地球的物质组成--地壳中元素的丰度 地壳元素丰度表

地球的物质组成--地壳中元素的丰度 地壳元素丰度表

地球的物质组成
地壳中元素的丰度

一、地壳中元素的丰度(克拉克值)及主要元素


美国地球化学家克拉克(Frank Wigglesworth Clarke,1847-1931),历时40年,对地壳5000多个样品进行了7000次化学全分析,得出地壳中元素的平均重量百分比含量(称为丰度,abundance),其中10元素的含量最高,从高到低依次为:O、Si、Al、Fe、Ca、Na、K、Mg、Ti、H。10元素占地壳总重量的98%,其他元素仅占2%。其中O重量接近半数(46.95%),原子数>60%,体积约94%,Si位于第二位。所以O和Si是地壳中最多和最常见的元素(常量元素),也是组成地壳中最重要的矿物——硅酸盐矿物的两元素,所以常把矿物分为两大类,硅酸盐和非硅酸盐矿物。虽然矿物的种类很多(3000余种),但常见的却不多。


为了纪念克拉克的贡献,又把丰度称克拉克值(Clarke)。


思考:克拉克分析的5000多个样品与地壳相比,仍然是小样品,能够代表地壳元素的平均含量吗?有何简单的方法验证?

二、地球中元素的含量


与地壳元素组成不同,整个地球的元素重量百分比从高到当低依次为:Fe、O、Si、Mg、Ni、S、Ca、Al,占地球所有元素重量的98%以上,其中Fe含量高达1/3多。可见,地球元素重量百分比含量与地壳差异很大,大部分Fe和Ni以金属状态下沉于地核中,地幔和地壳中轻元素含量逐渐增加,说明地球经历过较充分的分异作用。

  

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