元素の宇宙地球化学的分類

last update: 2005/08/01

元素の宇宙地球化学的分類

元素の宇宙地球科学的分類とよばれているものは、 惑星の進化のステージに対応して何種類かある。

過程分類
太陽系星雲の中の集積過程volatility
初期地球での分化などGoldschmidt 分類
マグマの生成compatible/incompatible

volatility

厳密に定義しようとすれば、太陽系星雲条件下の平衡組成で、 その元素が含まれる化合物の昇華点の低さが volatility である。 ただし、星雲条件下といっても、時間と場所に依存するし、ひとつの元素が いくつかの化合物に含まれることもあるので、そのへんは場合に応じて 適切な定義をする。

アルカリ元素の volatility

太陽系の分化した天体においては、アルカリ元素が volatility に応じて 著しく分別していることが知られている。アルカリ元素では volatility は 重い元素ほど大きい。したがって、volatility の低い方から高い方に Li, Na, K, Rb, Cs の順番で、Cs が最も volatile である。この分別がいつ起こり、 その counterpart がどうなってしまったのかはいまだに未解決の問題である。 [情報源:中村講演]

これに対し、アルカリ土類金属は、アルカリ元素より総じて refractory である。

Goldsmidt 分類

siderophile elements

理屈から言えば、鉄よりも酸化物になりにくい元素が siderophile elements である。
HSE (highly siderophile elements) : マントルには chondrite 基準で 1 % より 少ない量しか入っていない
Pt, Re, Os, Ir, Pd, Ru, Rh, Au
MSE (moderately siderophile elements)
重要なものは Ag, W など
[情報源:Walker and Walker 論文]

情報源

[講演] 中村昇(神戸大理)「アエンデ隕石のコンドリュールの Rb-Sr 同位体系」 at 教室談話会 (2005/08/01) 名古屋大学理学部 E 館 E557 号室

[科学論文] R.J. Walker and D. Walker (2005) Does the Core Leak? EOS, 86(25), 237, 242.

[本] H. Palme and Hugh St. C. O'Neil (2004) Cosmochemical Estimates of Mantle Composition, in "Treatise on Geochemsitry Vol.2"

[本] Robin Gill (1989) "Chemical Fundamentals of Geology"