
地球的物質(zhì)組成
地殼中元素的豐度
一、地殼中元素的豐度(克拉克值)及主要元素
美國(guó)地球化學(xué)家克拉克(Frank Wigglesworth Clarke,1847-1931),歷時(shí)40年,對(duì)地殼5000多個(gè)樣品進(jìn)行了7000次化學(xué)全分析,得出地殼中元素的平均重量百分比含量(稱為豐度,abundance),其中10元素的含量最高,從高到低依次為:O、Si、Al、Fe、Ca、Na、K、Mg、Ti、H。10元素占地殼總重量的98%,其他元素僅占2%。其中O重量接近半數(shù)(46.95%),原子數(shù)>60%,體積約94%,Si位于第二位。所以O(shè)和Si是地殼中最多和最常見的元素(常量元素),也是組成地殼中最重要的礦物——硅酸鹽礦物的兩元素,所以常把礦物分為兩大類,硅酸鹽和非硅酸鹽礦物。雖然礦物的種類很多(3000余種),但常見的卻不多。
為了紀(jì)念克拉克的貢獻(xiàn),又把豐度稱克拉克值(Clarke)。
思考:克拉克分析的5000多個(gè)樣品與地殼相比,仍然是小樣品,能夠代表地殼元素的平均含量嗎?有何簡(jiǎn)單的方法驗(yàn)證?
二、地球中元素的含量
與地殼元素組成不同,整個(gè)地球的元素重量百分比從高到當(dāng)?shù)鸵来螢椋篎e、O、Si、Mg、Ni、S、Ca、Al,占地球所有元素重量的98%以上,其中Fe含量高達(dá)1/3多??梢姡厍蛟刂亓堪俜直群颗c地殼差異很大,大部分Fe和Ni以金屬狀態(tài)下沉于地核中,地幔和地殼中輕元素含量逐漸增加,說(shuō)明地球經(jīng)歷過(guò)較充分的分異作用。
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