铝、铁元素为何地壳富含而海水贫缺

铝、铁元素约占地壳质量的8.3%和5.1%，仅次于氧、硅元素，位居地壳中元素分布的第三、四位。而在海水中，铝、铁元素均属于微量元素（含量小于1 mg/L）。为什么会出现这么大的差异呢？

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元素在自然界中的分布迁移，是一个非常复杂的物理和化学过程。但是，从总体上来讲，铝、铁元素属于易沉积的元素。铝元素在自然界中主要以铝硅酸盐矿[如长石（K 2O·Al2O 3·6SiO2）、高岭土（Al2O3·2SiO2·2H2O）、沸石（Na2O·Al2O3·3SiO2·2H2O）]、铝土矿（主要成分Al2O3）形式存在。含铁的主要矿石有赤铁矿（Fe2O3），磁铁矿（Fe3O4），褐铁矿（2Fe2O3·3H2O），菱铁矿（FeCO3），黄铁矿（FeS2）等。

假设铝、铁元素以离子形式（Al3+、Fe3+、Fe2+）在海水（水体）中大量存在，那么它们就有很大的概率与一些阴离子作用形成沉淀而沉积下来。游离的亚铁离子也易被氧化为铁离子，下列以铁离子作为铁元素的代表进行简单介绍：

氢氧化铝、氢氧化铁的溶解度很小。

Al3+、Fe3+具有较强的水解倾向，如：(www.xing528.com)

水合铁离子实际上呈浅紫色，但平时所见的铁盐溶液的颜色是黄色、棕黄色或红棕色，这是因铁离子水解所引起的，如Fe（OH）2+离子呈黄色。当pH 等于3左右时，铁离子已完全水解生成胶状水合氧化铁沉淀，即通常所说的氢氧化铁。

空气中的二氧化碳使海水中存在一定浓度的碳酸氢根离子。海水中主要离子的含量如下：

表11　海水中主要离子的含量

铝离子、铁离子浓度较大时，会与碳酸氢根离子发生双水解。

同理，Fe3+与碳酸氢根离子反应的K 值为3.4×1014。可见Al3+、Fe3+在海水中的水解反应是非常完全的，即铝、铁元素不可能以离子形式存在于海水中。所以，铝、铁元素主要以氧化物的水合物或氧化物形式沉积在地壳中。