海洋中的微量元素

海水的Pe值的含义
• 海水体系的氧化 -还原环境中,氧化－还原能力的量度，海 洋化学上使用pe，它被定义为：pe=-log{e}。e代表电子， {e}代表活度，即pe为电子活度的负对数。表层海水pe的 理论最高值为12.5±0.2，这是假设体系达到氧化-还原平 衡的理论值。实际海水情况决非如此简单，各家见解不一， 尚待探讨。 pH和pe都对海水中元素的溶存形式有显著影 响，故用海洋中元素的pe-pH图，可以研究元素的存在形 式，由此可判断在具体研究的海水条件下，元素处于氧化 -还原状态。海水中氧化-还原态变化的元素主要有H、O、 C、N、Fe、Mn、S、Cr、I等，它们在各种状态（含氧、 缺氧等状态）的海水中存在的形式，对海洋生物和海洋地 质等有重要的参考价值。
蛇纹石
超临界状态的水
• 所谓超临界水，是指当气压和温度达到一 定值时，因高温而膨胀的水的密度和因高 压而被压缩的水蒸气的密度正好相同时的 水。此时，水的液体和气体便没有区别， 完全交融在一起，成为一种新的呈现高压 高温状态的液体。
超临界状态的水
超临界水具有两个显著的特性。 一是具有极强的氧化能力，将需要处理的 物质放入超临界水中，充入氧和过氧化氢， 这种物质就会被氧化和水解。有的还能够 发生自燃，在水中冒出火焰。 另一个特性是可以与油等物质混合，具有 较广泛的融合能力。这些特点使超临• 原始的海水并不是咸的，而是带酸性。海 水在不断的蒸发，反复地形云致雨后，重 又落回地面，将陆地和海底岩石中的盐分 溶解，不断地汇集于海水中。经过亿万年 的积累融合，最终形成了咸水。
玄武岩
• 玄武岩(basalt)属基性火山岩。是地球洋壳 和月球月海的最主要组成物质，也是地球 陆壳和月球月陆的重要组成物质。 • 1546年，G.阿格里科拉首次在地质文献中， 用basalt这个词描述德国萨克森的黑色岩石。 汉语玄武岩一词，引自日文。日本在兵库 县玄武洞发现黑色橄榄玄武岩，故得名。
地球的形成
• 大约是在50亿年前，太阳星云中有一些星云团块 分离出来。这些星云块在自转的同时也绕着太阳 公转。在不停的运动过程中，由于之间的相互碰 撞，有些团块就彼此结合，由小变大，这就是地 球和其他行星的最初的由来。 • 星云团块在碰撞过程中，由于引力的作用而急剧 收缩，内部的放射性元素不断蜕变，产生大量的 热能，使原始的地球不断升温。当温度达到足够 高时，地球内部包括铁、镍等物质开始熔解，并 在重力作用下，按密度分层。重的密度大的物质 趋向地心下沉集中，形成了地核，而密度小的轻 的物质则上浮，形成地幔和地壳。
海水活度
与一般的水溶液或天然水(河、湖、泉、雨 水)相比，海水的一个重要特征是含有众多 的盐类，这使得海水与盐度极低的无限稀 溶液之间的物理-化学性质有很大的差异。 为了表达这两者的差异程度,在海洋化学使 用了海水活度系数(主要用于溶质)
玄武岩
①发育于深海洋脊的玄武岩。大致以每年1.5×1010吨速率自洋脊涌出 ②发育于洋盆内群岛和海山的玄武岩。一般由拉斑玄武岩和碱性玄武岩 复合构成，其成因可能与上地幔热柱活动有关。 ③发育于岛弧和活动大 陆边缘的玄武岩。一般近深海沟一侧和早期发育的是拉斑玄武岩，规模大 分布广.
角闪石
• 角闪石(hornblende)这个名称来自德语，是 矿工术语，horn可能指号角的颜色， blende意思是欺骗者。这种矿物呈黑色， 并发光，属于金属矿石，可其中并不含有 价值的金属。
宇宙中各种元素的相对含量。宇宙元素丰度是研究元素起源 的依据,也是解释各类天体演化过程的基础,因此是空间化学 研究的重大课题
宇宙元素丰度的数据可由多种途径获得：用化学、放射化学、
仪器中子活化分析和质谱等分析技术，测定地球、月球、 陨石、宇宙尘和太阳风等样品的化学组成. Ⅰ型碳质球粒陨石是太阳系的最原始物质，它的非挥发性 元素的丰度与太阳元素丰度相一致。依据Ⅰ型碳质球粒陨石 的非挥发性元素和太阳的H、C、N和O等易挥发性元素的资料， 获得的太阳系 核素丰度
海洋的形成
• 位于地球表面一层的地壳，在冷却凝结过程中，不断地受 到地球内部剧烈运动的冲击和挤压，变得褶皱凸凹不平， 内部蕴藏的巨大能量常常会冲破地壳，形成地震与火山爆 发，喷出岩浆与热水蒸气。随着这种情况的频繁发生，内 部能量得到释放而渐渐变少。这种轻重物质分化，产生剧 烈动荡和改组的过程，大约是到 45亿年前才结束。地球 开始慢慢稳定下来。地壳经过长期的冷却定形之后，表面 皱纹密布，凹凸不平。高山、平原、河床、海盆，各种地 形便一应俱全了。 在很长的一个时期内，天空中水气与大气共存，浓云 密布，昏天黑地。随着地壳进一步冷却，大气的温度也慢 慢地下降，水气由于尘埃与火山灰等凝结核的存在，变成 水滴滴落聚集。由于冷却不均匀，大气产生剧烈的对流运 动，形成雷电狂风和暴雨，一直持续了很久很久。滔滔的 洪水通过千沟万壑，汇集成为巨大的水体，这就是原始的 海洋。
海水化学组成变迁的sillen模型
法拉第常数(Faraday constant) 表示1摩尔（或阿伏伽德罗常数）的电子做携带的 电荷数。 在化学、物理学和电子学中法拉第常数是一个很 重要的常数，它通常用斜体大写字母F表示。它用 库伦每摩尔（C/mol）表示。 可以通过用阿伏伽德罗常数（或每摩尔的电子数 量）除以每库伦的电子数量得出。因此： F = (6.02 x 1023) / (6.24 x 1018) = 9.65 x 104 C/mol
角闪石类称软玉(或称闪玉)，硬度为6-6.5，比重2.55-2.65， 其主要成分是角闪石群矿物中的透闪石(Tremolite)， 跟我们上面提到的普通角闪石，算是化学成分跟结晶构造都很相似的 兄弟喔。闪玉的色泽较近于油脂的凝脂美，纯者色白，俗称羊脂玉， 细腻温润，非常名贵，经济价值极高，又因角闪石含有少量氧化金属 离子而呈现青、绿、黑、黄等色或杂色。
第二章海洋的形成和海水的组成
太阳系物质的含水量
• 关于海洋的形成和海水的由来问题，科 学界至今仍不能作出最为确定的答案，因 为，它与太阳系的起源问题相互联系着， 而这个问题同样还未彻底的解决。
宇宙中各种元素的丰度
元素丰度 (element abundance): 即元素的相对含量﹐ 是在证认的基础上根据谱线相对强度或轮廓推算出来 的。结果表明﹐绝大多数恒星的元素丰度基本相同﹕ 氢最丰富﹐按质量计约占71％﹔氦次之﹐约占27％﹔ 其余元素约合占2％。这称为正常丰度。有少数恒星 的元素丰度与正常丰度不同﹐一般说来﹐这与恒星的 年龄有关。
现代海水的化学组成
单位Pmol/kg 单位Pmol的含义:中文意思是皮摩尔 1摩尔（mol）＝1000毫摩尔(mmol) 1毫摩尔(mmol)＝1000微摩尔(μmol) 1微摩尔(μmol) = 1000纳摩尔（nmol） 1纳摩尔（nmol）=1000皮摩尔（pmol） 1皮摩尔（pmol）=1000飞摩尔（fmol）
金云母
• 金云母（Phlogopite），母是白云母类矿物 中的一种，它是含铁、镁和钾的一种铝硅 酸盐。金云母成分中的铁如果不算多的话， 它就可以作为电绝缘材料，因而有着重要 的作用。
金云母
蛇纹石
• 蛇纹石是一种含水的富镁硅酸盐矿物的总称，如 叶蛇纹石、利蛇纹石、纤蛇纹石等。它们的颜色 一般常为绿色调，但也有浅灰、白色或黄色等。 因为它们往往是青绿相间像蛇皮一样，故此得名。 蛇纹石的结构常会有卷曲状，像纤维一样。这样 的蛇纹石常被当作石绵用。块状或纤维状的蛇纹 石都会具有光泽，块状如蜡，纤维状如丝。人们 将蛇纹石当作建筑用材料，有些可当作耐火材料， 颜色好看的还可以制成装饰品或工艺品。除此以 外，蛇纹石还可用来制造化肥。