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元素分布的基本规律 第一页，编辑于星期四：十七点 二分。 第一章 元素分布的基本规律 应用地球化学主要是通过调查地球表层系统中化学元素的分布特征来研究它对人类产生的直接或间接利害关系。 理解元素分布、分配有两重含义: 一是元素在地球各圈层的分布，特别是地壳表层各地质体间及各类岩石、矿物间的分布、分配，即了解空间上、宏观上的分布、分配。 二是元素在各地质作用过程中的分布、分配，即元素活动演化过程中的分布、分配。 前者是后者的结果，是应用地球化学研究的主要内容。而后者是理论地球化学研究的主要内容。 第二页，编辑于星期四：十七点 二分。 第一节 地球化学旋回与元素分布 一、地球化学旋回 地球化学旋回的方式可以重复，但其物质成分的演化趋势是不可逆的，从而引起了化学元素的分异和演化，这种分异和演化是有规律的。 第三页，编辑于星期四：十七点 二分。 二、常量组分分布特征 丰度值一般均在10-2 ％以上元素称之为“常量元素”。由于它们的含量变化幅度相对平均含量基数是很小的，故地球化学中称作“常量元素”。它们是组成了地幔、地壳的各种岩石；各种岩石的性质由它们决定。所以称这些元素为“造岩元素”。造岩元素的丰度一般用重量百分率（％）来表示。 第四页，编辑于星期四：十七点 二分。 地幔与地壳成分特征 成 分 地 幔 （梅森，1966） 地 幔 （林伍德，1975） 地 壳 （罗诺夫，1969） 地 壳 （黎彤，1965） SiO2 43.06 45.16 57.64 60.74 MgO 31.32 37.47 3.87 3.47 FeO 6.66 8.04 4.30 3.51 Fe2O3 1.66 0.46 2.43 2.80 CaO 2.65 3.08 7.01 5.61 Al2O3 3.99 3.54 15.45 15.35 Na2O 0.61 0.57 2.87 3.30 Cr2O3 0.42 0.43 MnO 0.13 0.14 0.15 0.13 P2O3 0.08 0.06 0.23 0.27 K2O 0.22 0.13 2.32 2.36 TiO2 0.58 0.71 0.88 0.86 NiO 0.39 0.20 H2O 0.21 1.33 1.22 第五页，编辑于星期四：十七点 二分。 虽然不同学者计算地幔、地壳的模型不同，但由于地幔发展演化形成了地壳，二者在成分上差异规律是一致的，即地壳中易熔的硅铝长英质成分（Si、A1、Ca）和K、Na、水增加，而难熔组分（Mg、Fe、Ni、Co、Cr）比例减少。 岩石圈中十余种常量元素占总量的绝大部分，如地壳中Si、0、A1、Fe、Na、K、Ca、Mg、Ti九种元素占总量的99％以上，它们是岩石圈成分的主体。由于这些元素含量高，它们遵循化学计量原则形成自然矿物，结果造成地幔中以铁镁暗色矿物为主、地壳中以长英质浅色矿物为主。上述规律反应了地幔与地壳在岩石矿物组成上的规律差异，这种差异正是地幔熔融、分异演化的结果。 第六页，编辑于星期四：十七点 二分。 三、微量元素的分布规律 丰度均在10-2％以下。故称之为“微量元素”。 微量元素的含量不影响地壳各部分基本物理、化学性质，但是在特定的条件下，可以富集而形成矿床。微量元素由于丰度低，其在地壳以及各种地质体中，一般以重量百万分率（10-4％）来表示，为书写方便用ppm（part per million）代表。 lppm＝1×10-6＝ 1×10-4％=0.0001％≈1μg/g ppm单位相当于μg/g。对于超微量元素由于丰度极低，通常以十亿分率（10-7％）表示，用ppb（part per billion）代表。 lppb=1×10-9＝1×10-7％＝0.0000001％≈1ng/g 第七页，编辑于星期四：十七点 二分。 微量元素的分布规律： 微观上受元素类质同象置换条件制约，以固熔体混合物形式分布于岩石中。 宏观上，受元素分配系数制约以某种统计规律反应富集贫化趋势。微量元素在造岩矿物中多以类质同象混入物形式存在，服从概率分布规律，既有随机性，又有统计性。 少量微量元素的分布不是类质同象混入物形式，它们是超显微非结构混入物，是在矿物结晶生长时，混入晶格缺陷或机械包裹。 如硅酸盐岩浆中，像黄铁矿、闪锌矿、方铅矿、辉钼矿和Ti、V、Mn、U、Th的氧化物，以及Au、Ag、pb、Bi、Hg的原子态单元素自然矿物。 第八页，编辑于星期四：十七点 二分。 从地核到地壳的垂直方向上，分散在结晶矿物中的微量元素产生了分异作用。谢尔巴科夫用元素的向心力和离