地球化学复习题汇总

1、地球化学复习题汇总地球化学赵伦山张本仁韩吟文马振东等P1：地球化学根本问题)P5：克拉克值，地球化学睁开简史几个睁开阶段P31：元素丰度，表示单位元素在地壳平均化学丰度确定方法，克拉克值，P37：元素克拉克值的地球化学意义P68：类质同象和固溶作用P81：元素的赋存状态1，5种P88:元素迁移P123:相律P169:衰变定律P181：痕量元素地球化学，稀土元素的研究方法和意义痕量元素=微量元素复习内容及答案汇总一、地球化学研究的根本问题、学科特点及其在地球科学中的地位P1地球化学是研究地球及相关宇宙体的化学组成、化学作用和化学演化的科学，在地球化学睁开历史中从前历了较长时间的资料积累过程，随后

2、基于克拉克、戈尔施密特、维尔纳茨基、费尔斯曼等科学家的优异工作，地球化学由分其他资料描述逐渐睁开为有系统理论和独立研究方法的学科。目前地球化学已睁开成为地球科学领域的重要分支学科之一，与岩石学、构造地质学等相邻学科相互浸透与补充，极大地丰富了地球科学研究内容，在地质作用过程定量化研究中已不能或缺。地球化学的研究思路和学科特点是：1经过解析常量、微量元素和同位素组成的变化，元素相互组合和赋存状态变化等追索地球演化历史；2利用热力学等现代科学理论讲解自然系统化学变化的原因和条件，商议自然作用的机制；3将地球化学问题置于地球和其子系统岩石圈、地壳、地幔、地核等中进行解析，以个系统的组成和状态拘束作用

3、过程的特点和元素的行为。围绕原子在自然环境中的变化及其意义，地球化学研究主要涉及四个根本问题：1研究地球和动质体中元素和同位素的组成；2研究元素的共生组合和赋存形式；3研究元素的迁移和循环；4研究元素和同位素迁移历史和地球的组成、演化历史、地球化学作用过程。1/7二、简述痕量元素地球化学研究解决的主要问题痕量元素地球化学理论使好多地质难题瓜熟蒂落，其可解决的主要问题有：1使元素分配的研究进入定量和动向研究阶段；2为确定地质地球化学过程的物理化学条件供应了新的研究路子；3开辟了依照固态岩石和矿物中痕量元素丰度数据，商议岩浆、热液和古聚积盆地水介质化学成分，源区特点及睁开演化历史的重要路子；4为鉴

4、别各种岩石和矿床成因，供应了定量化的指示信息；5为解析微量元素在地壳中的分别和集中，特别是浓集成矿的系统问题提供了依照三、试举例说明稀土元素地球化学在地学研究中的作用P190稀土元素稀土元素指原子序数57La71Lu的16个元素，由于他们的电子构型特别凑近，因此它们拥有十分周边的化学和物理性质。平时把原子序数小的稀土元素(LaEu)称轻稀土LREE，原子序数大的稀土元素(Gd-Lu)称重稀土HREE,中间的几个稀土元素SmHo称中稀土。稀土元素在地质作用过程中可发生变化，平时15个稀土元素因拥有周边的化学习惯而呈趋于一致变化，假设某个稀土元素由于一些特定地质作用的影响而发生异常变化时，异常程度

5、以标准化曲线上该元素与相邻元素丰度值内插值的偏离值表示，如Eu的异常能够用公式：Eu/(Sm+Gd)/2=Eu表示，称Eu异常，若是Eu为正当称为正异常，Eu为负值，称拥有负异常。在地学研究中平时把稀土元素作为一组元素进行一致的解析研究，能够经过稀土总量、轻稀土总量、重稀土总量，LREE/HREE，以及某个稀土元素的异常值等进行地质作用性质的谈论。?为了除掉稀土元素的奇偶效应，在进行稀土元素研究中，要用球粒陨石等标准物质对所获得的岩石稀土元素丰度进行标准化办理，标准化后的稀土模式能够鉴别岩石有对于球粒陨石稀土组成的分馏情况，利用稀土元素地球化学特点能够有效地商议岩石成因、成岩构造环境及其形成、

6、演化历史。?如利用玄武岩的稀土元素配分模式图能够确定玄武岩产出的构造地址和演化性质，假设玄武岩的轻稀土富集，既拥有右倾的稀土配分模式，那么指示该玄武岩的源区地幔是富集地幔，多属板内玄武质熔浆，平时与地幔柱活动相关，这类2/7玄武岩主要包括大陆溢流玄武岩、洋岛玄武岩；若是玄武岩的重稀土富集，既拥有左倾的稀土配分模式，指示该玄武岩的地幔源区是损失的，他们平时形成于洋中脊，但在洋中脊玄武岩中也有一些是轻稀土富集型的?玄武岩；若是玄武岩的轻稀土/重稀土=1，既拥有平坦的稀土配方模式，说明该玄武岩的源区地幔属正常地幔，没有明显的局部熔融作用发生和易熔物质的抽离。四、试述元素的结合规律和赋存状态P54元素

7、是地球物质组成的根本单元，自然界，陨石和地球物质都由金属相、硅酸盐相和硫化物三相组成，且不相同自然系统中三相的元素根本一致。研究显示Fe、Co、Ni、Pt族元素等结合形成金属相；Si、Al、Ca、Mg、O、Fe等结合形成硅酸盐相；S、Fe、Cu、Zn、Ni、Co、Pt族元素等结合形成硫化物，反响同一类岩石中特定的元素多相伴存在，元素的结合拥有必然的规律。自然界元素的组合和元素的结合规律对元素的迁移和存在形式有重要影响。元素的赋存状态也称存在形式、结合方式、相态、迁移形式等，指元素在迁移历史的某个阶段所处的物理化学状态及与其共生元素的结合性质，包括了元素所处的物态、化合物种类和形式、键型、价态、

8、在晶体构造中的配位地址等物理化学特点。因此，元素的赋存状态是化学反响的产物，是系统各种条件的函数。研究元素的赋存状态对示踪元素的迁移历史，研究地球化学条件有重要意义。五、试述地壳中元素的主要赋存形式元素是组成地壳物质的根本单位，在地壳中元素的主要赋存形式有：1独立矿物，如金刚石C。独立矿物可经过肉眼或显微镜下矿物学鉴别能够区分的单元素矿物，用机械的或物理的方法即可分别出这些单元素矿物颗粒进行研究。(2)类质同象，也称为构造混入物。以类质同象存在的元素由于参参加主元素矿物的晶格，用机械学的方法不能够使二者分别，欲使其分别只有破坏原晶格。因此，类质同象与独立矿物相同，元素属于较牢固的结合形式。超显

9、微非构造混入物，这类形式的成因和性质目前还不十分清楚，但大量的精巧的观察和解析都发现却存在一种颗粒极细的混入物。其主若是不据有主矿3/7物晶格地址，因此是独立化合物，但又不形成能够进行矿物学研究的颗粒，其成因和性质介于独立矿物和类质同象之间。胶体吸附状态，元素以离子或化合物分子形式被胶体颗粒表面，矿物晶面，解理面所吸附。为一种非独立化合物形式。元素以离子态或单独分子存在，又不参加寄主矿物的晶格构造，因此是一种结合较弱、易于交换和分其他赋存状态活性赋存状态。(5)与有机质结合形式，地壳中广泛存在的生物及各种有机质除集中了亲生物元素如C、N、P、Ca等元素外，还吸附大量金属和非金属组成其次要组分，

10、其主要以金属有机化合物、金属有机络合物、螯合物，以及有机胶体等形式吸附离子。六、试论述自然水体中Ph值对元素迁移的控制规律P100水圈是地质作用的重要圈层，自然水体的正常Ph值介于49。在地质作用过程中，自然水体因溶解各种物质，酸碱度偏离中性，Ph值发生变化。当与自然气体物质接触时，因溶解酸酐而酸化；当自然水体与岩石接触，矿物的水解作用使K、Na等离子进入水体，水溶液向碱性方向变化。自然水体的酸碱度能够对元素的迁移起控制作用。氢氧化物积淀，Ph值由低到高排列，元素的性质表现偏酸到偏碱的变化，碱性元素在较高PH值的系统中迁移，Ph值小于4时，全局部两性元素的迁移能力很弱。由于元素的积淀迁移规律受

11、介质的Ph值影响，溶液Ph值增高，拥有碱性和弱碱性的元素化合物Fe2O3等溶解减低，而酸性元素化合物SiO2等溶解增高，既碱性元素在酸性介质中易迁移，碱性介质中易积淀；而酸性元素在碱性条件下已于活化迁移，在酸性环境下将积淀。只在强酸和强碱条件下迁移，在中性水体中难溶。介质Ph值的变化控制含H和Oh-的化学平衡反响，对可造成元素迁移的电离反响、复分解反响、水解、中和以及络合反响都有明显的控制作用，胶体的形成、牢固性，以及胶系统统对离子的吸附作用等都受环境Ph值的影响。在地表水溶液中元素的搬运有四种根本种类-易溶盐类、碱土金属的碳酸盐或硅酸盐、Fe、Mn、P等元素胶体、硅酸盐或铝硅酸盐颗粒。4/7

12、七试论述自然界氢氧同位素分馏的几种主要分馏反响P246123161718氧和氢是自然界分布最广的元素，氢有H、H.H三个同位素，O有O、O、O三个牢固同位素，一般用原子比率18O/16O或相对富集浓度氢氧同位素的主要分馏反响有：1蒸发凝聚反响，各种同位素分子的蒸气压与分子质量成反比，因此，水气相富集轻同位素，水液相富集重同位素；2水岩同位素同位素平衡反响，水与岩石中矿物发生氢氧同位素交换到达平衡会以致分馏，在25oC分馏系数较大。水岩反响会是岩石中18O增高，而水体中16O会富集；3矿物晶格化学键对氧同位素的选择，由于矿物的化学成分、晶体构造、形成温度、氧化物状态等都影响同位素分馏的方向和强度

13、，高氧化态矿物平时富集重同位素，而低氧化态矿物那么富集氢同位素。分馏次序为SiO-Si键SiOAlMg，Fe含OH的矿物。4生物分馏作用，由于植物的光合作用使18O在植物中富集，而释放出的O富集16O；动物的有机体中也富集18O，因此生物碳酸盐和有机质中都富集中同位素。八什么是同位素地球化学，简要说明同位素分馏作用的分类同位素地球化学是研究地球和宇宙中核素的形成、丰度，以及在自然作用中分馏和衰变规律的科学。拥有相同质子数的核素即元素，一种元素能够有不相同数量的中子，即当元素拥有不相同数量的中子称为元素的同位素。轻的牢固同位素相对质量差较大,在地质作用中由质量差所引起的相对丰度变异，称同位素分馏

14、作用。依照分馏作用的性质、条件，可将同位素分馏作用分为以下几种：1、物理分馏,也称质量分馏，是同位素间质量差异引起的一系列同质量相关性质比重。熔点、密度的渺小差异。2、动力分馏，是含有两种同位素的分子，由于质量不相同以致他们参加化学反响活性的差异。3、平衡分馏，指在化学反响中反响物和生物之间物态、相态、价态以及化学键性质的变化，石轻重同位素分别富集在不相同分子中而发生的分异。5/7、生物化学分馏，是由于生物活动和有机反响的同位素分馏效应。八、试论述同位素年代学的根本源理，解析影响等时线年龄结果可靠性的主要因素P218放射性同位素的衰变不相同于一般的化学反响，拥有4个特别性质：1、衰变发生在原子

15、核内部，反响使一种核素转变为另一种核素；2、衰变自觉地不断发生，并保持恒定的衰变比率；3、衰变不受物理化学条件的变化影响；18表示氧同位素组成。4、衰变前和衰变后核素的原子数可是时间的函数。由于放射性同位素的上述特点，放射性同位素的衰变吻合(Rutheford)衰变定律单位时间内衰变的原子数与现存的放射性母体的原子数成正比，该定律即同位素年代学的根本源理。常用的同位素地质年龄有SmNd；RbSr；UPb；KAr、40Ar39Ar和14C正确获得岩石或矿物同位素年龄，需要满足四个根本条件：1、放射性母体与子体有必然的丰度，并有可精确测定的方法。2、其放射性衰变常数和半衰期，且半衰期应和所测定的矿物、岩石的地质年龄数量级周边；3、放射性母体除放射性衰变外没有丧失和增加；4、放射性成因子体除了放射性衰变获得外，没有其他本源，也不会丧失，即放射性衰变在封闭系统中完成。九同位素衰变定律，P168不牢固核素不断自觉地放射出质点和能量，改变核组成而转变为牢固的核素，这类过程称和衰变。核衰变反响与一般化学反响性质不相同，可概括为放射性衰变定律：单位时间内衰变的原子数与现存的放射性母体原子数成正比，dN/dtN。即核衰变发生在原子核内部；衰变反