地球化学-化学元素丰度与分布
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中国土壤化学元素丰度与表生地球化学特征中国土壤化学元素丰度与表生地球化学特征中国的土壤化学元素丰度及其与表生地球化学特征是地球科学领域中一个备受关注的话题。
通过对中国土壤中化学元素的丰度和表生地球化学特征的深度研究,我们可以更好地了解中国土壤的地球化学特征、资源丰度以及与环境和人类活动的关系,对于推动农业、环境保护和资源利用都具有重要意义。
1. 中国土壤化学元素丰度中国是一个土壤资源丰富的国家,土壤中含有丰富的化学元素,包括铁、铝、镁、钙、钾、磷等元素。
其中,铁和铝是土壤中的主要成分,它们对土壤的物理性质和化学性质起着重要作用。
土壤中的镁、钙、钾元素则是作为植物生长的重要营养元素,对于农业生产至关重要。
土壤中的磷元素也是植物生长过程中不可或缺的元素。
2. 中国土壤的地球化学特征中国土壤的地球化学特征受到地质构造、气候、植被覆盖和人类活动等多种因素的影响。
不同地质构造背景下的土壤,其化学元素丰度和分布也存在较大差异。
在气候条件下,土壤中化学元素的迁移、转化以及吸附等过程也会受到气候因素的影响。
植被覆盖对土壤的地球化学特征也有一定影响,植被的根系分泌物和腐殖质的分解等过程会影响土壤中化学元素的循环。
人类活动也会对土壤的地球化学特征造成一定影响,如工业排放、农药施用等都会影响土壤中化学元素的丰度和分布。
3. 个人观点和理解从我个人的观点来看,中国土壤化学元素丰度与表生地球化学特征这一话题,涉及了地球科学、环境科学以及资源利用领域,具有重要的研究意义和应用前景。
通过深入研究中国土壤中化学元素的丰度以及其与地球化学特征的关系,可以为促进土壤肥力的提高、有效利用农业资源、解决土壤污染等问题提供科学依据和技术支撑。
在未来的研究中,应该更加注重土壤中微量元素的研究,探索土壤中化学元素丰度与表生地球化学特征变化之间的机制,以实现土壤资源的可持续利用和保护。
总结回顾中国土壤化学元素丰度与表生地球化学特征是一个复杂而重要的研究领域,通过对中国土壤中的化学元素丰度和地球化学特征的深入研究,可以更好地了解土壤的资源丰度、地球化学特征以及与环境和人类活动的关系。
地球表层化学元素丰度一、丰度的概念:即为该元素在自然体中的丰富程度abundance of elements),是指一种化学元素在某个自然体中的重量占这个自然体总重量的相对份额(如百分数)。
丰度表示方法主要分为重量丰度、原子丰度和相对丰度。
二、定义:同位素在自然界中的丰度,又称天然存在比,指的是该同位素在这种元素的所有天然同位素中所占的比例。
丰度的大小一般以百分数表示;人造同位素的丰度为零。
周期表上所列的原子量实际上是各种同位素按丰度加权的平均值,这是因为各种同位素在自然界中往往分布的比较均匀,取平均值计算比较准确。
一种化学元素在某个自然体中的重量占这个自然体总重量的相对份额(如百分数),称为该元素在自然体中的丰度。
三、研究地球表层化学元素丰度的意义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?地壳与地幔中的主要元素有什么不一样?生命体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。
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、迁移活动等一些地球化学概念。
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。
四、发现历史自从1889年F.W.克拉克发表元素在地壳中的平均含量的资料以来,人们已经积累了大量有关陨石、太阳、恒星、星云等各种天体中元素及其同位素分布的资料。
1937年,戈尔德施米特首次绘制出太阳系的元素丰度曲线。
1956年,修斯和尤里根据地球、陨石和太阳的资料绘制出更详细、更准确的元素丰度曲线。
1957年,伯比奇夫妇、福勒和霍伊尔就是以该丰度曲线为基础,提出他们的核合成假说的。
四十年代,人们只知道大多数恒星的化学组成与太阳相似,因而就认为分布在整个宇宙的元素丰度可能是一样的。
地球地壳中的化学元素丰度
地球地壳是地球外围的一层固体岩石壳,由多种化学元素组成。
地球
地壳的平均厚度约为35千米,它所包含的化学元素丰度是研究地球构造
和地球化学的重要内容之一、以下将介绍地球地壳中常见的化学元素丰度
及其分布情况。
第一类元素是构成地壳主要的元素,包括氧、硅、铝、铁、钙、钠和钾。
其中,氧是地壳中最丰富的元素,约占地壳质量的46.6%。
硅元素紧
随其后,占地壳质量的27.7%。
铝元素占地壳质量的8.1%,铁元素占
2.6%,钙、钠和钾元素占2.2%、2.6%和2.4%。
第二类元素是地壳中存在量较小但仍然较为重要的元素,包括镁、钛、锰、镍、铅等。
镁元素的丰度约为2.1%,钛元素约为0.61%,锰元素约为0.09%,镍元素约为0.007%,铅元素约为0.0013%。
此外,还存在一些地壳中丰度较低的元素,如镧系元素、稀土元素等。
这些元素丰度较低,但在地质学和地球化学的研究中也具有重要意义。
地球地壳中元素的丰度分布呈现地域差异。
一般来说,地壳中的元素
丰度与地壳的成因有关。
例如,在火山带和地壳运动活跃的地区,地壳中铁、镁等含量较高。
而在海岸线附近,地壳中的氯、钠等含量较高。
此外,地壳中元素的丰度还受到地质作用的影响。
例如,地壳中的铜、银、金等
贵金属元素往往富集于矿床中。
总之,地球地壳中的化学元素丰度是地球科学研究的重要内容之一、
通过对地壳中化学元素丰度的分析,可以了解地球地壳的构成和演化过程,为地质学、地球化学等相关学科的发展提供重要的数据支持。
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》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。
4.地壳化学元素分布规律和分析根据地壳的主要氧化物、稀有金属、成分特征及其百分含量可以总结出如下规律:1.奇偶规律: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丰度。
2..地壳贫铁镁,富铝钾钠。
3.递减规律:原子序数较低的的范围内,元素丰度随原子序数增大呈指数递减。
4.较轻易熔的铝硅酸盐在地壳表层富集,较重的镁铁向深部集中。
地壳15种稀有元素丰度表(10-6)根据上述数据可以总结出规律如下:1 原子系数为偶数的元素丰度大于相邻原子系数为奇数的元素,具有偶数质子数或中子数的核数丰度总是高于奇数质子数或中子数的核数。
2 在稀有元素中,Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu随着深度的增加丰度几乎不变,Ce的含量最高,Tm,Lu的含量最低,La Ce Pr Nd的丰度随着深度的增加逐渐减少。
3 稀土元素的分布是不均匀的,原子序数为偶数的元素一般比相邻的原子序数为奇数的元素含量高。
4 大陆地壳稀土元素总量高,相对富轻稀土;大洋地壳稀土元素含量较低,相对富重稀土。
下表给出了地壳元素丰度具体值地壳元素丰度表分析和总结:由上表可见,岩石圈中十余种常量元素占总量的绝大部分,如地壳中Si、O、Al、Fe、Na、K、Ca、Mg、Ti等九种元素占总量的百分之九十九以上,它们是岩石圈成分主体。
元素演化是以元素的赋存介质的变迁实现的。
在地幔对流驱动板块动移并发生岩石循环过程中,地幔物质分异出的岩浆及地壳物质重熔形成的岩浆通过上升,结晶形成岩浆岩,经构造运动隆升至地表或近地表,进入表生环境,遭受风化、剥蚀,搬运到湖、海盆地沈积成岩。
沉积岩再经沉降或俯冲到地壳深处,发生变质或部分重熔而形成新的岩浆,完成一个大旋回。
在大旋回演化过程中,同时还存不同级次的次级旋回。
如沉积岩直接进入风化搬运,变质岩也可不遭受重熔而上升至地表遭受风化、剥蚀等。
外生环境与内生环境的分界一般说来相当于潜水面,之下为还原环境,之上为氧化环境。
地球化学(复习资料)第⼀章1.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。