元素丰度
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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。
元素丰度名词解释
元素丰度是指某元素在某自然体系(如岩石、土壤等)中相对平均的含量。
它通常以重量百分比或原子百分比来表示。
元素丰度可以反映出元素在特定环境中的分布情况,以及它们在地球化学循环和生物地球化学过程中的相对重要性。
通过研究元素丰度,我们可以了解地球的化学组成、地质历史和生物演化等方面的信息。
在地球化学中,元素丰度是一个重要的概念,它对于理解地球的起源、演化以及地球资源的分布和利用具有重要意义。
此外,在宇宙化学和天体物理学中,元素丰度也用于研究宇宙的起源和演化。
名词解释1.元素丰度:每种化学元素在自然体中的质量,占自然体总质量(或自然体全部化学元素总质量)的相对份额(如百分数),称为该元素在该自然体中的丰度值。
2.浓度克拉克值:指某元素在矿床中的最低可采品位作为它在该地质对象中的平均含量,计算它与克拉克值的比值,即为该元素的浓集系数。
3.电负性:原子吸收电子的能力,元素电负性数值越大,原子在形成化学键时对成键电子的吸引力越强。
4.高场强元素:离子电价较高、半径较小、具有较高离子场强(为离子电价与半径之比)的元素,其离子电位π>3,难溶于水,典型代表为Nb 、Ta 、Zr 、Hf 、P 、Th 、HREE 、Ce 、U 、Pb4+、Ti 等。
5.类质同象:某种物质在一定的外界条件下结晶时,晶体中的部分构造位置被介质的其它质点(原子、离子、络离子、分子)所占据,结果只引起晶格常数的微小变化,而使晶体构造类型、化学键类型等保持不变的现象。
6.分馏系数:指含有相同元素的两种分子同位素重/轻同位素比值的比值。
设有同位素平衡分馏反应:aA 1+bB 2⇔aA 2+bB 1 式中:A 、B 为含相同元素的两种分子,a 、b 为系数,1为轻同位素,2为重同位素。
分馏系数α=R A /R B (A 分子重/轻同位素比值/ B 分子重/轻同位素比值)=()A A 21/()B B 217.地球化学障:指地壳中物理或化学梯度具有突变的地带,通常伴随着元素的聚集或堆积作用。
即在元素迁移过程中经过物理化学环境发生急剧变化的地带时,介质中原来稳定的元素迁移能力下降,形成大量化合物而沉淀,这种地带就称为地球化学障。
8.地球化学亲和性:在自然界元素形成阳离子的能力和所显示出的有选择性地与某种阴离子结合的特性称为元素的地球化学亲合性。
它是控制元素在自然界相互结合的最基本的规律。
9.固溶体:由类质同像形式混入晶体中的物质称为类质同像混入物。
含有类质同像混入物的混合晶体称为固溶体。
10.δCe 值: 是表征样品中Ce 相对于其它REE 分离程度的参数.Ce 除了三价态外,氧化条件下可以呈四价态而与其它REE 发生分离.δCe = Ce/Ce*=N NLa Ce )2Pr (+式中Ce N ,La N ,和Pr N 均为相应元素实测值的球粒陨石标准化值.11.元素的浓集系数:指某元素在矿床中的最低可采品位作为它在该地质对象中的平均含量,计算它与克拉克值的比值,即为该元素的浓集系数。
元素同位素丰度
元素同位素丰度是指同一元素不同同位素的相对丰度比例。
同位素是指原子核中质子数相同,但中子数不同的同一元素。
同位素丰度的测定可以为地球科学、生物学、化学等领域提供重要的信息。
在地球科学领域,同位素丰度的测定可以用于研究地球的演化历史和地质过程。
例如,地球上的铀同位素U-238和U-235的丰度比可以用于确定岩石的年龄。
另外,同位素丰度的测定还可以用于研究地球的大气、水文和生物圈的循环过程。
例如,氢同位素的丰度比可以用于研究水的来源和循环过程,碳同位素的丰度比可以用于研究生物圈的碳循环过程。
在生物学领域,同位素丰度的测定可以用于研究生物体的代谢过程和食物链的传递关系。
例如,氧同位素的丰度比可以用于研究动物的呼吸和水分代谢过程,碳同位素的丰度比可以用于研究食物链的传递关系和生物体的食物来源。
在化学领域,同位素丰度的测定可以用于研究化学反应的机理和动力学。
例如,氢同位素的丰度比可以用于研究化学反应的速率和反应机理,碳同位素的丰度比可以用于研究有机化合物的合成和分解过程。
同位素丰度的测定在地球科学、生物学、化学等领域都有广泛的应用。
随着技术的不断发展,同位素丰度的测定方法也在不断更新和
完善,为各个领域的研究提供了更加精确和可靠的数据。
海水稀土元素丰度值海水稀土元素丰度值的评估与探讨引言:稀土元素是一组在自然界中含量较少的元素,但却在众多重要领域发挥着重要作用。
稀土元素的稀缺性和多功能性使其成为现代技术和工业的关键组成部分。
海水中的稀土元素丰度值一直以来都备受关注,因为它们对环境和地质过程的影响至关重要。
本文将深入探讨海水中稀土元素丰度的评估方法、海洋环境中的地球化学循环、以及对稀土元素丰度研究的重要性。
一、海水中稀土元素丰度值的评估方法1. 采样与分析技术海水中的稀土元素丰度值评估需要精确的采样与分析技术。
在采样过程中,要考虑到海水的深度、位置和水质等因素,并采用适当的方法获取样品。
分析技术方面,常用的包括高分辨质谱仪、电感耦合等离子体质谱仪等,能提供高精度和准确度的稀土元素测量结果。
2. 稀土元素稀释效应海水中稀土元素稀释效应是评估丰度的一个关键因素。
由于稀土元素的含量很低,其与水体溶解度和沉积过程之间的相互作用复杂,会导致其浓度的变异性。
在评估海水中稀土元素丰度时,要考虑这种稀释效应,并提供合适的修正方法。
二、海洋环境中的地球化学循环1. 地壳中的稀土元素来源地球表面的地壳是稀土元素的一个重要存储库,稀土元素主要来源于岩石和土壤中的矿物质。
通过地壳物质的风化和侵蚀作用,稀土元素被输送到水体中,并进一步参与地球化学循环。
2. 海洋环境中的稀土元素动力学过程海洋环境中的稀土元素分布和循环过程受到多种因素的控制。
其中包括沉积作用、溶解度、扩散和生物地球化学循环等。
这些过程的相互作用会导致稀土元素在海洋系统中的分布和丰度发生变化。
三、对海水稀土元素丰度值研究的重要性1. 环境污染与监测海水中稀土元素的丰度值研究能够帮助我们评估环境污染的程度和来源。
稀土元素的分布特征可以用于追踪污染物的来源和迁移路径,从而提供有效的环境监测手段。
2. 地球科学研究海水中稀土元素的丰度值研究对于地球科学的发展具有重要意义。
稀土元素可以作为地球内部过程的指示物,帮助我们了解地壳的起源、构造和演化等方面。
元素丰度
指地壳中各个组成部分(大气圈、水圈、岩石圈、生物圈)的化学元素平均含量。
元素的丰度可以用列表法或作图法给出。
在列表或作图时﹐通常都把硅(Si)的丰度值取为10﹐其他核素的丰度值按比例确定。
元素的丰度曲线
通常取核素的质量数为横坐标﹐丰度值为纵坐标﹐用折线或曲线把图中的点连起来所得的曲线。
世界第一大稀土资源国,已探明的稀土资源量约6588万吨。
一般将稀土元素划分为两个亚族:(1)轻稀土元素包括镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕七个元素,或称铈族(cerium group)稀土,它们具有较低的原子序数和较小质量;(2)重稀土元素(heavy rare earth elements, HREE),包括钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥,它们具有较高的原子序数的较大质量,。