元素丰度的概念和表示方法

自然界一切物体，如宇宙天体、地质体、生物体等都是由化学元素组成的，一种化学元素在某个自然体中的重量占这个自然体的全部化学元素总重量（即自然体的总重量）的相对份额（如百分数），称为该元素在自然体中的丰度。因此，元素丰度就是化学元素在一定自然体中的相对平均含量。丰度通常是指元素在较大自然体中的平均含量，如元素的地壳丰度，元素的地球丰度，元素的太阳系丰度等。
     如果这个自然体占据一个较小的空间位置时，习惯上称为元素的平均含量。如花岗岩中元素的平均含量，某矿区中元素的平均含量等。无论地球化学的研究领域和对象如何发生变化，研究自然体的化学组成，化学反应和化学演化始终是地球化学的基本任务。其中化学组成又是首当其冲的。因而自然体的元素丰度研究是地球化学领域极为重要的一个组成部分。特别是地球化学发展的早期阶段，世界著名的地球化学家，如克拉克，华盛顿，维尔那茨基，费尔斯曼（A.E.Ферсман），以及戈尔德斯密特都曾致力于化学元素丰度的研究。克拉克一生从事丰度研究达40余年，前后共发表了五版元素丰度的资料。克拉克被公认为地球化学的最早奠基人之一。
     由于条件所限，早期的元素丰度工作主要是指地壳元素丰度，确切地讲是大陆地壳丰度，而且局限在主要元素。由于当时对地壳结构模型的认识还很模糊，地壳元素丰度的计算比较粗糙。随着科学技术的发展，一方面从光谱技术探测太阳系和宇宙体的元素丰度，另一方面矿产资源勘测和地质科研实践，提高了对地球、地壳内部构造的认识，积累了大量有用的资料，使得元素丰度的工作向更大尺度和更小尺度两方面的延伸，通过众多地球化学家的共同努力，目前已建立起比较系统的丰度体系，如表
     在这一领域里值得一提的是我国学者黎彤。他从60年代起，针对国外学者计算丰度中存在的问题，重新计算了地壳元素丰度。尔后，又求得元素地球丰度。及陆地地壳、海洋地壳等次一级构造单元的丰度，并进一步计算中国陆壳元素丰度。不同层次的元素丰度是互相关联的，小尺度是为大尺度服务的，是建立大尺度丰度的定量基础。反过来，大尺度丰度可以作为小尺度丰度的背境值。丰度体系的建立，有助于研究各自然体系内的化学演化规律，划分各级丰度系数，说明元素在自然体中富集和贫化的状况，使得元素丰度和演化的研究更加定量化、系统化。关于几个名词的说明：
     1.克拉克值 是地壳中元素重量百分数的丰度值。这是为了表彰克拉克在这方面所作的卓越贡献，由费尔斯曼提议而命名的。
     2.区域克拉克值 是指地壳以下不同构造单元中元素的丰度值。如地盾区地壳元素丰度值。
     3.丰度系数 是指某一自然体的元素丰度与另一个可作为背景的自然体的元素丰度的比值，因为丰度体系是多层次的，所以丰度系数也是多层次的，如以地球丰度为背境，则地壳中该元素的丰度系数定义为K1=地壳丰度/地球丰度。如以地壳丰度为背境，则全球陆地地壳的该元素丰度系数定义为 K2=陆地地壳丰度/地壳丰度。依次类推。当 K＞1时，称为富集，当 K＜1时，称为贫化。
     因此，丰度系数可用来指示元素的富集和贫化及其程度。