第二章 地壳中化学元素的分布

地壳中各种元素的含量
•地壳中的元素分布：
地壳是由沙、黏土、岩石等组成的，其中含量最多的是氧元素，含量排在第二位至第五位的元素依次是硅、铝、铁、钙等。

地壳中含量最高的非金属元素是氧元素；地壳中含量最高的金属元素是铝元素。

(关键记清地壳中含量最高的前四位元素)
•海水中元素分布：
海水中的元素分布海洋约占地球表面的70%左右，海水中的元素含量分布如下表所示。

其中含量最多的是氧元素。

其次是氢元素，这两种元素约占总量的
96.5%。

•
人体中元素分布：
水占人体体重的70%左右。

组成人体的元素中含最最多的是氧元索，其次是碳、氢、氮元素。

碳，氢、氮三种元素在地壳中的含量较少，但却是生命的必需元素。

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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。

地壳中常见的化学元素及其分布规律地壳是地球表面的最外层，它由各种化学元素组成。

这些元素的分布规律对于我们了解地球的构成和地球化学过程至关重要。

在地壳中，有一些元素特别常见，它们在地壳中的含量较高，并且在地球各个地区都有相对稳定的分布规律。

首先，氧气是地壳中最常见的元素之一。

氧气是地球上最丰富的元素，它占地壳质量的约46.6%。

氧气主要以氧化物的形式存在于地壳中，如二氧化硅、二氧化铝等。

氧气在地壳中的分布规律与地球的地质构造有关，它主要存在于地壳的上层，特别是地壳的表面。

其次，硅是地壳中含量较高的元素之一。

硅是地壳中第二丰富的元素，占地壳质量的约27.7%。

硅主要以硅酸盐的形式存在于地壳中，如长石、石英等。

硅的分布规律与地球的岩石类型有关，它主要存在于火成岩和变质岩中，而沉积岩中的硅含量相对较低。

此外，铝也是地壳中常见的元素之一。

铝占地壳质量的约8.1%。

铝主要以铝硅酸盐的形式存在于地壳中，如长石、云母等。

铝的分布规律与地球的岩石类型和地质构造有关，它主要存在于火成岩和变质岩中，而沉积岩中的铝含量相对较低。

除了氧气、硅和铝，地壳中还含有其他一些常见的元素，如铁、钙、钠、钾等。

这些元素的含量较高，它们在地球各个地区的分布规律也较为稳定。

铁主要以氧化铁的形式存在于地壳中，它广泛分布于各种岩石中。

钙主要以碳酸钙和硫酸钙的形式存在于地壳中，它主要存在于沉积岩和火成岩中。

钠和钾主要以氯化钠和硫酸钾的形式存在于地壳中，它们在海水和盐湖中含量较高。

总的来说，地壳中常见的化学元素具有一定的分布规律。

这些元素的分布与地球的地质构造、岩石类型和地球化学过程密切相关。

通过研究地壳中元素的分布规律，我们可以更好地理解地球的构成和演化过程，为地质勘探和资源开发提供科学依据。

第二章 自然环境中的物质运动和能量交换第一节 地壳物质组成和物质循环地壳是由岩石组成,岩石是由矿物组成。

组成地壳的物质在不断运动和变化之中的。

岩石圈：岩石组成了固体地球的坚硬外壳，包括地壳和地幔顶部。

一 地壳物质组成（二）矿物1自然界的一切物质都是由化学元素组成。

主要的化学元素有：氧、硅、铝、铁、钙、钠、钾、镁等。

2矿物：具有确定的化学成、物理属性的单质或化合物，是化学元素在岩石圈存在的基本单元。

它是组成地壳物质的最基本单元。

如盐、石墨、石英、铁矿石等。

矿产：在各类岩石形成过程中，有用矿物在地壳中或地表富集起来，并且能够被人们开采利用的，就是矿产。

它是人类生产资料和生活资料的重要来源。

3 矿物形态：气态（天然气）、液态（石油）、固态。

最多的是：石英。

4 矿物的分类：金属矿和非金属矿两类。

常见的金属矿有：赤铁矿、磁铁矿、黄铁矿、黄铜矿和方铅矿等。

常见的非金属矿有：石英、长石和云母（这三种常见于花岗岩中）、方解石（主要在石灰岩和大理岩中），滑石、石膏和磷灰石等。

组成岩石主要成分的造岩矿物：石英、长石、云母、方解石等 （二）岩石岩石按成因分为：岩浆岩、沉积岩、变质岩。

岩石：地壳中的矿物很少单独存在，它们按照一定规律聚集在一起，就形成岩石。

A 岩浆岩在压力作用下 喷出地表 喷出型岩浆岩（火成岩） 如：玄武岩岩浆 沿地壳薄弱地带 侵入地壳上部 侵入型岩浆岩 如：花岗岩 B 沉积岩1、形成过程：风化、侵蚀 搬运、沉积地表岩石 碎屑物质（砾石、沙子、泥土） 沉积岩2、沉积岩按沉积物分： 颗粒由大到小分有 —— 砾岩、砂岩、页岩等由化学沉淀物或生物遗体堆积而成的是石灰岩。

3、沉积岩的特征（层理性、含有化石）岩层和化石 记录地球历史的“书页”和“文字”。

①可确定地层顺序和时代 ②还可重塑古地理环境C 变质岩例如：石灰岩 大理岩 、页岩 板岩、 花岗岩 →片麻岩、 砂岩→石英岩二、物质循环（一）地质循环1、地质循环：是指岩石圈和其下的软流层之间的大规模物质循环。

第二章化学元素的丰度与分布2.1 元素丰度的概念和表示方法2.1.1丰度和丰度体系自然界一切物体，如宇宙天体、地质体、生物体等都是由化学元素组成的，一种化学元素在某个自然体中的重量占这个自然体的全部化学元素总重量(即自然体的总重量）的相对份额（如百分数），称为该元素在自然体中的丰度。

因此，元素丰度就是化学元素在一定自然体中的相对平均含量。

丰度通常是指元素在较大自然体中的平均含量，如元素的地壳丰度，元素的地球丰度，元素的太阳系丰度等。

如果这个自然体占据一个较小的空间位置时，习惯上称为元素的平均含量。

如花岗岩中元素的平均含量，某矿区中元素的平均含量等。

无论地球化学的研究领域和对象如何发生变化，研究自然体的化学组成，化学反应和化学演化始终是地球化学的基本任务。

其中化学组成又是首当其冲的。

因而自然体的元素丰度研究是地球化学领域极为重要的一个组成部分。

特别是地球化学发展的早期阶段，世界著名的地球化学家，如克拉克，华盛顿，维尔那茨基，费尔斯曼（A.E.Ферсман），以及戈尔德斯密特都曾致力于化学元素丰度的研究。

克拉克一生从事丰度研究达40余年，前后共发表了五版元素丰度的资料。

克拉克被公认为地球化学的最早奠基人之一。

由于条件所限，早期的元素丰度工作主要是指地壳元素丰度，确切地讲是大陆地壳丰度，而且局限在主要元素。

由于当时对地壳结构模型的认识还很模糊，地壳元素丰度的计算比较粗糙。

随着科学技术的发展，一方面从光谱技术探测太阳系和宇宙体的元素丰度，另一方面矿产资源勘测和地质科研实践，提高了对地球、地壳内部构造的认识，积累了大量有用的资料，使得元素丰度的工作向更大尺度和更小尺度两方面的延伸，通过众多地球化学家的共同努力，目前已建立起比较系统的丰度体系，如表2.1所示。

表2.1元素丰度体系**(据黎彤、倪守斌，1990，改编)在这一领域里值得一提的是我国学者黎彤。

他从60年代起，针对国外学者计算丰度中存在的问题，重新计算了地壳元素丰度。

地球化学中的元素富集和分配规律地球化学是研究地球上化学元素及其化合物在岩石圈、水圈、大气圈和生物圈等不同领域内的分布、循环和变化规律的科学。

在地球化学中，元素的丰度、分配规律以及富集特征是研究的重要内容之一。

I. 元素的丰度及分布规律元素的丰度是指元素在地球上的总量与地球质量的比例。

元素的发现日期、产生地点、含量和分布，都是地球化学中经典的研究课题。

根据元素在地球内地幔的丰度大小，可以将元素分类为：岩石构成元素、高场强元素、稀有元素和放射性元素等。

岩石构成元素，是指在地球岩石中充分富集的元素。

如铁、铝、钙、钾、镁、钠、硅等。

它们的含量相对较高，分布广泛。

这些元素通常被认为是地球的构建原料，为地球的岩石成分提供了原材料。

同时，洋壳和大陆地壳中这些元素分布的差异，也对区域性的岩石矿产资源具有重要的指示意义。

稀有元素，是指在地球上含量十分稀少的元素。

如锆、铥、钪、铼等。

这些元素通常和岩石构成元素相比，含量很低，但是对于地质环境中的微量污染和辐射等作用具有十分重要的影响。

同时，这些元素的分布也对区域性矿产富集起到了重要的作用。

高场强元素，是指在地球环境中十分重要的元素。

如钛、铌、锂、锗等。

这些元素通常充分富集在诸如火山岩和钙镁辉石晶体等地质环境当中，对于地质学中的成岩和成矿过程，具有十分重要的作用。

放射性元素，是指在地球内以放射性同位素形式存在的元素。

如铀、钍、钾等。

这些元素的含量相对较少，分布也比较广泛。

这些元素的富集和分布规律，对于地球化学中的放射性矿产资源评估和核能勘查具有很大的价值。

II. 元素的富集规律元素的富集规律，是指地球中某些元素在特定地质环境下充分富集的现象。

根据元素在地球内空间分布的规律和地球物理、化学过程，可以将元素富集分为以下几种类型：成岩作用、成矿作用、热水沉积和岩石热液等。

成岩作用，是指由地球内部热力学作用和化学作用产生的大规模的岩石变质作用。

在这一作用过程中，许多岩石构成元素会从原来的富集岩石中清除出来而留下高场强元素、稀有元素、放射性元素几种元素，从而形成石英脉、蚀变岩、石英闪片岩等类型的矿床。