地壳中化学元素的丰度与矿物形成的关系

矿物是地壳中各种地质作用的产物，自然界中迄今已发现的矿物约有4100余种，且新矿物还在不断地被发现。矿物的形成与地壳中元素的丰度有着密切的关系，但地壳中各化学元素的分布是极不均匀的，最多的氧元素与最少的氡元素的含量相差竟达10¹⁸倍，其中O、Si、Al、Fe、Ca、Na、K、Mg等8种元素占地壳质量的99.2%(图3－4)。根据资料统计，地壳中的矿物主要是由上述8种元素相结合而形成的各种含氧盐和氧化物，其中特别是硅酸盐矿物，约占矿物种总数的24%，占地壳总质量的75%;而氧化物约占矿物种总数的14%，占地壳总质量的17%。

图3－4 地壳中主要元素的质量百分比(据Earth Geology，2006)

自然界矿物的形成不仅取决于地壳中元素的丰度，还与元素的地球化学行为有关。有些元素虽然丰度很低，如Sb、Bi、Hg、Ag、Au等，但趋于集中，可以形成独立的矿物种，甚至富集成工业矿床。例如铷(Rb)和锑(Sb)元素在地壳中的平均含量分别为90×10^－6和0.2×10^－6，前者为后者的450倍;但自然界中铷的独立矿物仅一两种，而锑的矿物却达140多种，并能富集形成独立的Sb矿床。它们之间的差异主要是受这两种元素在地球化学过程中分别趋向于集中和分散的特性所决定的。