地壳的基本元素分布特征及其在地球演化中的意义

1、地壳的基本元素分布特征及其在地球演化中的意义大洋地壳和大陆地壳是地壳的两大组成部分,也是全球大地构造的两个基本单元。按照地球物理学的概念，地壳是介于地球固态表面和莫氏界面(Moho)之间的层売，由岩石组成，地売的总面积为510X106平方公里，整个地売的平均厚度为17公里(1982,Mason),总体积为X190立方公里，地売内岩石的平均密度为2.8克/厘米3，因此，整个地売的质量为24x1018吨,也就是24万地克(1地克=1020克=1014吨)。无论在洋売或陆売内,重量丰度值在千分之一以上(0.1%)的兀素有12种,这些组成洋売和陆売的主要元素,分别占洋売和陆売质量的99.63%和99.

2、69%(见表)元買ekinent甌斶netinoceaniccrut住長/金炮売(f)ozeanicenutcrust訪壳丰度abundeiEicemcruit陆売/全)contHeniHcfu?(/tafcrust0恒IJ.02句睥M2Mr14Al8.5.O3FtG.3l.w0,8004托l3氐1)在洋売中的元素,绝大多数都是在陆売中贫化(f1)的元素(只有少数f=1),反之亦然。富集在洋売中的主要元素有Fe、Ca、Mg、Ti、Mn和P,富集系数介于1.171.54之间,其中以Mg和Mn的f值最大。富集在陆売中的主要元素有Si、Na和K,富集系数介下1.04以1.12之间,其中以K的f值最大

3、。在洋売和陆売中丰度相似,f值都接近于1,无明显的富集或贫化趋势的主要元素有O和A1。上述的丰度特征,同样也适用于其余的元素,例如:富集在洋売中的元素还有:Se、V、Cr、Co、Ni、Cu、Zn、Mo、Pd、Ag、Cd、In、Sb、Re、Pt、Au、Hg、Bi等。富集系数介于1.062.07之间,其中以Hg的f值最小，Pt的f值最大。富集在洋売中的元素,几乎全属亲铁（或亲金属相）和亲铜（或亲硫化物相）的元素。富集在陆売中的元素还有:Li、Be、Rb、Y、Zr、Sn、Ba、TR、Hf、Ta、W、TI、Pb、Th、U等。富集系数介于1.031.49之间，其中以Ba的f值最小,TR的f值最大，富集在

4、陆売中的元素主要是亲石（或硅酸盐相）的元素。在洋売和陆売内丰度相似,f值都接近于1,无明显的富集或贫化趋势的元素还有:Ga、Ge、Sr、Nb等元素。稀土丰度模式是镧系元索的丰度系数曲线,它以原子序数为横座标,按57到71的顺序排列;以样品/标准的镧系元索各个对应比值为纵座标,常用的座标（或背景）是球粒陨石。为了显示洋売和陆売的化学演化特征,分别采用上地慢（黎彤,1976）和洋売为标准,即以洋売/上地慢和陆売/洋売的铜系元素丰度系数作图。408930-曲巧怜5AjMJr艸f/iCc讣Nd申叩5；71L：uGdTbP/命ErTmYt?h原r序数川2洋売和陆売的稀土丰度模式从图中的稀土丰度模式可以看

5、出,洋壳的模式显然与陆壳的模式不同,前者以La的丰度系数最大为特征，后者则以Ce的丰度系数最大为特征，并呈现明显的Ce正异常。这反映出两者不同的成因方式。从上地慢演化为洋売,主要是岩浆分异作用。而从洋売演化为陆売,则除岩浆分异作用之外,还有沉积分异作用和变质混合作用的综合叠加。轻镧系元素(LaGd)和重镧系元素(TbLu)的丰度比值(L/H),从上地慢、洋売到陆売也呈递增变化(表)。轻镧系元素丰度增长较重镧系元素丰度快约1倍的特征,在一定程度上反映了地売的形成和演化，曾遭受过重力作用的影响。轻協系元累(LKEE)垂輛篆元葢(HREE)比illlLt-ho*phcrcabundance(ppm)ratiobuddazice(ppm)fij壳contiiunwi洋ftoceanic上JtuppersnntJe0tfi这种元素分布特征显示了地球在演化过程中核、幔、売在漫长的地质历史中一个渐渐分异的过程，使较轻的元素分布在地球上部，较重的元素分布在核部，以后将会继续朝这个方向演化。参考文献黎彤、饶纪龙,论化学元素在地壳及其基本构造单元中的丰度.地质学报45卷,1期,8291页;1966,seientiasiniea,vol.Xv,No.2,P.258-272;1970,IntemateonalGeologyReview,v.l2,No.7,