地壳的化学组成

地壳中的化学元素是形成矿物的物质基础。各种元素在地壳中的分布量是极不均匀的。元素在地壳中平均含量的质量分数称为元素的克拉克值。各元素的克拉克值见表9－1。从表9－1可以看见，氧几乎占地壳总质量的一半;氧、硅、铝、铁、钙、钠、钾、镁等八种元素合计占地壳总质量近99%，其余几十种元素总共才略多于1%。事实上，在地壳中也确实以前八种元素形成的矿物(氧化物和含氧盐，特别是硅酸盐)分布最广，它们是地壳中各类岩石和土壤的主要组分。

表9－1 元素克拉克值表

注:转引自丹纳《矿物学》(1977年第19版);前11种元素的克拉克值单位为%，其余元素单位为10－6。

一般地说，一种元素的克拉克值越高，形成的矿物种数就越多、数量越大，也越常见。但也有一些元素的克拉克值并不算太低，但很少“见到”由它们形成的独立矿物，例如锶、钒、铷等。这是因为它们和克拉克值最高的几种元素钙、铁、钾等性质相近，很容易“混入”这几种元素形成的矿物中，无形地分散到地壳的各部分，只有剩余的一少部分能集中起来形成独立的矿物，因此人们不容易“见到”它们。相反，自古即广为人们利用的几种金属元素，其克拉克值并不高，如铜(约为锶的1/7)、铅(约为锶的1/27)，但自然界由它们形成的矿物却很常见。这是因为其性质与克拉克值最高的几种元素性质不同，它们很少混入他种矿物，而是经常集中起来形成独立的矿物，使人们容易“见到”它们，并加以开采利用。此外，特定条件下的地质作用是某些重要的分散和稀少元素发生活化迁移和富集成矿的关键因素，这是矿床成因、成矿机制和成矿规律研究的主要内容，其中自然包括矿物成因标型的研究。

氢的克拉克值比起前八种元素少得多，仅为014%，但氢的原子量很小，按原子的数目来说，氢并不少，约为地壳中原子总数的3%，仅次于氧、硅、铝，居第四位。因此，自然界含水(以H2O、OH－、H+或H3O+等形式)矿物的数量很多，土壤的主要组分粘土矿物，都是含水的硅酸盐或氧化物(氢氧化物)。

地壳中各种各样的物质，是由90多种自然存在的化学元素以不同的方式组成的。其中含量最多的是氧，约占地壳总重量的一半；其次是硅，约占1/4多；第三位是铝；第四位是铁。它们所组成的金属在人类生活中占有首要地位，几乎到处都可以见到。接下去是钙、钠、钾、镁，是土壤中营养成分的主要组成部分。这八种元素加在一起，占了地壳总重量的9713％，其余80多种元素的总重量还不到3％。许多重要的金属元素在地壳中的含量很少，如铜只占001％，金占00000005％，但是在一定的地质作用下，它们可以在一定的地方聚集起来，形成有价值的矿产。地球中地壳是人类可以直接研究和利用的部分，掌握地壳的化学成分，对人类的生存和发展具有很重要的意义。

地壳的构成分为上下两层，分别为：

上层化学成分以氧、硅、铝为主，平均化学组成与花岗岩相似，称为花岗岩层，亦有人称之为“硅铝层”。

下层富含硅和镁，平均化学组成与玄武岩相似，称为玄武岩层，所以有人称之为“硅镁层”。

地壳（qiào）是由岩石组成的固体外壳，地球固体圈层的最外层，岩石圈的重要组成部分，通过地震波的研究判断，地壳与地幔的界面为莫霍洛维奇不连续面（莫霍面）。

扩展资料：

地壳的运动

地壳自形成以来，每时每刻都在运动着，这种运动引起地壳结构不断地变化。地震是人们直接感到的地壳运动的反映。更普遍的地壳运动是在长期地、缓慢地进行着，也是人们不易觉察到的，必须借助仪器长期观测才能发觉。

例如，大地水准测量资料证明，喜马拉雅山脉至今仍以每年033～127厘米的速度在上升。

地球在地质时期的地壳运动，虽然不能通过直接测量得知，但在地壳中却留下了形迹。在山区岩石裸露的地方，沉积岩层常常是倾斜、弯曲的，甚至断裂错开了，这都是岩层受力发生变形的结果。在我国山东荣城沿海一带，昔日的海滩现已高出海面20～40米。

福建漳州、厦门一带，昔日的海滩也已高出海面20米左右，说明这些地方的地壳在上升。我国渤海海底发现了约达7千米的海河古河道，这表明渤海及其沿岸地区为现代下降速度较大的地区。再如，美丽的雨花石产于南京雨花台，这些夹有美丽花纹的光滑的卵石，是古河床的天然遗物。

雨花台大量堆积着卵石，说明这里过去曾有河流，以后地壳上升，河道废弃，才成了如今比长江水面高出很多的雨花台砾石。

——地壳

地壳是由岩石组成，而每种岩石又是由一种或几种矿物组成，例如花岗岩是由长石、石英等矿物组成，玄武岩是由辉石和斜长石组成。矿物是由一种或集中元素组成的单质或化合物，组成地壳的最基本的物质是化学元素。

地壳作为地球固体地表构造的最外圈层，整个地壳平均厚度约17千米，其中大陆地壳厚度较大，平均约为39- 41千米。高山、高原地区地壳更厚，最高可达70千米；平原、盆地地壳相对较薄。大洋地壳则远比大陆地壳薄，厚度只有几千米。

青藏高原是地球上地壳最厚的地方，厚达70千米以上；而靠近赤道的大西洋中部海底山谷中地壳只有16千米厚；太平洋马里亚纳群岛东部深海沟的地壳最薄，是地球上地壳最薄的地方。

地壳内里元素：

化学元素周期表中有112种元素，其中92种元素以及300多种同位素在壳中存在。

在地壳中最多的化学元素是氧，它占总重量的486%；其次是硅，占263%；以下是铝、铁、钙、钠、钾、镁。丰度最低的是砹和钫，约占1023分之一。上述8种元素占地壳总重量的9804%，其余80多种元素共占196%。

地壳中各种化学元素平均含量的原子百分数称为原子克拉克值，地壳中原子数最多的化学元素仍然是氧，其次是硅，氢是第三位。

大约99%以上的生物体是由10种含量较多的化学元素构成的，即氧、碳、氢、氮、钙、磷、氯、硫、钾、钠；镁、铁、锰、铜、锌、硼、钼的含量较少；而硅、铝、镍、镓、氟、钽、锶、硒的含量非常少，被称为微量元素。表明人与地壳在化学元素组成上的某种相关性。