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《1太陽系和地球系統(tǒng)元素地豐度》由會員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在應(yīng)用文檔-天天文庫。
1、實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案第一章太陽系和地球系統(tǒng)的元素豐度元素豐度是每一個(gè)地球化學(xué)體系的基本數(shù)據(jù),可在同一或不同體系中用元素的含量值來進(jìn)行比較,通過縱向(時(shí)間)、橫向(空間)上的比較,了解元素動態(tài)情況,從而建立起元素集中、分散、遷移活動等一系列地球化學(xué)概念。從某種意義上來說,也就是在探索和了解豐度這一課題的過程中,逐漸建立起近代地球化學(xué)。???研究元素豐度是研究地球化學(xué)基礎(chǔ)理論問題的重要素材之一。宇宙天體是怎樣起源的?地球又是如何形成的?地殼中主要元素為什么與地幔中的不一樣?生命是怎么產(chǎn)生和演化的?這些研究都
2、離不開地球化學(xué)體系中元素豐度分布特征和規(guī)律。基礎(chǔ)概念太陽系的組成及元素豐度地球的結(jié)構(gòu)和化學(xué)成分地殼元素的豐度區(qū)域中元素分布的研究1.1基本概念1.地球化學(xué)體系按照地球化學(xué)的觀點(diǎn),我們把所要研究的對象看作是一個(gè)地球化學(xué)體系。每個(gè)地球化學(xué)體系都有一定的空間,都處于特定的物理化學(xué)狀態(tài)(C、T、P等),并且有一定的時(shí)間連續(xù)。這個(gè)體系可大可小。某個(gè)礦物包裹體,某礦物、某巖石可看作一個(gè)地球化學(xué)體系,某個(gè)地層、巖體、礦床(某個(gè)流域、某個(gè)城市)也是一個(gè)地球化學(xué)體系,從更大范圍來講,某一個(gè)區(qū)域、地殼、地球直至太陽
3、系、整個(gè)宇宙都可看作為一個(gè)地球化學(xué)體系。不同尺度的地球化學(xué)體系實(shí)例:太陽系、地球、自然金礦物文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案地球化學(xué)的基本問題之一就是研究元素在地球化學(xué)體系中的分布(豐度)、分配問題,也就是地球化學(xué)體系中元素“量”的研究。2.分布與豐度所謂元素在體系中的分布,一般認(rèn)為是元素在這個(gè)體系中的相對含量(以元素的平均含量表示),即元素的“豐度”。其實(shí)“分布”比“豐度”具有更廣泛的涵義:體系中元素的豐度值實(shí)際上只是對這個(gè)體系里元素真實(shí)含量的一種估計(jì),它只反映了元素分布特征的一個(gè)方面,即元素在一個(gè)體系中分布
4、的一種集中(平均)傾向。但是,元素在一個(gè)體系中,特別是在較大體系中的分布決不是均一的,還包含著元素在體系中的離散(不均一)特征,因此,元素的分布包括:①元素的相對含量(平均含量=元素的“豐度”);②元素含量的不均一性(分布離散特征數(shù)、分布所服從的統(tǒng)計(jì)模型)。需要指出的是,從目前的情況來看,地球化學(xué)對元素特征所積累的資料(包括太陽系、地球、地殼)都僅限于豐度的資料,關(guān)于元素分布的離散程度及元素分布統(tǒng)計(jì)特征研究,僅限于在少量范圍不大的地球化學(xué)體系內(nèi)做了一些工作。3.分布與分配元素的分布指的是元素在一
5、個(gè)化學(xué)體系中(太陽、隕石、地球、地殼、某地區(qū)等)的整體總含量;元素的分配指的是元素在各地球化學(xué)體系內(nèi)各個(gè)區(qū)域或區(qū)段中的含量;分布是整體,分配是局部,兩者是一個(gè)相對的概念,既有聯(lián)系又有區(qū)別。例如,地球作為整體,元素在地殼中的分布,也就是元素在地球中分配的表現(xiàn),把某巖石作為一個(gè)整體,元素在某組成礦物中的分布,也就是元素在巖石中分配的表現(xiàn)。4.絕對含量和相對含量???各地球體系中常用的含量單位有兩類,絕對含量和相對含量。絕對含量單位相對含量單位T噸%百分之×10-2kg千克‰千分之×10-3g克???
6、mg毫克ppm、μg/g、g/T百萬分之×10-6μg微克ppb、μg/kg十億分之×10-9ng毫微克ppt、pg/g萬億分之×10-12pg微微克???1.1太陽系的組成和元素豐度文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案隕石的化學(xué)組成獲得太陽系豐度資料的主要途徑太陽系元素豐度規(guī)律大家都知道,我們地球所在的太陽系是由太陽、行星、行星物體(宇宙塵、彗星、小行星)組成的,其中太陽的質(zhì)量占太陽系總質(zhì)量的99.8%,其他成員的總和僅為0.2%,所以太陽的成分是研究太陽系成分的關(guān)鍵。那么,太陽系的成分是如何獲得的呢?一、獲得太
7、陽系豐度資料的主要途徑???1.光譜分析對太陽和其它星體的輻射光譜進(jìn)行定性和定量分析以獲得元素組成資料。但這些資料有兩個(gè)局限性:一是有些元素產(chǎn)生的波長小于2900?,這部分譜線在通過地球大氣圈時(shí)被吸收而觀察不到;二是這些光譜只產(chǎn)生于表面,它只能反映表面成分,如太陽光譜是太陽氣產(chǎn)生的,只能說明太陽氣的組成。光譜測試儀太陽光譜2.直接分析如直接測定地殼巖石、各類隕石和月巖、火星巖石的樣品。上個(gè)世紀(jì)七十年代美國“阿波羅”飛船登月,采集了月巖、月壤樣品,1997年美國“探路者”號,2004年美國的“勇氣
8、”、“機(jī)遇”號火星探測器測定了火星巖石的成分。宇航員月亮車火星車3.利用宇宙飛行器分析測定星云和星際物質(zhì)及研究宇宙射線。除了太陽成分外,隕石的成分是人類研究太陽系成分的重要地外物質(zhì)。文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案二、隕石的化學(xué)組成隕石是從星際空間降落到地球表面上來的行星物體的碎片。隕石撞擊過程Flash1隕石是空間化學(xué)研究的重要對象,具有重要的研究意義:①它是認(rèn)識宇宙天體、行星的成分、性質(zhì)及其演化最易獲取、數(shù)量最大的地外物質(zhì);②它是認(rèn)識地球的組成、內(nèi)部構(gòu)造和起源的主要資料來源;③隕石中的60多種有機(jī)化合物是非