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豐度（研究體系中被研究元素的相對含量）

次瀏覽 | 更新時(shí)間：2023-05-17

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豐度

研究體系中被研究元素的相對含量

元素豐度（abundance of elements）是指研究體系中被研究元素的相對含量，用重量百分比表示，地殼元素的豐度又稱(chēng)為克拉克值。

基本信息

中文名	元素豐度
別名	豐度
外文名	abundance of elements
類(lèi)型	地球化學(xué)
影響	研究體系中被研究元素的相對含量
全稱(chēng)	元素豐度

收起

定義

一種化學(xué)元素在某個(gè)自然體中的重量占這個(gè)自然體總重量的相對份額（如百分數），稱(chēng)為該元素在自然體中的豐度。

同位素在自然界中的豐度，又稱(chēng)天然存在比，指的是該同位素在這種元素的所有天然同位素中所占的比例。豐度的大小一般以百分數表示。人造同位素的豐度為零。

周期表上所列的原子量實(shí)際上是各種同位素按豐度加權的平均值，這是因為各種同位素在自然界中往往分布的比較均勻，取平均值計算比較準確。

元素豐度

豐度

（1）克拉克值：是地殼中元素的重量百分數的豐度單位。

（2）區域克拉克值：是指地殼不同構造單元中元素的豐度值，如克拉通地殼元素豐度值。

（3）豐度系數：是指某一自然體的元素豐度與另一個(gè)可作為背景的自然體的元素豐度的比值。

例：以地球豐度為背景，則地殼中該元素的豐度系數定義為：

K=地殼豐度/地球豐度；

當K>1時(shí)，稱(chēng)為富集，當K<1時(shí)，稱(chēng)為虧損。

即元素的相對含量，是在證認的基礎上根據譜線(xiàn)相對強度或輪廓推算出來(lái)的。結果表明，絕大多數恒星的元素豐度基本相同：氫最豐富，按質(zhì)量計約占71%；氦次之，約占27%；其余元素約合占2%。這稱(chēng)為正常豐度。有少數恒星的元素豐度與正常豐度不同，一般說(shuō)來(lái)，這與恒星的年齡有關(guān)。

各種元素(或核素)的數密度的相對值。元素的豐度可以用列表法或作圖法給出。在列表或作圖時(shí)，通常都把硅(Si)的豐度值取為10，其他核素的豐度值按比例確定。作圖時(shí)，通常取核素的質(zhì)量數為橫坐標，豐度值為縱坐標，用折線(xiàn)或曲線(xiàn)把圖中的點(diǎn)連起來(lái)，所得的曲線(xiàn)稱(chēng)為元素的豐度曲線(xiàn)。它反映元素按質(zhì)量數的分布規律。

因此，元素豐度就是化學(xué)元素在一定自然體中的相對平均含量。如元素的地殼豐度，元素的地球豐度，元素的太陽(yáng)系豐度等。如果這個(gè)自然體占據一個(gè)較小的空間位置時(shí)，習慣上稱(chēng)為元素的平均含量。如玄武巖中元素的平均含量，某礦區中元素的平均含量等。

地球化學(xué)的體系：泛指一定范圍內或同類(lèi)的事物按照一定的秩序和內部聯(lián)系組合而成的整體，體系可大可小。

發(fā)現歷史

自從1889年F.W.克拉克發(fā)表元素在地殼中的平均含量的資料以來(lái)，人們已經(jīng)積累了大量有關(guān)隕石、太陽(yáng)、恒星、星云等各種天體中元素及其同位素分布的資料。1937年，戈爾德施米特首次繪制出太陽(yáng)系的元素豐度曲線(xiàn)。1956年，修斯和尤里根據地球、隕石和太陽(yáng)的資料繪制出更詳細、更準確的元素豐度曲線(xiàn)。1957年，伯比奇夫婦、福勒和霍伊爾就是以該豐度曲線(xiàn)為基礎，提出他們的核合成假說(shuō)的。四十年代，人們只知道大多數恒星的化學(xué)組成與太陽(yáng)相似，因而就認為分布在整個(gè)宇宙的元素豐度可能是一樣的。但是，后來(lái)的研究發(fā)現，在不同類(lèi)型的恒星上，元素的分布有很大的差異。目前，有關(guān)元素豐度的資料，主要是太陽(yáng)系內的天體的，但也有一些其他天體的。1973年，卡梅倫綜合了許多人的工作，繪制了一個(gè)更廣泛的太陽(yáng)系的元素豐度分布圖。

地殼元素豐度

元素	化學(xué) 符號	大陸上地殼	大陸中地殼	大陸下地殼	大陸地殼整體	大洋地殼	年產(chǎn)量
氧	O	46.60%	47.40%	46%	46.71%	46.1%	100,000,000 噸
硅	Si	27.72%	27.71%	27%	27.69%	28.2%	3,880,000 噸
鋁	Al	8.13%	8.20%	8.2%	8.07%	8.23%	15,000,000 噸
鐵	Fe	5.00%	4.10%	6.3%	5.05%	5.63%	716,000,000 噸
鈣	Ca	3.63%	4.10%	5.0%	3.65%	4.15%	112,000,000 噸 (CaO)

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