地壳丰度值特征及其地球化学意义

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按照元素周期表的挨次,元素的克拉克值有跟着原子序数的增大而渐减的趋向。克拉克值削减的比率大致与原子序数(即核电荷)的7次方或8次方成反比。

1914年,奥多(G.Oddo)和哈根斯(W.D.Harkins)发觉地壳华夏子序数和质量数均为偶数的元素(或同位素)品貌最大。其后费尔斯曼指出,在门捷列夫元素周期表中的几个相邻元素中,偶数元素的克拉克值一般大于奇数元素(地壳中偶数元素的分布量占86%,奇数元素占14%)。

别的还有四倍纪律、差六纪律和核子的偶奇性等纪律。无论如何,在如下几点能够构成共识:地壳中元素的品貌不只取决于元素原子核的布局和不变性(决定宇宙中元素品貌的要素),同时又受地球构成前、上述这些纪律可从图2-1获得必然程度的佐证。

元素克拉克值在某种程度上安排着元素的地球化学行为。如K和Na在地壳中的各类系统中都有较高的浓度,因而,能够构成各类独立矿物,以至沉淀出易溶的氯化物,构成岩盐和钾盐矿床;相反,Rb和Cs因为克拉克值低,它们在各类地质系统中的浓度亦低,难于达到饱和浓度,而不克不及构成独立的矿物,老是呈分离形态具有于其他元素(次要是K)的矿物中。

根据克拉克值能够计较地球化学性质类似或者相关的元素之间的平均比值,例如V/Fe或Sc/Fe,Ni/Co或Se/S和Te/Se(对于硫化物来说,这种比值要比Se和Te的绝对含量主要得多)。REE,Zr和Hf,Nb和Ta,K和Rb等都是难于分手的元素,若是它们之间的比值偏离了由克拉克值计较出来的平均比值,这常常就成为一种地球化学标记,申明曾经发生过某种特殊的地球化学过程。例如,Th/U比值一般为3.3~3.5,若是发觉某一地域岩石中这比值已低于2(常常接近0.7),则可认为该地域具有着U的矿化勾当;若是岩石中的Th/U比值为2.5~4,则可认为区内具有着U和Th的矿化;若是岩石中Th/U比值大于5,达到8以至10,则可认为区内次要具有着Th的矿化(独居石、钍石、铁钍石),而无U的较着矿化。

克拉克值反映了岩石圈中的平均化学成分,供给了权衡各构成部门元素分派的标准。各类地质体、岩石或矿物中某元素的平均含量若高于其克拉克值,表白该元素有相对集中,反之则申明相对分离。因此常用地质体中某元素平均含量与克拉克值的比值(称为浓度克拉克值)暗示元素的集散情况。浓度克拉克值大于1,申明该元素在地质体中相对集中,反之则分离。浓度克拉克值对研究元素的分离、集中与迁徙,进行地球化学找矿工作是成心义的。

各矿产都是元素集中的成果。可是分歧的矿产集中的程度很不不异。各类矿产最低可采档次与其克拉克值的比值称为该元素的浓集系数,常用以反映元素在矿床中集中程度。分歧元素的浓集系数相差很大,申明其集中的程度很不不异。如Fe在矿床中仅富集6倍,而Sb,Bi,浓集系数大的元素,在矿床中集中程度高,含量增高的幅度大,有益于用以追踪矿床。过去地球化学找矿研究的多是“浓集系数”较大的元素,其缘由也在此。

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