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地殼中的元素范文第1篇

迄今為止人類已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了元素周期表上110種元素中的90種元素在自然界存在，正是這90種元素構(gòu)成了地球上的一切生命與非生命，包括動(dòng)物、植物和礦物。因此，對(duì)地殼中所有元素精確含量和分布的探測(cè)，對(duì)于了解地球演化、生命起源、解決人類所面臨的資源和環(huán)境問題具有重大意義。

要實(shí)現(xiàn)對(duì)地殼物質(zhì)成分的探測(cè)，首先需要解決探測(cè)技術(shù)問題:高精度地殼化學(xué)成分分析技術(shù)地殼深部物質(zhì)成分的地球化學(xué)示蹤技術(shù)盆地穿透性地球化學(xué)探測(cè)技術(shù)海量地球化學(xué)數(shù)據(jù)庫管理與圖形顯示技術(shù)。其次，對(duì)地殼化學(xué)元素的精確探測(cè)，需要一套基準(zhǔn)參考數(shù)據(jù)作為探測(cè)數(shù)據(jù)可靠性的標(biāo)尺，這就要求我們必須建立一個(gè)覆蓋全國的地球化學(xué)基準(zhǔn)網(wǎng)，按照地球化學(xué)基準(zhǔn)網(wǎng)格，建立中國各主要大地構(gòu)造單元不同時(shí)代地層、侵入巖和疏松物的76種元素基準(zhǔn)值，制作元素含量基準(zhǔn)地球化學(xué)圖，為全面地殼物質(zhì)成分精確探測(cè)提供基準(zhǔn)參考數(shù)據(jù)和圖件。在上述技術(shù)研制和基準(zhǔn)參考值建立基礎(chǔ)上，通過選擇穿越不同大地構(gòu)造單元和重要成礦區(qū)帶的3個(gè)走廊帶的試驗(yàn)與示范，精確探測(cè)走廊帶內(nèi)地殼的元素含量和時(shí)空變化，構(gòu)建走廊帶上不同大地構(gòu)造單元的地殼地球化學(xué)模型，揭示不同大地構(gòu)造單元物質(zhì)成分演化歷史和大型礦集區(qū)的成礦物質(zhì)背景。最終成果表達(dá)需要一套搜索和檢索軟件，能對(duì)地球上化學(xué)成分信息(海量數(shù)據(jù)、圖像、空間坐標(biāo)等)在全球不同尺度的分布進(jìn)行快速檢索和圖形化顯示。類似于GoogleEarth軟件。我們暫且稱其為“化學(xué)地球”(GeochemicalEarth)。

1地殼全元素探測(cè)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀

1.地殼化學(xué)元素組成、豐度、分布和基準(zhǔn)值研究現(xiàn)狀

科學(xué)家經(jīng)歷了一個(gè)多世紀(jì)的努力，對(duì)地殼物質(zhì)成分的研究已取得很大進(jìn)展。迄今為止人類已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了元素周期表上110種元素中的90種元素在地殼中的存在(其他為人工合成的）盡管地球化學(xué)家對(duì)地殼元素的豐度的研究已取得很大進(jìn)展(Clarke18891908;Clarke&Washington,1924；Goldschmidt1933;Taylor,1964；黎彤和倪守斌，1990;Taylor&McLennan，1995;Rudnick&Fountain，1995;WedepohL1995;Gaoetal.,1998;鄢明才和遲清華1997)但人類至今對(duì)這90種元素在地球的分布知之甚少(王學(xué)求等，2006)。這里所說的分布包括在地殼表層的分布和地殼不同層圈的分布。

地球化學(xué)家一直在探索使用具有均一化的代表性樣品來研究元素在地殼表層的分布，并用地球化學(xué)圖來刻畫元素的空間分布。這種刻畫化學(xué)元素在空間上分布的地球化學(xué)圖為資源和環(huán)境問題的解決發(fā)揮了巨大作用（謝學(xué)錦，2008a2008b;Garretetal.,2008)。全球地球化學(xué)基準(zhǔn)計(jì)劃（GlobalGeochemicalBaselineIGCP360)(Darnleyetal.，1995)目的就是為了盡快獲得化學(xué)元素在全球尺度的分布，并為研究全球變化提供參考基準(zhǔn)。在全球部署5000個(gè)基準(zhǔn)網(wǎng)格覆蓋整個(gè)地球陸地面積，每個(gè)格子大小為160kmX160km,落在中國的網(wǎng)格約500個(gè)(包括邊界不完整網(wǎng)格)。具有均一化特點(diǎn)的泛濫平原沉積物或河漫灘沉積物被廣泛接受作為全球基準(zhǔn)值計(jì)劃采樣介質(zhì)（Bolviken，1986;Darnleyetal.，1995;Xieetal.，1997;Salminen,2005)。這種次生均一化介質(zhì)可以反映化學(xué)元素的空間變化特征，但它的缺陷是無法反映具有時(shí)間特性的地質(zhì)演化特征。因此，要滿足對(duì)化學(xué)元素在全球時(shí)空分布和演化的了解，就需要能反映時(shí)間尺度的原生介質(zhì)一巖石。

從平面上研究化學(xué)元素的空間分布在技術(shù)層面比較容易實(shí)現(xiàn)，而對(duì)于垂向上的分布就要構(gòu)建地殼參考模型才能實(shí)現(xiàn)。Staudigel等（1998)提出了地球的地球化學(xué)參考模型GERM(GeochemicalEarthReferenceModel)這一模型為我們研究包括大陸地殼在內(nèi)的地球不同圈層及地球化學(xué)儲(chǔ)庫的化學(xué)性質(zhì)提供有力的參考依據(jù)。張本仁等(19942003)構(gòu)筑了東秦嶺地區(qū)華北陸塊南緣、北秦嶺、南秦嶺和揚(yáng)子陸塊北緣4個(gè)構(gòu)造單元的地殼結(jié)構(gòu)一巖石組成一地球化學(xué)模型,RudnickandGao

    2總結(jié)了大陸地殼物質(zhì)組成和演化方面的研究成果。

地殼化學(xué)成分和分布的探測(cè)存在的問題主要有:①對(duì)元素周期表上所有元素含量的精確測(cè)定還存在困難;②對(duì)化學(xué)元素的含量的了解較多，但對(duì)其分布了解非常有限，如中國區(qū)域化探掃面計(jì)劃，只分析了39種元素，覆蓋的面積也只有6X106km2(Xieetal.，1997);③對(duì)元素分布的了解還僅限于使用次生的水系沉積物介質(zhì)，這種介質(zhì)是表生均一化以后的分布情況，還缺少對(duì)化學(xué)元素在各個(gè)時(shí)代地層和侵入巖中時(shí)空分布的了解，迫切需要能反映時(shí)間屬性的原生介質(zhì)來研究化學(xué)成分在中國大陸的演化歷史和成礦的物質(zhì)背景;④地球化學(xué)基準(zhǔn)參考值還沒有建立起來，也就缺少衡量元素分布和研究未來變化的標(biāo)尺;⑤對(duì)中下地殼化學(xué)成分的認(rèn)識(shí)還缺少有針對(duì)性的地殼地球化學(xué)模型和實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)。

1，大規(guī)模成礦物質(zhì)背景一元素的巨量聚集研究現(xiàn)狀

大規(guī)模成礦作用的必要和充分條件是必須有巨量成礦元素的聚集。地球化學(xué)省或地球化學(xué)塊體就是巨量兀素聚集的體現(xiàn)。Hawkes和Webb(1962)將地球化學(xué)省定義為:較大的地殼單元，其化學(xué)組分與平均值有很大差異。地球化學(xué)省是進(jìn)行礦產(chǎn)資源的區(qū)域評(píng)價(jià)的有效方法。人們對(duì)地球化學(xué)省的認(rèn)識(shí)大多是從礦床分布的密集程度以及有限的巖石和礦物分析數(shù)據(jù)而提出來的，如Peru和Chile的銅省、加拿大Abitibi帶的金省、東南亞的錫省、東格陵蘭的鍶省等。20世紀(jì)70年代以后，許多國家范圍的大規(guī)模的地球化學(xué)勘查計(jì)劃覆蓋了越來越大的地區(qū)，特別是中國區(qū)域化探全國掃面的全面開展，覆蓋面積的不斷擴(kuò)大，從而使許多地球化學(xué)省，甚至更大的地球化學(xué)模式被發(fā)現(xiàn)(Xie&Yin1993)。

Doe(1991)提出地球化學(xué)塊體（geochemicalblock)的概念，將其解釋為“具有某種或某些元素高含量的大巖塊，能夠?yàn)榈V床的形成提供物質(zhì)源'但他并沒有說明如何圈定這種塊體。謝學(xué)錦院士提出利用區(qū)域化探掃面數(shù)據(jù)圈定地球化學(xué)塊體，并將地球化學(xué)塊體定義為面積大于1000km2以上的地球化學(xué)異常(Xie,1995;謝學(xué)錦和向運(yùn)川，1999)。地球化學(xué)塊體實(shí)際上是大規(guī)模立體地球化學(xué)異常，即在平面上具有一系列套合的地球化學(xué)異常結(jié)構(gòu)，在垂向上具有一定的深度，也就是說具有較大規(guī)模立體異常的地殼物質(zhì)體(王學(xué)求和謝學(xué)錦，2000)。

地球化學(xué)省與成礦省是密不可分的，地球化學(xué)省或地球化學(xué)塊體在資源評(píng)價(jià)中能較早的圈定出 來，而成礦省或礦集區(qū)直到發(fā)現(xiàn)大量礦床才能確定，二者的關(guān)系更像是因果關(guān)系，地球化學(xué)省可以作為確定成礦省的地球化學(xué)依據(jù)，地球化學(xué)塊體可以作為確定礦集區(qū)的依據(jù)（王學(xué)求等，2007)。過去在使用水系沉積物圈定地球化學(xué)省，進(jìn)而發(fā)現(xiàn)礦床起了巨大作用，但水系沉積物這種表生均一化介質(zhì)，無法確定礦源層，也無法給出地球化學(xué)塊體的厚度，因此使用原生介質(zhì)圈定地球化學(xué)省或地球化學(xué)塊體，追蹤礦源層和進(jìn)行資源量預(yù)測(cè)將更為科學(xué)。這就給我們提出了一個(gè)問題:如何去圈定這種立體的地球化學(xué)塊體，更為科學(xué)地預(yù)測(cè)資源量？對(duì)全國元素分布的了解還僅限于使用水系沉積物或泛濫平原沉積物做為采樣介質(zhì)，這種介質(zhì)是表生均一化以后的分布情況。盡管對(duì)找礦發(fā)揮了巨大作用，但對(duì)深入研究中國大陸元素的時(shí)間演化歷史就無能為力。也無法知道地球化學(xué)異常源是來自于那個(gè)時(shí)代，那個(gè)地層。對(duì)地球化學(xué)省、地球化學(xué)塊體的圈定用于資源評(píng)價(jià)都是使用的表生介質(zhì)，要真正圈定立體的地球化學(xué)塊體，追索礦源層還需要利用原生介質(zhì)，目前利用原生介質(zhì)圈定地球化學(xué)省或地球化學(xué)塊體還是空白。1.3千米深度穿透性地球化學(xué)研究現(xiàn)狀

人類所賴以生存的地球資源都集中在地表及不超過幾千米深度之內(nèi)，因此對(duì)地殼千米深度的物質(zhì)組成和時(shí)空分布的探測(cè)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。澳大利亞的“玻璃地球計(jì)劃（GlassEarth)”主要目的是查明1km以內(nèi)的金屬礦產(chǎn)資源。對(duì)金屬礦而言，中國約占1/2的陸地已被盆地和各種覆蓋層所掩蓋，成為找礦的“處女地”或“甚低工作區(qū)”。據(jù)統(tǒng)計(jì)我國500m深覆蓋區(qū)面積約50X104~80X104km2，相當(dāng)于我國已調(diào)查、勘探的陸地面積的1/5，是一片極具潛力的金屬礦產(chǎn)的新區(qū)或“找礦新空間”。因此對(duì)能探測(cè)這一深度的礦產(chǎn)資源直接信息的地球化學(xué)勘查技術(shù)的要求已迫在眉睫。

自上個(gè)世紀(jì)70年代開始，國際找礦界都在致力于研究能探測(cè)更大深度的地球化學(xué)找礦方法，統(tǒng)稱為‘深穿透地球化學(xué)”（王學(xué)求，1998;謝學(xué)錦和王學(xué)求，2003)。這些深穿透地球化學(xué)方法包括電地球化學(xué)方法(CHIM)(Ryss&Goldberg1973)，地氣法(GEOGAS)(Kristiansson&Malmqvist，1982);酶提取法(ENZYMELEACH)(Clark,1993)，活動(dòng)態(tài)金屬離子法（MMI)(Mannetal.,1995)金屬元素活動(dòng)態(tài)提取方法（MOMEO)(Wang,1998)和動(dòng)態(tài)地球氣納微金屬測(cè)量法（NAMEG)(Wangetal.,

地下水化學(xué)測(cè)量和活動(dòng)金屬離子測(cè)量列入探測(cè)技術(shù)研究內(nèi)容。

目前國內(nèi)外深穿透地球化學(xué)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)是:①建立覆蓋區(qū)元素從深層向表層傳輸和分散的三維地球化學(xué)模型，為覆蓋區(qū)地球化學(xué)勘查提供理論支撐;②將探測(cè)技術(shù)擴(kuò)展到盆地地球化學(xué)調(diào)查和幾百米覆蓋區(qū);③發(fā)展專用提取試劑和技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化與可操作化;④建立能適應(yīng)各種復(fù)雜景觀、各種比例尺和各種礦種的技術(shù)系列。

2地殼全元素探測(cè)的關(guān)鍵技術(shù)

要實(shí)現(xiàn)對(duì)地殼物質(zhì)成分的探測(cè)，必須重點(diǎn)突破地殼物質(zhì)成分探測(cè)的4項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，包括①地殼全元素精確分析技術(shù);②深部物質(zhì)成分識(shí)別技術(shù);③盆地穿透性地球化學(xué)探測(cè)技術(shù);④多層次海量地球化學(xué)數(shù)據(jù)管理與圖形顯示技術(shù)。

2.1地殼全元素精確分析技術(shù)

要實(shí)現(xiàn)對(duì)地殼成分的精確了解，發(fā)展能分析地殼中所有元素(約80個(gè)）的分析技術(shù)是關(guān)鍵。建立81個(gè)指標(biāo)(含78種元素)配套分析方案和難分析樣品的精確分析技術(shù)重點(diǎn)是突破含碳質(zhì)巖石和有機(jī)物土壤的貴金屬（金、鉑族）元素精確分析技術(shù)。配套分析方案是以現(xiàn)代先進(jìn)的大型分析儀器等離子體質(zhì)譜儀(ICP-MS)，等離子體光學(xué)發(fā)射光譜儀(ICP-OES)和X射線熒光光譜儀(XRF)為主，配合其他多種專用分析儀器及技術(shù)而組成的方法體系（表1)，所有元素的檢出限、報(bào)出率、準(zhǔn)確度、精密度等指標(biāo)均已達(dá)到國際領(lǐng)先水平。

2.2中下地殼物質(zhì)成分識(shí)別技術(shù)

深部地殼物質(zhì)組成研究的現(xiàn)有方法主要包括:①根據(jù)因構(gòu)造運(yùn)動(dòng)抬升出露到地表的深部物質(zhì)（如麻粒巖、榴輝巖、角閃巖等）②根據(jù)產(chǎn)于火山巖中的深部地殼包體如麻粒巖包體;③根據(jù)地球物理測(cè)深與深部巖石物理性質(zhì)的高溫高壓實(shí)驗(yàn)測(cè)定結(jié)果之間的擬合;④殼源巖漿巖源區(qū)地球化學(xué)示蹤法。由于以上4種深部地殼物質(zhì)成分組成研究方法均存在不確定性，因此對(duì)深部地殼研究最好是各種方法相互結(jié)合，互為補(bǔ)充。

根據(jù)中國大陸地殼特點(diǎn)，不同構(gòu)造單元出露的巖石類型，初步構(gòu)建地學(xué)斷面的巖石組成模型;不同構(gòu)造單元內(nèi)各類巖石的地震波速高溫高壓實(shí)驗(yàn)室測(cè)試;將實(shí)驗(yàn)獲得的巖石地震波速數(shù)據(jù)與實(shí)測(cè)地震波速數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合，完善地學(xué)斷面的地殼結(jié)構(gòu)一巖石

球化學(xué)示蹤研究成果，綜合限定和進(jìn)一步約束區(qū)域地殼結(jié)構(gòu)一巖石組成模型;根據(jù)獲得的不同巖石單點(diǎn)樣的地球化學(xué)數(shù)據(jù)，計(jì)算每類巖石單位的平均成分;在所建立的地殼結(jié)構(gòu)一巖石組成模型基礎(chǔ)上，按照有關(guān)的每類巖石單位在地殼每個(gè)結(jié)構(gòu)層中所占的比例，進(jìn)行面積加權(quán)平均計(jì)算地殼每個(gè)結(jié)構(gòu)層的元素豐度;按照每個(gè)有關(guān)結(jié)構(gòu)層在整個(gè)地殼中所占體積比例，通過體積加權(quán)平均計(jì)算出地殼總體的元素豐度;根據(jù)其他學(xué)科研究的最新成果，檢驗(yàn)深部地殼物質(zhì)成分計(jì)算結(jié)果的合理性。

圖1是Wedepohl所構(gòu)建的大陸地殼巖石組成模型（Wedepohl，1995)，根據(jù)其代表性巖石組成，就可以獲得元素的含量，構(gòu)建地球化學(xué)模型。張本仁等(2003)、路風(fēng)香等(2006)以東秦嶺造山帶各類巖石實(shí)驗(yàn)測(cè)定的v,,值與地震測(cè)深獲得的秦嶺地殼v,,觀察值的相互擬合為主，配合巖石變質(zhì)相、深部巖石包體、殼源巖漿源區(qū)等研究，構(gòu)筑了東秦嶺地區(qū)華北陸塊南緣、北秦嶺、南秦嶺和揚(yáng)子陸塊北緣4個(gè)構(gòu)造單元的地殼結(jié)構(gòu)一巖石組成一地球化學(xué)模型。

1.盆地穿透性地球化學(xué)探測(cè)技術(shù)

盆地及其周邊蘊(yùn)涵著重要的戰(zhàn)略性資源，如盆地中的地浸型砂巖型鈾礦、石油等，盆地邊緣的大型金屬礦。但盆地及周邊被認(rèn)為區(qū)域化探掃面禁區(qū)，覆蓋物的影響、技術(shù)條件不具備和獲取指標(biāo)的單一，難以滿足對(duì)盆地及周邊資源潛力的全面了解。發(fā)展能探測(cè)盆地礦產(chǎn)資源直接信息的穿透性地球化學(xué)技術(shù)，將地表采樣與鉆探取樣相結(jié)合，建立立體地球化學(xué)分散模式，為盆地及周邊覆蓋區(qū)深部礦產(chǎn)資源調(diào)查提供有效方法。

對(duì)盆地千米深度探測(cè)有兩種途徑:一是利用深穿透地球化學(xué)技術(shù)，在地表快速獲取深部信息;二是利用鉆探手段，直接獲取深部樣品。

深穿透地球化學(xué)（Deejrpenetrationgeochemistry)是探測(cè)深部隱伏礦或地質(zhì)體發(fā)出的直接信息的勘查地球化學(xué)理論與方法(王學(xué)求，1998)。礦床本身及其圍巖中的成礦元素或伴生元素，可以在某種或某幾種營力作用下(地下水、地球流、離子擴(kuò)散、蒸發(fā)作用、電化學(xué)剃度)，被遷移至地表，在地下水和地表土壤介質(zhì)中形成異常含量，使用水化學(xué)測(cè)量技術(shù)、地球氣測(cè)量技術(shù)、元素活動(dòng)態(tài)提取技術(shù)和電化學(xué)測(cè)量技術(shù)可有效發(fā)現(xiàn)深部隱伏礦信息。

深穿透地球化學(xué)方法有以下幾類:①物理分離提取技術(shù)；②電化學(xué)測(cè)量技術(shù)；③活動(dòng)態(tài)提取技術(shù)(MOMEO);④氣體和地氣測(cè)量技術(shù);⑤水化學(xué)測(cè)量技術(shù);⑥生物測(cè)量技術(shù)。澳大利亞的“玻璃地球計(jì)劃(GlassEarth)”在地球化學(xué)技術(shù)上使用地下水化學(xué)測(cè)

即使少部分地區(qū)進(jìn)行了區(qū)域化探掃面工作，但由于量和活動(dòng)金屬離子測(cè)量技術(shù)中國的盆地深穿透地

球化學(xué)探測(cè)擬使用4種技術(shù):①細(xì)粒級(jí)采樣與分離技術(shù);②金屬活動(dòng)態(tài)測(cè)量技術(shù);③ICP-MS地下水化學(xué)測(cè)量技術(shù)等;④空氣動(dòng)力返循環(huán)鉆探粉末取樣技術(shù)。圖2是使用穿透性地球化學(xué)技術(shù)在吐哈盆地對(duì)砂巖型鈾礦的探測(cè)試驗(yàn)，可以有效探測(cè)300m埋深的砂巖型鈾礦(王學(xué)求等，2002;Wangetd.,2007)。

3全國地球化學(xué)基準(zhǔn)網(wǎng)的建立

對(duì)地殼化學(xué)元素的精確探測(cè)，需要一套基準(zhǔn)參考數(shù)據(jù)作為探測(cè)數(shù)據(jù)可靠性的標(biāo)尺，這就要求我們必須建立一個(gè)覆蓋全國的地球化學(xué)基準(zhǔn)網(wǎng)，按照地球化學(xué)基準(zhǔn)網(wǎng)格，建立中國各主要大地構(gòu)造單元不同時(shí)代地層、侵入巖和疏松物沉積物的76種元素基準(zhǔn)值，制作元素含量基準(zhǔn)地球化學(xué)圖，為全面地殼物質(zhì)成分精確探測(cè)提供基準(zhǔn)參考數(shù)據(jù)和圖件。地球化學(xué)基準(zhǔn)值的建立，對(duì)我國基礎(chǔ)地質(zhì)、理論地球化學(xué)、勘查地球化學(xué)、礦產(chǎn)資源潛力預(yù)測(cè)、大地構(gòu)造劃分、地球動(dòng)力學(xué)、生態(tài)與環(huán)境、農(nóng)業(yè)、衛(wèi)生與健康等研究領(lǐng)域提供準(zhǔn)確可靠的基礎(chǔ)地球化學(xué)數(shù)據(jù),對(duì)中國大陸化學(xué)元素的時(shí)學(xué)基準(zhǔn)值研究體系，對(duì)全球地球化學(xué)基準(zhǔn)值的建立和最終建立‘化學(xué)地球”具有重要奠基性意義。

地球化學(xué)基準(zhǔn)值（GeochemicalBaselines)的概念來源于全球地球化學(xué)基準(zhǔn)值計(jì)劃（GlobalGeochemicalBaselinesProjectIGCP360)它的原意是用系統(tǒng)的全球網(wǎng)格化采樣，獲得全球地球化學(xué)基線圖，作為未來衡量全球化學(xué)元素含量變化的參照標(biāo)尺。從它的原創(chuàng)性含義不難看出：地球化學(xué)基準(zhǔn)值不僅以數(shù)據(jù)的形式表述含量特征（abundance),而且還以圖件的形式表述空間分布特征(distribution),它是用一組數(shù)據(jù)來刻畫元素含量的總體變化水平。這種刻畫比采用單一的豐度值能更為客觀地反映地質(zhì)體或某一區(qū)域元素的含量值分布?？梢允窍到y(tǒng)采集均一化介質(zhì)的土壤、水系沉積物、泛濫平原沉積物等來刻畫元素的總體分布，也可以是采集不同時(shí)代的典型巖石來刻畫元素在某一特定地質(zhì)體中的分布值?；鶞?zhǔn)值既可以作為“點(diǎn)”上某種物質(zhì)成分含量的基準(zhǔn)參考值，又可以作為“面”上元素含量變化的基準(zhǔn)地球化學(xué)圖，用于衡量元素在空分布和演化歷史的研宄’對(duì)創(chuàng)建全新的中國地球化自然界含量和分布的標(biāo)尺?？死酥岛驮刎S度不

考慮空間分布，只用數(shù)值來表達(dá)，而地球化學(xué)基準(zhǔn)值要考慮空間分布，可以制作出基準(zhǔn)地球化學(xué)圖，因此它既可以以數(shù)值來表達(dá)，也可以以圖件的形式來表達(dá)?？死酥岛驮刎S度表述的是含量特征，而地球化學(xué)基準(zhǔn)值不僅表述含量特征，而且還表述空間樣品地質(zhì)年代表述時(shí)間屬性，因此地球化學(xué)基準(zhǔn)值具有時(shí)空分布特征。

根據(jù)上述特點(diǎn)，筆者將地球化學(xué)基準(zhǔn)值定義為:按照統(tǒng)一的基準(zhǔn)網(wǎng)系統(tǒng)采集有代表性的樣品，在嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn)監(jiān)控下實(shí)測(cè)元素含量，以一組數(shù)據(jù)和圖件形尺，即它不僅表示元素含量，還表示元素分布。

“全球地球化學(xué)基準(zhǔn)計(jì)劃”(GlobalGeochemicalBaselines)部署5000個(gè)基準(zhǔn)網(wǎng)格覆蓋整個(gè)地球陸地面積（Darnleyetal.，1995)。全球基準(zhǔn)參考網(wǎng)網(wǎng)格(GlobalReferenceNetworkGrid,GRN)大小為160kmX160km,全球共有約5000個(gè)網(wǎng)格。落在中國的網(wǎng)格約500個(gè)，完整格子300個(gè)左右（圖3)。此次全國地球化學(xué)基準(zhǔn)值的建立將遵循國家基準(zhǔn)值數(shù)據(jù)密度應(yīng)高于全球數(shù)據(jù)密度的原則，將每個(gè)全球地球化學(xué)基準(zhǔn)網(wǎng)格劃分成4個(gè)子網(wǎng)格作為中國基準(zhǔn)網(wǎng)格，每個(gè)網(wǎng)格大小相當(dāng)于1個(gè)1:20萬圖幅，因此根據(jù)中國的實(shí)際和便于巖石樣品的采集以及地質(zhì)解釋需要，將采用1:20萬圖幅作為中國的地球化學(xué)基準(zhǔn)網(wǎng)格。中國大約有1500個(gè)1:20萬圖幅，也就是布設(shè)1500個(gè)基準(zhǔn)網(wǎng)格。在每個(gè)1:20萬基準(zhǔn)網(wǎng)格內(nèi)系統(tǒng)采集有代表性的不同時(shí)代沉積巖、火成巖、變質(zhì)巖和疏松沉積物組合樣品，總樣品量約18000件，精確分析元素的含量，建立中國大陸地球化學(xué)基準(zhǔn)值，制作化學(xué)元素時(shí)空分布基準(zhǔn)地球化學(xué)圖。為下一步地殼物質(zhì)探測(cè)提供基礎(chǔ)參考數(shù)據(jù)，并為研究元素在中國大陸的時(shí)空分布奠定基礎(chǔ)。

4地球化學(xué)走廊帶試驗(yàn)與示范

地球化學(xué)走廊帶是指沿著穿越不同大地構(gòu)造單元和重要成礦區(qū)帶的地質(zhì)剖面，并跨越一定的寬度，構(gòu)建一條化學(xué)元素的含量和時(shí)空變化走廊。國內(nèi)外尚無可借鑒的現(xiàn)成技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)。將“地殼全元素探測(cè)技術(shù)與實(shí)驗(yàn)示范”項(xiàng)目的其他3個(gè)課題所發(fā)展的技術(shù)(全元素分析技術(shù)、深穿透地球化學(xué)技術(shù)、地殼地球化學(xué)模型構(gòu)建技術(shù)和圖形顯示技術(shù)）進(jìn)行地球化學(xué)走廊帶探測(cè)試驗(yàn)，為下一步地殼探測(cè)奠定技術(shù)基礎(chǔ)，并起到示范作用。

選擇穿越不同大地構(gòu)造單元和重要成礦區(qū)帶的3條地球化學(xué)走廊帶進(jìn)行試驗(yàn)與示范（圖4)。3條

走廊帶總長度3300km,每條走廊帶寬度100km,

預(yù)計(jì)樣品數(shù)約14000件。通過常量元素分析、微量元素分析和同位素分析，精確探測(cè)走廊帶內(nèi)沉積蓋層與結(jié)晶基底，不同時(shí)代巖漿巖、沉積巖和變質(zhì)巖76種元素的含量和變化，構(gòu)建地球化學(xué)模型，揭示大型礦集區(qū)形成的物質(zhì)背景和地球化學(xué)標(biāo)志。編制3條走廊帶元素時(shí)空分布地球化學(xué)圖，提供給社會(huì)使用。

4.1華北陸塊一興冡造山帶走廊帶

華北陸塊一興蒙造山帶地球化學(xué)走廊帶（約1500km)精確探測(cè)地球化學(xué)走廊帶內(nèi)76種元素含量和變化，構(gòu)建走廊帶地殼地球化學(xué)模型，研究華北陸塊北緣和大興安嶺大型礦集區(qū)地球化學(xué)特征和找礦標(biāo)志。東?？h大陸科學(xué)鉆為起點(diǎn)，穿過郯廬斷裂、勝利油田、燕山造山帶、興蒙造山帶。該走廊帶具有重要科學(xué)意義和找礦意義。如跨越兩大地質(zhì)單家16個(gè)油田中金含量最高的油田，石油中金含量可達(dá)0.132~1.06g/1(林清等，1993)。Wang(1998)發(fā)現(xiàn)沿郯廬斷裂存在巨大金異常帶，同時(shí)在勝利油田上方和膠東金礦上方出現(xiàn)Au高含量濃集中心。勝利油田金來源與膠東金礦金來源有什么關(guān)系？是因?yàn)槟z東隆起剝蝕的物源沉積到渤海灣盆地帶來的高含量金，還是金是來自于深部(油金同源）？

4.2華南造山帶一揚(yáng)子陸塊東南緣走廊帶

華南造山帶一揚(yáng)子陸塊東南緣（武夷山一南嶺一揚(yáng)子陸塊東南緣）走廊帶(約1000km)穿過武夷山成礦帶和南嶺成礦帶，精確探測(cè)地球化學(xué)走廊帶內(nèi)76種元素含量和變化，構(gòu)建走廊帶地殼地球化學(xué)模型，提供大型礦集區(qū)成礦的地球化學(xué)背景和找礦標(biāo)志。

4.3西秦嶺一阿拉善走廊帶

地殼中的元素范文第2篇

[關(guān)鍵詞]邢北勘查區(qū) 微量元素 相關(guān)性

[中圖分類號(hào)] P641.4+61 [文獻(xiàn)碼] B [文章編號(hào)] 1000-405X（2014）-8-35-2

煤炭的形成是一種特殊的地球化學(xué)過程，由于環(huán)境和體檢的差異使得煤層中富集了多種微量元素，伴隨著煤炭的開采，燃燒等，這些微量元素將會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)化和遷移，并進(jìn)入大氣環(huán)境，進(jìn)而影響人類的健康。我國是煤炭消耗大國，長期以來煤炭一直是我國的主要一次性能源。因此，對(duì)煤中微量元素的研究具有非常重要的意義。

河北省煤炭資源豐富，尤其是邢臺(tái)地區(qū)是我省主要的煤炭輸出地區(qū)，因此本文對(duì)邢北勘查區(qū)9、8、7、6下、6、5、5上、3上、2下、2、1號(hào)煤層中7種微量元素進(jìn)行了分析。

1研究區(qū)概況

邢北勘查區(qū)煤系為古生代的石炭二疊系含煤巖系，主要含煤地層為太原組和山西組。晚石炭世地殼間歇性升降，海進(jìn)與海退相互交替，多次形成瀉湖相及泥炭沼澤相，故太原組聚煤層數(shù)較多，含煤8-12層，自下而上為9下、9、8、7、7上、6下、6、5、5上、4下、3、3上，煤層平均總厚度約13.04m，其中可采煤層有6、7、8、9號(hào)煤層。從早二疊世起，隨著海水的進(jìn)一步退移，形成以陸相三角洲平原沉積為主的山西組含煤地層，含煤3-6層，自下而上為2下、2、1下、1、1上號(hào)煤層，煤層平均總厚約5.52m，可采及局部可采煤層為2及2下煤層，兩層總厚約5.23m。

2樣品的采集及試驗(yàn)

勘查過程中，采取了各煤層煤芯樣，共采集樣品165個(gè)。將樣品在實(shí)驗(yàn)室自然條件晾干后機(jī)械粉碎至200目，然后置于80℃烘箱中干燥8h，再將樣品移至聚四氟乙烯坩堝中，加入1mlHF，在電熱板上低溫溶解，烘干；加入6mlHClO4，烘干；加入1ml濃HNO3和少量的去離子水加熱提??；再轉(zhuǎn)移至25ml容量瓶中，加In內(nèi)標(biāo)，以扣除基體效應(yīng)和儀器漂移帶來的測(cè)試誤差，然后置于電感耦合等離子質(zhì)譜（ICP-MS）下進(jìn)行測(cè)定。

3結(jié)果分析與討論

3.1煤中的微量元素的含量及分布

表1中列出了邢北勘查區(qū)煤中微量元素的含量算數(shù)平均值，并分別與華北晚古生代煤中微量元素含量均值、中國煤中微量元素含量均值及地殼中元素含量均值做了對(duì)比。

煤中微量元素的富集受多種因素和多期作用控制，是多因素疊加的結(jié)果[2]，其聚集和分布受多種因素控制，如泥炭化作用、煤化作用及風(fēng)氧化作用等[3，4]，任德貽等研究發(fā)現(xiàn)在成煤泥炭化作用階段，陸源區(qū)母巖性質(zhì)、成煤植物類型、沉積環(huán)境、微生物作用、氣候以及水文地質(zhì)條件直接影響著元素的富集；在煤化作用階段，煤層頂板沉積成巖作用、構(gòu)造、微生物、地下水和巖漿熱液對(duì)微量元素的富集起主要的控制作用；到了含煤盆地經(jīng)過后期改造時(shí)期，煤層進(jìn)入表生作用階段時(shí)，風(fēng)氧化作用影響著煤中的微量元素的富集或淋失[2]。本次對(duì)山西組和太原組中煤中微量元素做了對(duì)比分析，為便于作圖，V的單位為10μg/g，如圖1。

由圖1可以看出，兩組煤中Ge和V含量比較接近，Ga、U、Th、Ti、As在太原組中含量較高。造成這種差異的原因可能為煤質(zhì)或者成煤環(huán)境。

3.2各元素間相關(guān)性分析

在煤中，地球化學(xué)性質(zhì)相似的元素的賦存狀態(tài)具有相應(yīng)的一致性，或者是由于成煤過程中和成煤后期受同期地質(zhì)作用等因素的影響，其賦存模式也具有相似性。本次研究是利用excel對(duì)微量元素原始數(shù)據(jù)求取對(duì)數(shù)，再通過數(shù)據(jù)分析求取相關(guān)系數(shù)，得出相關(guān)系數(shù)矩陣，如表2。

從表2中可以看出：

4結(jié)論

（1）與華北晚古生代煤中微量元素含量均值相比，Ga、U、Th、含量較高；Ga、U、Th、As含量明顯高于中國煤中微量元素含量均值；與地殼中元素含量均值相比， Ga、U、Th、 Ti、 As表現(xiàn)為明顯富集，Ge與地殼中元素含量均值接近，V表現(xiàn)為虧損。

（2）由于煤質(zhì)及成煤環(huán)境的差異，使得微量元素在垂向分布上產(chǎn)生了明顯的不同，Ga、U、Th、Ti、As在太原組中含量高于山西組。

（3）相關(guān)性分析結(jié)果表明，Ga與Ti，U與Th、V高度正相關(guān)；Ge與As，Th與V中度正相關(guān)，說明這些元素賦存與富集存在一定的聯(lián)系。

參考文獻(xiàn)

[1]代世峰.煤中伴生元素的地質(zhì)地球化學(xué)習(xí)性與富集模式[D].北京，中同礦業(yè)大學(xué)，2002.

[2]任德貽，趙峰華.煤中有害微量元素富集的成因類型初探[J].地學(xué)前緣，1999，6（5）5：17～22.

地殼中的元素范文第3篇

鋁相對(duì)原子質(zhì)量：26.981539。鋁元素在地殼中的含量僅次于氧和硅，居第三位，是地殼中含量最豐富的金屬元素。航空、建筑、汽車三大重要工業(yè)的發(fā)展，要求材料特性具有鋁及其合金的獨(dú)特性質(zhì)，這就大大有利于這種新金屬鋁的生產(chǎn)和應(yīng)用。應(yīng)用極為廣泛。

化學(xué)元素（Chemicalelement）就是具有相同的核電荷數(shù)（核內(nèi)質(zhì)子數(shù)）的一類原子的總稱。從哲學(xué)角度解析，元素是原子的電子數(shù)目發(fā)生量變而導(dǎo)致質(zhì)變的結(jié)果。

（來源：文章屋網(wǎng) ）

地殼中的元素范文第4篇

關(guān)鍵詞 新疆；深部構(gòu)造特征；成礦特征

中圖分類號(hào)：P612 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-7597（2014）13-0162-01

1 新疆深部構(gòu)造研究的現(xiàn)狀

20世紀(jì)30年代，新疆地區(qū)開始研究地質(zhì)構(gòu)造，直到80年代，都是一直以觀察地表地質(zhì)為主，然后運(yùn)用觀察所得的數(shù)據(jù)進(jìn)行研究。但是這種研究方法趨于表面，沒有深部地球的物理資料進(jìn)行印證，缺乏二維以及三維的研究方法，較為片面。對(duì)于地殼、地幔等也沒有科學(xué)的認(rèn)識(shí)。

在20世紀(jì)90年代之后，深部構(gòu)造探測(cè)技術(shù)逐漸得到發(fā)展，關(guān)于殼幔的組成和結(jié)構(gòu)的認(rèn)知在地球物理探測(cè)、碰撞造山帶、地幔巖包體研究等的具體研究之下也在不斷地科學(xué)化、具體化，變相地促進(jìn)了深部構(gòu)造與成礦關(guān)系的研究，提出了許多關(guān)于制約成礦區(qū)的觀點(diǎn)與看法。在宏觀上把巖石圈的構(gòu)造、元素轉(zhuǎn)移以及巖漿活動(dòng)和成礦作用聯(lián)系起來。

深部構(gòu)造對(duì)礦床起著控制、保護(hù)甚至破壞作用，也對(duì)成礦范圍起著重要的影響作用。在地球化學(xué)和礦產(chǎn)研究的不斷豐富完善下，對(duì)于深部構(gòu)造的研究體系從單一向多元，從定性到定量，從靜態(tài)到動(dòng)態(tài)，從幾何學(xué)向動(dòng)力學(xué)這幾個(gè)主要方向深入發(fā)展。在不久的時(shí)間內(nèi)，人們對(duì)深部構(gòu)造的研究也將會(huì)有質(zhì)的飛躍[1]。

2 新疆深部構(gòu)造的分類與特征

1）幔隆區(qū)。幔隆區(qū)域的地幔很大一部分都會(huì)上隆。它的地殼性質(zhì)以及結(jié)構(gòu)和厚度總體來說非常穩(wěn)定，其中在中心區(qū)域的位置穩(wěn)定，深部構(gòu)造活動(dòng)微弱，幔源斷裂情況少見；在周邊區(qū)域處于亞穩(wěn)定狀態(tài)，會(huì)出現(xiàn)幔源斷裂的情況。中部地區(qū)的火山、巖漿活動(dòng)發(fā)生次數(shù)少，而邊界地區(qū)的巖漿、構(gòu)造活動(dòng)發(fā)生次數(shù)頻繁。新疆地區(qū)出現(xiàn)幔隆區(qū)的地方分別是準(zhǔn)噶爾以及塔里木地區(qū)。準(zhǔn)噶爾地區(qū)的地殼薄而穩(wěn)定，規(guī)模小，起伏??；塔里木地區(qū)的地殼厚并且活躍，規(guī)模大，起伏也大。

2）幔坳區(qū)。幔坳區(qū)與幔隆區(qū)相反，其地幔大部分下降。其地殼性質(zhì)、結(jié)構(gòu)、厚度相比幔隆區(qū)更為活潑、復(fù)雜深厚。因此它的深部構(gòu)造活動(dòng)強(qiáng)烈，幔源斷裂成熟。幔坳區(qū)大多出現(xiàn)在高山盆地或者剝蝕區(qū)。淺部構(gòu)造則表現(xiàn)在裂陷盆地、島弧、裂谷等地區(qū)，在其邊界會(huì)有幔源斷裂的出現(xiàn)。幔坳區(qū)又分為幔谷和幔坪，前者地幔類似山谷的不均勻下降；后者地幔較為平坦。幔坳區(qū)在伊犁、西南天山等都有出現(xiàn)。

3）幔坡區(qū)。幔坡區(qū)與前兩者不同，其地幔呈帶狀分布，在一邊隆起，另一邊下落，莫霍面等深線變化較小，呈條帶狀。地殼性質(zhì)與幔坳區(qū)相似。其深部構(gòu)造活動(dòng)較為強(qiáng)烈，幔源斷裂發(fā)育較多，多在褶皺造山帶常見，會(huì)發(fā)育出深大斷裂，便于巖漿上涌，火山、巖漿等發(fā)生較為頻繁；淺部構(gòu)造主要以島弧、巖漿弧等活動(dòng)板塊。幔坡區(qū)又可以分為陡幔坡、中幔坪、緩幔坡、幔坡帶中幔臺(tái)。新疆地區(qū)出現(xiàn)慢坡帶的典型地區(qū)主要是阿爾泰、天山西部、阿爾金等。

4）幔源斷裂。幔源斷裂指的是發(fā)育在地殼深部的一種斷裂構(gòu)造，它主要是以線性分布。幔源斷裂按表現(xiàn)形式、形成時(shí)代不同分為古幔源斷裂、恒幔源斷裂、今幔源斷裂三種。古幔源斷裂在古生代之前形成，根部已處于封閉狀態(tài)，但其仍具有區(qū)別古深部與大地構(gòu)造類型的意義。恒幔源斷在古幔源斷裂的基礎(chǔ)上得以發(fā)展，在地表和深部構(gòu)造都有反映，大規(guī)模斷裂帶的形成都與其有重要關(guān)系。是劃分深部與大地構(gòu)造的重要因素。今幔源斷裂是指于數(shù)十萬年前形成，現(xiàn)今正在逐漸發(fā)育的幔源斷裂，不能劃分古深部與大地構(gòu)造。在額爾齊斯、天山都有幔源斷裂的分布[2]。

3 新疆深部構(gòu)造與成礦關(guān)系

眾多科學(xué)研究表明，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了地幔的隆起等因素控制礦床的分布這一規(guī)律。新疆地區(qū)深部構(gòu)造對(duì)成礦的影響主要由以下幾個(gè)方面。

1）深部構(gòu)造為成礦的運(yùn)動(dòng)提供場所。深部構(gòu)造在不斷的演化中會(huì)逐漸發(fā)育出斷裂，這些斷裂的孔隙就是成礦運(yùn)動(dòng)的主要場所。斷裂的空隙深厚，適合流體的運(yùn)移滲透，在漫長的歷史中慢慢發(fā)展為成礦流體上移的運(yùn)輸管道，為成礦作用提供了必要的保障。而且在深部構(gòu)造中不同層次的地震也促進(jìn)了流體的上移，加速了礦床的形成。除此之外，還有一個(gè)重要的推動(dòng)力就是大氣降水，大氣降水在開放的空隙中的滲流而導(dǎo)致的氧化環(huán)境促進(jìn)了成礦物質(zhì)在流體中的析出，使成礦物質(zhì)得到高效的利用。

2）深部構(gòu)造為成礦作用提供動(dòng)力。深部構(gòu)造的地震、巖漿活動(dòng)以及地幔的上隆所釋放出的巨大能量可以加速成礦流體在成礦系統(tǒng)中的內(nèi)部循環(huán)，更可以活化處于經(jīng)過區(qū)域內(nèi)部的惰性成礦元素，使其參與到礦床的循環(huán)之中。這不僅加速了成礦流體的循環(huán)，也增加了成礦元素，使礦床更加豐富。深部構(gòu)造活動(dòng)提供的熱能能夠使成礦作用在漫長的地質(zhì)過程中周而復(fù)始的進(jìn)行，也就能源源不斷地進(jìn)行成礦作用。

3）成礦作用中的成礦物質(zhì)依賴于深部構(gòu)造。大量研究數(shù)據(jù)表明，銅、鋅、金、鉛等親硫金屬元素在地殼深部和上地幔部分的含量較高。在已經(jīng)被發(fā)現(xiàn)并利用的位于地殼表層的許多礦床中，以金礦床為代表的大部分都是來源于地殼深部。因?yàn)榈貧ど畈克鶎俚纳顢嗔严到y(tǒng)十分有利于深部成礦物質(zhì)移動(dòng)到地表。而就外部形成條件來講，只有深層的地幔物質(zhì)提供大量的成礦必需元素，而地幔內(nèi)部的原始物質(zhì)保有其成分的多樣性，這樣，成礦元素才能在局部大規(guī)模形成出現(xiàn)，從而產(chǎn)生獨(dú)一無二的超大型礦床[3]。

4）深部斷裂構(gòu)造可以控制巖漿?；鹕綆r的巖漿源于上地幔，而上地幔中會(huì)混雜地殼物質(zhì)。深大斷裂能通過控制火山的噴發(fā)來形成火山巖。在火山巖中主要為鈣堿性巖系。而在斷裂交匯處會(huì)形成侵入巖。巖漿和礦物質(zhì)產(chǎn)生及發(fā)展依靠于大地構(gòu)造，而深部構(gòu)造就可以通過控制巖漿的活動(dòng)等控制成礦作用。

4 結(jié)束語

總而言之，新疆地區(qū)得天獨(dú)厚的地理環(huán)境以及其他因素的輔助為其帶來了豐富的礦產(chǎn)資源。但是如今對(duì)深部構(gòu)造與其成礦的關(guān)系方面研究存在的一些誤區(qū)與漏洞造成了許多資源上的浪費(fèi)以及不科學(xué)的采掘。我們應(yīng)該積極利用深部構(gòu)造與成礦之間的關(guān)系，找出礦床所在與其特點(diǎn)，并對(duì)其進(jìn)行科學(xué)合理地開采與應(yīng)用，對(duì)于發(fā)展相對(duì)應(yīng)的科學(xué)研究，繁榮少數(shù)民族地區(qū)經(jīng)濟(jì)有很大的促進(jìn)作用。

參考文獻(xiàn)

[1]王哲.新疆深部構(gòu)造基本特征與成礦關(guān)系[J].西部探礦工程，2011（3）.

地殼中的元素范文第5篇

關(guān)鍵詞:人類細(xì)胞;基因;時(shí)間

中圖分類號(hào):G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1003-2851(2010)09-0250-04

人類細(xì)胞的基因最早出現(xiàn)在5-4.3億年前的寒武紀(jì)末期到志留系初期。

前蘇聯(lián)地質(zhì)學(xué)家阿?阿波契夫在《地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)》中寫到 元古時(shí)期的地殼是建立太古時(shí)期地殼折皺,斷裂的基礎(chǔ)上的,太古時(shí)期折皺(斷裂后的地殼形成),元古時(shí)期的沉積,在元古時(shí)期的海洋沉積物中出現(xiàn)了第一批甲殼綱,海綿物的化石,沉積巖也是在元古時(shí)期開始形成的,太古時(shí)期的歷史持續(xù)了上十億年,那個(gè)時(shí)期沒有任何陸地,也沒有留下任化石,但是太古時(shí)期的碳水化合物為有機(jī)物,至生命的出現(xiàn)提供了條件,它們都產(chǎn)生于火山灰的泥中。

元古時(shí)期結(jié)束后,開始古生代,古生代的生命已經(jīng)包含了多種多樣快速發(fā)展的遺留和基礎(chǔ),元古時(shí)期被劃分為寒武紀(jì),志留紀(jì),泥盆紀(jì)和石炭紀(jì),它們之間的的時(shí)間間隔比元古紀(jì)和太古紀(jì)的間隔時(shí)間,持續(xù)時(shí)間的短多了,它們的區(qū)別在于動(dòng)物和植物的不同種類在地球上稱王稱霸的時(shí)間,以及陸地植物的巨大發(fā)展,在元古時(shí)期,還發(fā)生了兩次巨大的地殼物理變化,加里東和瓦力地殼折皺時(shí)期,在加里東褶皺期,西伯利亞發(fā)生了大規(guī)模的海進(jìn),在加里東折皺的中期和晚期,那里發(fā)生了大規(guī)模的海退,火山活動(dòng)變得頻繁了。寒武紀(jì)是加里東折皺的第一個(gè)時(shí)期,這個(gè)時(shí)期也是天山,昆侖山從海底開始出現(xiàn)的時(shí)期,喜馬拉雅山脈尚未出現(xiàn)。這一時(shí)期還是 鈷、錳、鐵、鉻、銅、鉑、鉛、錫、等礦產(chǎn)的形成期,在哈薩克期坦的東北部有銅、鉬、礦,和金礦形成。

還發(fā)生這兩次大的地殼折皺又被稱為幾個(gè)小的階段,在這兩次地殼折皺時(shí)期發(fā)生了大規(guī)模的火出噴發(fā),海進(jìn)、海退,并以冰川期終結(jié)。

在寒武紀(jì),所有的生物生活在水里,陸地還是空白。但是已經(jīng)出現(xiàn)了巨大數(shù)量的甲殼綱動(dòng)物(三葉蟲)第一批腕足綱和腹足綱動(dòng)物也出現(xiàn),水草是海洋的主要植物。

志留系結(jié)束了海洋統(tǒng)治地球的時(shí)期,出現(xiàn)了第一批陸地動(dòng)物( 釉科)和陸地植物(裸劂類),在海洋還是甲殼綱以及腕足綱的天下,但是已經(jīng)出現(xiàn)了頭足綱的動(dòng)物,筆石,軟體動(dòng)物和第一批魚類。

在泥盆紀(jì),在海洋,腕足綱的動(dòng)物獲得極大量的繁殖,同時(shí),甲殼綱達(dá)到了極大驚人的數(shù)量,三葉蟲開始減少,筆石消失,這一時(shí)期發(fā)生,大規(guī)模的海進(jìn)、海退和火出噴發(fā)。

太古時(shí)期距離現(xiàn)在的38億年,那個(gè)時(shí)期的地球基本是液態(tài)水覆蓋了整個(gè)表面,到處類似于熱噴泉一樣的火山。

根據(jù)《德國之聲》科學(xué)與技術(shù)節(jié)目2008年俄語節(jié)目的報(bào)道,德國科學(xué)家認(rèn)為煤和石油形成在20―30億年,當(dāng)時(shí)的死亡動(dòng)植物所形成,今天的化石能源其實(shí)就是太古時(shí)期所有簡單生命,元古時(shí)期從24億年開始,結(jié)束于大約6.2億年前。

在新疆地質(zhì)館,作者看到了序號(hào)為7,館號(hào)為S0085,由原地質(zhì)部七二二隊(duì)在東天山采集到的2塊賈氏復(fù)州蟲的化石(Fuchouia chiai)這種賈氏復(fù)州蟲與前蘇聯(lián)地質(zhì)學(xué)家阿波契耶夫1956年出版的《基礎(chǔ)地質(zhì)學(xué)》中的三葉蟲畫圖一模一樣,賈氏復(fù)州蟲生活于中寒武世(O)距離現(xiàn)在6億年前。

此外,作者還看到序號(hào)為99,作為SO213出產(chǎn)于湖南永順,生活于早奧陶世(O)5.2億年前的永順湘西(Xiangxiia youshensis)以及粗面副四川蟲(p ara szechanella salbrosa)化石,這種蟲子可以看出是由三葉蟲進(jìn)化到腕足綱動(dòng)物后再次快速進(jìn)化來的巨大蟲子,這種蟲子外觀與今天的蒼蠅類似,但是體積有蒼蠅的數(shù)百倍大。

在沉盆紀(jì)的新疆,正如前蘇聯(lián)地質(zhì)學(xué)家所總結(jié)的那樣,甲殼綱的動(dòng)物在海洋達(dá)到了驚人的巨大數(shù)量,如序號(hào)為24館號(hào)為SO152―SO159的7塊全臍螺化石。(EuomphalusL)(sp),產(chǎn)于距離5億年前的早一中泥盆世(D1―2),由新疆地礦局第一區(qū)調(diào)大隊(duì)在新疆阿克蘇的坷坪發(fā)現(xiàn),為今天的蝸牛外形和結(jié)構(gòu),與地質(zhì)館的y0050火山凝灰?guī)r一樣完全呈現(xiàn)出以氧化鐵高溫凝固,冷卻后的褐色金屬斑塊,已經(jīng)看不出類似于1.4億年前侏羅紀(jì)的硅化木中的那種乳白硅灰石的絲毫跡象。

魚類最早出現(xiàn)在距離現(xiàn)在4.5億年前的志留系,現(xiàn)在有特別多的證據(jù)表明:最早的人類祖先來自于魚類的進(jìn)化,從各種元素的含量,到人體的骨骼結(jié)構(gòu)都與魚類特別接近。這表明:類似人類細(xì)胞基因的出現(xiàn)從寒武紀(jì)那猖獗了幾乎8000萬年的甲殼綱動(dòng)物(三葉蟲),腕足綱和腹足綱動(dòng)物到包含了類似于今天人類細(xì)胞基因結(jié)構(gòu)的魚類的出現(xiàn)花費(fèi)了足足8000萬年的時(shí)間,當(dāng)然,人類細(xì)胞基因最古老的結(jié)構(gòu)還是來自于甲殼綱海洋生物的細(xì)胞基因結(jié)構(gòu)。從甲殼綱到魚類這種細(xì)胞基因結(jié)構(gòu)的改變居然花費(fèi)了8000萬年的時(shí)間。

如上所述,如果不是這個(gè)時(shí)期發(fā)生了兩次巨大的地殼物理變化,加里東和瓦力地殼折皺時(shí)期,則魚類是絕對(duì)不會(huì)出現(xiàn)的,更加不會(huì)有今天的人類。很可能是劇烈的火山活動(dòng)使海洋變熱了,甲殼綱才演化出了魚類。

在加里東褶皺期,西伯利亞發(fā)生了大規(guī)模的海進(jìn),在加里東折皺的中期和晚期,那里發(fā)生了大規(guī)模的海退,火山活動(dòng)變得頻繁了。寒武紀(jì)是加里東折皺的第一個(gè)時(shí)期,這個(gè)時(shí)期也是天山,昆侖山從海底開始出現(xiàn)的時(shí)期,喜馬拉雅山脈尚未出現(xiàn)。這一時(shí)期還是 鈷、錳、鐵、鉻、銅、鉑、鉛、錫、等礦產(chǎn)的形成期,在哈薩克期坦的東北部有銅、鉬、礦,和金礦形成。

在5-4.3億年前是火山活動(dòng)在整個(gè)今天的中國大陸,特別是古新疆海洋非常劇烈的時(shí)期,那7塊塊全臍螺化石,與地質(zhì)館的y0050火山凝灰?guī)r一樣完全呈現(xiàn)出以氧化鐵高溫凝固,冷卻后的褐色金屬斑塊,已經(jīng)看不出類似于1.4億年前侏羅紀(jì)的硅化木中的那種乳白硅灰石的絲毫跡象。這是最好的證明。過去那些深埋于海底地殼數(shù)十公里深度,以液態(tài)存在的鈷、錳、鐵、鉻、銅、鉑、鉛、錫、等也同時(shí)涌出海面形成滾滾熱浪,鐵水和蒸汽。這些鈷、錳、鐵、鉻、銅、鉑、鉛、錫以及金、銀等十幾種金屬元素的大量地注入了熱浪滾滾的古新疆海洋,雖然燙死,蒸發(fā)、立刻熔化、并且凝固了無數(shù)的甲殼綱、腕足綱和腹足綱動(dòng)物,但是卻為殘余的甲殼綱動(dòng)物產(chǎn)生細(xì)胞基因的變異,向魚類的逐漸進(jìn)化提供了機(jī)會(huì),不光這些,這個(gè)時(shí)候還是月球第二次遭受非常密集的流星轟擊的時(shí)期,這個(gè)時(shí)期正好趕上太陽系死亡了一顆大行星,碎裂的隕石不但密集地轟擊了月球也轟擊了地球,并且誘發(fā)了地球地殼的加里東大褶皺,原來埋藏在海底的平原和丘陵和幾乎被90%的海洋液體覆蓋的地球突然出現(xiàn)了海水的倒灌和退卻,這個(gè)時(shí)期的西伯利亞古陸地完全被海水淹沒了,而新疆的古海洋則退卻了,塔里木和準(zhǔn)葛爾古陸地遍布湖泊以及完全被浸泡在這些湖底的灼熱的花崗巖物質(zhì),巖漿涌出的碎宵慢慢沉積上升為今天的綿延1500公里的天山,以及蔓延900公里左右的昆侖山。

根據(jù)俄羅斯科普讀物2003年的報(bào)道:美國加利福尼亞大學(xué)貝克萊分院地質(zhì)年代研究中心穆勒教授和他的同伴在2003年3月研究了一克155粒由月球玄武巖分解后形成的月球土壤顆粒,這些月球土壤顆粒是在小行星、慧星、流星撞擊月球表面后所形成的局部高溫和高壓的條件下形成的,這些月球土壤顆粒來源于1971年美國阿波羅14號(hào)宇宙飛船登陸月球后,把采集的巖石樣本帶回地球的那些石頭。

科學(xué)家們通過測(cè)量這些巖石顆粒當(dāng)中放射性同位數(shù)氬的分布密度和含量,在提前得知了氬同位數(shù)的放射性衰變速度后,科學(xué)家們可以知道由這些巖石顆粒所形成的月球土壤的年齡。

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這也促使他們能夠測(cè)量在月球的什么年代有這樣的由小行星、彗星、流星給月球造成的撞擊和轟擊。換句話說,在月球的什么年代,這些由流星、彗星、小行星所造成的撞擊和轟擊的頻率是多少。月球在過去30-40億年前,似乎遭受到非常密集地小行星、彗星、流星的撞擊和轟擊,最密集的撞擊時(shí)期發(fā)生在大約32億年前,流星、小行星、彗星給月球的第二次撞擊發(fā)生在大約5億年前。

在西伯利亞海進(jìn),新疆海退、加里東褶皺造成的古天山和昆侖山隆起,火山碎宵沉積為天山和昆侖山以及遍及天山南北巖漿花崗巖形成時(shí)期也是地球上最近的一次大規(guī)模的造巖活動(dòng)時(shí)期,雖然形成基性火山巖石的巖漿巖分子之間的相互作用在32億年前就基本上穩(wěn)定下來了,但是5-4.5億年前是地球上第二次大規(guī)模的造巖時(shí)期。46億年前的地球是氣態(tài)巖石行星,從45-5億年前,地球是液態(tài),少部分氣態(tài)巖石行星,則5億年前的地球開始從液態(tài)巖石行星向巖石行星緩慢地轉(zhuǎn)變。(見加里東時(shí)期形成的新疆干溝橄欖巖和花崗巖混合山脈照片)

如此看來,從低級(jí)生命到高級(jí)生命的進(jìn)化居然需要數(shù)十種新元素的注入,劇烈的火山活動(dòng),劇烈的隕石轟擊、大量新的有機(jī)分子,無機(jī)分子的形成這樣4個(gè)復(fù)雜劇烈過程和8000萬年的時(shí)間。

高級(jí)復(fù)雜生命的形成不但需要如此復(fù)雜和劇烈的過程,還需要如此漫長的8000萬年時(shí)間,還需要付出太陽系死亡一顆巨大行星的代價(jià),我們今天看到的那7塊塊全臍螺化石已經(jīng)98-99%地喪失了5億年前的分子結(jié)構(gòu)和性質(zhì),那些表面化的結(jié)構(gòu)實(shí)際上100%是由重金屬鐵之類的元素完全填補(bǔ)了當(dāng)時(shí)分子結(jié)構(gòu)中完全蒸發(fā)出去的所有組成蛋白質(zhì)的輕元素,如氫、氮、碳等。

所以,我們不要妄想克隆人,克隆出來的羊都100%地要比正常羊的壽命短,因?yàn)槟侨笔Я嗽S多我們根本還認(rèn)識(shí)不到的過程,條件、物質(zhì)等3維的空間。

機(jī)遇號(hào)著陸火星后所拍攝的火星火山鈣長石地殼和黑色橄欖石分化顆粒距今至少30億年了。

NASA公布的火星磁鐵橄欖巖石地殼和紅色鉀長石分化沙粒。這種磁鐵橄欖巖石的火星地殼至少有超過30億年的歷史了。太古時(shí)期地球的被海洋覆蓋的地殼應(yīng)該就是這些物質(zhì)和樣子。

作者拍攝的新疆干溝火山磁鐵橄欖巖山體和鈉鹽長石分化碎削的沙粒地質(zhì),火星上至今從來沒有見到這樣高大的,涌出地殼的磁鐵橄欖巖地質(zhì)。

作者在新疆干溝拍攝的由鈣長石和花崗巖以及橄欖巖的火山碎削所形成的沉積巖和少部分沉積變質(zhì)巖,遠(yuǎn)處為橄欖火山巖?；鹦巧蠌膩頉]有花崗巖是由于火星上的鉀長石沒有經(jīng)過二次或者多次火山噴發(fā)熔巖的熔化。干溝的火山石已經(jīng)足夠古老了,形成在4-5億年前,但是火星上的火山石則更加古老,是至少30億年前一次性大規(guī)?；鹕交顒?dòng)所造就的那些火山地質(zhì),看看那些幾乎粉末化的火星鈣長石和幾乎隕石一樣的火星橄欖巖,用肉眼就可以基本上做出判斷。

由美國維京號(hào)火星探測(cè)器1976年拍攝的由磁鐵橄欖巖的爆發(fā)狀態(tài)形成的火星磁鐵橄欖玄武巖。NASA的科學(xué)家們認(rèn)為30億年前的火星遍地是流淌的熔巖,而4-5億年前的新疆則是遍地流淌的熔巖流入古新疆的許多內(nèi)湖和內(nèi)海。

今天的美國科學(xué)家們通過一塊84001的火星隕石切片發(fā)現(xiàn)了這個(gè)隕石的內(nèi)部存在生物管狀的物理結(jié)構(gòu),并且由此推斷40多億年前的火星上存在過微生物,但是那只是一種物理結(jié)構(gòu),那個(gè)隕石有45-44億年的年齡,當(dāng)時(shí)的分子結(jié)構(gòu)中所有輕元素已經(jīng)100%蒸發(fā)了,這些輕元素所留下來的空隙被鐵,硅、等不易蒸發(fā)的元素填充了,就如同新疆的硅化木中組成樹木分子的所有元素已經(jīng)100%地被硅灰石代替了一樣。

作者拍攝于新疆后溝的斜長巖,與由NASA公布的的名字為Chonrdrite的隕石有45.5億年從外表和顆粒結(jié)構(gòu)看不出區(qū)別。

2010年4月機(jī)遇號(hào)拍攝的火星鉀長石和鈣長石的地殼以及微量橄欖玄武巖分化粉末狀態(tài)的沙粒。這些地方基本上沒有二次火山活動(dòng),是30至40億年前那種類似于月球的太陽系最古老的作為母巖的巖漿巖,基本上再也沒有形成更加復(fù)雜的巖石分子了,所以也不可能有任何曾經(jīng)存在復(fù)雜細(xì)胞生命的證據(jù)。

勇氣號(hào)拍攝的火星磁鐵橄欖玄武巖的地殼,和磁鐵橄欖玄武巖的粉末分化顆粒形成的碎削沉積巖的礫石,它的對(duì)照背景是勇氣號(hào)底下的磁鐵橄欖巖石,這種磁鐵橄欖巖石的地質(zhì)年代至少是30億年前所形成。而干溝的碎削沉積巖的對(duì)照背景則是近處的橄欖巖山體。這是多么有趣呀。

出產(chǎn)在新疆哈密火山橄欖輝長巖地區(qū)的各種瑪瑙,這些瑪瑙含有特別大量的固體的氧,硫,磷這些生命元素,同許多宇宙星云的元素成分和結(jié)構(gòu)色彩是完全一樣的,最古老的玉石和瑪瑙形成在30億年前的地球上,出產(chǎn)在澳大利亞,這表明30億年前太陽系巖石行星巖分子之間的相互作用基本上穩(wěn)定下來了,也就是從那個(gè)時(shí)候開始,太陽系的巖石行星上出現(xiàn)的80%巖石分子基本上都是45到30億年前的那些巖石分子。(承蒙新疆國際博覽中心準(zhǔn)許拍照)?，旇?0億年前到3億年前的地球上都在形成,那時(shí)候地球上氧氣的含量比現(xiàn)在高出1倍,所以形成了大量瑪瑙以及動(dòng)物界的巨大動(dòng)物,如像人一樣巨大的蜻蜓以及像成年狗一樣巨大的四川蟲。

由NASA公布的的名字為Chonrdrite的隕石有45.5億年。而NASA宣布月球的年齡為46億年,這種巖石與新疆后溝作者拍攝的斜長巖石沒有區(qū)別,很可能是來自于月球的隕石,所以通過對(duì)于隕石成分和結(jié)構(gòu)的總結(jié),我們完全可以知道70-80%地外行星的物質(zhì)成分。

那些隕石的年齡都超過了45億年,月球和火星基本沒有氧氣,所以那里的地質(zhì)成分基本上80%保留了30-40億年前甚至45億年前的大部分分子元素成分和物理結(jié)構(gòu)。

在地球上,輝石和橄欖石含氧量最低,被叫做超基性巖漿巖,但是橄欖石被地球大氣中的氧氣氧化后出現(xiàn)蛇紋化,氧是造巖重要元素,也是瓦解巖石分子和其它輕元素的元素。

現(xiàn)在,我們知道了一個(gè)重要的道理:至少在地球上,復(fù)雜細(xì)胞生命的出現(xiàn)是在類似于花崗巖以及變質(zhì)巖還有安山巖等復(fù)雜巖石出現(xiàn)之后才出現(xiàn)的,《德國之聲-科學(xué)與技術(shù)節(jié)目俄語節(jié)目》2007年報(bào)道德國科學(xué)家的發(fā)現(xiàn),他們認(rèn)為石油和天然氣形成在20-30億年之前,而20-30億年前的地球的地殼基本上完全被海洋所徹底覆蓋,原始液態(tài)地球在20-30億年之前的海底地殼完全是由今天形成月球以及火星的那些幾乎是巖漿巖母巖的橄欖巖,斜長巖、鉀長石、鈉長石、鈣長石以及這些原始火山巖石在更加早的32-35億年前的爆發(fā)所形成的玄武巖,今天,我們所看到的上述勇氣號(hào)拍攝的火星磁鐵橄欖玄武巖的地殼,和磁鐵橄欖玄武巖的粉末分化顆粒形成的碎削沉積巖的礫石,2010年4月機(jī)遇號(hào)拍攝的火星鉀長石和鈣長石的地殼以及微量橄欖玄武巖分化粉末狀態(tài)的沙粒。(這些地方基本上沒有二次火山活動(dòng)),由美國維京號(hào)火星探測(cè)器1976年拍攝的由磁鐵橄欖巖的爆發(fā)狀態(tài)形成的火星磁鐵橄欖玄武巖這些巖石物質(zhì)可以非?？隙ǖ卣J(rèn)為就是30億年前的地球海底地殼,今天這些地球海底已經(jīng)被10-5億年前的火山噴發(fā)徹底轉(zhuǎn)變成為了海底花崗巖,因?yàn)楦鶕?jù)前蘇聯(lián)地質(zhì)科學(xué)家1960年的報(bào)道,世界上最古老的花崗巖形成在今天的烏克蘭地區(qū)和印度地區(qū),距離今天22-28億年的時(shí)間了,可以非常肯定地認(rèn)為30億年前的烏克蘭海底陸地是完全被類似于今天的火星地質(zhì)物質(zhì)巖石,那些長石和橄欖巖所覆蓋,在新疆的羅布泊地區(qū)是幾億年前出現(xiàn)的花崗巖,而在干溝則是類似于月球地殼物質(zhì)的那種古老的橄欖長石火山地質(zhì)。如果石油和天然氣形成在20-30億年前,則至少30-35億年前的地球是完全類似于今天的土星衛(wèi)星泰坦的,那就是充滿了甲烷-那是未來10-20億年后誕生20-20億年前地球上那種形成石油的細(xì)菌的溫床,難怪歐洲航天局的科學(xué)家們對(duì)于泰坦表現(xiàn)出了如此巨大的興趣,所以,考察月球和火星實(shí)際上是在考察30-35億年前地球的地質(zhì)歷史痕跡,考察泰坦是在考察20-30億年前的地球海洋氣候歷史痕跡,將來的泰坦在20億年之后,當(dāng)太陽向紅巨星過度的時(shí)候還要回到20億年前地球的海洋狀態(tài)。此外,磁場對(duì)于復(fù)雜巖石的形成也有重大影響。

As-17-145-22173,阿波羅17號(hào)宇航員拍攝的月球斜長巖石地質(zhì)結(jié)構(gòu)。NASA的斜長巖樣品年齡從45.5億年到38億年。(地球太古時(shí)期的巖石地殼)

由中國科學(xué)院網(wǎng)絡(luò)化傳播平臺(tái)提供的湘西永順?biāo)拇ㄏx化石照片。距今大約5.2億年的奧陶紀(jì)。

美國行星網(wǎng)站公布的泰坦照片,充滿了甲烷的海洋。30億年后的泰坦會(huì)輪回到30億年前地球生命爆發(fā)的那種狀態(tài),當(dāng)然,如果人類吧可控核聚變提前搬到泰坦上去可以提前大量制造出生產(chǎn)石油的那種微生物。