可視化地殼中元素的豐富程度

地殼中的元素為人類提供了所有的基本構件。

但即使地殼是我們發現、開采、提煉和建造的一切的源頭，它實際上隻是我們星球的表面。

畢竟，地球最内層，即地核，占地球體積的 15%，而地幔則占 84%。剩下的 1% 是地殼，這是一個薄層，深度約為 5-70 公裡（~3-44 英裡）。地殼由固體岩石和礦物組成，這些岩石和礦物在地球年輕時冷卻并凝固。

該信息圖基于 WorldAtlas 的數據，查看了構成這 1% 的元素。

地殼元素

地殼是包含海洋和陸地的剛性表面。大多數元素在地殼中的含量僅為微量，但也有一些含量豐富。

地殼由大約 95% 的火成岩和變質岩、4% 的頁岩、0.75% 的砂岩和 0.25% 的石灰岩組成。

氧（Oxygen）、矽（Silicon）、鋁（Aluminum）和鐵（Iron）占地殼質量的 88.1%，而另外 90 種元素占剩餘的 11.9%。

雖然金、銀、銅和其他賤金屬和貴金屬是最受追捧的元素之一，但它們加起來隻占地殼質量的不到 0.03%。

雖然氫（Hydrogen）是已知宇宙中含量最豐富的元素，但僅是地殼中含量最高的 10 種元素之一，僅占 0.1%。

#1：氧氣（Oxygen，O）

氧是迄今為止地殼中含量最豐富的元素，占質量的 46%，僅占總質量的不到一半。在整個宇宙中，氧氣的豐度排名第三。

氧氣占地球大氣的 21% 和水質量的 90%。它可以說是地球上生命最重要的元素，實際上它約占人體成分的三分之二。更重要的是，地球上的大多數有機生命都需要氧氣才能生存。它是大多數生物的主要成分之一。

氧是一種高反應性元素，可與其他元素結合形成氧化物。常見氧化物的一些例子是礦物質，例如花崗岩和石英（矽的氧化物）、鐵鏽（鐵的氧化物）和石灰石（鈣和碳的氧化物）。

在地殼中，有大量的矽酸鹽，它是由矽和氧形成的。氧還與鐵配對以産生鐵礦石和構成地殼大部分的各種鐵化合物。

液氧高度易燃，可用作燃料，而氧氣和乙炔會産生足夠熱的火焰，可用于焊接和金屬熔化。

#2：矽（Silicon，Si）

超過 90% 的地殼由矽酸鹽礦物組成，使矽成為地殼中第二豐富的元素。它占地殼的 28% 左右，可以在多種礦物質和元素化合物中找到，通常與氧結合。

矽與氧結合形成地球上最常見的礦物質。二氧化矽是石英、紫水晶、蛋白石和水晶等多種硬結晶岩石的主要成分。例如，在大多數地方，沙子主要由二氧化矽（二氧化矽）組成，通常以石英的形式存在。

矽還用于各種人造産品，例如玻璃産品和磚塊。矽是一種必不可少的半導體，用于制造電子産品和計算機芯片。

#3：鋁（Aluminum，Al）

鋁是地殼中第三大最常見的元素，但它是地殼中含量最豐富的金屬,約占地殼的 8%，實際上是地殼中含量最高的金屬。

由于鋁對氧有很強的親和力，因此很少發現其元素狀态的鋁。氧化鋁 (Al2O3)、氫氧化鋁 (Al(OH)3) 和硫酸鋁鉀 (KAl(SO4)2) 是常見的鋁化合物。

鋁和鋁合金有多種用途，從廚房箔到火箭制造。

#4：鐵（Iron，Fe）

地殼中第四常見的元素是鐵，占地殼質量的 5% 以上。鐵是地球上非常重要的元素，它實際上構成了地球核心的大部分。

此外，由于它的豐富性，它已被人類使用了數千年，甚至有一個時代被命名為鐵器時代。盡管自鐵器時代以來人類有了很大的發展，但鐵在現代仍然是一種主要使用的金屬。

鐵對有機生命也很重要。它是人體血液的重要組成部分，是植物葉綠素的組成部分。

鐵主要從赤鐵礦和磁鐵礦中獲得。在我們開采的所有金屬中，超過 90% 是鐵，主要用于制造鋼，一種碳和鐵的合金，這是從小家居用品到橋梁和建築物中最常用的金屬之一。

#5：鈣（Calcium，Ca）

按重量計，鈣約占地球地殼的 4.2%。

鈣通常與骨骼和發育相關的人類生長有關。

在純元素狀态下，鈣是一種柔軟的銀白色堿土金屬。它在自然界中從未以孤立的狀态存在，而是以化合物的形式存在，并且經常與氧氣或水結合。鈣化合物存在于多種礦物中，包括石灰石（碳酸鈣）、石膏（硫酸鈣）和螢石（氟化鈣）。

碳酸鈣也是一種常見的化合物，可以在多種岩石類型中找到，例如大理石、白垩和石灰石，以及貝殼和珍珠。

鈣化合物廣泛用于食品和制藥行業的補充。它們還用作造紙工業中的漂白劑、水泥和電絕緣體的成分以及制造肥皂。

#6：鈉（Sodium，Na）

鈉約占地殼的 2.3%，在最豐富的元素列表中排名第 6。

與此列表中的許多元素一樣，它在自然界中從未被發現是遊離的，而是以複合形式存在的。當它處于隔離形式時，它也是一種高反應性元素。

對于人類來說，鈉通常與岩鹽聯系最緊密 - 氯化鈉。由于它非常易溶于水，鈉是海洋中最常見的溶解元素之一，實際上鹽水體經常産生氯化鈉或鹽沉積物，尤其是在水體幹涸的地方。

鈉也是動物和人類的必需元素，有助于有機生命維持足夠的體液平衡，進而影響神經和肌肉纖維。

#7：鎂（Magnesium，Mg）

鎂是地殼中第 7 位最常見的元素，豐度約為 2%。

該金屬不是作為遊離元素出現，而是與其他元素（如氧、鈣和碳）結合出現。白雲石是含鎂礦物的一個例子。

#8：鉀（Potassium，K）

大約 2% 的地殼是鉀元素。

它不是在自然界中以單獨形式存在的元素，而是存在于地球中自由發現的許多化合物中。它的純淨形式對氧氣和氫氣都具有高度反應性，這意味着它可以在水中或露天燃燒。

當然，鉀可以在鉀肥和各種礦物質中找到，例如肉質、鉀鹽或雜鹵石。最常見的鉀化合物是用于肥料等的氯化鉀，以及用于肥皂和某些類型玻璃的碳酸鉀。

#9：钛（Titanium，Ti）

钛占地殼總成分的 0.6%，遠不如列表中第 1 到第 8 位的元素豐富。盡管如此，它仍然是一個重要的元素，并且以非常堅固和非常輕而著稱。

钛可以在金紅石、钛鐵礦和钆等礦物中找到，這些礦物可以在地殼中找到。正因為如此，它被人類以多種方式使用，從飛機到人造人體關節。

#10：氫氣（Hydrogen，H）

氫實際上是已知宇宙中最豐富的元素，但它在地殼中的元素中僅排在第十位，因為它最常以氣體形式存在。

氫有許多在地球上很容易在自然界和人類制造中發現的化合物。

氫當然是水、H2O 中的關鍵成分，但也是常見的化合物氨、甲烷、過氧化氫甚至糖中的成分，所有這些都可以被人類輕松使用。

挖掘地殼

盡管儒勒·凡爾納（Jules Verne）寫了小說，但沒有人去過地球中心。

事實上，人類有史以來挖的最深的洞大約在地表以下 12 公裡（7.5 英裡）處，大約是通往地幔的三分之一。這個令人難以置信的深度需要大約 20 年的時間才能達到。

盡管人類在不斷地進行新的發現和追星，但我們所站立的地球仍有許多值得探索的地方。

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