Question

地壳化学元素丰度及其矿物学意义

Answer 1

元素在地壳中的丰度（abundance）是指元素在地壳中的平均百分含量，常以克拉克值（clarke）来表示。目前已知地壳中的元素近100种，它们的地壳丰度相差最高达10¹⁷倍，分布也极不均匀。克拉克值最大的8种元素如表13-1，其总和达到98.5%。其中，氧和硅离子所占比例极高，若考虑离子半径而把质量分数换算为体积分数，则氧离子占地壳总体积的93.77%。由此可知，地壳总体上看是由其他离子充填其空隙的氧离子堆积体。

表13-1 地壳中丰度居前八位的元素克拉克值（w_B/%）

（据Mason，B.and Moore，C.B.，1982）

系统研究显示，地壳中常见矿物的化学组成主要是上述8种元素，丰度极低的元素如氡等形成的矿物在地壳很少见到。这说明，地壳元素的丰度直接影响着矿物的种类、含量和分布。

当然，地壳中元素之间彼此结合形成矿物，并非简单地由元素丰度值决定，还与其地球化学性质有关。由于元素的核外电子层数、最外层电子构型及原子半径、电负性等的不同，元素的化学活性也不同。有的丰度虽低，却易和其他元素结合形成矿物，如Au，Ag，Hg等，称聚集元素（accumulative element）；有的丰度并不低，但惰性很强，不易和其他元素结合成矿物，如Ga，Ge，In，Rb，Cs等，称分散元素（dispersed element）。

Answer 2