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地壳中最多的金属元素是什么(了解组成地壳的元素)

100次浏览     发布时间:2024-11-11 10:18:42    

元素是人类所需的一切物质的基本组成单位。地壳是人类与地球互动最频繁的地层,也是地球的表层。

尽管地壳是我们的一切活动都发生的地方,对我们非常重要,但它只占地球体积的1%,深度也为5到70千米,仅仅是我们这个星球表面的浅层而已。地球最深层的地核占了整个地球体积的15%,地幔占了84%。

地球的构成

地壳的元素

尽管我们人类不断取得新的发现,甚至到达别的星球进行探索,更有飞行器飞出太阳系把遥远的信息发回地球,但对于我们所在的地球的地幔和地核,我们的理解仍然不算多。地壳是我们对地球了解最多的一个底层。

我们人类发现的90多种元素都来自于地壳,它们在地壳中的含量仅为微量,只有几种元素含量丰富。地壳约95%由火成岩和变质岩组成,4%为页岩,0.75%为砂岩,0.25%为石灰岩。

地壳板块运动

元素则存在于这些岩石当中,其中氧、硅、铝和铁共占地壳质量的88.1%,其余90种元素占11.9%。

以下是地壳中占比最多的元素:

排名

元素

在地壳占比

1

氧 (O)

46.1%

2

硅(Si)

28.2%

3

铝(Al)

8.2%

4

铁(Fe)

5.6%

5

钙 (Ca)

4.1%

6

钠(Na)

2.3%

7

镁(Mg)

2.3%

8

钾 (K)

2.0%

9

钛(Ti)

0.5%

10

氢 (H)

0.1%


其它元素

0.5%


总量

100.0%

人类最热衷的金、银、铜和其他基本金属及贵金属元素的总质量占地壳的不到0.03%。

以下是对地壳占比最多的5种元素做简单说明:

1.氧

氧是地壳中最丰富的元素,占地壳总质量的46%,接近一半。

氧是一种高度活泼的元素,能够与其他元素结合形成氧化物。一些常见的氧化物矿物包括花岗岩和石英(硅的氧化物)、锈(铁的氧化物)以及石灰石(钙和碳的氧化物)。

氧和氢组成的我们人类最常见的化合物之一——水。水占了地球表面的四分之一。

水是最常见的氧化物

2.硅

超过90%的地壳由硅酸盐矿物组成,使得硅成为地壳中第二最丰富的元素。

硅与氧结合形成地球上最常见的矿物之一。例如,在大多数地方,沙主要由二氧化硅组成。

沙子由二氧化硅组成

硅是一种重要的半导体,广泛用于电子和计算机芯片的制造。

硅广泛用于计算机行业

3.铝

铝是地壳上第三最常见的元素。

由于铝对氧的亲和力很强,因此它很少以单质的形式存在。常见的铝化合物包括氧化铝(Al2O3)、氢氧化铝(Al(OH)3)和硫酸钾铝(KAl(SO4)2)。

铝及其合金具有多种用途,在厨房用箔、窗户、家具、火箭制造等领域皆有应用。

铝型材

4.铁

地壳中第四最常见的元素是铁,占地壳质量的超过5%。

铁主要来自于矿物赤铁矿和磁铁矿。在所有被开采的金属中,超过90%是铁,主要用于制造碳和铁的合金——钢。钢的用途非常广泛,涵盖了建筑、汽车、造船,乃至日常用品。

铁也是人体中必要的营养元素。

埃菲尔铁塔是最著名的钢铁建筑之一

5.钙

钙占地壳重量的约4.2%

钙在其纯净的元素状态下是一种柔软的银白色碱土金属。在自然界中,钙不会以孤立的单质形式存在,而是存在于化合物中。钙化合物可以在多种矿物中找到,包括石灰石(碳酸钙)、石膏(硫酸钙)和氟石(氟化钙)。

钙化合物在食品和制药行业广泛用于补充剂。它们还被用作造纸工业的漂白剂,水泥和电气绝缘材料的组成部分,以及肥皂制造中的原料。

石灰石是常见的钙化合物

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