地球化学课件2第1章一、太阳系的组成和元素丰度-谢财富

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1、第一章太阳系和地球系统元素的丰度一、太阳系的组成和元素丰度一、太阳系的组成和元素丰度太阳（99.8%)(大)行星小天体:彗星,小行星,卫星,宇宙尘矮行星太阳系太阳系的物体构成体系1.行星：根据国际天文学联合会大会2006年8月２４日通过的新定义，“行星”指的是围绕太阳运转、自身引力足以克服其刚体力而使天体呈圆球状、并且能够清除其轨道附近其他物体的天体。按照新的定义，太阳系行星将包括水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星和海王星八大行星(经典行星)除太阳外，太阳系新的天体分类方案一、太阳系的组成和元素丰度2.矮行星：根据新定义，同

2、样具有足够质量、呈圆球形，但不能清除其轨道附近其他物体的天体被称为“矮行星”。目前,符合这一定义的包括：谷神星、冥王星、齐娜(Eris,2003UB313)，总计三颗。冥王星为什么降级？两种说法：1)因为冥王星未能清除柯伊伯带上邻近的小天体，所以是一颗矮行星。2)冥王星由于其轨道与海王星的轨道相交，不符合新的行星定义，因此被降级为“矮行星”。冥王星公转轨道较特殊：椭圆;偏离黄道面角度较大3.小天体：其他围绕太阳运转但不符合上述条件的物体被统称为“太阳系小天体”（彗星,小行星,卫星,宇宙尘等）。(一)太阳系元素组成的研究方法1.自然体

3、系（地球化学体系）:概念：通常将所要研究的对象总体看做是一个地球化学体系。特点：A.一定空间范围、B.一定物化条件下特定物化状态、C.有一定的时间连续性2.地球化学体系总体化学组成研究法：因其通常具有复杂结构，化学组成不均一，估算其总体化学组成的方法有：★用主体代表整体★已知系统各部分的成分后，用加权平均法求★在拟定的模型基础上，求系统的化学组成（如用陨石对比法求地球的化学组成）3.宇宙元素丰度的研究途径直接采样分析（如地壳岩石、各类陨石、月球岩石等）CI陨石测非挥发性元素（准确度高）光谱分析(如据光谱波长和亮度测太阳表层元素丰度）

4、测挥发性元素由物质的物理性质与成分的对应关系推算（如行星）（表面温度低，无法测光谱，据体积、质量、密度等对比）利用宇宙飞行器观察、直接测定或取样(如月球、火星等）分析测定气体星云或星际间物质(极稀薄气体、极少量尘埃）分析研究宇宙射线(高强粒子：质子和α粒子、较重元素原子核、电子、中微子、高能光子等）（二）陨石的化学成分1.陨石定义与研究意义:1)定义：落到地球上的行星物体碎块，即从行星际空间穿越大气层到达地表的星体（流星体）残骸称为陨石.（有一层黑色或深褐色熔壳。主要来自小行星带：小行星碎块和崩解的彗星残核，少量来自其它天体，大小从

5、显微质点到几十吨,非洲戈巴铁陨石60t,是最大的铁陨石,新疆铁陨石28吨,世界第3铁陨石;吉林石陨石2.55t,是世界最大的石陨石）南极和沙漠是陨石富集区！在南极已采集15000块陨石（为什么？不易风化、特殊的运移富集、醒目）2）陨石研究意义：是空间化学研究的重点对象，已有几百年的研究历史，近几十年发展尤为迅速★是目前最易获取和数量最大的地外物质★研究太阳系的物质组成、起源与演化，对认识太阳系早期演化历史有重要意义。★探索有机质和生命起源★作为地球成分研究的对比标准(如稀土和微量元素标准化及硫同位素国际标准)，帮助了解地球的成因和组

6、成★防止自然灾害2.陨石的基本分类石陨石Aerolite球粒陨石chondrite约10%金属无球粒陨石achondrite约1%金属石-铁陨Stony-ironMeteorite约50%金属铁陨石IronMeteorite大于90%金属（铁、镍）★玻璃陨石(雷公墨）是陨石吗？2.陨石的基本分类（按成分、结构）铁陨石：主要由金属Ni-Fe(98%)和少量其它矿物如磷铁镍古矿[(Fe,Ni,Co)3P]、陨硫铁（FeS)、镍碳铁矿（Fe3C)和石墨等组成。石陨石：主要由硅酸盐矿物组成。根据它是否含有细小而大致相近的球状硅酸盐结构而进一

7、步分为球粒陨石和无球粒陨石。石-铁陨石：由数量大体相等的Ni-Fe和硅酸盐（主要是橄榄石，偶尔辉石）组成。注意：★球粒陨石和少量无球粒陨石属原始陨石（微星物质碎块），★石-铁陨石、铁陨石和多数无球粒陨石属于分异型陨石，经过了岩浆侵入、喷出，岩浆结晶分异（具球粒陨石成分的物质再熔融和分异）书中P17倒数第二段错误!3.球粒陨石与无球粒陨石（1）球粒陨石与无球粒陨石的区别石陨石按是否含硅酸盐球粒分为球粒陨石和无球粒陨石★球粒陨石球粒主要由橄榄石、辉石、（玻璃）组成（球粒成因两种假说:非平衡热条件下，从热的、低密度、部分电离的气体中直接凝

8、聚说;星云凝聚物重熔说）基质常由镍铁、陨硫铁、斜长石、橄榄石、辉石组成★无球粒陨石不含球粒，结构上成分上与前者也有差异（较粗，较贫金属Fe-Ni）。球粒陨石与无球粒陨石物质组成的区别Fe-Ni橄榄石紫苏辉石透辉石斜长石球粒陨石Chon