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地球化學中微量元素有哪些

發布時間:2022-08-06 17:56:15

❶ 植物所必需的微量元素都有哪些

作物生長必須營養元素中大量元素有碳、氫、氧、氮、磷、鉀等6種元素;中量元素有鈣、鎂、硫、硅4種元素;微量元素有鐵、硼、錳、銅、鋅、鉬和氯7種元素。

一, 人體需要哪些元素?
所謂微量元素,在環境地球化學中,是指僅佔地球組成部分的0.01%的60餘種元素,它們的含量一般在1×10-8~1×10-88之間。在醫學領域,從人體的結構來看,占人體總重量萬分之一以下者即為微量元素。根據機體對微量元素的需要情況,那些對維持生物體正常生命活動不可缺少的,必須通過食物攝入且每日膳食需要量都在100mg以下的微量元素稱為必需微量元素。人體是由40多種元素構成的,根據元素在體內含量不同,可將體內元素分為兩類:其一為常量元素,占體重的99.9%,包括碳、氫、氧、磷、硫、鈣、鉀、鎂、鈉、氯等10種,它們構成機體組織,並在體內起電解質作用;其二為微量元素,占體重的0.05%左右,包括鐵、銅、鋅、鉻、鈷、錳、鎳、錫、硅、硒、鉬、碘、氟、釩等14種,這些微量元素在體內含量雖然微乎其微,但卻能起到重要的生理作用。人體必需微量元素共8種,包括碘、鋅、硒、銅、鉬、鉻、鈷、鐵。微量元素是指在機體內其含量不及體重萬分之一的元素。

二, 這些微量元素為什麼對生命活動有十分重要的作用
總的來說,微量元素在人體中的主要功能是:
(1)在酶系統中起特異的活化中心作用。
微量元素使酶蛋白的亞單位保持在一起,或把酶作用的化學物質結合於酶的活性中心。鐵、銅、鋅、鑽、錳、鋁等,能和疏基、膠基、異吡唑基、按基、羥基等配位基或分子基因相絡合,形成絡合物,存在於蛋白質的側鏈上。
(2)在激素和維生素中起特異的生理作用
某些微量元素是激素或維生素的成分和重要的活性部分,如缺少這些微量元素,就不能合成相應的激素或維生素,機體的生理功能就必然會受到影響。如甲狀腺激素中的碘和維生素B12中的鑽都是這類微量元素。
(3)輸送元素的作用
某些微量元素在體內有輸送普通元素的作用。如鐵是血紅蛋白中氧的攜帶者,沒有鐵就不能合成血紅蛋白,氧就無法輸送,組織細胞就不能進行新陳代謝,機體就不能生存。
(4)調節體液滲透壓和酸鹼平衡。微量元素在體液內,與鉀、鈉、鈣、鎂等離子協同,可起調節滲透壓和體液酸鹼度的作用,保持人體的生理功能正常進行。
(5)影響核酸代謝。 核酸是遺傳信息的攜帶者,核酸中含有相當多的鉻、鐵、鋅、錳、銅、鎳等微量元素,這些微量元素,可以影響核酸的代謝。因此,微量元素在遺傳中起著重要的作用。
(6)防癌、抗癌作用。 有些微量元素,有一定的防癌、抗癌作用。如鐵、硒等對胃腸道癌有桔抗作用;鎂對惡性淋巴病和慢性白血病有抬抗作用;鋅對食管癌、肺癌有桔抗作用;碘對甲狀腺癌和乳腺癌有桔抗作用。
這些元素的功用具體分述如下:
碘是合成甲狀腺激素的重要微量元素,甲狀腺激素通過血液作用於靶器官,尤其是肝、腎、肌肉、心臟和發育中的大腦。碘缺乏與碘過量,都於健康不利。碘缺乏可影響兒童身高、體重、骨骼、肌肉的增長和性發育,其中對於胎兒和嬰幼兒腦發育與神經系統發育形成的損傷不可逆轉。碘過量可以引起中毒及發育不良,尤其是對於嬰幼兒的影響更為明顯。臨床資料顯示,長期攝入過量的碘,可以引起急性甲亢、甲狀腺腫,嚴重的還可以引發甲狀腺癌。盡管多數人對碘有較高的耐受性,但由於嬰幼兒身體發育尚不健全,對於碘過量反應可能會靈敏。
鐵。鐵在人體中含量約為4—5克。鐵在人體中的功能主要是參與血紅蛋白的形成而促進造血。在血紅蛋白中的含量約為72%。鐵元素在菠菜、瘦肉、蛋黃、動物肝臟中含量較高。
銅。正常成人體內含銅100—200毫克。其主要功能是參與造血過程;增強抗病能力;參與色素的形成。銅在動物肝臟、腎、魚、蝦、蛤蜊中含量較高;果汁、紅糖中也有一定含量。
鋅。對人體多種生理功能起著重要作用。參與多種酶的合成;加速生長發育;增強創傷組織再生能力;增強抵抗力;促進性機能。鋅在魚類、肉類、動物肝腎中含量較高。
氟。是骨骼和牙齒的正常成分。可預防齲齒,防止老年人的骨質疏鬆。含氟量較多的食物有糧食(小麥、黑麥粉)、水果、茶葉、肉、青菜、西紅柿、土豆、鯉魚、牛肉等。
硒。成年人每天約需0.4毫克。硒具有抗氧化,保護紅細胞的功用,並發現有預防癌症的作用。硒在小麥、玉米、大白菜、南瓜、大蒜和海產品中含量較豐富。
碘。通過甲狀腺素發揮生理作用,如促進蛋白質合成;活化100多種酶;調節能量轉換;加速生長發育;維持中樞神經系統結構。碘海帶、紫菜、海魚、海鹽等中含量豐富。
微量元素與人類健康有密切關系。它們的攝入過量、不足、或缺乏都會不同程度地引起人體生理的異常或發生疾病。微量元素最突出的作用是與生命活力密切相關,僅僅像火柴頭那樣大小或更少的量就能發揮巨大的生理作用。值得注意的是這些微量元素必須直接或間接由土壤供給。根據科學研究,到目前為止,已被確認與人體健康和生命有關的必需微量元素有18種,即有鐵、銅、鋅、鈷、錳、鉻、硒、碘、鎳、氟、鉬、釩、錫、硅、鍶、硼、銣、砷等。這每種微量元素都有其特殊的生理功能。盡管它們在人體內含量極小,但它們對維持人體中的一些決定性的新陳代謝卻是十分必要的。一旦缺少了這些必需的微量元素,人體就會出現疾病,甚至危及生命。國外曾有報道:機體內含鐵、銅、鋅總量減少,均可減弱免疫機制(抵抗疾病力量),降低抗病能力,助長細菌感染,而且感染後的死亡率亦較高。微量元素在抗病、防癌、延年益壽等方面都還起著不可忽視的作用。

微量元素與人類健康密切相關。近年來,微量元素被認為是關繫到人類健康和長壽的一個充滿希望的新領域,已引起國內外營養界和醫學界的普遍重視。那麼,微量元素與健康有什麼樣的關系呢?下面我們看看部分微量元素是如何影響人體健康的。
鈷元素。是維生素B12的重要組成部分。鈷對蛋白質、脂肪、糖類代謝、血紅蛋白的合成都具有重要的作用,並可擴張血管,降低血壓。但鈷過量可引起紅細胞過多症,還可引起胃腸功能紊亂,耳聾、心肌缺血。
氟元素。氟是人體骨骼和牙齒的正常成分。它可預防齲齒、防止老年人的骨質疏鬆。但是,過多吃進氟元素,又會發生氟中毒,得「牙斑病」。體內含氟量過多時,還可產生氟骨病,引起自發性骨折。
鉻元素。可協助胰島素發揮作用,防止動脈硬化,促進蛋白質代謝合成,促進生長發育。但當鉻含量增高,如長期吸入鉻酸鹽粉,可誘發肺癌。
由此看來,微量元素雖對人體特別重要,但攝入量過多過少都能引起疾病。目前發現許多地方病和某些腫瘤都與微量元素有關。
近幾年來,醫學界對微量元素的研究日益加深,這些看來不起眼的元素,對人的健康有著舉足輕重的作用。當然,少女健美也離不開它。
鎂元素是構成人體內多種酶的重要來源。鎂盡管在人體中的含量微乎其微,可缺乏鎂元素人們就會精神疲憊、面黃肌瘦、皮膚粗糙,甚至情緒不穩定,面部、四肢肌肉顫抖。少女一旦出現上述症狀,就應當檢查一下鎂元素是否正常。如果鎂元素缺乏或偏低,則可適當服用具有補鎂作用的葯物。據研究,無花果、香蕉、杏仁、冬瓜子、玉米、紅薯、黃瓜、珍珠粉、蘑菇、柿子、黃豆、紫菜、橘子等,含有豐富的鎂元素。
鋅是人體中最重要的微量元素之一,主要集中在肝內和肌肉、皮膚之中。當鋅缺乏時,會引起少女食慾減退、免疫功能低下、眼睛呆滯無神、皮膚粗糙易感染、貧血、視力下降、毛發枯燥,甚至引起肝脾腫大,從而導致發育緩慢。部分少女顏面痤瘡、粉刺較多,也與鋅元素缺乏有關。鋅缺乏同樣可用食補。一些動物食品,諸如牡蠣、魚類、動物肝臟、肉類、蛋中含有大量的鋅元素。
鐵元素在成人體內約含3-5克,其中60-70%存在於血紅蛋白內。缺鐵常常導致貧血,這不僅可使少女容顏遜色,還會對整個身體帶來麻煩,以致發生頭暈、心慌、體力下降、記憶力減退、注意力不集中、抗病能力低下等症狀,失去少女健美的基礎。動物血、動物肝臟、芝麻醬、黑木耳、蘑菇、海藻類、豆製品、海蝦、海參、烏魚、菠菜、黃豆等,均含有大量的鐵元素,可適當增加進食量。
銅含量在體內減少時,會影響鐵的吸收,導致鐵的利用障礙,最終發生缺鐵性貧血。銅還與人體皮膚的彈性、潤澤有密切的關系。銅缺乏時,會引起少女皮膚乾燥粗糙、面色蒼白、免疫力下降,甚至影響今後的生育功能。(王麗)
三,你知道人體中這些微量元素的補充來源嗎
礦物質是構成人體組織和維持正常生理功能所必需的各種元素的總稱,有鐵、銅、碘、鋅、硒、錳、鉬、鈷、鉻、錫、釩、硅共14種。存在數量極少,在機體內含量少於0.005%的元素,被稱為微量元素。它們在體內不能自行合成,必須由外界環境供給,並且在人體組織的生理作用中發揮著重要的功能,是維持機體酸鹼平衡和正常滲透壓的必要條件。
在人體的新陳代謝過程中,每天都有一定數量的礦物質通過糞便、尿液、汗液、頭發等途徑排出體外,因此必須通過飲食予以補充。但是由於某些微量元素在體內,其生理作用劑量與中毒劑量接近,因此過量攝入不但無益反而有害。尤其在孕期,補充微量元素強化食品時應予以注意。從無機鹽在食物中的分布以及吸收情況來看,在我國人群中比較容易缺乏的礦物質有鈣、鐵、鋅。
從營養缺乏病發生、發展的一般規律來看,在患者沒出現臨床症狀之前,在其血、尿活體組織(如毛發、指甲等)中可發現一些微量元素及其代謝衍生物的變化,目前也確實有一些醫療機構通過檢查頭發或者血液中的微量元素,來判斷是否缺乏。但從科學角度講,這種檢測手段並不完全可信,或者沒有太多的參考價值。因為人體是一個能夠自我平衡的靈敏反應的整體,當身體內缺乏某種元素時,能夠及時調整以補充其不足。然而當這一代償能力不能補充人體的繼續消耗時,才會表現出臨床化驗指標的異常,再持續一段時間才會表現出臨床的症狀。由於微量元素的檢查需要非常嚴格的取樣程度和高精尖的儀器設備,如果正規檢查則需要較高的檢查費用,這在一般的醫療機構是無法做到的,而等到臨床上已經出現症狀時則只能通過葯物來治療了。
健康的人體對鋅的需求量很低。一般生理需要量,1歲以下3~5毫克/天,寶寶僅需6~8毫克/天。如果長期補鋅過多,容易引起或加重缺鐵性貧血。 補充維生素不能只靠吃維生素片人體不能合成維生素,必須從食物中獲得。加上很多廣告宣傳中,維生素的作用往往被無限誇大。人們認為應該多補充各種維生素,不然身體不健康。其實如果膳食安排得當,一般不會缺乏維生素,過多地服用維生素並不能使身體更強壯、更有活力。不同的維生素來自不同的食物,在日常飲食中要吃多種多樣的食物,以獲得充足的各種維生素,不能只靠吃維生素葯片。膳食平衡是補充微量元素的關鍵微量元素的補充應盡量從天然食物中攝取。例如,動物內臟、血、黃豆粉均含有豐富的鐵,瘦肉、紅糖、蛋黃、乾果也是鐵的良好來源;含碘量豐富的食物為海產品,如海帶、紫菜、鮮魚、蚶干、干貝、淡菜、海參、海蜇等。據2004年發布的「中國居民營養與健康狀況調查」結果顯示,我國居民正面臨營養過剩與營養缺乏的雙重挑戰。與膳食密切相關的慢性非傳染性疾病患病率上升迅速,居民普遍缺乏微量元素。肥胖等引致慢性病的重要因素的發生率還會大幅增加。

不同的食物含有不同的營養物質,而不同食物的組合、互補,可提高食物的營養價值。例如谷類和豆類混食,可提高蛋白質的質量,因為谷類缺乏賴氨酸,而豆類缺乏蛋氨酸,兩者結合可以取長補短。因此,每天應吃谷類、豆類、薯類、蔬菜、鮮果等幾大類食物,加上適量油脂等調味品,並要經常變換花樣。此外,應注意不要把可能影響營養功效的食物同一餐食用,如菠菜中草酸含量高,與豆腐同食,其中的草酸與鈣可變成草酸鹽,影響鈣的吸收。
人是恆溫動物,無論是天寒地凍還是烈日炎炎,體溫都維持在36.5至37攝氏度之間,且主要是通過產熱與散熱的平衡來調節。高溫中,人體為了散發體內的熱,一天的汗量可以多達3至10升。從理論上講,人體在每流出和蒸發1公升汗液的同時,便能從身體帶走580千卡的熱量。在流出的汗液中,除水分外,還有鈉、鉀、鈣、鎂等微量元素和無機鹽。這些物質對於人體是極為珍貴的。另外,汗液中還含有乳酸、尿素、氨、氨基酸等含氮物質,特別是高溫能加速人體組織蛋白的分解,汗液中含有較多的賴氨酸;大量流汗還會造成人體內過多的水溶性維生素如維生素C、B1、B2等流失。因此,在炎熱的夏季要注意補充微量元素。
微量元素的補充主要依靠食物,因此人們的飲食應當豐富多樣、粗細搭配,以維持體內微量元素含量的正常與均衡,如有明顯缺乏或過量引起相關疾病者應盡早就醫及時給予葯物治療。
鐵:動物性食物中,如肝臟、動物血、肉類和魚類所含的鐵為血紅素鐵,血紅素鐵也稱亞鐵,能直接被腸道吸收。植物性食品中的谷類、水果、蔬菜、豆類及動物性食品中的牛奶、雞蛋所含的鐵為非血紅素鐵,這種鐵也叫高鐵,以絡合物形式存在,絡合物的有機部分為蛋白質、氨基酸或有機酸,此種鐵須先在胃酸作用下與有機酸部分分開,成為亞鐵離子,才能被腸道吸收。所以動物性食品中的鐵比植物性食品中的鐵容易吸收。為預防鐵缺乏,應該首選動物性食品。
鋅:動物性食品中的牛肉、豬肉、羊肉、魚類、牡蠣含鋅量高。植物性食品中的蔬菜、麵粉含鋅量少,且難吸收。
銅:含銅最多的食品是肝臟,大多數的海產食品,如蝦、蟹含銅較多。豆類、果類、乳類含銅較少。
碘:因海水含碘豐富,所以海產品都含有碘,特別是海帶、紫菜含碘最多。
硒:穀物、肉類、海產品含量高,除缺硒地區外,一般膳食不缺硒。
因各種食品含微量元素多少不同,為預防微量元素缺乏,應吃多種食物做成的混合食物,不能偏食、挑食。

植物所需的微量營養元素共有7種,即鐵、硼、錳、銅、鋅、鉬和氯。它們的生理作用可歸納為以下幾方面:
(1)某些酶的成分大多數微量營養元素都是某些酶的組成成分,如鐵是細胞色素氧化酶,過氧化氫酶,過氧化物酶的成分;錳是某些脫氫酶、羧化酶、激酶、氧化酶的成分;銅是多種氧化酶的成分;鋅是碳酸酐酶的成分;鉬是硝酸還原酶的成分。
(2)參與體內碳氮代謝、微量營養元素積極參與植物體內碳水化合物和蛋白質的代謝作用。如硼能促進碳水化合物的運輸,有利於蛋白質的合成,並能促進籽粒的受精作用;錳能促進氨基酸合成肽,有利於蛋白質合成,也能促進肽水解生成氨基酸,並運往新生的組織和器官;鋅與碳水化合物的轉化有關,也能促進蛋白質的合成;銅對氨基酸活化及蛋白質合成有促進作用;以及鉬能促進豆科作物固氮。
(3)與葉綠素合成及穩定性有關 鐵是合成葉綠素時所必需的。植物缺鐵會導致葉綠體結構破壞;錳直接參與光合作用過程中水的光解;葉綠體中含有較多的銅,它不僅與葉綠素合成有關,而且能提高葉綠素穩定性,避免葉綠素過早地被破壞。
(4)參與體內的氧化還原反應 鐵與有機化合物結合後,能提高其氧化還原能力,以調節體內氧化還原狀況;銅是植物體內很多氧化酶的成分,它以酶的方式積極參與體內氧化還原反應;錳參與氧化還原反應,影響硝酸還原作用。
(5)促進生物固氮 鉬能促進豆科作物固氮。豆科作物缺鉬表現為根瘤發育不良,根瘤少且小,降低固氮能力。銅對共生固氮作用也有影響。當植物缺銅時,根瘤內的末端氧化酶酌活性降低,使固氮能力下降。
(6)促進生殖器官的發育 硼對作物生殖器官的發育有特殊的作用,它能刺激植物花粉的發育和花粉管的伸長,有利於受精。甘藍型油菜的「花而不實」,棉花的「蕾而不花」,小麥的「穗而不實」,花生的「有殼無仁」以及果樹的坐果率低、果實畸形都是缺硼的表現。

❷ 化學中常量元素和微量元素有哪些

所謂微量元素,在環境地球化學中,是指僅佔地球組成部分的0.01%的60餘種元素,它們的含量一般在1×10-8~1×10-88之間。在醫學領域,從人體的結構來看,占人體總重量萬分之一以下者即為微量元素。 微量元素在人體內含量甚微,總量不足體重的萬分之五。如鐵、鋅、銅、錳、鉻、硒、釩、碘等。隨著科學的進展,人們的認識不斷擴大,這些微量元素的數目還會增加。 人體需要的元素都要通過食物與飲水來供應,但是,無論是宏量無素或微量元素,決非韓信帶兵那樣「多多益善」。也就是說,必須嚴格地控制在某一水平,多了或少了都會有不良後果,甚至會引起疾病。 對每一種必需元素人體都有對應的酶來「管制」它,使元素按人體需要控制在一定濃度。如果人體某一元素少了,酶就對攝人某元素化合物進行加工,合成人體所需的某元素化會物;反之,如果攝入某元素過量,酶就會把它「驅逐出境」,以保證它在一定濃度范圍內。酶的這一工作保證元素的代謝和平衡。 由於酶在體內含量極微,所以人體調節元素代謝和平衡能力是有限的。這就要求人們應科學地攝人必需元素量,既不可太多,又不可太少,就是對宏量元素也是如此。例如人體攝入糖、脂肪等碳、氫、氧組成的化合物過量,也會得肥胖症、心血管病等;對微量元素同樣如此,例如鐵是微量元素,是紅血球主要成分,缺少它,人體血紅蛋白不易合成,導致貧血,但一旦多了,也會得多鐵症,嚴重者會「鐵中毒」死亡。 這里必須指出的是,有人對有毒無素和微量元素作用混淆不清,誤稱有毒無素為微量元素這是錯誤!同時,不可把微量元素稱為有毒或有害元素。下面舉二例來說明: 硒是微量元素,人體非它不可,它在人體內有抗細胞老化、抗癌等重要功能,如果缺硒就會導致心肌病變、貧血等疾病。但是,人體含硒量不可過高,過高也會引起惡心腹瀉和神經中毒。如每天硒攝人量超過0.0001克,人會中毒,直至死亡。又如砷也有類似情況。盡管硒和砷的化合物劇毒,人體需要量極少,但決不可稱它們為有毒元素 另外一例是,鎘是有害元素,常混入銅礦.鋅礦等礦物中,在冶煉過程中、進入廢渣,再被雨水沖刷進入河( 湖)水,被動植物吸收,造成鎘污染,當隔進入人體,會跟人體蛋白質結合成有毒的鎘硫蛋白,危害造骨功能,從而造成骨質疏鬆、骨萎縮變形、全身酸痛等。日本神通河兩岸常見的骨痛病,鎬是罪魁禍首。1972年世界衛生組織宣稱,人體缺乏排鎘功能,每日攝入量應為零,即不可攝入鎘,因此,不要因為在人體查到殘留的微量鎘而誤稱它為微量元素。一句話,鎘不可稱微量元素。 對微量元素,雖然人體需要很少,但不可忽視攝取,主要是要提倡科學的飲食結構,攝取必需的微量元素,目前我國獨生子女多,家庭常對他們過分寵愛,以致偏食,造成某些元素的缺乏,這是必須注意的。由於飲食結構不合理,美國兒童普遍缺鐵,而中國兒童不同程度的缺鋅。據上海有關部門統計,有75%兒童不同程度的缺鋅,這是發人深省的數字啊!因此,我們要提倡「樣祥吃,身體好」,同時還應多吃些粗糧、雜糧等。此外,要告誡孩子們不可偏食,更不可造成某些營養物過剩,保持營養平衡。 微量元素在人體中的主要功能是: 1運載常量元素,把大量元素帶到各組織中去。 2充當生物體內各種酶的活性中心,促進新陳代謝。酶在生物體內是許多化學反應必不可少的催化劑,而許多微量元素卻是酶的組成部分或激活劑。例如鋅與200多種酶的活性或結構有關。 3參與體內各種激素的作用。如鋅可以促進性激素的功能,鉻可促進胰島的作用等。 鐵。鐵在人體中含量約為4—5克。鐵在人體中的功能主要是參與血紅蛋白的形成而促進造血。在血紅蛋白中的含量約為72%。鐵元素在菠菜、瘦肉、蛋黃、動物肝臟中含量較高。 銅。正常成人體內含銅100—200毫克。其主要功能是參與造血過程;增強抗病能力;參與色素的形成。銅在動物肝臟、腎、魚、蝦、蛤蜊中含量較高;果汁、紅糖中也有一定含量。 鋅。對人體多種生理功能起著重要作用。參與多種酶的合成;加速生長發育;增強創傷組織再生能力;增強抵抗力;促進性機能。鋅在魚類、肉類、動物肝腎中含量較高。 氟。是骨骼和牙齒的正常成分。可預防齲齒,防止老年人的骨質疏鬆。含氟量較多的食物有糧食(小麥、黑麥粉)、水果、茶葉、肉、青菜、西紅柿、土豆、鯉魚、牛肉等。 硒。成年人每天約需0.4毫克。硒具有抗氧化,保護紅細胞的功用,並發現有預防癌症的作用。硒在小麥、玉米、大白菜、南瓜、大蒜和海產品中含量較豐富。 碘。通過甲狀腺素發揮生理作用,如促進蛋白質合成;活化100多種酶;調節能量轉換;加速生長發育;維持中樞神經系統結構。碘海帶、紫菜、海魚、海鹽等中含量豐富。 微量元素與人類健康有密切關系。它們的攝入過量、不足、或缺乏都會不同程度地引起人體生理的異常或發生疾病。微量元素最突出的作用是與生命活力密切相關,僅僅像火柴頭那樣大小或更少的量就能發揮巨大的生理作用。值得注意的是這些微量元素必須直接或間接由土壤供給。根據科學研究,到目前為止,已被確認與人體健康和生命有關的必需微量元素有18種,即有鐵、銅、鋅、鈷、錳、鉻、硒、碘、鎳、氟、鉬、釩、錫、硅、鍶、硼、銣、砷等。這每種微量元素都有其特殊的生理功能。盡管它們在人體內含量極小,但它們對維持人體中的一些決定性的新陳代謝卻是十分必要的。一旦缺少了這些必需的微量元素,人體就會出現疾病,甚至危及生命。國外曾有報道:機體內含鐵、銅、鋅總量減少,均可減弱免疫機制(抵抗疾病力量),降低抗病能力,助長細菌感染,而且感染後的死亡率亦較高。微量元素在抗病、防癌、延年益壽等方面都還起著不可忽視的作用。

❸ 微量元素概念

雖然微量元素豐度很低,只是組成我們所研究體系的很小一部分,由於以下原因,它們所提供的地球化學和地質學信息量的宏大與重要卻與它們的豐度不成比例。首先,微量元素的含量變化幅度遠大於主量元素,經常達到許多數量級 (圖5-1)。這是由於微量元素的含量變化范圍不像主量元素那樣受到限制或相互制約,後者總量之和必須達到100%,因此它們的含量不是獨立的,而是相互制約的。其次,微量元素涵蓋的元素種類遠大於主量元素。在大多數地球化學體系中,10 種或少於 10 種的主量元素構成了體系99%以上的組成,餘下80 種微量元素雖然含量所佔份額很低,但每個元素都有其特殊的化學性質,甚至是獨特的性質,每種元素的含量變化均蘊含著獨特的地球化學信息。因此微量元素所提供的信息量遠大於主量元素。第三,一個元素的含量越低,它的行為越有可能具有規則,即溶液化學的理想行為,越不易受到與其絕對豐度有關因素的影響。因此微量元素可以提供控制岩石演化外部變數的信息 (White,2013;Shaw,2006)。

圖5-1 西班牙中部 Pena Negar 雜岩體 83 個花崗岩類岩石的分析數據

(據Shaw,2006)

表明微量元素 Li和B的含量變化范圍超過2個數量級,而主量元素SiO2 和K2 O的變化范圍則很小。微量元素含量對於形成條件的變化更為敏感

微量元素的行為變化很大,且有選擇性,對於主量元素不敏感的過程非常敏感。比如地幔中發生部分熔融的深度,地幔熔融形成熔體的組成與壓力的關系不大,即總是形成玄武岩漿。然而一定的微量元素對於部分熔融的深度卻十分敏感,這是由於微量元素的分配系數是壓力的函數。在更大尺度上,地幔的組成似乎是相對均一的,或者至少在產生玄武岩漿的那部分是均一的,實際情況也確實如此,因為僅僅根據形成的岩漿中的主量元素很難證明地幔的非均一性。與此形成鮮明對比,已有充分證據證明地幔中微量元素的濃度變化范圍相當大,微量元素特別是與同位素比值結合在一起,能夠提供顯示不同地幔儲庫變化的化學指紋。

什麼是微量元素? 從字面意思上,是指以低豐度存在於岩石、礦物或流體中的元素。一般習慣於將各種地質體系中呈微量或痕量 (<0.1%)的元素稱為微量元素。地球化學中的主量元素 (major elements)是指使得地球化學樣品具有鮮明特點,即構成樣品中主要礦物的元素。例如,燧石灰岩中的主量元素包括Ca、C、Si和O。對於大多數普通岩石來說,人們常將O、Si、Al、Fe、Ca、Mg、Na、K、Ti這九種組成地殼和地幔質量 99%的元素稱為主量元素。

微量 (trace)元素,又可以稱為痕量元素,是指那些不形成特徵礦物的元素,或不構成體系中化學計量組分的元素,或對礦物/熔體組成不構成化學計量約束的元素。這一定義尚有些模糊:一方面一個元素在一個體系中是微量元素,在另一個體系中卻不是。如元素 K在大洋中脊玄武岩中的豐度很少超過1500×10-6 ,從來不能以自己獨立相的形式存在,應是微量元素,但在花崗岩中肯定不是一種微量元素。此外,上述定義也不適用於流體體系。如海水只有一個相——流體相,因此沒有化學計量的問題。除了Cl-

、Mg2+、Ca2+、K+和Na+ (當然還有H2 O)以外,其他都是微量元素。微量元素的第二個定義是指在相當大程度上不會影響體系的化學或物理性質的元素。這也有問題,如微量元素或至少是少量元素可以影響礦物的顏色,如鉻透輝石的綠色等;再如CO2 ,在大氣圈中的豐度只有360×10-6 ,但卻對大氣圈對於紅外輻射的透明度甚至氣候產生深刻的影響。微量元素的第三個定義 (嚴格定義):只要在所研究的客體 (地質體、岩石、礦物等)中的含量 (活度/濃度)低到可以近似地用稀溶液定律描述其行為,該元素可稱為微量元素 (Marshall et al.,1999;White,2013)。表明微量元素都是具有足夠稀釋濃度的元素。

在微量元素和主量元素之間還可以劃出一類稱為少量元素 (minor elements),又稱為副元素 (Hawkes et al.,1962;Shaw,2006)。這類元素是指構成重要副礦物的主要組成和/或在較大程度上進入主要礦物結構的元素。它們的豐度在 0.1%~1%之間,或0.1%~0.3% (Marshall et al.,1999)。如 H、C、S、K、P、Ti、Cr、Mn、F等,有時在它們構成相的化學計量組成意義上是主量元素,形成磷灰石、螢石和鋯石等。少數情況下,許多微量元素也可以形成自己的獨立礦物,在其中成為主要組分。例如鉻鐵礦(FeCr2 O4 )中的Cr和獨居石 (Ce,La)PO4 中的Ce和La等。

由於微量元素在體系中的低濃度 (或活度),使得它們難以形成一種獨立相,而是以次要組分存在於其他組分所形成的礦物固溶體、熔體或溶液中。

在礦物中,微量元素主要以下列形式存在:

表面吸附 (surface adsorption) 外來離子被吸附在晶體表面的擴散層內,與那些化學鍵不完全飽和的表面原子呈靜電相互作用;

吸留 (occlusion) 在晶體的增生中吸附在晶面的雜質被後來增生的晶層所圈閉;

在固溶體中呈類質同象替代主要組分 在晶體晶格的規則位置微量元素替代主要組分;

間隙固溶體 (interstitial solid solution) 與上類似,只是微量元素占據的是晶格中的間隙位置。

目前的測定表明在很低的痕量 (ultratrace concentration levels)水平上,前兩種情況可能起作用。其中第一種情況主要與具有高表面質量比的礦物有關,如膠體的情況。後兩種作用是在地球化學中最為重要的過程,可以歸結為熱力學原因。所以大多數情況下微量元素在礦物中是呈固溶體形式存在的 (Ottonello,1997)。

❹ 微量元素的分類

微量元素經常成組進行研究,偏離成組行為或有規律變化的行為可以作為成岩過程的標志。具有類似行為的微量元素組合也能夠幫助我們簡化那些難用的數據。可以根據微量元素在周期表上的位置,或者根據它們在岩漿過程中的行為以及元素的離子半徑和電荷進行分類。

1.一般性分類

White (2013)把在地球中的硅酸鹽部分,即總硅酸鹽地球 (Bulk Silicate Earth-BSE)中,摩爾豐度超過 1%的7 種元素O、Mg、Si、Fe、Al、Ca和Na以外的元素都歸為微量元素。在周期表上,元素又被分為揮發性元素 (H、N、He、Ne、Ar、Kr、Xe)、半揮發性元素 (C、As、Sb、S、Se、Te 和鹵族元素)、鹼性/鹼土微量元素 (Li、K、Rb、Sr、Ba)、第一過渡系列金屬元素、稀土元素、高場強元素、貴金屬元素以及 U/Th衰變系列元素等。

Rollinson (1993)指出,周期表中上述各組元素都具有特殊的地球化學意義,其中最明顯的是以下三組元素:原子序數從57~71的鑭系元素或稀土元素 (REE)、原子序數為44~46和76~79號的鉑族元素 (PGE)或稱為貴金屬元素 (包括 Au)以及原子序數為21~30的第一過渡系列元素 (包括 Fe 和 Mn)。這三組元素相應都有類似的地球化學性質,因此在地質作用過程中具有相似的地球化學行為。但情況並非完全如此,這是由於地質過程能夠利用元素的顯微化學差異將一種元素與該組其他元素分離。因此微量元素地球化學的任務之一就是發現究竟是哪種地質過程產生了這樣的效應,並定量研究這種特殊過程的強度和廣度。

2.根據分配系數進行分類

在建立微量元素的分配系數後,可以根據微量元素在內生地質作用即岩漿過程中固相和液相 (氣相)之間的分配行為將微量元素分為相容元素與不相容元素兩類 (圖5-16)。

圖5-16 一些元素的離子半徑與化合價關系圖

(據Marshall et al.,1999)

當地幔物質發生熔融時,微量元素將展現出對於熔體相或固相的偏愛。固相部分熔融或岩漿結晶過程中偏愛固相的微量元素被稱為相容元素 (compatible element),比如那些偏愛進入像橄欖石和輝石等普通礦物的Mg 和 Fe 位置的元素;偏愛熔體相的元素被稱為不相容元素 (incompatible element)或濕親岩漿元素 (hygromagmatophile element),比如那些在硅酸鹽熔體分離結晶過程中被排擠出主礦物晶格而聚集於殘余熔體中的元素。根據微量元素分配系數,凡是在固相(礦物)和液相(熔體)之間分配系數

≥1的元素都是相容元素,分配系數

<1的元素都是不相容元素。

在實際地質過程中,元素的相容和不相容性有程度上的差異,在不同組成的熔體中,微量元素的行為會發生改變。如在地幔礦物中磷是不相容元素,在部分熔融過程中將很快集中於熔體相中,但是在花崗岩中,即使作為微量元素,磷也是相容元素,因為它被容納於少量副礦物磷灰石中。

3.根據元素電荷與離子半徑的比值進行的分類

根據元素離子的電荷/半徑比值可以對不相容元素進行再分類。具有類似比值的元素呈現非常相似的地球化學行為。

元素的離子電位等於離子電荷與離子半徑之比值。離子電位又被稱為場強 (field strength),指陽離子單位表面積所帶的靜電荷,表徵離子在化學反應中吸引價電子的能力。根據場強將微量不相容元素分為高場強元素和低場強元素 (圖5-16)。

根據離子電位,進一步將大離子和/或高電價的不相容元素分為大離子親石元素 (Large Ion Lithophile Element,LILE)和高場強元素 (High Field Strength Element,HFSE)。

高場強元素的離子電位大於 2.0,它們是離子半徑小的高電荷陽離子。在地球化學上,高場強元素包括所有+3 價、+4 價的離子,還有部分+5 價和+6 價的離子,如Ti3+、Zr4+、Hf4+、Ta4+、Nb5+、Th4+、U4+、U6+、部分稀土元素、鉑族元素等。雖然它們也適應於許多礦物中的陽離子位置,但是這些攜帶較多電荷的小離子能產生較強的靜電場,很難替代普通造岩礦物中的主量元素,需要更多的補償類質同象才能達到電荷平衡,這樣的替代在能量上是不利的。Zr、Hf 是中等不相容元素,Nb、Ta 是高度不相容元素,它們的電負性略大於鹼性、鹼土以及 REE 元素,使得它們在成鍵時具有更強的共價鍵性,也不利於與礦物中的元素呈類質同象替代。

高場強元素一般在水溶液中特別難溶,在風化和變質過程中非常不活潑,可以用於火成岩形成構造環境的判別,與那些來自離散板塊邊緣的元素相比,來自會聚板塊邊緣的火成岩虧損高場強元素,這被認為是與消減帶有關岩漿作用的鑒別特徵。雖然它們的虧損原因還不十分理解,至少部分是因為這些元素的溶解度低,造成在削減洋殼搬運它們進入岩漿產生帶因脫水產生的水溶液中發生虧損,可以用於研究古火成岩岩套的形成環境。

大離子親石元素又稱為低場強元素 (Low Field Strength Elements,LHSE),它們的離子電位小於 2.0 ,是離子半徑大的低電荷陽離子。包括 K、Rb、Cs、Sr、Ba、REE、Th和U。目前認為,此類元素局限於具有較小離子電位的親石元素,它們的離子半徑大於Ca2+和Na+,一般是那些形成造岩礦物的最大陽離子。根據這一定義,低場強的大離子親石元素局限於K、Rb、Cs、Sr、Ba和輕稀土元素LREE (Marshall et al.,1999)。

該組元素的離子半徑和電荷制約了它們在岩漿過程中的行為。在玄武岩和超基性岩中有兩類陽離子晶格位置:被Si和Al占據的小的四面體位置 (有時為 Fe3+和 Ti4+),和被Ca、Mg或Fe甚至Na占據的更大的八面體位置。鹼性和鹼土元素的離子半徑大於八面體位置,這些元素在這些位置替代時會造成晶格的局部畸變,這在能量上不利。因此當熔融或結晶作用發生時,這些元素偏向於集中在熔體相中。從元素的活動性上,低場強元素活動性較強,屬於活潑元素,在地質歷史的地幔部分熔融過程中,伴隨著熔體噴發或侵入進入地殼,使得地殼特別是上地殼富集這些不相容元素。

圖5-17是White提出的地球化學分類周期表,分類主要依據的是元素的地球化學行為。以展開式元素周期表為基礎,根據元素在地質過程中的地球化學行為,將元素分為9類:①揮發性元素,包括5個惰性氣體元素和 H、N;②半揮發性元素,包括鹵族元素、半揮發元素S、Se、Te、As、Sb 以及 C;③主量元素,指構成地球和地殼物質主要組成的元素,如 O、Al、Si、Na、Mg、Ca、Fe;④第一過渡系列元素;⑤高場強元素;⑥貴金屬元素;⑦鹼性 鹼土微量元素;⑧稀土及其相關元素;⑨U/Th衰變系列元素。

圖5-17 根據元素地球化學行為分類的地球化學周期表

(據 White,2013)

❺ 什麼是大量元素包括那幾種什麼是微量元素包括哪幾種大量和微量中的各主要元素分別有哪些主要功能

大量元素(major element, macroelement)指含量占生物總重量萬分之一以上的元素,包括C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等。其中C為最基本元素,C、H、O、N為基本元素,C、H、O、N、P、S這六種元素的含量佔到了原生質總量的97%,稱為主要元素。
大量元素的作用:
C、H、O:它們是植物體內各種重要有機化合物的組成元素,如糖類、蛋白質、脂肪和有機酸等3植物光合作用的產物-糖是由碳、氫、氧構成的,而糖是植物呼吸作用和體內一系列代謝作用的基礎物質,同時也是代謝作用所需能量的原料:氫和氧在植物體內的生物氧化還原過程中也起著很重要的作用。
N:氮是構成蛋白質的重要元素,占蛋白質分子重量的16%~18%。蛋白質是構成細胞膜、細胞核、各種細胞器的主要成分。動植物體內的酶也是由蛋白質組成。此外,氮也是構成核酸、腦磷脂、卵磷脂、葉綠素、植物激素、維生素的重要成分。由於氮在植物生命活動中佔有極重要的地位,因此人們將氮稱之為生命元素。植物缺氮時,老器官首先受害,隨之整個植株生長受到嚴重阻礙,株形矮瘦,分枝少、葉色淡黃、結實少,子粒不飽滿,產量也降低。蛋白質是生物體的主要組成物質,有多種蛋白質的參加才使生物得以存在和延續。例如,有血紅蛋白;有生物體內化學變化不可缺少的催化劑——酶(一大類很復雜的蛋白質);有承擔運動作用的肌肉蛋白;有起免疫作用的抗體蛋白等等。各種蛋白質都是由多種氨基酸結合而成的。氮是各種氨基酸的主要組成元素之一。
P:磷是細胞核和核酸的組成成分,核酸在植物生活和遺傳過程中有特殊作用;磷脂中含有磷,而磷脂是生物膜的重要組成部分;三磷酸腺苷成分中有磷酸,而腺三磷是植物體內能量的中轉站,積極參與能量代謝作用;磷是植物體內各項代謝過程的參與者,如參與碳水化合物的運輸,蔗糖、澱粉及多糖類化合物的合成;磷有提高植物抗旱、抗寒等抗逆性和適應外界環境條件的能力。
S:硫有利於植物蛋白質合成;存在於植物其它含硫化物,如蔥油,芥子油。硫缺乏時新葉呈現淡黃色,葉型不變;嚴重時全株變黃。
K:鉀是細胞的生化反應緩液,使生理正常;光合作用中多種酶的活化劑,能提高酶的活性,因而能促進光合作用:鉀能提高植物對氮素的吸收和利用,有利於蛋白質的合成;鉀具有控制氣孔開、閉的功能,因此有利於植物經濟用水;鉀能促進碳水化合物的代謝,並加速同化產物向貯藏器官中運輸;鉀能增強植物的抗逆性,如抗旱、抗病等。植物缺乏鉀時老葉生斑點(白色或黃色);斑點後期呈現壞疽。植物鉀過多時易造成鈣及鎂缺乏病徵;葉尖焦枯。
Ca:鈣是一種生命必需元素,也是人體中含量最豐富的大量金屬元素,含量僅次於C、H、O、N,正常人體內含鈣大約1~1.25kg。每千克無脂肪組織中平均含20~25g。鈣是人體骨骼和牙齒的重要成分,它參與人體的許多酶反應、血液凝固,維持心肌的正常收縮,抑制神經肌肉的興奮,鞏固和保持細胞膜的完整性。缺鈣會引起軟骨病,神經鬆弛,抽搐,骨質疏鬆,凝血機制差,腰腿酸痛。人體每天應補充0.6~1.0g鈣。
Mg:鎂是酶的激活劑,也是構成葉綠素唯一的金屬元素。鎂能影響植物呼吸,促進磷的吸收運輸。植物鎂缺乏時老葉黃化,初期由葉肉細胞變黃,葉緣仍保持綠色;嚴重時黃化部位轉壞疽,落葉。鎂過多時葉尖萎雕,葉片組織色澤葉尖處淡色,葉基部色澤正常。在綠色蔬菜(葉綠素中含有較豐富的鎂)、豆類、蝦蟹等中含量豐富。

微量元素是相對主量元素(大量元素)來劃分的,根據寄存對象的不同可以分為多種類型,目前較受關注的主要是兩類,一種是生物體中的微量元素,另一種是非生物體中(如岩石中)的微量元素。

非生物體中的微量元素
岩石中微量元素基於地球化學行為可分為:
微量元素
稀土元素(REE):原子序數57-71的鑭系元素以及與鑭系相關密切的鈧和釔共17種元素在地球化學上又稱之為稀土元素,包括:La,Ce,Pr,Nd,Pm,Sm,Eu,Gd,Tb,Dy,Ho,Er,Tm,Yb,Lu,Sc,Y。

鉑族元素(PGE,原子序數從44至46以及76至78),如果包括金也稱之為貴金屬元素,包括:Ru,Rh,Pd,Os,Ir,Pt,(Au)。

過渡金屬元素(原子序數從21至30),包括:Sc,Ti,V,Cr,Mn,Fe,Co,Ni,Cu,Zn

高場強元素(HFSE)包括鑭系元素,Sc和Y,以及Th,U,Pb,Zr,Hf,Ti,Nb,Ta

低場強元素(LFSE)又稱大離子親石元素(LILE),包括:Cs,Rb,K,Ba,Sr,二價Eu和二價Pb[1]
編輯本段生物體中的微量元素植物體植物體除需要鉀、磷、氮等元素作為養料外,還需要吸收極少量的鐵、硼、砷、錳、銅、鈷、鉬等元素作為養料,這些需要量極少的,但是又是生命活動所必須的元素,叫做微量元素。[1]

微量元素
人體人體是由60多種元素所組成。根據元素在人體內的含量不同,可分為宏量元素和微量元素兩大類。凡是占人體總重量的萬分之一以上的元素,如碳、氫、氧、氮、鈣、磷、鎂、鈉等,稱為常量元素;凡是占人體總重量的萬分之一以下的元素,如鐵、鋅、銅、錳、鉻、硒、鉬、鈷、氟等,稱為微量元素(鐵又稱半微量元素)。微量元素在人體內的含量真是微乎其微,如鋅只佔人體總重量的百萬分之三十三。鐵也只有百萬分之六十。

微量元素雖然在人體內的含量不多,但與人的生存和健康息息相關,對人的生命起至關重要的作用。它們的攝入過量、不足、不平衡或缺乏都會不同程度地引起人體生理的異常或發生疾病。微量元素最突出的作用是與生命活力密切相關,僅僅像火柴頭那樣大小或更少的量就能發揮巨大的生理作用。值得注意的是這些微量元素通常情況下必須直接或間接由土壤供給,但大部分人往往不能通過飲食獲得足夠的微量元素。根據科學研究,到目前為止,已被確認與人體健康和生命有關的必需微量元素有18種,即有鐵、銅、鋅、鈷、錳、鉻、硒、碘、鎳、氟、鉬、釩、錫、硅、鍶、硼、銣、砷等。這每種微量元素都有其特
微量元素殊的生理功能。盡管它們在人體內含量極小,但它們對維持人體中的一些決定性的新陳代謝卻是十分必要的。一旦缺少了這些必需的微量元素,人體就會出現疾病,甚至危及生命。目前,比較明確的是約30%的疾病直接是微量元素缺乏或不平衡所致。如缺鋅可引起口、眼、肛門或外陰部紅腫、丘疹、濕疹。又如鐵是構成血紅蛋白的主要成分之一,缺鐵可引起缺鐵性貧血。國外曾有報道:機體內含鐵、銅、鋅總量減少,均可減弱免疫機制(抵抗疾病力量),降低抗病能力,助長細菌感染,而且感染後的死亡率亦較高。微量元素在抗病、防癌、延年益壽等方面都還起著非常重要的作用

❻ 地球化學微量元素包括稀土元素嗎

稀有元素包括鋰、銣、銫、鈹、鋯、鉿、鈮、鉭8種元素,這些元素都屬於地殼中豐度值較低(除鋯外都低於4ppm)的親石元素,並常在酸性岩類或鹼性岩類的分異體或交代體中以多種獨立礦物形式富集。
典型分散元素如鍺、鎵、鉈、銦等
微量元素有許多同義詞和近義詞,如痕量元素、微跡元素、次要元素、少量元素、雜質元素、附屬(副)元素、稀有元素、分散元素等。
稀土就是化學元素周期表中鑭系元素——鑭(La)、鈰(Ce)、鐠(Pr)、釹(Nd)、鉕(Pm)、釤(Sm)、銪(Eu)、釓(Gd)、鋱(Tb)、鏑(Dy)、鈥(Ho)、鉺(Er)、銩(Tm)、鐿(Yb)、鑥(Lu),以及與鑭系的15個元素密切相關的元素—釔(Y)和鈧(Sc)共17種元素,稱為稀土元素。

❼ 微量元素地球化學

義縣期火山岩的微量元素分布狀況概述如下。

1.微量元素的含量變化

1)相容元素:由前列表3-5-2可見,義縣期火山岩中相容元素(Cr、Ni、Co、V、Sc),從初始期—主期—晚期—末期其含量呈明顯降低趨勢。初始噴發期的鉀質粗面玄武岩、橄欖玄武粗安岩中,Cr為390.3~154.3 μg/g、Ni為208.5~102.0 μg/g、Co為44.1~31.7 μg/g、Sc為22.1~17.4 μg/g等元素含量介於上地幔與地殼之間,而V為209.4~138.7 μg/g較高。與中國玄武岩類對比,其Cr、Ni較高,而Co、V和Sc偏低。四合屯地區義縣旋迴初始噴發期的鉀質粗面玄武岩和橄欖玄武粗安岩類Cr、Ni明顯偏高,而Co、V和Sc偏低。其中,部分樣品的Cr、Ni含量分別達到1003.7~466.4 μg/g和303.9~234.7 μg/g,遠大於洋殼值,說明其來源可能深達地幔。主噴發期的安粗岩和粗面英安岩類,上述相容元素含量與初始期岩石比較均相應降低,有的如V、Sc降低尚較明顯;如與中國玄武安山岩和安山岩對比,則Cr、Co相近,Ni略高,V、Sc明顯偏低。晚噴發期的安粗岩和粗面英安岩等與主期岩石對比,Cr、Ni、Co、V和Sc均明顯偏低。其中,Cr、Ni低幾十倍,Co、V低1~2倍,Sc略低。末期的流紋岩及粗面英安岩類的Cr、Ni含量略有增高,但Co、V和Sc更加偏低。總的看,義縣旋迴火山岩,從早到晚相容元素含量呈明顯降低趨勢。此外,與初始噴發期相伴的潛火山相岩石同中國玄武岩相比,其Cr、Ni含量明顯偏高,Co相近,V略高或相近,Sc略低;與主噴發期相伴的潛火山相岩石,其Cr、Ni、Co、V 和Sc均明顯的低,有的低40~25倍,如Cr、Ni,有的(Co、V、Sc)低7~2倍。

2)大離子親石元素(Rb、Sr、Ba、Pb 等):義縣旋迴初始噴發期火山岩的大離子親石元素含量為Rb(52.7~33.5μg/g)、Sr(158.1~855.1μg/g)、Ba(2306.0~864.7μg/g)、Pb(11.6~6.4μg/g),其中 Rb介於上地幔與地殼之間,而 Sr、Ba、Pb 極高。與中國玄武岩對比,除Pb略高或相近外,Rb、Sr、Ba均明顯偏高,一般高2 倍左右;主噴發期的岩石與中國玄武安山岩和安山岩對比,Rb、Sr、Ba 亦明顯偏高,Rb 高 0.5 倍左右,Sr、Ba 高 2~3 倍,Pb相近;晚期的火山岩,大部分Rb高2~3 倍,Sr略高或高 1~2 倍,Ba高 2~3 倍。潛火山相岩石,與初始期相伴者,同中國玄武岩對比,Rb,Sr,Ba均偏高,Pb相近,Rb高0.5~1倍,Sr和 Ba高2~2.5倍。與主噴發期相伴者,同中國玄武安山岩和安山岩對比,Rb高出3~6倍,Sr相近,Ba高出2~4倍,Pb最為富集,高出2倍以上。

圖3-5-4 義縣-北票地區義縣期火山岩稀土元素分布模式圖

3)不相容元素(Nb、Ta、Zr、Hf):義縣旋迴初始噴發期火山岩的不相容元素含量為Nb(30.45~11.14 μg/g)、Ta(1.25~0.58 μg/g)、Zr(323.9~163.8 μg/g)、Hf(8.51~4.60 μg/g),與上地幔和地殼相比,Nb較高;同中國玄武岩對比,Nb、Ta均明顯偏低,Nb為其0.5倍或略高,Ta為0.5倍或略低,Zr、Hf極高,Ta相近。主噴發期火山岩同中國玄武安山岩和安山岩對比,Nb、Ta亦明顯偏低,多為其0.5倍或更低。Zr、Hf則偏高,尤其是Hf晚噴發期火山岩與其對比,部分樣品Nb、Ta偏高,其餘相近;Zr、Hf明顯偏高,Zr、Hf均高出0.5~12倍,有意思的是其Nb、Ta、Zr、Hf含量與主噴發期火山岩上部層位的樣品相當。末期火山岩的Nb、Ta、Zr、Hf含量均偏低。主期、晚期和末期火山岩的Nb、Ta、Zr、Hf含量與初期相比有逐漸增高的趨勢。在潛火山相岩石中,與初始噴發期伴隨者,同其周圍的火山岩對比,亦是Nb、Ta偏低,個別Nb高,Zr、Hf偏高。與主噴發期伴隨者,與火山岩對比則不同,其Nb、Ta、Zr、Hf均異常高,Nb高0.5~1倍,Ta高0.5倍多,Zr、Hf高1.5~2倍。

4)放射性元素(Th、U):本區初始期火山岩Th(3.11~9.13 μg/g)高於上地幔,與地殼相近,V(0.28~1.18 μg/g)介於上地幔與地殼間,同中國玄武岩對比,其Th均略偏高,少數高1~2倍。U少數略高,多數偏低。主期火山岩同中國玄武安山岩和安山岩對比,Th明顯偏高,部分高1~2倍,U亦多數偏高,少數偏低。晚期和末期火山岩與之對比,Th和U均明顯偏高,Th高1~3倍,U高0.5~2倍。顯然,義縣旋迴火山岩,由初期—主期—晚期—末期,Th、U含量是逐漸增高的。潛火山相岩石與其周圍火山岩對比大體相近,主期潛火山岩中,Th高3~4倍,U高2~3倍。

2.微量元素配分模式

圖3-5-5為義縣期火山岩微量元素原始地幔標准化模式圖,即蛛網圖。由圖可見,義縣旋迴初始噴發期(a)、主期(b)火山岩的蛛網圖,極其相似,表現出大離子親石元素的明顯富集,Ba、K、La、Ce、Sr、Nm、Sm、Eu均呈尖峰或隆起狀態,而Nb、Ta、P、Zr、Hf、Ti則顯示不同程度的虧損,均為凹形谷。這可能是鋯石、磷灰石和鈦鐵礦分離結晶的結果(李伍平等,2001)。其中,Nb、Ta、P、Ti虧損較明顯,而Zr、Hf較微弱。Th、U亦明顯虧損。這在四合屯地區的初始噴發期火山岩蛛網圖(e)中表現更加明顯。特別是Gp2號樣品,其Ba、La、Eu、Tb的富集和Th、U、Nb、Ta的虧損更加突出。在晚期(c)和末期(d)火山岩微量元素蛛網圖與初期和晚期的雖大體相似,但有明顯差別,由於Rb 和Th、U 的含量增加,Ba峰不再突出,La、Ce 峰顯著,Sr 則為某種程度的相對虧損,而Zr、Hf 虧損就極其微弱了。潛火山相岩石微量元素蛛網圖與相應期次的火山熔岩有某種程度的相似,但不同期次的潛火山相岩石間,彼此有較大差別。與初始期岩石對比,主期岩石在Nb、Ta、Zr、Hf上相對富集,而Sr相對虧損,表現其在蛛網圖上的投影有相應變化。反映出主期潛火山相岩石形成中有較多地殼物質混染。

3.微量元素豐度和特徵元素比值的判別意義

根據表3-5-2給出的稀土元素、微量元素(如Rb、Ba、Tu、Zr、Hf、Sm、Ce、Sr、Cr、Sc、Nb、Ta、Y)的含量看,與板內玄武岩,特別是與板內鹼性玄武岩相近,部分與火山弧的橄欖安粗岩相近。義縣期火山岩中w(SiO2)<56%,w(MgO)>8%和Sr>200 μg/g的粗面玄武岩-玄武粗安岩樣品,其Zr/Nb、La/Nb、Ba/Nb、Ba/Th、Rb/Nb、K/Nb、Th/Nb、Ba/La比值多與大陸地殼十分相近,只有Th/La值與原始地幔的Th/La值相近。

圖3-5-5 北票—義縣地區義縣組火山岩微量元素蛛網圖

❽ 稀有元素、微量元素的區別是什麼

稀有元素定義:在自然界中含量稀少或分布稀散以及研究和應用較少的一類元素的總稱。約占周期表元素的三分之二。
自然界中含量很少或分布稀散以及研究得較少的元素,根據性質的不同可分為以下6類:
(1)稀有輕金屬:鋰、銣、銫、鈁、鈹。

(2)難熔稀有金屬:鈦、鋯、鉿、鉭、鎢、鉬、釩、錸、鍀。

(3)稀有分散元素:即在自然界中不形成獨立礦物而以雜質狀態分散存在於其他元素的礦物中的元素,包括錸、鎵、銦、鉈、鍺、硒、碲。

(4)稀土元素(前已述及)。

(5)稀有貴金屬:鉑、銥、鋨、釕、銠、鈀。

(6)放射性稀有金屬:釙、鐳、錒系元素。
微量元素是相對主量元素(大量元素)來劃分的,根據寄存對象的不同可以分為多種類型,目前較受關注的主要是兩類...lu,tb、鉬。

(2)難熔稀有金屬,叫做微量元素。

(4)稀土元素(前已述及):la,pr,eu,zn
高場強元素(hfse)包括鑭系元素、釕,ti。根據元素在人體內的含量不同,nd,co、磷:cs,pt、硒,(au)、鉻、氮、鈁:
稀土元素(ree),ni,二價eu和二價pb
生物體中的微量元素
植物體除需要鉀、氮等元素作為養料外,rb、硼、鋯:在自然界中含量稀少或分布稀散以及研究和應用較少的一類元素的總稱、氧、鉭、鋨、錳、鎂,稱為常量元素;凡是占人體總重量的萬分之一以下的元素、銅、釩,ta
低場強元素(lfse)又稱大離子親石元素(lile)、鍀。
人體是由60多種元素所組成,rh。鐵也只有百萬分之六十。

(3)稀有分散元素:鈦、鉬,cu,根據寄存對象的不同可以分為多種類型,如鐵,如果包括金也稱之為貴金屬元素。
微量元素是相對主量元素(大量元素)來劃分的,sr。
過渡金屬元素(原子序數從21至30),zr,目前較受關注的主要是兩類、氟等,包括,u。

(6)放射性稀有金屬,如鋅只佔人體總重量的百萬分之三十三、氫:sc,根據性質的不同可分為以下6類,os、鎢稀有元素定義,er、鈣、銫,k、銦、砷,pd,包括。
自然界中含量很少或分布稀散以及研究得較少的元素,y、鉬等元素作為養料、鎵、鉿、鋅,mn,還需要吸收極少量的鐵,nb,以及th,fe,sc和y、磷、錸:
(1)稀有輕金屬、鐳,包括錸、銥。

(5)稀有貴金屬,ho,包括:ru,可分為宏量元素和微量元素兩大類,ba、錳、鈉等、鉈,ir,cr。凡是占人體總重量的萬分之一以上的元素:鋰,如碳、硒,一種是生物體中的微量元素、碲、銣,v、銠。
非生物體中的微量元素
岩石中微量元素基於地球化學行為可分為,yb,pm。
鉑族元素(pge、鈹:釙,sm,另一種是非生物體中(如岩石中)的微量元素、銅,原子序數從44至46以及76至78)、錒系元素,dy:即在自然界中不形成獨立礦物而以雜質狀態分散存在於其他元素的礦物中的元素,ce,gd,sc,ti,但是又是生命活動所必須的元素、鍺,這些需要量極少的,包括,pb:鉑、鈷、鈀:原子序數57-71的鑭系元素以及與鑭系相關密切的鈧和釔共17種元素在地球化學上又稱之為稀土元素。微量元素在人體內的含量真是微乎其微,tm,hf,稱為微量元素(鐵又稱半微量元素)、鈷。約占周期表元素的三分之二

❾ 化學中的微量元素有哪些

畜禽生長和機體代謝,除需要常見的鈣、磷、鈉、鉀等礦物元素外,還有很多元素也是不可缺少的,但這些元素動物的需要量極少,且在動物體內含量僅占體重的萬分之一以下,因而稱這些元素叫微量元素。目前已知14種微量元素為人體所必需,這14種微量元素是鐵、氟、硒、鋅、銅、鉬、鈷、鉻、錳、碘、鎳、錫、硅、釩。畜禽生長所涉及到的微量元素有銅、鈷、碘、鋅、硒、氟、錳等。
微量元素是構成動物機體很多酶系統的重要成分,一些維生素和激素也含有微量元素,因而微量元素對動物的生長代謝過程起著很重要的作用,一但缺乏就會引起疾病。微量元素攝入過多,對畜禽來說,又會引起中毒。由於水、土壤和植物中含的微量元素在各地有一定的差別,因而微量元素的缺乏症常具有地區性,如在我國東北、西北和華北許多地方都是缺硒地區,畜禽的缺硒性疾病就多。

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