太阳系的化学组成

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1、第一章太阳系的化学组成本章要点：1、太阳系的元素丰度研究对地球的成因理论提出那些约束。2、陨石的元素丰度对太阳系和地球的成因研究有那些意义(证据)。3、元素丰度在地质学研究中的意义元素丰度概念太阳系的化学组成，常用太阳系元素丰度来描述，它是研究元素起源和天体演化过程的基础资料。元素丰度：用于表示一定空间中物质组成的相对平均含量，如太阳系元素丰度地球元素丰度、地壳元素丰度等。地球中的元素丰度现采用质量数来表示（×10-2、×10-6等）第一章太阳系的化学组成元素状态丰度：用于表示一定空间中元素不同存在状态的相对平均含量。太阳系元素丰度的计算：根据空

2、间探测器对太阳光谱、宇宙射线以及行星大气的分析和天体陨石样品的实验室高精度分析获得的数据，按太阳系的成因模型计算出元素丰度值。第一章太阳系的化学组成第一节太阳系行星的化学组成和基本特征1、太阳系行星的一般特征：太阳系元素的形成年龄62-77亿年太阳星云凝聚成太阳系各行星的年龄为45.7±0.3亿年。太阳系的九大行星按其成分特点，可划分成三类：类地行星；巨行星；远日行星。类地行星；巨行星；远日行星水星24400.3830.00.05530.05435.333604.2金星62000.97210.00.910.81365.1585010.3地球637

3、81.0000.00341.0001.00005.51798211.2月球17360.273－.020250.01233.331612.38火星34000.5330.00520.150.10694.003765.00小行星球陨石－≤0.058－－≤0.00013～3.5－－木星7140011.190.0621317318.351.352600－土星604009.470.09676295.30.71112037天王星238003.730.065014.541.5694022海王星223003.500.024217.22.47150025冥王星0.4

4、50.033？2？行星赤道线半径扁平率体积地球体积为1质量地球质量为1密度g/cm3表面重力加速度物体脱离的临界速度km/skm地球半径为1cm/s2太阳系行星的物理数据行星基本特征①　类地行星包括：水星、金星、地球和火星特点:质量小、密度大、体积小、卫星少成分富含Mg、Si、Fe、O等组成岩石的元素，含亲气元素少第一节太阳系行星的化学组成和基本特征第一节太阳系行星的化学组成和基本特征巨行星包括：木星和土星特点：质量大、密度小、体积大、卫星少化学成分以H、He为主：木星占90%土星占70%亲铁、亲石元素少③　远日行星包括：天王星、海王星、冥王星特

5、点：随远离太阳,质量依次减小、密度增大、体积减小成分以C、N、O为主（占85%）H（10%）He（痕量）少量亲铁-亲石元素（15%）巨行星和远日行星也称类木行星2、太阳系行星的化学组成与内部结构太阳星云中元素的分馏与凝聚导致了各行星化学组成的差异。随着与太阳距离的增加，太阳星云中元素的分馏具有一定的规律性：第一节太阳系行星的化学组成和基本特征随着与太阳距离的增加：组成行星核的元素Fe、Co、Ni、Cr等逐渐减少密度总体减小(远日行星又增大)早期凝聚的难熔元素如Ree、Ti、V、Th、U、Zr、Hf、Nb、Ta等逐渐增多形成壳、幔的主要元素具有增多

6、趋势：如Si、Mg、Al、Ca等。挥发性元素与亲气元素逐渐增多行星核占行星总重量的百分比愈来愈小类地行星均具有壳幔、核内部结构巨行星和远日行星可能存在固态硅酸盐内核随着与太阳距离的增加：3、太阳系行星大气层的特点：类地行星距太阳近质量小温度高受早期太阳风驱赶作用强烈捕获的原始气体难以存在大气层是次生的是行星内部不断熔融排气形成的大气层组成变化大水星：大气层极稀薄＜0.0003大气压主要成分Ar、Kr、Xe、He、H、O、C、Ne等火星：大气层也极稀薄质量只有地球大气的1/10约0.005-0.007大气压主要成分CO2(95%)、He(3%)、N

7、2(2-3%)及Ar（1-2%）、O2（0.13%）、Kr、Xe、等组成。金星和地球：金星:有稠密的大气层金星大气层达100大气压主要为CO2（95%）和N2（4.5%）、H2O（约1%）O2＜0.1%地球:N2(78.1%)O2(21%)H2O(0.1－2.8%)Ne(1.8×10-5)、CO2(3.0×10-4)已有研究成果表明：太阳、陨石、地球、和月球样品中的同位素组成是一致的太阳系各天体都是同位素组成相对均一的太阳星云凝聚的产物第一节太阳系行星的化学组成和基本特征４、太阳系的元素起源（1）宇宙大爆炸核合成过程（大爆炸初期，密度近于无穷大，

8、温度＞1032K，宇宙中发生粒子物理反应，随着宇宙膨胀，温度降低，质子与中子的反应合成简单核素D，D与质子反应生成3He的核素。第一节太