地壳中常见元素 课件

地壳中常见元素欢迎大家来到地壳中常见元素的学习课程地球作为我们的家园，其外壳包含着丰富多样的化学元素，这些元素组成了我们所见的山川、大地、海洋以及各种矿物资源在接下来的课程中，我们将深入探索地壳的构成，认识那些塑造地球表面的关键元素，了解它们的分布规律以及对人类活动和自然环境的重要影响让我们一起揭开地壳元素的奥秘，探索构成我们世界的基本物质课程目标了解地壳的基本构成认识主要元素及其特性探讨元素分布的规律123我们将探讨地壳的物质组成，了课程将详细介绍地壳中含量最高我们将分析元素在地壳中分布的解不同类型的岩石和矿物如何构的八大元素，以及其他重要元素规律和模式，了解地球化学过程成地球表层通过学习，你将能的特性和用途你将了解这些元如何影响元素的富集和迁移这够识别地壳中最丰富的元素，并素的物理化学特性，以及它们如些知识将帮助你理解矿产资源的理解它们在地壳形成和演化过程何影响地壳的结构和性质形成和分布特征中的作用地壳概述地壳定义地壳类型化学组成地壳是地球最外层的固体岩石层，是我地壳主要分为大陆地壳和海洋地壳两种地壳由各种元素组成，其中氧、硅、铝、们生活和活动的场所它是地球四大圈大陆地壳厚度约为千米，主要由花铁、钙、钠、钾和镁这八种元素占地壳30-70层（地壳、地幔、外核和内核）中最薄岗岩和变质岩组成；而海洋地壳厚度仅总质量的以上，其余元素虽然含量少，98%的一层，但却是人类最为熟悉的部分为千米，主要由玄武岩组成但在地质和生命过程中同样具有重要作5-10用地壳的定义地球最外层的固体层平均厚度公里30-50地壳是地球最外层的坚硬岩石圈，位于地幔之上它是地地壳的厚度并不均匀，大陆地壳平均厚度约为公里，30-50球皮肤，由固体岩石组成，包括我们所见的大陆和海底而海洋地壳厚度仅为公里在山脉地区，如喜马拉雅5-10地壳随着板块构造活动不断运动、变形和演化，形成了地山脉下方，地壳厚度可达公里以上；而在大洋中脊附近，70球表面复杂多样的地形地貌地壳厚度可能不足公里这种厚度变化主要受板块构造5运动的影响地壳的重要性人类活动的场所1地壳是人类生存和发展的基础平台我们的城市、农田、道路以及其他基础设施都建立在地壳之上地形地貌的差异影响着人类聚落的分布和经济矿产资源的来源活动的开展，而地壳的稳定性也直接关系到人类生命财产的安全2地壳是各种矿产资源的宝库，包括金属矿产（如铁、铜、铝等）、非金属矿产（如石灰石、石膏等）以及能源矿产（如煤、石油、天然气等）这些资源是现代工业和人类文明的物质基础，推动着社会经济的发展地质过程的主要舞台3地壳是各种地质过程的活动舞台，包括火山喷发、地震、风化侵蚀、沉积等这些过程不断塑造着地球表面的面貌，也对生态环境和气候变化产生重要影响研究地壳的演化历史，有助于我们理解地球的过去和未来元素丰度概念元素丰度研究1对地壳元素含量的精确测定与分析元素丰度计算2采用质量百分比或原子数百分比表示元素丰度测量3通过化学分析和光谱分析等方法元素丰度定义4元素在地壳中的相对含量元素丰度研究是地球化学的基础内容，通过系统分析不同地质环境中元素的分布特征，科学家们建立了地壳元素丰度表这一表格不仅反映了地球化学演化的历史，也为矿产资源勘探和环境地球化学研究提供了重要参考元素丰度的数值会随着研究方法的改进和样本的增加而不断精确化目前广泛采用的地壳元素丰度数据主要基于对大量岩石样本的系统分析结果什么是元素丰度？定义与概念表示方式测定方法元素丰度是指特定元素在地壳总质量中元素丰度通常以质量百分比表示，地壳元素丰度的测定需要采集具有代表wt%所占的比例这一概念反映了元素在地例如氧在地壳中的丰度约为，意性的岩石样本，通过化学分析、射线

46.6%X球表层分布的普遍性和集中程度丰度味着每克地壳物质中平均含有荧光光谱、质谱分析等方法获取元素含

10046.6高的元素通常在地壳中分布广泛，而丰克氧对于含量极少的元素，则常用量数据，然后根据不同岩石类型在地壳度低的元素则相对稀少，可能形成有价百万分之一或十亿分之一等中的比例进行加权平均计算，最终得出ppmppb值的矿产资源单位表示各元素的平均丰度值元素丰度的重要性反映地球化学特征元素丰度数据直接反映了地球的化学组成特征，为研究地球的形成和演化提供了基础数据通过比较地壳、地幔和宇宙中元素丰度的差异，科学家们可以推断地球在形成过程中的物质分异机制及各大圈层的相互作用指导矿产资源勘探元素丰度异常是矿产资源富集的重要标志通过研究特定地区元素丰度的偏离程度，地质工作者可以确定潜在的矿化区域地球化学勘探正是基于这一原理，通过系统采样分析发现元素丰度异常，为矿产资源勘探提供线索影响生态环境地壳元素丰度决定了土壤和水体中元素的本底值，直接影响生态系统中元素的循环和生物的正常生长某些元素的缺乏或过量都可能导致环境问题，如碘缺乏引起地方性甲状腺肿，汞超标造成水体污染等地壳中最丰富的元素氧硅铝铁钙钠钾镁其他元O SiAl FeCa NaK Mg素地壳中最丰富的八种元素（氧、硅、铝、铁、钙、钠、钾和镁）合计占地壳总质量的约这些元素主要以氧化物和硅酸盐形式存在，构成了地壳中的主要矿物和岩石

98.5%元素丰度的分布并非均匀，而是受到地质环境和地球化学过程的影响而呈现区域性差异例如，海洋地壳中铁和镁含量相对较高，而大陆地壳则铝和钾含量较丰富氧（）O

46.6%8地壳丰度主价电子数氧是地壳中含量最丰富的元素，几乎占据了氧原子有个电子，其中外层有个价电子，86地壳总质量的一半这一数值在不同类型的使其容易获得个电子形成化合物这种电子2岩石中有所波动，但总体保持稳定结构特性决定了氧在地壳中的化学行为90%矿物组成比例地壳中约的矿物含有氧元素，主要以氧90%化物和硅酸盐形式存在氧也是水的主要成分之一，对地表环境有着决定性影响氧元素不仅在地壳中含量最丰富，而且在生物圈中也扮演着至关重要的角色它参与了众多地质过程，如岩石风化、矿物形成和变质作用等通过理解氧在地壳中的分布和行为，可以更好地认识地球表层系统的演化过程硅（）Si地壳第二丰富元素硅在地壳中的丰度约为，仅次于氧，是构成地壳的第二丰富元素硅

27.7%与氧结合形成的硅氧四面体是大多数硅酸盐矿物的基本结构单元，这些矿物构成了地壳的主体硅酸盐矿物形成硅与氧结合形成⁻四面体结构单元，这些四面体可以通过共享氧SiO₄⁴原子以不同方式连接，形成各种复杂的硅酸盐矿物结构根据连接方式的不同，硅酸盐矿物可分为岛状、链状、片状和框架状等多种类型硅在工业中的应用硅是现代工业的重要原料，石英砂是玻璃制造的主要原料，高纯硅用于制造半导体材料和太阳能电池，硅也是水泥、陶瓷等建筑材料的重要组成部分硅基材料的广泛应用推动了现代技术的发展铝（）Al铝是地壳中含量第三丰富的元素，约占地壳总质量的它主要存在于长石类矿物中，这些矿物构成了花岗岩和其他火成岩的主

8.1%要成分当长石类矿物风化时，铝留在风化产物中形成粘土矿物，最终可能形成铝土矿，这是铝工业的主要原料铝在自然界中从不以单质形式存在，而是以化合物形式存在它具有质轻、导电、耐腐蚀等特性，是现代工业中重要的结构材料，广泛应用于航空、建筑、包装等领域全球铝工业主要依赖于铝土矿资源，中国、澳大利亚、几内亚等国家拥有丰富的铝土矿储量铁（）Fe磁铁矿赤铁矿黄铁矿磁铁矿是地壳中重要的铁矿物之一，赤铁矿是另一种常见的铁矿物，呈红黄铁矿是最常见的硫化物矿物，具有Fe₃O₄Fe₂O₃FeS₂具有强磁性，常呈黑色金属光泽它是重要色至褐红色，具有土状或金属光泽它广泛金黄色金属光泽，因其外观与黄金相似而被的铁矿石，在变质岩和某些火成岩中较为常分布于沉积岩和变质岩中，是铁矿石的主要称为愚人金黄铁矿在多种岩石中均有分见磁铁矿除了是铁的重要来源外，也被古来源之一赤铁矿也常被用作红色颜料和研布，但其本身不是重要的铁矿石，主要用于代用作指南针的材料磨材料生产硫酸铁在地壳中的丰度约为，是地壳中含量第四丰富的元素尽管铁在地壳中的含量不及氧、硅、铝高，但在地球整体中，铁是最丰富的

5.0%元素，因为地球的核主要由铁和镍组成铁也是人类最早利用的金属之一，铁器的使用开创了人类文明的新阶段钙（）Ca碳酸钙循环生物积累1钙主要以碳酸盐形式参与地质循环海洋生物利用钙形成骨骼和贝壳2风化溶解沉积形成43石灰岩风化释放钙离子进入水循环生物死亡后沉积形成石灰岩钙是地壳中含量第五丰富的元素，约占地壳总质量的它主要存在于石灰岩、白云石、石膏和磷灰石等矿物中钙广泛应用于建筑材

3.6%料（如水泥、石灰和石膏）的生产，也是钢铁冶炼中重要的熔剂钙在生物体中也扮演着重要角色，是构成骨骼和牙齿的主要元素地壳中的钙主要通过地质循环和生物循环相互转化，其中碳酸钙的沉积和溶解是重要环节喀斯特地貌的形成与钙元素的地球化学行为密切相关钠（）Na元素符号Na原子序数11地壳丰度约

2.8%主要矿物钠长石、岩盐物理性质银白色金属，密度，熔点

0.97g/cm³

97.8°C化学活性极活泼，能与水剧烈反应主要用途制碱工业、冶金还原剂、钠灯钠是地壳中含量第六丰富的元素，在自然界中主要以化合物形式存在钠长石是地壳中最常见的含钠矿物，广泛存在于花岗岩和其他火成岩中岩盐则主要形成于海水蒸发沉积过NaCl程，构成了重要的盐类矿床尽管纯钠金属在自然界极为罕见，但钠离子在地表水和海水中含量丰富钠化合物在工业、农业和日常生活中应用广泛，如氯化钠是食盐的主要成分，碳酸钠用于玻璃和洗涤剂生产，氢氧化钠是重要的工业碱钾（）K沉积岩中的钾钾在生物圈中的循环钾在沉积过程中主要富集于粘土钾是植物生长必需的三大元素之火成岩中的钾钾的工业应用矿物和钾盐沉积物中某些蒸发一，参与植物体内多种生理过程盐盆地中形成了重要的钾盐矿床，通过植物吸收、凋落和分解，钾钾主要存在于钾长石、白云母等钾化合物广泛应用于农业、医药如钾石盐和光卤石，这些是生产在土壤植物系统中不断循环，矿物中，这些矿物在花岗岩等酸-和工业领域钾肥是农作物增产钾肥的主要原料维持生态系统平衡性火成岩中含量较高钾的含量的重要保障；氢氧化钾用于肥皂常用作火成岩分类的重要指标，生产；硝酸钾用于火药制造；钾钾含量高的岩石通常属于钾质系盐在医药中也有重要应用列2314镁（）Mg工业应用1镁合金制造、耐火材料生产地质分布2富集于基性和超基性岩主要矿物3橄榄石、辉石、蛇纹石地壳丰度4约，第八丰富元素

2.1%镁是地壳中的重要元素，在地幔中含量更高它在自然界主要以硅酸盐矿物形式存在，如橄榄石和辉石类矿物此外，菱镁矿、白云石Mg,Fe₂SiO₄MgCO₃和光卤石等也是重要的含镁矿物CaMgCO₃₂KCl·MgCl₂·6H₂O镁元素对生命活动至关重要，是叶绿素的中心原子，也是多种酶的活化剂在工业上，镁被广泛用于制造轻质高强度合金，应用于航空航天、汽车制造等领域镁化合物也用于制造耐火材料、水泥和医药产品其他重要元素除了八大主要元素外，地壳中还存在许多含量较低但同样重要的元素这些元素虽然丰度不高，但在地质过程中扮演着特殊角色，也对人类活动具有重要意义这些次要元素中，钛是含量最高的，主要存在于钛铁矿和金红石等矿物中；氢主要以水和含水矿物形式存在；磷则富集于磷灰石等磷酸盐矿物中这些元素及其化合物广泛应用于工业、农业和医药领域，是现代社会不可或缺的资源钛（）Ti物理特性主要矿物工业应用钛是一种银白色金属，钛在地壳中主要以钛二氧化钛是重要的白密度为，熔铁矿和金红色颜料，广泛用于涂

4.5g/cm³FeTiO₃点高达它具石形式存在料、塑料和造纸工业1668°C TiO₂有出色的强度重量比，这些矿物多产于基性钛金属则用于制造航耐腐蚀性能优异，能火成岩和变质岩中，空器部件、化工设备在高温下保持稳定性也可形成砂矿床中和医疗植入物钛合这些特性使钛成为航国、澳大利亚、南非金在高性能自行车、空航天和化工领域的和加拿大拥有世界主高尔夫球杆等运动装理想材料要的钛矿资源备中也有应用氢（）H地壳中的分布地球化学循环未来能源前景氢是地壳中含量第九丰富的元素，约氢元素通过水循环在地表各个圈层之氢被视为世纪最有前景的清洁能源21占地壳总质量的尽管单质氢间不断迁移水的蒸发、凝结和降水之一通过水电解、天然气重整等方

0.14%在地壳中极为罕见，但以化合物形式构成了大气水循环；地表水的下渗和式生产的氢气，可用于燃料电池发电，存在的氢却非常普遍水是最地下水的流动则构成了地下水循环实现零碳排放氢能源在交通、工业H₂O主要的含氢化合物，覆盖了地球在岩浆活动和变质作用过程中，含水和建筑等领域有广阔的应用前景随70%的表面，构成了水圈这一重要圈层矿物的形成和分解也实现了氢在岩石着氢能技术的发展，地壳中蕴含的氢此外，氢还存在于各种含水矿物和有圈中的迁移这些循环过程相互连接，资源可能成为未来能源结构的重要组机化合物中形成了复杂的氢元素地球化学循环系成部分统磷（）P地壳中的磷1磷在地壳中的丰度约为，主要富集于磷灰石等磷酸盐矿

0.11%[Ca₅PO₄₃F,Cl,OH]物中磷灰石是地壳中最主要的含磷矿物，广泛分布于火成岩和变质岩中磷矿床主要有沉积型、火成型和风化残积型三种类型，其中沉积型磷矿床储量最大，经济价值最高生物地球化学循环2磷是生命体必需的元素，是、、和细胞膜的重要组成部分通过风DNA RNAATP化作用，岩石中的磷释放进入土壤和水体，被植物吸收利用动物通过食物链获取磷元素，死亡后的有机体分解又将磷返回土壤和水体海洋生物死亡后沉积可形成磷矿床，完成磷的地质循环人类活动影响3人类对磷矿的大量开采和磷肥的广泛使用，显著改变了磷的自然循环过量的磷元素进入水体导致富营养化问题，引发水华和死亡区同时，高品位磷矿资源日益减少，磷资源安全已成为全球关注的问题未来需要加强磷资源的循环利用，发展绿色磷化工技术锰（）Mn地壳分布地球化学特性锰在地壳中的丰度约为，是地锰具有多种价态，在地表条件下主要

0.10%壳中含量第十二丰富的元素锰矿主以⁺和⁺形式存在锰的氧Mn²Mn⁴要包括软锰矿、硬锰矿、化还原反应对地表环境中元素的迁移MnO₂Mn₃O₄菱锰矿等这些矿物多形成和富集有重要影响在海洋中，锰结MnCO₃于浅海环境或湖泊沉积物中，也可在核是深海金属资源的重要组成部分，热液作用和风化作用下富集成矿全其形成与锰的地球化学行为密切相关球主要锰矿资源分布在南非、澳大利锰的存在也是某些地下水和土壤环境亚、巴西和中国等国家质量评价的重要指标工业应用锰是钢铁工业不可或缺的原料，约的锰用于钢铁冶炼，可提高钢的强度和耐95%磨性此外，锰也用于制造电池（如锌锰电池）、催化剂、颜料和化学试剂等锰酸盐在水处理中可用作强氧化剂随着新能源汽车的发展，锰在锂离子电池中的应用也日益增加稀有元素地壳中还存在许多丰度极低但价值极高的稀有元素这些元素虽然在地壳中含量微小，但由于其特殊的物理化学性质和稀缺性，成为现代工业不可或缺的战略资源贵金属如金、银、铂，稀有金属如锂、铷、铯，以及稀土元素如镧、铈、钕等都属于这一类别稀有元素在地壳中通常不会均匀分布，而是在特定的地质条件下富集成矿它们的富集过程常与特殊的岩浆活动、热液作用、风化作用或沉积作用有关随着现代工业特别是高科技产业的发展，稀有元素的需求量不断增加，其战略价值也日益凸显金（）Au

0.0000004%

19.3地壳丰度密度g/cm³金是地壳中极其稀有的元素，平均丰度仅为十亿分之金的密度很高，是水的倍，比大多数常见金属都

19.3四这种极低的含量使得金成为最珍贵的贵金属之一要重得多这种高密度特性使得金易于通过重力选矿方法提取1064°C熔点金的熔点相对较低，使其易于熔炼和加工成各种形状金也是最具延展性的金属，一克金可以拉成公里长3的细丝金在自然界中主要以自然金形式存在，常富集于与岩浆活动相关的热液矿床和河流冲积物中金矿的形成通常与特定的构造背景和岩浆活动有关，如造山带中的构造热液型金矿和与侵入岩有关的斑岩型金矿等全球主要金矿分布在南非、澳大利亚、俄罗斯、美国、中国等国家由于其稀缺性、稳定性和美观性，金自古以来就被人类视为财富的象征和价值储存的手段除了用于珠宝制造外，金还广泛用于电子工业、航空航天、医疗设备和货币储备等领域银（）Ag地壳分布特征银在地壳中的平均丰度约为，虽然含量极低，但其分布比金更为广泛银主要以硫化物形式存在，如辉银矿和角银矿，也常与铅、

0.000007%Ag₂S AgCl锌、铜等金属的硫化物共生自然银在自然界中相对罕见，多形成于热液脉和次生富集带中主要矿床类型银矿床主要有热液矿床、沉积变质矿床和次生富集矿床其中热液矿床最为重要，包括银铅锌多金属矿床和银金矿床墨西哥、秘鲁、中国、澳大利亚和---波兰是世界主要的银资源国值得注意的是，全球约的银产量来自铅锌铜金矿床的副产品70%工业与文化价值银具有优良的导电性、导热性和光反射性，是重要的工业材料，广泛应用于电子电气、摄影、化工、医疗等领域随着太阳能光伏产业的发展，银在太阳能电池中的应用量增加此外，银器和银饰品在人类文化历史中占有重要地位，反映了不同文明的艺术风格和工艺水平铂（）Pt地壳丰度与分布物理化学特性12铂在地壳中的平均丰度约为铂是一种银白色金属，密度为，属于极稀有元素它，熔点为它具

0.000005%

21.45g/cm³1768°C主要富集于超基性和基性岩浆岩中，有优异的耐腐蚀性，即使在高温下特别是与层状侵入体相关的镍铜硫也能保持化学稳定铂的催化活性化物矿床中全球主要铂族金属资非常高，能够促进多种化学反应的源分布在南非布什维尔德杂岩体、进行这些特性使铂成为特殊应用俄罗斯诺里尔斯克镍矿区和加拿大场合的理想材料，尽管其价格昂贵，萨德伯里镍矿区南非拥有世界约但在许多领域仍难以被其他材料替的铂族金属储量代75%主要应用领域3铂最重要的应用是作为催化剂，特别是在汽车尾气净化装置中此外，铂也用于石油化工、硝酸生产等工业催化过程在电子工业中，铂用于制造温度传感器、燃料电池和硬盘驱动器等铂金首饰因其永不褪色的特性而备受青睐在医疗领域，铂化合物被用作抗癌药物，如顺铂等元素分布规律地质构造控制地球内部分异板块边界元素富集现象21地球形成早期的分层过程岩浆演化分异熔体结晶过程中元素迁移35生物地球化学作用表生地质作用生物参与的元素循环4风化、侵蚀与再沉积过程地壳中元素的分布遵循一定的规律，受多种地质过程控制地球形成早期的行星分异作用导致轻元素富集于地壳，重元素沉降至地核；板块构造运动在边界区域创造了特殊的元素富集环境；岩浆结晶分异过程则控制了火成岩中元素的分配模式在地表，风化、侵蚀、搬运和沉积等表生地质作用进一步改变了元素的分布格局此外，生物活动也对某些元素（如碳、氮、磷等）的地球化学循环产生重要影响理解这些规律对于矿产资源勘探和环境保护具有重要指导意义亲石元素长石类矿物石英酸性火成岩长石是地壳中含量最丰富的矿物群，主要由钾石英是由亲石元素硅和氧组成的矿物，在花岗岩等酸性火成岩是亲石元素最为富集的岩SiO₂长石、钠长石和钙长石组成这些矿物富含亲地壳中分布极广它是花岗岩和砂岩的主要成石类型这些岩石含硅量高，富含钾、钠、铝石元素如硅、铝、钾、钠和钙，是花岗岩和其分，也形成各种宝石如紫晶、黄晶和烟晶等等轻元素，多形成于大陆地壳环境酸性岩浆他酸性岩石的主要成分长石在陶瓷、玻璃工石英具有压电性质，广泛用于电子工业，也是的形成与地壳物质的部分熔融有关，也与地壳业中广泛应用，也是重要的工业原料玻璃、陶瓷生产的重要原料深部的分异作用相关联亲石元素是指那些在地球化学性质上倾向于与氧结合，富集在硅酸盐和氧化物中的元素这类元素包括硅、铝、钾、钠、钙、镁等，它们构成了地壳中大部分的岩石和矿物亲石元素通常具有较小的离子半径、较低的原子质量和较高的电负性，在地球形成早期的分异过程中优先进入了地壳亲铁元素定义与特点地壳中的分布经济意义亲铁元素是指在地球化学性质上倾向虽然亲铁元素主要富集在地核，但在尽管亲铁元素在地壳中含量相对较低，于与金属铁结合，并在地球形成早期地壳中仍有一定分布这些元素在地但其工业价值却极高铁是现代工业的分异过程中随铁沉降至地核的元素壳中主要赋存于基性和超基性岩浆岩的基础金属；镍是重要的合金元素，这类元素通常具有金属性质强、相对中，如辉长岩、橄榄岩和陨石等它用于不锈钢和特种合金的制造；钴是原子质量大、亲硫性强等特点典型们也常富集于与深源岩浆活动相关的关键的电池材料，在新能源汽车领域的亲铁元素包括铁、镍、钴矿床中，如镍铜硫化物矿床、铬铁矿需求激增；铂族金属则是不可替代的Fe Ni、铂族金属等与亲石元素床和铂族金属矿床等这些矿床多分催化剂和工业材料随着高科技产业Co PGE相比，亲铁元素在地壳中的丰度较低，布于克拉通边缘、大型岩浆省和大陆的发展，这些亲铁元素的战略价值不但在地核中含量极为丰富裂谷带等特殊构造环境断提升，成为国际竞争的焦点挥发性元素氢碳H C氢是最轻的元素，在地壳中主要以水和含水矿碳在地壳中以多种形式存在，包括二氧化碳、物形式存在由于其高挥发性，原始地球形成碳酸盐矿物、有机碳和单质碳等碳的挥发性时大量氢逸散到太空，现存的氢主要来自后期使其能够在地表各圈层之间迁移循环，构成碳彗星和小行星的撞击带入氢气在地壳中含量循环火山作用是地壳深部碳释放到大气的主12极低，主要产自某些超基性岩区域和深部断裂要途径，而光合作用和碳酸盐沉积则将大气中带的碳固定回地壳氧氮O N虽然氧是地壳中最丰富的元素，但分子氧具氮在地壳中含量较低，但在大气中占岩石O₂78%有挥发性，主要存在于大气中大气中的氧气43中的氮主要赋存于硝酸盐矿物和某些硅酸盐矿主要来源于光合作用在地壳中，氧主要以氧物晶格中氮元素通过火山喷发、生物固氮、化物和硅酸盐形式存在氧的挥发特性和化学反硝化作用等过程在地壳、大气和生物圈之间活性使其成为连接各大圈层物质循环的关键元循环人类活动特别是化肥生产显著改变了全素球氮循环。