放射性元素集中于上地壳的原因及其地球动力学意义

【作者】 池顺良；

【机构】 鹤壁市地震局；

【摘要】 <正> 地球内部放射性元素分布是地球动力学的重要问题。地热学指出,放射性热源浓度随深度指数衰减,但为何含铀和钍的重矿物会违反重力分离的预测向上集中呢?地球是由太阳星云物质吸积形成的,星云中富含氢,因此地核与地幔中有巨量氢。在地球内部的压力和温度下,氢以超临界流体形态存在。内部巨大的压力和地表的零压,形成了从地心向外强大的压差场。压力差的驱动,氢流向地外辐射,当氢流向上穿透下、中地幔时会把大量分散活性很大的阳离子萃取并携带向上(地幔岩中的“不相容元素”一般为大半径离子或高电荷元素,它们在地幔橄榄岩、石榴石、辉石晶格中不易容纳,在高压下它们从镁氧化物及硅酸盐岩晶格中被挤出并处于活化态)。其中最重要的萃取组分是锂、钠、钾、铷、铯(呈氢化物形式),同时将钛、磷、稀土元素、铌、钽、锆、铀、钍、铅、锶、钡等元素随带向上迁移。在地幔条件下,上述化合物是挥发性的。这些被氢元素携带的挥发性物质将通过地幔硅酸盐矿物颗粒间隙、晶体位错、缺陷或晶体的晶格向上扩散。更多还原