地球是由什么元素组成的?
◎ 苑 坤
地球,这颗我们生活的蓝色星球,其复杂性和多样性令人惊叹。那么,你是否想过,这颗星球究竟是由哪些基本元素构成的呢?接下来,本文将带你深入了解地球的化学成分,探索其构成的奥秘。
首先,我们聚焦于地球的表面——地壳。地壳是我们能够直接接触并研究的部分,其成分决定了我们观察到的岩石和矿物的种类。科学家们通过测量地壳中各种岩石的化学成分,并结合这些岩石在地壳中的比例,得出了地壳的平均组成。现代地球化学的研究显示,铁、氧、硅和镁是地球的主要成分,它们占据了地球总质量的90%以上。这些元素主要以硅酸盐矿物和金属的形式存在于地壳、地幔和地核中,为地球的地质活动和生命存在提供了物质基础。
然而,要全面了解地球的成分,仅研究地壳是远远不够的,而太阳和陨石为我们提供了宝贵的线索。太阳作为太阳系的中心,其光球层的化学成分与地球密切相关。通过对其化学成分的研究,我们可以间接了解地球的成分。此外,陨石作为太阳系早期物质的代表,特别是那些含有球粒结构的陨石,它们与地球的起源有着密切的联系,通过研究它们,我们可以更好地了解地球的平均成分。
元素周期表是人类对化学元素认知的汇总,至今已发现118种元素,但自然界中仅存在94种。这些元素的研究不仅揭示了地球演化的历史,还为我们提供了丰富的科学信息。以铂族金属为例,它们在地球形成初期主要进入地核,导致地幔和地壳中含量极低。然而,最新研究表明,地幔中铂族金属含量较高,这可能是因为地核形成后,一个富含铂族金属的小行星撞击了地球,为地幔补充了这些金属资源。
通过对地球元素的研究,我们不仅能了解其物质构成,还能探索其演化历程。这不仅丰富了我们对地球的认识,还为未来的资源开发和环境保护提供了科学依据。
(作者单位:中国地质调查局油气资源调查中心)
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