球内外部的化学特征，可以深入地研究地球的形成和发展过程。

地球的内外部相互作用，共同决定了地球的物质组成和地球的表面特征。

例如，地球内部的化学成分决定了地壳的组成和地幔的熔融过程，进而影响到地表的地质活动和山脉的形成。

同时，大气层的化学成分也与地球的生命演化和气候变化密切相关。

地球化学探索地球内部的地壳与地幔的地球化学交互作用

地球化学探索地球内部的地壳与地幔的地球化学交互作用地球内部的地壳和地幔是构成地球的重要组成部分，它们之间的地球化学交互作用对于了解地球演化过程、岩石圈动力学以及矿产资源形成都具有重要意义。

通过地球化学探索，科学家们深入研究了地壳与地幔之间的相互作用，为我们揭示了地球内部的奥秘。

一、地壳与地幔的分界地壳是地球表面的外围部分，包括陆壳和海壳两种。

其中陆壳是构成陆地的岩石的总称，而海壳则是海洋底部的岩石层。

地幔位于地壳之下，是地壳与地核之间的过渡层，包括上地幔和下地幔两部分。

地壳与地幔之间的分界面称为莫霍面，是地球内部最重要的界面之一。

二、地球化学交互作用的基本原理地球内部的地壳和地幔之间存在着各种物质和能量的交换与转化过程，这便是地球化学交互作用。

地球的内部动力活动会使得地壳上的物质发生熔融，通过火山喷发或岩浆侵入地幔，而来自地幔的物质也可以通过构造运动的作用使得地幔岩石上升到地壳上。

三、物质的交换与循环1. 地壳物质进入地幔：通过地震波的传播，科学家们发现地壳上的岩石物质可以通过俯冲带的地质过程进入地幔。

俯冲带是大陆板块与洋壳板块相碰撞并折返的地质带，当俯冲板块下沉至地幔时，地幔中的温度和压力条件不断增加，地壳物质会发生部分熔融并向上涌出。

2. 地幔物质上升到地壳：构造运动是使得地幔物质上升到地壳的主要原因。

在地球的构造运动中，地幔上升到地壳上的岩浆会形成火山喷发，将地幔物质带到地表。

同时，在板块边界的构造运动作用下，地壳会发生抬升和隆起，使得地幔物质暴露于地壳表面。

四、地球化学交互作用的意义地球化学交互作用对于科学探索地球内部结构和动力学机制具有重要意义。

通过观测地震波传播路径和振动特性，可以判断地球内部的性质和组成。

地球化学交互作用还与地球演化和矿产资源形成密切相关，通过研究岩石样本中的微量元素和同位素组成，可以推断地球的起源、形成时间，以及岩石熔融、变质和沉积等过程。

此外，地球化学交互作用还对认识地壳运动和地震活动具有重要意义。

地壳和地幔的元素组成

大洋地壳的化学组成
大洋地壳的研究是通过海洋钻探、海底取样及地球物理等方法对大洋玄武岩、海洋沉积物来进行研究的。洋中脊玄武岩（MORB）是洋壳的主要组成部分，来自亏损地幔地球化学源区。以亏损的K2O、LREE等不相容元素及低的n（Rb）/n（Sr）值和低的87Sr/86Sr初始值为特征。
02
大陆地壳化学组成安山岩模式（Taylor和Mclennan，1985）
大陆地壳化学组成安山岩模式
（Taylor和Mclennan，1985）
整个陆壳总的化学成分：他们对地壳总的化学成分的计算采用的是大陆地壳生长模型，大陆地壳总体的化学成分相当于安山岩模式成分。
（Taylor和Mclennan，1985）
上地壳的REE质量平衡计算时，采用页岩：砂岩：碳酸岩：蒸发岩＝72:11:15:2 +上地壳的REE采用PAAS减去20％
沉积岩中REE质量平衡计算
大陆地壳化学组成安山岩模式（Taylor和Mclennan，1985）
01
上地壳REE丰度值的确定，提供了估算其他元素丰度的途径。如利用n（La）/n（Th）、n（La）/n（U）、n（K）/n（U）等比值，可以计算出Th、U、K的丰度，进而利用其他元素与U、Th、K的比值估算其他元素含量。
2) 简化方法：
2.地壳中化学元素丰度研究方法
研究初期确定地壳元素丰度的各种方法，明显存在着以下主要问题：①采用的地壳概念不一致，均未按照现代地壳结构模型进行元素丰度的计算；②地壳的计算厚度采用16km是人为确定的，未考虑莫霍界面；③忽略了海洋地壳的物质成分，实际上多数数据只能是大陆地壳的元素丰度。
大陆地壳化学组成安山岩模式
陆壳总的物质组成来源于地幔的分异；总陆壳经部分熔融应能产生花岗闪长岩质上陆壳。根据大陆地壳形成及演化历史，75％陆壳形成于25亿a以前太古宙，来自太古宙形式火成作用，25％的陆壳形成于太古宙以后，应具岛弧安山岩成分，即大陆地壳的整体化学成分应该是75％太古宙陆壳成分＋25％岛弧火山岩的安山岩模式成分。

地球内部物质组成的地球化学探讨

地球内部物质组成的地球化学探讨地球化学是研究地球物质组成和性质的一门学科，它揭示了地球的内部构造和成分，对理解地球演化和地球表层动力学过程具有重要意义。

地球的内部物质组成是地球化学研究的核心内容之一，通过探讨地球内部物质组成，可以了解地球的起源和演化。

地球的内部分为地壳、地幔和地核三个层次。

地壳是地球最外部的固态岩石壳层，薄达5到70千米，地质上分为海洋地壳和大陆地壳。

它主要由硅、铝、钙、镁等元素组成的萤石、方解石和石英等矿物构成。

地壳是岩石圈的组成部分，承载着地球上的生命活动和人类文明。

地壳下方是地幔，属于地球的第二层。

地幔延伸至地壳下方约2900公里的深度，占地球半径的接近70％。

地幔主要由铁、镁、铝、钙、钠等元素组成的硅酸盐矿物构成。

地幔是岩石圈和核心之间的过渡层，是地球内部物质组成的重要组成部分。

地幔下方是地核，是地球内部最深处的层次。

地核分为外核和内核两部分，外核是液态态的铁、镍合金，内核则是固态态的铁、镍合金。

地核主要由铁和镍等元素组成，同时还含有少量的硫、氧和硅等元素。

地核是地球内部物质组成的核心，其内部的高温高压环境对地球演化和地壳上的生物活动有着重要影响。

地壳、地幔和地核的物质组成对地球的地热活动和构造演化起着重要作用。

地球的能量主要来自地核的内部热核能，通过地幔的物质运移和地壳的构造演化，地球内部的能量释放到地表，形成地震、火山和地壳运动等现象。

同时，地球内部的物质流动也影响着地球表层的地壳运动和构造变形，其背后的地球化学过程，是地球科学研究的重要方向之一。

研究地球内部物质组成不仅有助于理解地球内部的物质循环和能量转化，还可以为地质资源的勘探和利用提供科学依据。

例如，地球内部含有丰富的金属矿产资源，如铁、铜、铝等，通过研究地球内部的成分和结构，可以确定矿产资源的类型和分布，为矿产勘探和开发提供重要参考。

地球化学对于认识地球内部的物质构成和动力过程具有重要意义，而地球内部的物质组成又是地球化学研究的基础。

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》课程笔记

《地球化学》课程笔记第一章：地球化学概述一、地球化学的定义与范畴1. 定义地球化学是研究地球及其组成部分的化学组成、化学作用、化学演化规律以及这些过程与地球其他物理、生物过程的相互关系的学科。

2. 范畴地球化学的研究范畴包括但不限于以下几个方面：- 地球的物质组成和结构- 元素在地球各圈层中的分布、迁移和循环- 岩石和矿物的形成、演化和分类- 生物与地球化学过程的相互作用- 地球表面环境的化学演化- 自然资源和能源的地球化学特征- 环境污染和生态破坏的地球化学机制二、地球化学的研究内容1. 地球的物质组成- 地壳：研究地壳的化学成分、岩石类型、矿物组成及其变化规律。

- 地幔：探讨地幔的化学结构、岩石类型、矿物组成和地球化学动力学过程。

- 地核：分析地核的物质组成、物理状态和地球化学性质。

- 地球表面流体：研究大气、水圈和生物圈的化学组成和演化。

2. 元素地球化学- 元素的丰度：研究元素在地壳、地幔、地核中的丰度分布。

- 元素的分布：分析元素在地球各圈层中的分布规律和影响因素。

- 元素的迁移与富集：探讨元素在地质过程中的迁移机制和富集条件。

- 元素循环：研究元素在地球系统中的循环路径和循环速率。

3. 岩石地球化学- 岩石成因分类：根据岩石的化学成分、矿物组成和形成环境对岩石进行分类。

- 岩浆岩地球化学：研究岩浆的起源、演化、结晶过程和岩浆岩的地球化学特征。

- 沉积岩地球化学：分析沉积物的来源、沉积环境和沉积岩的地球化学特点。

- 变质岩地球化学：探讨变质作用过程中岩石的化学变化和变质岩的地球化学特征。

4. 矿物地球化学- 矿物的化学成分：研究矿物的化学组成、晶体结构和化学键合。

- 矿物的形成与变化：探讨矿物的形成条件、变化过程和稳定性。

- 矿物物理性质与地球化学：分析矿物的物理性质与地球化学环境的关系。

- 矿物化学分类：根据矿物的化学成分和结构特点进行分类。

5. 生物地球化学- 生物地球化学循环：研究元素在生物体内的循环过程和生物地球化学循环的模式。

地球化学全册配套最完整精品课件 (一)

地球化学全册配套最完整精品课件 (一)地球化学是描述地球上元素与物质循环、演化、变化、控制因素等方面所涉及的科学领域。

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地球化学探索地球内部的地壳与地幔的物质交互作用与循环

地球化学探索地球内部的地壳与地幔的物质交互作用与循环地球是一个复杂而神秘的行星，其内部结构包含地壳、地幔和地核。

地壳和地幔在地球内部起着至关重要的作用，它们之间存在着物质交互作用与循环。

地球化学为我们揭示了地壳与地幔之间的物质交换过程，有助于进一步理解地球的演化历史和地质灾害发生机制。

一、地壳与地幔的物质交互作用地球的地壳主要由硅酸盐类矿物组成，而地幔主要由镁铁硅酸盐类矿物组成。

地壳与地幔之间的物质交互作用主要体现在以下几个方面：1. 岩浆活动：岩浆是地幔中熔融岩石通过地壳裂隙向地表喷发的产物。

地壳与地幔之间的岩浆交互作用是岩浆从地幔向地壳运输热量和物质的重要途径。

岩浆的形成与地幔中的物质熔融和地壳中的岩石熔融有关，地幔物质通过熔融作用向地壳提供了富含铁、镁、钾等元素的物质。

2. 物质循环：地壳与地幔之间存在着物质循环的过程。

地壳中的岩石会在构造运动和岩石圈板块碰撞的作用下，部分被拆解成颗粒较小的碎石和岩屑，随后通过风化和侵蚀作用进入海洋沉积。

这些沉积物在地壳深部被形成成石灰岩、石膏等碳酸盐类矿物，最终随着地壳的运动和板块的俯冲进入地幔。

地幔中的矿物又通过地球深部作用再次向地壳运输，循环往复。

二、地幔对地壳的影响地幔作为地球内部最大的地球化学系统之一，对地壳演化具有重要影响。

1. 俯冲带作用：地幔中的岩石在板块俯冲带的作用下，通过地幔对地壳的熔融和物质交换作用，影响着地壳的构造演化和火山活动。

俯冲带上的岩浆活动和地震活动都是地幔对地壳的直接影响。

2. 热力交换：地幔作为地球的热源之一，通过热对地壳的传导作用，影响着地壳的热态特征。

地壳中的火山、热液活动都与地幔热力交换密切相关，地幔的热力作用对地壳的热量分布和构造起到重要作用。

三、地质灾害与地壳地幔物质交互作用的关系地壳与地幔的物质交互作用与循环直接关系到地球表面的地质灾害。

1. 地震：地震活动是地壳构造运动和地幔运动相互作用的结果。

板块在俯冲带的相互碰撞和挤压下，会产生震源，形成地震。

地球内部的化学过程

地球内部的化学过程是地球环境中至关重要的一部分，它代表着地球的物质构成、地质现象、气候变化、海洋运动、生物演化等诸多方面。

本文将探讨，包括地壳、地幔和地核的成分、构成和相互作用，以及地球化学反应的规律和影响等方面。

一、地球内部的成分地球内部的成分主要包括地壳、地幔和地核三部分。

地壳是地球最外层的一层固体壳体，它的平均厚度为30公里，主要由硅、铝、钙、钾等元素组成，其中硅元素含量最高。

地幔是介于地壳和地核之间的一层岩石层，其平均厚度为2900公里，主要由镁、铁、硅等元素和矿物质组成。

地核则是地球内部最深处的一层，包括外核和内核两部分，主要是由铁和镍元素组成。

二、地球内部的构成地球内部的构成主要是由化学元素和矿物质组成。

其中，地壳的主要成分是硅铝矿物质，包括石英、长石、云母等；地幔的主要成分是镁铁矿物质，包括橄榄石、辉石、透辉石等；而地核由于高压高温的条件，其主要成分是金属铁和镍。

地球内部化学构成的复杂性对于人类有着重要的影响，例如地壳中的矿物质主要用于制造建筑材料、电子产品、化妆品等；地幔中的矿物质则主要用于制造水泥、砖块、陶瓷等；而地核中的元素则被广泛应用于航空航天、核能、半导体等领域。

三、地球内部的相互作用不仅仅是地壳、地幔和地核之间的构成差异，更重要的是它们之间的相互作用。

地壳、地幔和地核之间进行着无数的化学反应和物质交换，从而维持了地球的平衡状态。

例如，地壳和地幔之间的相互作用导致了板块构造和地震等地质现象；而地幔和地核之间的相互作用则是地球磁场形成的关键。

此外，地球内部的相互作用还能够影响到地球的温度分布、地壳变形、火山喷发等自然现象。

四、地球化学反应的规律和影响地球化学反应是中一个十分重要的方面，它代表着地球物质的变化和演化历程。

在地球化学反应中，化学物质发生了物理、化学上的变化，从而形成了新的地球物质和化学物质。

例如，在地幔岩石中的硅与镁的反应就会形成橄榄石等矿物质，而在石英和长石碰撞的地方，也会出现石英矿物质和闪长岩等。

地球化学研究地球内部的地核与地幔的物质循环

地球化学研究地球内部的地核与地幔的物质循环地球内部的地核和地幔是地球的重要组成部分，地球化学研究正是在探索这两个区域的物质循环及其作用机制。

通过地球化学的研究，我们可以更加深入地了解地球内部的构造和演化过程，为解释地球上的地质现象提供重要依据。

一、地核的物质循环地核是地球内部最深处的区域，由外核和内核组成。

地核的物质循环主要包括熔融态的金属核物质上升到地表和固态地核物质下沉到地幔的过程。

其中，熔融态地核物质上升到地表形成岩浆，进而喷发形成火山，是地球上火山活动的重要原因之一。

而固态地核物质下沉到地幔则是地球内部物质的重新循环，对地球动力学和地壳构造变动起着重要作用。

地核物质的循环是通过地幔对地核物质的摄取和释放实现的。

地幔是地核与地壳之间的过渡层，由硅酸盐矿物和较少的铁、镁等元素组成。

地幔物质对地核物质的摄取主要通过岩石圈和下地幔的对流运动实现。

地壳的陆地板块和海洋板块的构造运动以及热对流都可以带动地幔物质的上升和下沉，进而影响地核物质的循环。

二、地幔的物质循环地幔是地球内部最大的地球化学圈，由硅酸盐矿物和铁镁矿物组成。

地幔的物质循环主要表现为岩石圈的运动和热对流。

岩石圈是地幔与地壳相结合的地带，是地球内部物质循环的重要层次之一。

岩石圈的物质循环主要通过地壳的板块构造运动实现。

板块构造运动包括大陆板块的碰撞和俯冲以及海洋板块的扩张和消亡，这些构造运动带动岩石圈物质的上升和下沉，影响地幔的物质循环和地球的地质活动。

热对流是地幔物质循环的重要机制之一，它是由于地幔内部的热量不均匀引起的。

地幔中的物质受热后会上升，形成对流循环，然后冷却下降，再重新受热上升，如此循环往复。

热对流带动地幔物质的上升和下沉，促使地幔物质在地球内部进行循环。

地幔热对流对地壳板块构造运动、地震活动以及火山喷发等地质现象有着重要影响。

三、地核与地幔物质循环的意义地核与地幔物质循环是地球内部物质循环的重要组成部分，对地球动力学和地质现象产生深远影响。

地球化学探索地球内部的地壳与地幔的物质交换

有关加盟连锁店特许经营合同6篇篇1合同编号：[具体编号]甲方（特许方）：[甲方公司名称]地址：[甲方公司地址]法定代表人：[甲方法人姓名]联系电话：[甲方法人电话]乙方（加盟方）：[乙方公司名称]地址：[乙方公司地址]法定代表人：[乙方法人姓名]联系电话：[乙方法人电话]鉴于甲方拥有独特的连锁加盟经营模式和经验丰富的市场运作经验，乙方对甲方的经营模式表示高度认同，并希望加盟甲方的连锁经营网络，共同拓展市场，实现双赢。

经双方友好协商，达成以下加盟连锁店特许经营合同：第一条合同背景及目的本合同旨在明确双方的权利和义务，规范双方加盟连锁经营行为，保障加盟双方的合法权益。

甲乙双方经友好协商，就乙方加盟甲方连锁经营体系达成一致意见。

第二条加盟要求及条件乙方应具备以下条件方可加盟甲方连锁经营网络：具有良好的商业信誉和经营场所；对甲方的事业和经营理念表示认同；愿意严格遵守甲方规定的加盟操作规则和管理制度。

第三条授权与期限甲方特许乙方在[具体地点]开设加盟连锁店，并授权乙方在合同有效期内使用该特许经营权。

合同期限为XX年，自XXXX年XX月XX日起至XXXX年XX月XX日止。

合同期满，如双方无异议，可续约。

第四条品牌与形象维护甲乙双方应共同维护甲方的品牌形象，乙方不得损害甲方品牌形象、信誉和声誉。

甲方有权对乙方的经营活动进行监督，确保乙方遵循甲方统一的经营模式和规范。

第五条货物与价格管理甲方负责向乙方提供优质的商品和服务，乙方应按照甲方规定的价格销售商品。

甲方有权调整商品价格，乙方需执行甲方调整后的价格。

第六条保密条款双方应对本合同内容、交易过程及商业信息进行保密，未经对方许可，不得泄露给第三方。

第七条合同双方的义务与权利甲方应向乙方提供经营指导、业务培训、技术支持等支持。

乙方应按时支付加盟费、管理费等费用，并接受甲方的监督与指导。

甲乙双方应相互支持与合作，共同拓展市场。

第八条违约责任如一方违反本合同的约定，应承担违约责任，包括但不限于支付违约金、赔偿损失等。

地幔

成因
地幔地球不是一个固体球，而是由多层同心球层组成的一个非常活跃的行星。因地球的公转和倾斜自转，与天体引力的存在，又引发了各层同心球层的自身运动，其中有水圈、大气圈、液体外核、固体外壳的潮汐运动。地球的倾斜自转使液体外核的潮汐方向倾斜，又导致其“以上的层圈差速产生产倾斜（地幔弦动）”，地幔弦动的结果是；和地壳的两极在倾斜差速中两极换位以至板块线速度改变，也是造成地震频繁的主要原因。科学家们发现，地球内核的旋转速度每年要比地幔和地壳快0.3到0.5度，也就是说，地球内核比地球表面构造板块的运动速度快5万倍，新发现有助于科学家们解释地球磁场是怎样产生的。美国伊利诺伊大学地球物理学家宋晓东教授是这项研究工作的负责人，他们的成果发表在2005年8月26日出版的美国《科学》杂志上。新发现也结束了一场为期9年的争论。宋晓东说：“我们相信我们得到了确凿的证据。”
主要圈层划分
(一)地壳
地幔主要圈层划分地壳是莫霍面以上的地球表层。其厚度变化在5-70km之间。其中大陆地区厚度较大，平均约为33km；大洋地区厚度较小，平均约7km；总体的平均厚度约16km，约占地球半径的1/400，占地球总体积的 1 . 5 5 % ，占地球总质量的 0 . 8 % 。地壳物质的密度一般为 2 . 6 - 2 . 9 g / c m ³，其上部密度较小，向下部密度增大：地壳为固态岩石所组成，包括沉积岩、岩浆岩和变质岩三大岩类：由十：地壳是当前地质学、地球物理学、地理学等学科的主要研究对象，因此，有关其详细情况将在下一节作进一步介绍。
（2）EMII型富集地幔，特点是Rb/Sr比值较高，Sm/Nd比值较低；Ba/Th和Ba/La比值高，87Sr/86Sr比值变化大；143Nd/144Nd比值较低。对于给定的206Pb/204Pb,其207Pb/204Pb和208Pb/204Pb比值高。

地球化学和地质化学(1)

内因:
• 能量: • 有关的参数: 电负性（X）、电离势（I）、
电子亲和能（Y）、晶格能（U）; • 空间几何形式: • 有关的参数: 半径（原子、离子）、配位
数、原子和离子极化、最紧密堆积等
本章重点: 元素分配的晶体化学控制；
实质: 元素按化学性质不同选择有利的阴离子与之结合, 表现为元素在各种共存相间的不均匀分配；
元素以其各自丰度决定的量比参加化学反应，（实验室: 高纯试剂的有限组分体系，按理论量比设计的化学反应）
地壳和地球中阴、阳离子总数不相等，阴离子总数<<阳离子总数，是制约元素结合
3)开放体系
具多变度单向发展演化特征。体系与环境之间存在充分物质和能量交换, 因外来成分加入或内部组分排出不断改变系统内作用性质和条件
3.化学反应的能量效应
元素地球化学亲合性规律服从体系总能量最低法则。化学反应: AX＋BY BX＋AY，反应式左,右两方哪个组合的出现取决于能量最低的一方。
SnS+FeO SnO+FeS
反应△GoR值可以通过产物Gof乘以其摩尔系数的求和减去反应物Gof乘以其摩尔系数的求和得到:
GR0
戈尔德施密特(V.M.Goldschmidt)
• 亲铁元素(siderophile elements): 离子的最外电子层具有8～18个电子的过渡型结构，易溶解在铁熔体中。主要集中在铁－镍相的地核中。
• 亲铜元素(chalcophile elements): 离子的最外电子层具有18个电子(s2p6d10)的铜型结构。与硫的亲合力强，易熔于硫化铁熔体，故又称为亲硫元素 (sulphophile elements)。主要分布在硫化物相中。

最新西北大学地球化学课件第七章

7 硅酸盐熔融体系的地球化学 7.2 地壳物质的部分熔融与花岗岩成因 7.2.1.2 地壳物质的部分熔融实验实验 (1) : 温克勒和普拉坦 (1968): 原料:德国荷皮因格姆矿床的制瓦粘土;
成分:伊利石--60% ; 石英--24% ; 高岭土—5-10% ;蒙脱石—少量.
实验:制瓦粘土在7150C 、 PH2O =2×108 Pa时开始熔化温度 715 780 实验(2) : 原料:德国西捷麦列尔河谷采石场的杂砂岩; 成分: 斜长石--30 % ; 石英 –34 % ; 白云母 --20 % ;
7 硅酸盐熔融体系的地球化学 7.2 地壳物质的部分熔融与花岗岩成因 7.2.2 花岗岩浆形成 7.2.2.1 成因分类
1) 玄武岩浆分异出花岗岩(幔源):1928年,鲍文根据对玄武岩浆结晶过程的地质观测和实验研究,提出著名反应原理—暗色矿物和浅色矿物的反应系列,并据此推断花岗岩由玄武岩浆经结晶分异而形成的. 实例:格陵兰的斯盖嘠和加拿大的MUSKOX巨大侵入体分异出少量花岗闪长岩. 2) 地壳物质部分熔融:已经形成地壳的固体岩石部分熔融. 3) 花岗岩化:是超变质混合岩化区域变质的交代变质成因. 按花岗岩形成的构造部位成因方式和特征矿物分类: 例如: I 型、S型、M 型、A型;
D. 花岗岩以“岩基” 、 “岩珠”出现,没有“底”和岩浆上涌通道.
E. 月球和其它行星只有玄武岩,没有花岗岩.
F. 构造环境:玄武岩-----拉张环境,例如洋脊玄武岩,玄武岩占喷发岩的 98 % ; 花岗岩----挤压环境,与造山带有关.
(2)同位素证据: 玄武岩花岗岩
87 87
Sr/86 Sr =0.702----0.706 Sr/86 Sr =0.705---1.003