地壳与地幔化学课件.pptxVIP

地壳与地幔化学一、地球的圈层构造及化学组成1.圈层构造地壳：上地壳和下地壳地幔：上地幔和下地幔地核：外核和内核

地球结构概要

地壳与地幔化学2.地球元素丰度估算方法(1)陨石类比法以下列假设：a.陨石在太阳系内形成;b.陨石与小行星带的物质相同；c.陨石是破坏了的星体碎片；d.产生陨石的星体其内部结构和成分分布与地球类似

地壳与地幔化学(2)地球模型-陨石类比法按地球的各主要圈层的比例计算：a.地核；b.石源层；c.铁源层；d.橄榄岩层；e.玄武岩层；f.花岗岩层

地壳与地幔化学

地壳与地幔化学二、地壳的平均化学成分1.克拉克值的概念（1）重量克拉克值：地壳中元素的重量平均含量（2）原子克拉克值：地壳中元素的原子平均含量

地壳与地幔化学2、地壳平均化学成分的确定方法（1）克拉克法（5159样品，50元素，1924）a.岩石圈：水圈：大气圈93%7%0.03%b.岩石圈中（地壳）岩浆岩：页岩：砂岩：灰岩95%4%0.75%0.25%

地壳与地幔化学（2）戈尔德施密特法（细碎屑岩法）特点：细碎屑岩的源物质来自剥蚀区适合于区域地壳成分的估计

地壳与地幔化学（3）地壳模型法Taylor法：基性岩/酸性岩=1(质量)基性岩代表下地壳，酸性岩代表上地壳

地壳与地幔化学3.地壳元素丰度特征

地壳元素丰度

地壳与地幔化学3.地壳元素丰度特征(1)地壳中各种元素丰度极不均匀O,Si,Al占82%O,Si,Al,Fe,Ca,Na,K,Mg占98%O与Rn相差1017倍(2)随原子序数的增加其丰度降低，但Li,Be,B仍表现为亏损

地壳与地幔化学(3)除了惰性气体和少数元素外，质量数为偶数的元素丰度大于奇数(4)四倍规则（质量数为四的倍数）?4A型：12C,16O,24Mg,28Si,32S,40Ca,48Ti,52Cr,56Fe,140Ce,232Th,238U占87%?4A+3型：7Li,11B,19F,23Na,27Al,31P,35Cl,39K,51V,55Mn,59Co,63Cu,75As,107Ag占13%

地壳与地幔化学?4A+2和4A+1型仅占0.n%偶数规则被破坏的原因：1.惰性气体与其它气体元素的差别2.分异作用=偶-奇元素丰度的反常地壳-地幔分异=12Mg,24Cr的亏损核-幔分异=34Se,52Te

地壳与地幔化学4.元素克拉克值的地球化学意义(1)元素的地球化学行为与克拉克值的关系克拉克值高=独立矿物(K,Na)克拉克值低=类质同象(Rb,Cs)

元素的克拉克值与可形成的矿物数

地壳与地幔化学(2)作为元素集中分散的标尺浓度克拉克值的概念浓度克拉克值=观测值/克拉克值

地壳与地幔化学(3)判断元素在地壳中富集成矿的能力浓集系数：矿石边界品位/克拉克值表几种元素的浓集系数

地壳与地幔化学浓集系数低的较容易富集成矿Si,Al,Fe分别仅需富集1.5，3，6倍即可达到工业品位（矿主要形成于前寒武纪）。Cu,Zn,Ag分别需富集50，600，2000倍c才可达到工业品位（矿主要形成于古生代以后）。

地壳与地幔化学5.元素在主要类型岩石中的分配(1)主要类型岩浆岩中元素的丰度特征?超基性岩富集的元素：Mg,Cr,Ni,Co,Fe,Ru,Rh,Pd,Os,Ir,Pt,Au?基性岩富集的元素：Ca,Al,V,Ti,Mn,Cu,Sc,P,Zn,Mo,Ag?中性岩富集的元素：Sr,Zr,Nb,Ga,Na

地壳与地幔化学?酸性岩富集的元素：Li,Be,B,F,Si,K,Rb,Y,Sn,Cs,Ba,Hf,Ta,W,Tl,Pb,Th,U?变化不大的元素：Ge,Sb,As一般规律：同族上部在偏基性岩中含量高，下部酸性岩中含量高。解释：原子和离子电价和半径

地壳与地幔化学(2)主要类型沉积岩中的规律?砂岩中富集的元素：Si,Zr?碳酸岩中富集的元素：Mg,Ca,Sr,Mn?页岩中富集的元素：Al及大多数微量元素，如V,Ni,Co,Cu,Ag,Au,Mo,U,Cd,As,Sb

地壳与地幔化学(3)元素在岩石各矿物中的分配载体矿物和富集矿物的概念载体矿物：在岩石中某元素主要赋存的矿物富集矿物：某元素的含量远远高于岩石平均含量的矿物

Pb、Zn在花岗岩各矿物中的分配

地壳与地幔化学思考题：1.地壳元素丰度特征2.元素克拉克值的意义

地壳与地幔化学一、地球的圈层构造地壳地幔地核：5000-6371km

地球结构概