第二章--地壳中化学元素的分布.ppt

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1、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

2、别，而且是一个相对的概念。第一节地壳中化学元素的分布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。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（TurekianKandWedepohlK，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

3、均含量第一节地壳中化学元素的分布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

4、”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。表铍在花岗岩各造岩矿物中的分配①形成独立矿物；②呈类质同像状态，由于元素与矿物中主要元素地球化学性质相近，加入矿物晶格；③以超显微的微粒包体，呈细分散状非结构混入物存在，不占据主矿物晶格位置；④呈离子吸附状态，元素以离子或离子团被胶体颗粒表面吸附。如粘土矿物，铁锰氢氧化物胶体及有机质吸附；⑤与有机质结合，形成金属有机化合物，络合物或螯合物。3.地球化学研究确定元素的赋存状态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

5、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（ClarkFW）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

6、（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。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1)克拉克（19最早开始计算地壳的平均化学成分。采用包括岩石圈、水圈和大气圈的广义地壳。它

7、们的质量比分别是93%、7%、0.03%。其计算的地壳平均化学成分实际上是这三个地圈化学组成的综合2)戈尔德施密特采用挪威南部古老片麻岩地区的冰川粘土3)维诺格拉多夫根据粘土和页岩的平均化学成分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4)泰勒采用花岗岩和玄武岩的质量比为1：1进行计算。并简单地用花岗岩和玄武岩的标样来代替5)波德瓦尔特和罗诺夫等采用符合现代地壳结构的全球地壳模型6)黎彤在计算中国岩浆岩平均化学成分的基础上，采用波德瓦尔特的全球地壳模型，将全球划分成地盾区、褶皱区、浅洋区和深洋区四个构造单元研究初期确定地壳元素丰度的各种方法，明

8、显存在着以下主要问题：①采用的地壳概念不一致，均未按