表 1-5 地壳中主要元素的平均含量(重量%)

据克拉克

据费尔斯曼

据维诺格拉多

元素

和华盛顿

( 1933 —

夫据泰勒 ( 1964 )

( 1924 )

1939 )

( 1962 )

O

49.52

49.13

47.00 46.40

Si

25.75

26.00

29.00 28.15

Al

7.51

7.45

8.05 8.23

Fe

4.70

4.20

4.65 4.63

Ca

3.29

3.25

2.96 4.15

Na

2.64

2.40

2.50 2.36

K

2.40

2.35

2.50 2.09

Mg

1.94

2.25

1.87 2.33

H

0.88

1.00

- -

Ti

0.58

0.61

0.45 0.57

P

0.12

0.12

0.093 0.105

C

0.087

0.35

0.023 0.02

Mn

0.08

0.10

0.10 0.095

从表 1-5 可以看出,地壳中化学元素的克拉克值相差极为悬殊。氧几乎占有一半,硅约占 1/4,铝约占 1/13,而表中未列入的大多数元素的含量是微不足道的。比如铜的克拉克值为 0.007%,铅为 0.0016%,钍为 0.0012

%,锑为 0.0001%,金为 5×10-7%。

组成地壳的各种元素并非孤立存在,大多数情况是相关元素化合形成各种矿物,其中以 O、Si、Al、Fe、Ca、Na、K、Mg 等组成的硅酸盐矿物为最多,其次为各种氧化物、硫化物、碳酸盐等。各种不同矿物特别是硅酸盐类又组成各种岩石,所以说地壳是岩石圈的一部分。

其他大部分元素的克拉克值虽然很小,但它们在一定条件下可以迁移和富集。如在一定地段和一定时间某些元素富集起来,含量超过该元素的克拉克值,并在质和量上达到开采的要求,这样的地段就形成了矿床。

  1. 地壳的厚度和结构 地壳是地球表面的一层薄壳,其厚度大致为地球半径的 1/400,但各处厚度不一(表 1-6),大陆部分平均厚度 37km 多, 而海洋部分平均厚度则只有约 7km。一般说来,高山、高原部分地壳最厚, 如我国青藏高原地壳最厚可达 70km(图 1-11)。

地壳(A 层)可以分为上下两层(图 1-12),中间被康拉德面所分开。但这一界面在海洋部分不明显或者根本不存在。

上层地壳(即 A 层),其成分以 O、Si、Al 及 K、Na 等为主,和花岗岩的成分相似,所以叫花岗