李秋根《地球化学》专题三3-海洋和大气圈地球化学－1.pptVIP

3. 大气圈的起源和演化 （1）地球的原始大气圈：地球增生后，星云剩余的气体形成最初的大气圈：H2、He； （2）现在大气圈：N2、O2、CO2； Allegre (1987) 二、大气圈地球化学 3. 大气圈的起源和演化 （3）地球大气圈物质演化 地球内部氮排出和积累: （水和生物） 使大气中N2不断增加=NH3的形成、生命的形成、硝酸盐的形成=固氮 氧的产生和演化 初始：H2O=O2+H2 氧的增加：火山作用减弱=生物的产生 二、大气圈地球化学 3. 大气圈的起源和演化 海洋和大气圈无氧时期 大气圈和海水表面少量氧，海水深部无氧时期 大气圈和海水富含游离氧时期 二、大气圈地球化学 3. 大气圈的起源和演化 二、大气圈地球化学 4. 大气圈的起源和演化 大气含量氧与生物强度的关系 二、大气圈地球化学 4. 大气圈的起源和演化 大气CO2含量与生物强度的关系 递减趋势 二、大气圈地球化学 4. 大气圈的起源和演化 二、大气圈地球化学 4. 大气圈的起源和演化 （3）CO2和O2的变化及其对沉积作用的影响： 由前太古代至显生代， CO2降低，O2增高将产生以下影响： 太古代海水具有低的pH值=碳酸盐、硫酸盐不饱和，低离子电位的阳离子具有较高的溶解度。（Fe亦可迁移） 显生代海水pH值=8.4，局部海水中的碳酸盐、硫酸盐可以饱和形成碳酸盐和硫酸盐沉积。 二、大气圈地球化学 二、大气圈地球化学 4. 大气圈的起源和演化 三 海洋和大气圈地球化学 小结 海洋地球化学 元素分布特征，盐度，氯度，海洋起源 大气地球化学 大气起源及演化 三 海洋和大气圈地球化学 思考题 海洋的形成和演化 地球大气的演化对成岩成矿作用的影响 Summary of Earth Differentiation (refractories) (volatiles) (siderophile chalcophile) (lithophile) (atmophile) (lost due to impacts) (late veneer) 太阳星云 凝聚和吸积过程 地核 硅酸盐地球 原始大气 Inner Core Outer Core 原始地幔 Moon Lower Mantle Upper Mantle Continental Crust Oceanic Crust Modern Ocean Atmosphere (continuing cometary flux?) (partial melting; liquid-crystal partitioning) (plate tectonics: partial melting, recycling) (原子核合成,、超新星) (gas-solid equilibria) (melting; gravity and geochemical affinity) (freezing) (catastrophic impact) (hotspot plumes) degassing degassing * * 4. 海水中元素的滞留时间及其意义 1）海水中元素的滞留时间 元 素 含量（mol） 含量（mg?L-1） 存在形式 滞留时间(a) Na 0.468 1.077×104 Na+ 6.8×107 Mg 5.32×10-2 1.29×103 Mg2+ 1.2×107 Al 7.4×10-8 2×10-3 Al(OH)4- 1.0×102 Si 7.1×10-5 2 Si(OH)4 1.8×104 P 2×10-6 6×10-2 HPO42-,Mg PO4- 1.8×105 S 2.82×10-2 9.05×102 SO42-,NaSO4- Cl 0.546 1.94×104 Cl- 1×108 Ar 1.1×10-5 0.43 Ar K 1.02×10-2 3.8×102 K+ 7×106 Ca 1.03×10-2 4.12×102 Ca2+ 1×106 Sc 1.3×10-11 6×10-7 Sc(OH)3 4×104 Ti 2×10-8 1×10-3 Sc(OH)4 1.3×104 海水的元素丰度和滞留时间 注：引自Paul Henderson，1982 一、海洋地球化学 4. 海水中元素的滞留时间及其意义 3）海水中元素的滞留时间的意义 Taylor McLennan (1985) and McLennan (2003) A. 溶解性元素：其logKySW -2.5, logτy 6, 在海水中均匀分布，有上百万年的滞留时间；Cs, Rb, Ba, K; SrB. 不溶解性元素：其logKySW -4, logτy 3, 在海水中的含量极低，且滞留时间很短，通常小于海水的