第二章 地壳中化学元素的分布.ppt

第二章 地壳及地幔中化学元素的分布 第一节 地壳中化学元素的分布 第二节 地幔的结构及组成 第三节 地壳与地幔的相互作用及物质交换 第二章 地壳及地幔中化学元素的分布 第一节 地壳中化学元素的分布 一．地壳中化学元素的分布与分配 二．地壳中化学元素的丰度—克拉克值 三. 地壳中化学元素丰度研究 四. 地壳中的化学元素的分布特点 第一节 地壳中化学元素的分布 一．地壳中化学元素的分布与分配 1.分布与分配的概念 元素的分布与分配都是有关元素含量的概念。分布指元素在各种宇宙体或地质体中（太阳、行星、陨石、地球、地圈、地壳）整体（母体）的含量；而分配则指元素在构成该宇宙体或地质体内各个部分或各区段（子体）中的含量。二者既有联系又有区别，而且是一个相对的概念。 化学元素在地壳中的分布，也就是元素在地球（母体）中的各层圈（子体）分配的总和。而元素在构成地壳的各构造层及各类型岩石中的分布，则又是元素在地壳（母体）中各子体中分配。 一．地壳中化学元素的分布与分配 2.元素在岩石和矿物中分配 1）各类岩石中元素的平均含量 涂里干和魏德波（Turekian K and Wedepohl K，1961）首先发表了火成岩、沉积岩和深海沉积物等主要岩石类型的元素平均含量。其后，前苏联地球化学家维诺格拉多夫（Vinogradov，1962）发表了各类岩浆岩和沉积岩的元素平均含量 2）岩石中元素在各组成矿物中的分配，富集矿物及荷载矿物 在确定不同类型岩石中元素丰度的基础上，进一步查明元素在组成各类岩石的矿物中的含量，单矿物在岩石及矿石中所占的百分比，进行岩石或矿石中元素分配的平衡计算，是研究元素地球化学迁移与富集，矿石综合利用、矿石冶炼工艺、环境治理的基础，具有重要理论及实际意义。分配的平衡计算，可以查明元素赋存的“荷载矿物”和“富集矿物”。 2）岩石中元素在各组成矿物中的分配，富集矿物及荷载矿物 所谓“荷载矿物”是指岩石中某元素的总含量主要部分分配在这种矿物之中，而单矿物中某元素的含量不一定很高。“富集矿物”是指矿物中明显富集某元素，含量高于岩石中的平均含量，对该元素在该矿物中的分配量不一定最多。 第二章 地壳及地幔中化学元素的分布 第一节 地壳中化学元素的分布 一．地壳中化学元素的分布与分配 二．地壳中化学元素的丰度—克拉克值 三. 地壳中化学元素丰度研究 四. 地壳中的化学元素的分布特点 二．地壳中化学元素的丰度—克拉克值 1. 地壳中化学元素的丰度：是指化学元素在地球化学系统中的平均分布量。自然体系中不同级别、不同规模的宇宙体或地质体中（如太阳系、行星、陨石、地球、地壳、各地圈）元素的平均含量就相应的称为元素的宇宙丰度、地球丰度、地壳丰度，各种岩石的元素丰度等。 二．地壳中化学元素的丰度—克拉克值 元素的“克拉克”或“克拉克值”：是指任一化学元素在地壳中的平均丰度。为了表彰克拉克（Clark F W）在这一研究领域的卓越贡献，苏联地球化学家费尔斯曼建议将地壳的平均化学成分（或地壳的元素丰度）命名为“克拉克值”。这个术语已为地球化学界采用至今。 “原子克拉克值”：费尔斯曼提出地壳中化学元素的丰度以元素的原子百分数表示，即以元素的重量克拉克值÷元素的原子量＝元素的原子克拉克值。 地壳中元素丰度常用重量单位表示。主量元素常以重量百分含量（wt%）表示；常用克/吨（g/t或10-6）即百万分之一表示微量元素的丰度；以毫克/吨（mg/t或10-9）即十亿分之一的重量单位表示超微量元素的丰度。 三．地壳中化学元素丰度研究 1. 地壳中化学元素丰度研究历史 三．地壳中化学元素丰度研究 研究初期确定地壳元素丰度的各种方法，明显存在着以下主要问题：①采用的地壳概念不一致，均未按照现代地壳结构模型进行元素丰度的计算；②地壳的计算厚度采用16km是人为确定的，未考虑莫霍界面；③忽略了海洋地壳的物质成分，实际上多数数据只能是大陆地壳的元素丰度。 三．地壳中化学元素丰度研究 2. 地壳中元素丰度的研究基本步骤 三．地壳中化学元素丰度研究方法 ②选择各类岩石代表性的、精确度较高的分析数据，包括常量元素、稀土元素及微量元素的含量，作为计算的基本数据。 ③用面积或质量加权平均或简单的算术平均法求得各构造单元的元素平均丰度，进而计算地壳的平均化学成分。 ④对计算时采用的地壳模型及所得的克拉克值数据进行检验。 第二章 地壳及地幔中化学元素的分布 第一节 地壳中化学元素的分布 一．地壳中化学元素的分布与分配 二．地壳中化学元素的丰度—克拉克值 三. 地壳中化学元素丰度研究 四. 地壳中的化学元素的分布特点 四. 地壳中的化学元素的分布特点 1.地壳中化学元素