丰度表示法

元素丰度常用三种单位来表示，即重量单位、原子单位和相对原子单位。由于采用单位不同，元素丰度有下列三种名称：

  1. 重量丰度，以重量单位表示的元素丰度，常用的级序有三种：重量百分数（wt％），用于常量元素；克/吨（g/t）或 ppm（parts per million）， 用于微量元素；毫克/吨（mg/t）或 ppb（parts per billion），常用于超微量元素。

  2. 原子丰度，以原子百分数（原子％）表示的某元素在全部元素的原子总数中的分数。

  3. 相对丰度，常以原子数/106 硅原子为单位。也有采用原子数/104 硅原子或原子数/102 硅原子为单位的。这种单位是取硅的原子数等于一百万个

（106）原子，并以此为基数，求出其他元素相对原子数。所以，这种单位实际上就是各种元素的原子数与一百万个硅原子的比值。常用于宇宙元素丰度，所以又称为宇宙丰度单位，简称 C A.U.（Cosmic abundance unit）。选择硅原子作为对比标准的原因是：1）硅元素在自然界中分布相当广泛，便于对比各种自然体系的丰度值；2）硅是形成不挥发的稳定化合物的元素；3） 硅在化学分析和光谱分析中，都是较易精确测定的元素。取硅原子为 106 时， 绝大部分元素的相对原子数介于 106—10-4 之间。

在上述三种不同单位的元素丰度中，重量丰度是基本的，最常用的，原子丰度和相对丰度都可根据重量丰度换算取得。

在岩石化学全分析中，常用氧化物的重量百分数表示。这样，该元素的重量百分数为

W = a • X • W

m 0

式中 a 是该元素的原子量，X 是氧化物中该元素的原子个数，m 是氧化物分子量，W0 是氧化物重量百分数。

将氧化物的重量百分数或元素的重量百分数换算成原子丰度。设 a 为一元素的原子量，N 为任一元素的原子个数，,则

Ni=Wi/ai

任一元素的原子百分数 At 为

A = Ni •100 = Wi / ai

•100 = W0,i • Xi / mi

  • 100

翹 耊 / a

耊 0 • X / m

式中∑N 是参与计算的全部元素的原子数总和。

将重量丰度换算为相对丰度。设 Ri 为任一元素的相对丰度，则Ri=｛（Wi/ai）/（Wsi/28.09）｝×106

式中 Wsi 为元素硅的重量丰度，28.09 为硅的原子量。

此外，在讨论稀土元素或某些微量元素的地球化学问题时，还常用到一种所谓球粒陨石标准化丰度。它实际上是一种以球粒陨石作为背境值的丰度系数值。主要用来图解处理，可以构筑稀土元素丰度系数一原子序数曲线图解。构筑这种图解的目的是消除普遍存在于稀土元素中的奇偶效应，以便将微小的分异变化在图上显示出来。这种丰度表示法在微量元素地球化学中还要作详细讨论。