地壳的基本元素分布特征及其在地球演化中的意义

中国大地构造格架及动力学成因介绍中国大地构造格架及动力学成因介绍胡经国本文作者的话中国大地构造形成演化与大地构造分区研究已有百余年的历史。

由于不同大地构造学派对中国大陆地壳形成演化有不同的认识和方法论，因而对于整体论述中国大地构造分区有不同的方案。

《中国大地构造格架及动力学成因》一文，在“新全球构造”思想指导下，以板块构造学说为基础，以大陆动力学为线索，对中国区域大地构造及其演化进行了讨论，并且进行了构造区划。

由于板块构造随着时间的推移不断发生变化，因而该文的构造区划以古生代时中国的板块构造格局为基础，同时考虑前古生代和后古生代时期中国的地壳演化，将中国大地构造划分为7个一级构造单元（板块）和30个二级构造单元，包括克拉通（或微陆块）和不同时期的造山带。

本文根据《中国大地构造格架及动力学成因》一文，将其主要内容介绍于下，仅供读者进一步了解和研究该文参考。

特此说明。

下面是正文一、概述1、大地构造单元及其划分该文指出，大地构造分区又叫做大地构造单元划分，是大地构造研究成果的表达方式之一。

它可以直接服务于资源预测需求，作为成矿地质背景或油气盆地分析以及地质灾害评估的基点。

若一个大区域尺度的地壳物质组成、岩石构造组合以及地球物理和地球化学场明显不同于相邻地域，则这样的一个区域就是一个大地构造单元。

大地构造单元既反映了地壳物质组构上大地构造环境（或大地构造相）的时空属性，又具有不同构造阶段的时空层次属性。

板块构造将6大（或更多）板块作为全球的一级构造单元，并将分隔它们的边界也作为构造带看待。

但是，板块构造观的构造单元的细结构划分，以及中国大地构造单元的细结构划分，需要结合特定区域的地质特征进行厘定。

2、不同大地构造观和学派的出现该文指出，近数十年来，由于各个学科的迅猛发展，包括对海洋的研究、对地壳深部的研究等，因而促使大地构造学的研究取得了一些重大的突破，有了极大的进展。

这些在近年出现的许多不同的大地构造观和学派中，都得到了充分的体现。

1.3.3 地壳化学成分特征和元素克拉克值的地球化学意义1.3.3.1 地壳元素丰度特征分析1) 地壳中元素相对的平均含量极不均匀。

按维氏（1949）值，丰度最大的元素（O=45.6%）比丰度最小的元素（Rn－氡,7×10-17%）在含量上大1017倍，相差十分悬殊。

按克拉克值递减的顺序排列，含量最多的前3种元素（O、Si、Al）即占地壳总重量的81.3％(图1.12)；含量最多的前9种元素（O、Si、Al、Fe、Ca、Na、K、Mg）占地壳总重量的99.1％，其它元素只占0.9%，而前15种元素的重量占99.6－99.8％，其余77种元素总重量仅占地壳总重量的0.4－0.2％。

微量元素在地壳中的分布也是不均匀的，它们的丰度可以相差达107倍。

2) 元素克拉克值与周期表对比。

克拉克值大体上随原子序数的增大而减小。

周期表中前26种元素（从H至Fe）的丰度占地壳总重量的99.74％。

但Li、B、Be及惰性气体的含量并不符合上述规律。

周期表中原子序数为偶数的元素总分布量（占86.36％）大于奇数元素的总分布量（占13.64％），相邻元素偶数序数的元素分布量大于奇数元素分布量，这一规律称为奥多－哈根斯法则。

这一规律仍粗略地与太阳系元素的分布规律相同。

这一事实再次说明地球、地壳在物质上同太阳系其它部分的统一性。

图1.12 地球地壳中的组成、主要岩石和主要矿物(Krauskopf et al,1995)3) 若按元素丰度排列，太阳系、地球、地幔和地壳中主要的10种元素的分布顺序是：太阳系：H>He>O>Ne>N>C>Si>Mg>Fe>S地球：Fe>O>Mg>Si>Ni>S>Ca>Al>Co>Na地幔：O>Mg>Si>Fe>Ca>Al>Na>Ti>Cr>Mn地壳：O>Si>Al>Fe>Ca>Na>K>Mg>Ti>H与太阳系和宇宙相比，地球和地壳明显贫H、He、Ne和N等气体元素，表明由宇宙物质形成地球的演化过程必然伴随气态元素的散失。

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。

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。

名词解释1.地球化学：是研究地球及其子系统（含部分宇宙体）的化学组成、化学机制和化学演化的学科。

2.元素丰度：通常将元素在宇宙体或较大的地球化学系统中的平均含量称为丰度。

3.浓度克拉克值：某元素在某地质体中的平均含量与其克拉克值的比值。

4.克拉克值：通常将元素在宇宙体或较大的地球化学系统中的平均含量称为丰度，而元素在地壳中的丰度则称为克拉克值。

5.浓集系数：元素在矿床中的最低可采品位与克拉克值的比值，称为该元素的浓集系数。

6.离子电位π表示离子吸引或排斥对方电荷的能力，是表征离子电场强度的参数,π等于离子的电荷Z与半径r（单位为10nm）的比值。

7.元素的赋存状态：元素在其迁移历史的某个阶段所处的物理化学状态及与共生元素的结合特征。

8.Eh值：指环境的氧化还原电位,是氧化还原反应强度的指标。

当体系处于平衡状态时,体系中个氧化还原反应的电极电位(非标准电极电位)E应与环境的氧化还原电位Eh相等。

9.晶体场稳定能：d轨道电子能级分裂后的d电子能量之和, 相对于未分裂前d电子能量之和的差, 称为晶体场稳定能(CFSE).10.八面体择位能：任意给定的过渡元素离子在八面体配位的晶体场中获得的晶体场稳定能通常高于其在四面体配位的晶体场中获得的晶体场稳定能,二者的差值称为该离子的八面体择位能。

11.微量元素：微量元素是一个相对概念，通常将自然体系中含量低于0.1%的元素称为微量元素。

12.封闭温度：当岩石、矿物形成以后冷却到基本上能完全保留放射成因子体同位素的温度，称同位素封闭温度，简称封闭温度。

13.CHUR：具有球粒陨石w(Sm)/w(Nd)比值的均一岩浆库14.BABI：指玄武质无球粒陨石的(87Sr/86Sr) 比值为0.69897±0.00003,代表地球形成时的初始比值.15.δ值：是稳定同位素质谱分析所给出的样品的重/轻同位素比值R样与标准样品的重/轻同位素比值R标的相对偏差，一般用千分数表示Δ(‰)=(R样-R标)/R标×1000=(R样/R标-1)×100016.Tdm为样品相对于亏损地幔的Nd同位素模式年龄,代表地壳物质从亏损地幔总分离的时代.17.电负性：电负性为电离能与电子亲和能之和，是元素的原子在化合物中吸引电子能力的标度，其值与原子在化合物中吸引电子的能力成正比。

地质中变价元素1.引言1.1 概述概述部分的内容可以简要介绍地质中变价元素的基本意义和重要性。

可以按照以下方式来撰写:引言部分地质研究是对地球及其演化历史进行探索和解析的学科领域，其中地质中的变价元素扮演着重要的角色。

变价元素作为一类具有多种化学价态的元素，在地质过程中发挥着重要的作用。

通过对变价元素的研究，我们可以了解地球的化学成分、地壳演化、岩石形成与变质、矿物资源形成等方面的信息，从而揭示地球的内部过程和地质演化的机制。

本篇文章将围绕着地质中的变价元素展开详细讨论。

首先，我们将介绍变价元素的定义和特点，以便读者对这一概念有更清晰的理解。

随后，我们将列举地质中常见的变价元素，讨论它们在地壳中的分布特征以及地球化学循环中的作用。

最后，在结论部分，我们将强调变价元素在地质研究中的重要性，并展望其未来的应用前景。

通过本文的学习，读者将对变价元素在地球科学中的重要地位有更深入的理解，进一步认识到变价元素的研究对于地质学科的发展和应用具有重要的意义。

接下来，让我们开始探索地质中变价元素的奥秘吧。

1.2文章结构文章结构主要包括引言、正文和结论三个部分。

在引言部分，我们将对地质中变价元素进行概述，介绍变价元素的定义和特点，并说明本文的目的。

在正文部分，我们将详细探讨地质中常见的变价元素，包括它们的特点、分布和成因等方面的内容。

我们将介绍一些常见的变价元素，如铁、氧、硫等，并分析它们在地质研究中的重要性和作用。

在结论部分，我们将总结变价元素在地质研究中的重要性，并展望变价元素的应用前景。

我们将指出变价元素在地质学、矿产资源勘探和环境研究等领域的重要价值，并讨论未来变价元素研究的发展方向。

通过以上结构，我们将全面介绍地质中变价元素的相关知识，帮助读者更好地理解和应用这一重要的地质学概念。

1.3 目的本文的目的是探讨和阐述地质中变价元素的重要性和应用前景。

通过对变价元素的定义和特点进行描述，了解其在地质研究中的作用和意义。

化学元素在自然界中的分布与应用化学元素是构成万物的基本单位，它们在自然界中的存在和分布方式多种多样，因而具有广泛的应用价值。

本文将从地壳中的化学元素分布、地球内部的元素运移、矿物与岩石中的元素组成、大气与水中的元素含量等方面进行探讨，旨在展示化学元素在自然界中的重要性和应用前景。

地壳中的化学元素分布地壳是地球上最外层的固体岩石壳层，其平均厚度约为35公里。

地壳中包含了丰富的化学元素，主要包括氧、硅、铝、铁、钙、钠、钾等元素。

其中，氧是地壳中含量最丰富的元素，占地壳总质量的46.6%，其次是硅，占21.2%。

这些元素以不同形式存在于各种矿物和岩石中，通过地质作用不断运移和变化。

地球内部的元素运移地球内部包括地幔和核，其中地幔又分为上、中、下三部分。

地球内部的高温高压条件对化学元素运移和重新组合产生了深远影响。

地幔中含有丰富的镁、铁等金属元素，这些元素在地球内部通过熔融作用和构造活动不断向地表运移，参与了岩浆活动和火山喷发过程。

矿物与岩石中的元素组成矿物是含有一定化学成分并具有一定结晶形态的天然固体物质，在地壳中广泛存在。

不同矿物含有不同类型和含量的化学元素，这些元素组成了各种类型的岩石。

例如，含有二氧化硅和氧化铁等成分的石英矿物构成了石英岩；含有碳酸盐类及镁、钙等元素成分的方解石构成了大理石。

大气与水中的元素含量大气和水是地球上重要的两大环境载体，其中也包含了丰富的化学元素。

大气中氮氧、二氧化碳等气体元素对维持生态平衡起着至关重要的作用；水体则含有各种金属离子如钙离子、镁离子等，是生命体系生存发展所必须。

同时，大气和水也受到人类活动带来的污染影响，如工业废气排放、农业化肥流失等导致了环境中重金属和有机污染物超标。

化学元素在应用中的拓展在日常生活和工业生产中，无处不在地体现了各种化学元素的应用价值。

例如，金属铜广泛应用于电工电路制造；硅材料被广泛应用于半导体产业；氮气在制备氨肥和合成药品过程中扮演着重要角色；锂等金属元素被广泛应用于电池制造等领域。