为什么说在陆壳和洋壳中都不含有比铁更重的元素？
这个问题触及到了我们地球组成的一个根本性问题：生命和地质活动所依赖的这些物质，它们究竟是如何来到我们这个星球上的，以及它们的丰度是如何被决定的。简单来说，之所以陆壳和洋壳中不含有比铁更重的元素（这里通常指的是那些我们在地壳和地幔中含量非常稀少的，但并非完全没有，而是含量极低，低于我们通常讨论的“重元素”范畴，比如金、铂等），核心原因在于它们的起源方式和宇宙的核合成过程。
咱们得从头说起，把这个事儿掰开了揉碎了讲。
首先，我们需要理解一个关键的概念：核合成。这是宇宙中创造新元素的机制。在宇宙大爆炸初期，主要产生了氢和氦，以及极少量的锂。这些是最轻的元素，也是宇宙中最丰富的元素。
那么，那些比铁更重的元素是怎么来的呢？这背后是一个漫长而壮丽的宇宙演化故事。
1. 恒星内部的核聚变：铁之前的元素是如何炼成的
在宇宙的早期，只有氢和氦。元素的丰富度就像金字塔一样，氢和氦占了绝大多数，然后是锂。要产生更重的元素，就需要更极端的能量环境，而这恰恰发生在恒星的内部。
质量与恒星的寿命和命运: 恒星的质量决定了它的温度、亮度和寿命。质量越大的恒星，其核心温度越高，能够驱动更剧烈的核聚变反应，从而合成更重的元素。
质子质子链反应与碳氮氧循环: 在质量较小的恒星（比如我们的太阳）内部，氢首先聚变成氦。这个过程释放出巨大的能量，维持恒星的发光发热。
氦闪与碳、氧的产生: 当核心的氢耗尽，氦开始在核心聚集。当氦达到一定密度和温度时，会发生“氦闪”，开始将氦聚变成碳。质量更大的恒星甚至可以将碳进一步聚变成氧、氖、钠、镁等。
硅燃烧与铁的产生: 随着恒星核心温度的不断升高，氦会进一步聚变成碳，然后碳与氦聚变成氧，氧与氦聚变成氖，以此类推，一路合成更重的元素，比如硅。最终，在恒星的核心，硅可以发生硅燃烧，产生镍，而镍会衰变成铁。
铁是一个“核合成的终点”: 为什么是铁？这与原子核的结合能有关。铁是所有元素中原子核最稳定的。这意味着，要将铁的原子核进一步融合，需要输入能量而不是释放能量。对于恒星来说，一旦核心产生了足够多的铁，核聚变就无法再提供维持核心压力对抗引力的能量了，恒星的生命也就走到了尽头。
所以，直到铁，大部分元素的产生都是恒星内部“造物主”辛勤工作的成果，是恒星通过释放能量的过程完成的。
2. 铁之后的元素：超新星爆发的催化剂
那么，比铁更重的元素，比如金、银、铀等等，它们又是怎么来的呢？
超新星的恐怖炼炉: 当大质量恒星的核心积累了大量的铁，并且无法再通过核聚变提供能量时，恒星就会在自身引力的作用下急剧坍缩。这种坍缩会引发一场剧烈的爆炸——超新星爆发。
中子俘获过程（n过程）: 在超新星爆发的极端环境下，存在着大量的自由中子。这些中子会以极高的速率被原子核俘获，从而形成比铁更重的元素。这个过程叫做快中子俘获（r过程），因为它发生得非常快。另一种较慢的中子俘获过程（s过程）则发生在一些恒星的晚期阶段，但r过程对大多数重元素的产生至关重要。
宇宙中的分散: 超新星爆发将这些新合成的重元素以尘埃和气体的形式抛射到宇宙空间中。这些物质会与其他星际物质混合，成为下一代恒星和行星系统的原材料。
3. 地球的形成与元素的分布
我们的太阳系，包括地球，就是大约46亿年前由这样一片富含重元素的星云坍缩形成的。
太阳系的形成: 当原始太阳星云坍缩时，中心部分形成了太阳，周围的剩余物质则在引力作用下聚集，形成了行星。
行星的分异作用（分层）: 在行星形成初期，地球还是一个炽热熔融的球体。在这个阶段，密度较大的物质会下沉，密度较小的物质会上升，这个过程叫做行星分异。
铁的命运: 铁是密度较大的元素，同时它也非常容易与氧结合形成氧化物。在地球熔融的状态下，大量的铁会作为熔融金属核心，沉降到地球的中心，形成了地球的地核。地核主要由铁和镍组成。
硅酸盐的上升: 相对较轻的硅、氧、铝、镁等元素则形成了熔岩，这些熔岩在地球表面冷却、凝固，形成了地球的地幔和地壳。
陆壳和洋壳的组成:
洋壳: 主要由玄武岩组成，富含镁、铁、钙、铝等元素。
陆壳: 主要由花岗岩组成，相对来说更富含硅、铝、钾、钠等元素，镁和铁的含量比洋壳低。
4. 为什么说陆壳和洋壳中不含有比铁更重的元素（或者含量极少）？
理解了上述过程，我们就能明白为什么陆壳和洋壳中比铁更重的元素含量极少：
地核的“黑洞”效应: 绝大多数比铁更重的元素，在地球形成早期熔融状态下，由于其相对较高的密度以及与铁的亲和力，都随着铁一起沉降到地核去了。你可以想象，地核就像一个巨大的“铁（及与其性质相似的重元素）的黑洞”。
地幔和地壳的形成过程: 当熔融状态的地球发生分异时，留在地幔和地壳的主要是那些熔点较高、相对较轻、更倾向于与硅氧结合的元素。这些元素大多在元素周期表中，位于铁之前或铁的附近。
超新星产生的重元素是如何到达地表的？ 即使超新星爆发产生了金、铂、铀等比铁更重的元素，并且这些元素也进入了原始的太阳星云，但当它们与铁共同经历地球的熔融和分异过程时，它们中的绝大多数都会被“拽”到地核去了，而不是留在表面形成陆壳或洋壳的主要成分。
但是，这里需要非常非常精确地说明一下：
“不含有”是一个相对概念，而非绝对。 陆壳和洋壳并非完全不含有比铁更重的元素。例如，我们开采黄金、白金，这些比铁更重的元素就在地壳中存在。但它们的含量非常非常低，通常只有百万分之几（ppm）或者十亿分之几（ppb）的级别。而组成地壳和地幔的主体元素，比如氧、硅、铝、铁、镁、钙、钠、钾，它们的含量却是百分之几甚至几十个百分比。
为什么这些稀有的重元素还能在地表找到？
火山活动和岩浆上升: 尽管大部分重元素沉到了地核，但由于地球内部的对流和火山活动，少量被困在地幔中的重元素，随着岩浆上升，有可能被带到地表附近。
地质作用的富集: 一些特殊的化学和物理过程，例如矿化作用，可以将极其微量的稀有金属聚集起来，形成可供开采的矿藏。例如，黄金经常与石英等矿物共生，它们的形成与热液活动有关。
陨石撞击: 在地球漫长的历史中，也曾受到富含重金属的陨石撞击，这些陨石将一部分地外物质带到了地球表面。
所以，当我们说“陆壳和洋壳中不含有比铁更重的元素”时，更准确的说法是：在构成陆壳和洋壳的大部分岩石成分中，比铁更重的元素的含量微乎其微，远远低于组成地壳和地幔的主体元素。 这些比铁更重的元素绝大多数被集中在地球的金属核心中。
总而言之，这整个过程就像一个宇宙级的筛子和炼金术：恒星在不同阶段制造出不同种类的元素，然后超新星爆发将更重的元素播撒出去。当我们的地球形成时，它经历了一次剧烈的“内部分拣”，密度大的元素（主要是铁和那些与铁亲和力强的重元素）沉向中心，形成了地核，而相对较轻的元素则构成了地幔和地壳。因此，我们日常接触到的地表岩石，其成分主要是由铁之前的元素构成的。
咱们得从头说起，把这个事儿掰开了揉碎了讲。
首先，我们需要理解一个关键的概念：核合成。这是宇宙中创造新元素的机制。在宇宙大爆炸初期，主要产生了氢和氦，以及极少量的锂。这些是最轻的元素，也是宇宙中最丰富的元素。
那么，那些比铁更重的元素是怎么来的呢？这背后是一个漫长而壮丽的宇宙演化故事。
1. 恒星内部的核聚变：铁之前的元素是如何炼成的
在宇宙的早期，只有氢和氦。元素的丰富度就像金字塔一样，氢和氦占了绝大多数，然后是锂。要产生更重的元素，就需要更极端的能量环境，而这恰恰发生在恒星的内部。
质量与恒星的寿命和命运: 恒星的质量决定了它的温度、亮度和寿命。质量越大的恒星，其核心温度越高，能够驱动更剧烈的核聚变反应，从而合成更重的元素。
质子质子链反应与碳氮氧循环: 在质量较小的恒星（比如我们的太阳）内部，氢首先聚变成氦。这个过程释放出巨大的能量，维持恒星的发光发热。
氦闪与碳、氧的产生: 当核心的氢耗尽，氦开始在核心聚集。当氦达到一定密度和温度时，会发生“氦闪”，开始将氦聚变成碳。质量更大的恒星甚至可以将碳进一步聚变成氧、氖、钠、镁等。
硅燃烧与铁的产生: 随着恒星核心温度的不断升高，氦会进一步聚变成碳，然后碳与氦聚变成氧，氧与氦聚变成氖，以此类推，一路合成更重的元素，比如硅。最终，在恒星的核心，硅可以发生硅燃烧，产生镍，而镍会衰变成铁。
铁是一个“核合成的终点”: 为什么是铁？这与原子核的结合能有关。铁是所有元素中原子核最稳定的。这意味着，要将铁的原子核进一步融合，需要输入能量而不是释放能量。对于恒星来说，一旦核心产生了足够多的铁，核聚变就无法再提供维持核心压力对抗引力的能量了，恒星的生命也就走到了尽头。
所以，直到铁，大部分元素的产生都是恒星内部“造物主”辛勤工作的成果，是恒星通过释放能量的过程完成的。
2. 铁之后的元素：超新星爆发的催化剂
那么，比铁更重的元素，比如金、银、铀等等，它们又是怎么来的呢？
超新星的恐怖炼炉: 当大质量恒星的核心积累了大量的铁，并且无法再通过核聚变提供能量时，恒星就会在自身引力的作用下急剧坍缩。这种坍缩会引发一场剧烈的爆炸——超新星爆发。
中子俘获过程（n过程）: 在超新星爆发的极端环境下，存在着大量的自由中子。这些中子会以极高的速率被原子核俘获，从而形成比铁更重的元素。这个过程叫做快中子俘获（r过程），因为它发生得非常快。另一种较慢的中子俘获过程（s过程）则发生在一些恒星的晚期阶段，但r过程对大多数重元素的产生至关重要。
宇宙中的分散: 超新星爆发将这些新合成的重元素以尘埃和气体的形式抛射到宇宙空间中。这些物质会与其他星际物质混合，成为下一代恒星和行星系统的原材料。
3. 地球的形成与元素的分布
我们的太阳系，包括地球，就是大约46亿年前由这样一片富含重元素的星云坍缩形成的。
太阳系的形成: 当原始太阳星云坍缩时，中心部分形成了太阳，周围的剩余物质则在引力作用下聚集，形成了行星。
行星的分异作用（分层）: 在行星形成初期，地球还是一个炽热熔融的球体。在这个阶段，密度较大的物质会下沉，密度较小的物质会上升，这个过程叫做行星分异。
铁的命运: 铁是密度较大的元素，同时它也非常容易与氧结合形成氧化物。在地球熔融的状态下，大量的铁会作为熔融金属核心，沉降到地球的中心，形成了地球的地核。地核主要由铁和镍组成。
硅酸盐的上升: 相对较轻的硅、氧、铝、镁等元素则形成了熔岩，这些熔岩在地球表面冷却、凝固，形成了地球的地幔和地壳。
陆壳和洋壳的组成:
洋壳: 主要由玄武岩组成，富含镁、铁、钙、铝等元素。
陆壳: 主要由花岗岩组成，相对来说更富含硅、铝、钾、钠等元素，镁和铁的含量比洋壳低。
4. 为什么说陆壳和洋壳中不含有比铁更重的元素（或者含量极少）？
理解了上述过程，我们就能明白为什么陆壳和洋壳中比铁更重的元素含量极少：
地核的“黑洞”效应: 绝大多数比铁更重的元素，在地球形成早期熔融状态下，由于其相对较高的密度以及与铁的亲和力，都随着铁一起沉降到地核去了。你可以想象，地核就像一个巨大的“铁（及与其性质相似的重元素）的黑洞”。
地幔和地壳的形成过程: 当熔融状态的地球发生分异时，留在地幔和地壳的主要是那些熔点较高、相对较轻、更倾向于与硅氧结合的元素。这些元素大多在元素周期表中，位于铁之前或铁的附近。
超新星产生的重元素是如何到达地表的？ 即使超新星爆发产生了金、铂、铀等比铁更重的元素，并且这些元素也进入了原始的太阳星云，但当它们与铁共同经历地球的熔融和分异过程时，它们中的绝大多数都会被“拽”到地核去了，而不是留在表面形成陆壳或洋壳的主要成分。
但是，这里需要非常非常精确地说明一下：
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为什么这些稀有的重元素还能在地表找到？
火山活动和岩浆上升: 尽管大部分重元素沉到了地核，但由于地球内部的对流和火山活动，少量被困在地幔中的重元素，随着岩浆上升，有可能被带到地表附近。
地质作用的富集: 一些特殊的化学和物理过程，例如矿化作用，可以将极其微量的稀有金属聚集起来，形成可供开采的矿藏。例如，黄金经常与石英等矿物共生，它们的形成与热液活动有关。
陨石撞击: 在地球漫长的历史中，也曾受到富含重金属的陨石撞击，这些陨石将一部分地外物质带到了地球表面。
所以，当我们说“陆壳和洋壳中不含有比铁更重的元素”时，更准确的说法是：在构成陆壳和洋壳的大部分岩石成分中，比铁更重的元素的含量微乎其微，远远低于组成地壳和地幔的主体元素。 这些比铁更重的元素绝大多数被集中在地球的金属核心中。
总而言之，这整个过程就像一个宇宙级的筛子和炼金术：恒星在不同阶段制造出不同种类的元素，然后超新星爆发将更重的元素播撒出去。当我们的地球形成时，它经历了一次剧烈的“内部分拣”，密度大的元素（主要是铁和那些与铁亲和力强的重元素）沉向中心，形成了地核，而相对较轻的元素则构成了地幔和地壳。因此，我们日常接触到的地表岩石，其成分主要是由铁之前的元素构成的。
网友意见
含啊，只是含量小。例如铜矿，金矿，铀矿
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