为什么地球上的铱元素很少,而陨石中含量却很高?

铱元素(Ir)是一种稀有金属,属于铂族元素,在地壳中的含量极低,只有0.001ppm,相比之下,铂元素的含量是它的10倍,而黄金的含量是它的40倍,银和汞是它的80倍。铱元素是地壳中含量最低的九种元素之一。

和地壳中的很低含量相比,铱元素在陨石中的浓度就比较高了,大约是0.5ppm,是地壳浓度的500倍。

正是这种特性,使得铱元素成为研究陨石的一种重要参考元素,比如6500万年前恐龙灭绝的原因一开始有很多种说法,但是后来大家普遍认可是由一颗小行星撞击造成的,而关键证据就是那个时期地层中铱元素浓度异常高,这种全球性的铱元素分布也说明了这颗小行星的影响也是全球性的。

6500万年前灭绝恐龙的小行星的证据之一就是全球性分布的铱元素
6500万年前灭绝恐龙的小行星的证据之一就是全球性分布的铱元素

那么为什么地壳中的铱元素含量如此之低呢?

这就不得不说到铱是目前发现的密度仅次于锇的金属,它的密度高达22.56克/立方厘米,而锇的密度通常被认为是22.59克/立方厘米,几乎不分上下。

而且铱的化学性质非常稳定,是已知最耐腐蚀的金属之一,就连能融化黄金的王水都不能侵蚀铱。

与许多原子量高于铁的元素一样,铱只能通过中子星合并和可能罕见类型的超新星中的r 过程(快速中子俘获)自然形成。

小行星带上的小行星中含有更多的铱元素
小行星带上的小行星中含有更多的铱元素

太阳系刚形成的时候,形成地球和小行星的原材料中都含有差不多浓度的铱。但是当地球形成以后,密度更大的铱会不断的沉降到地球核心,最终导致地壳中的铱含量变得微乎其微。而还处于原始状态的小行星或陨石则没有这样的问题,它们的铱含量自然比地壳更高。

总之,铱在小行星上相对丰富而在地球上很少的现象主要是由于它们在形成过程中的物理和化学性质决定的。小行星内部的分化过程和地球早期的内部沉降作用是造成这种差异的主要原因。

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