地球化学复习重点报告

绪论:

1.地球化学:地球化学是研究地球及其子系统(含部分宇宙)的化学组成、化学作用和化学演化的科学.

2.地球化学研究的基本问题:

① 元素(同位素)在地球及各子系统中的组成 ② 元素的共生组合和存在形式 ③ 研究元素的迁移

④ 研究元素(同位素)的行为 ⑤ 元素的地球化学演化 3.地球化学的研究思路:

“见微而知著”。通过观察原子、研究元素(同位素),以求认识地球和地质作用地球化学现象。

4.简述地球化学的研究方法: A.野外工作方法:

① 宏观地质调研

② 运用地球化学思维观察、认识地质现象

③ 在地质地球化学观察的基础上,根据目标任务采集各种地球化学样品 B.室内研究方法:

④ 量的测定,应用精密灵敏的分析测试方法,以取得元素在各种地质体中的含量值 ⑤ 质的研究,也就是元素结合形态和赋存状态的研究

⑥ 动的研究,地球化学作用过程物理化学条件的测定和计算。包括测定和计算两大类。 ⑦ 模拟地球化学过程,进行模拟实验。 ⑧ 测试数据的多元统计处理和计算。 第一章:基本概念

1.地球化学体系:我们把所要研究的对象看作是一个地球化学体系,每个地球化学体系都有一定的时间连续,具有一定的空间,都处于特定的物理化学状态(T、P等) 2.丰度:一般指的是元素在这个体系中的相对含量(平均含量)。

3.分布:元素的分布指的是元素在一个化学体系中(太阳、陨石、地球、地壳、某地区)整体的总的含量特征。

4.分配:元素的分配指的是元素在各地球化学体系内各个区域、各个区段中的含量。 5.研究元素丰度的意义:

① 元素丰度是每一个地球化学体系的基本数据

以在同一体系中或不同体系中用元素的含量值来进行比较,通过纵向(时间)、横向(空间)上的比较,了解元素基本特征和动态情况,从而建立起元素集中、分散、迁移等系列的地球化学概念。是研究地球、研究矿产的重要手段之一。

② 研究元素丰度是研究地球化学基础理论问题的重要素材之一。

宇宙天体是怎样起源的?地球又是如何形成的?地壳中主要元素为什么与地幔中的主要元素不一样?生命是怎么产生和演化的?这些研究都离不开地球化学体系中元素丰度分布特征和分布规律。

6.获得太阳元素丰度的主要途径:

光谱分析;直接分析;利用宇宙飞行器分析测定;研究宇宙射线 7.陨石研究的意义:

① 它是认识宇宙天体、行星的成分、性质及其演化的最易获取、数量最大的地外物质; ② 也是认识地球的组成、内部构造和起源的主要资料来源;

③ 陨石中的60多种有机化合物是非生物合成的“前生物物质”,对探索生命前期的化学演化开拓了新的途径;

④ 可作为某些元素和同位素的标准样品(稀土元素,铅、硫同位素)。 8.陨石的类型:

陨石主要是由镍-铁合金、结晶硅酸盐或两者的混合物所组成,按成份分为三大类 铁陨石 石陨石 石铁陨石

9.太阳系元素的丰度特征:

① H和He是丰度最高的两种元素。这两种元素的原子几乎占了太阳中全部原子数目的98%。

② Li、Be和B具有很低的丰度,属于强亏损的元素(核子结合能低,形成后易分解),而O和Fe呈现明显的峰,它们是过剩元素(核子结合能最高,核子稳定)

③ 原子序数较低时,元素丰度随原子序数增大呈指数递减,而在原子序数较大的范围内(Z>45)各元素丰度值很相近。

④ 原子序数为偶数的元素其丰度大大高于相邻原子序数为奇数的元素。具有偶数质子数(A)或偶数中子数(N)的核素丰度总是高于具有奇数A或N的核素,即奇偶规律。

⑤ 四倍规则:质量数为4的倍数(即α粒子质量的倍数)的核素或同位素具有较高丰度。

⑥ 原子序数(质子数)或中子数是“幻数”的元素丰度高 10.地壳元素的丰度特征:

① 地壳中元素的相对平均含量是极不均一的,丰度最大的元素是O=47%,与丰度最小的元素Rn=6×10-16相差达1017倍。

前九种元素:O Si Al Fe Ca Na K Mg Ti占98.13% 前五种: 82.58%

前十五种元素占99.61%, 其余元素仅占0.39%

这表明:地壳中只有少数元素在数量上起决定作用,而大部分元素居从属地位。 ② 对比地壳、整个地球和太阳系元素丰度数据发现,它们在元素丰度的排序上有很大的不同:

太阳系:H

地壳和地球与太阳系或宇宙相比,明显地贫H, He, Ne, N等气体元素;地壳与整个地 球相比,则地壳中明显贫Fe和Mg,而富集Al和K和Na。 11.元素在主要岩石类型中的分布: A.主要类型岩浆岩中元素的分配

1.Fe,Mg、Cr,Ni、Co和铂族等,按超基性岩、基性岩、中性岩、酸性岩的顺序含量递减;

2.Ca,A1,Ti,V,Mn,Cu和Sc等在基性岩中含量最高,而在超基性岩,中性岩酸性岩中含量降低;

3.碱金属元素K、Na、Li、Rb,Cs及Si,Be、Sr、Ba、Zr、Hf、U、Th、Nb,Ta、W,Mo,Sn,Pb和稀土元素等,随着由超基性岩向基性岩,中性岩、酸性岩过渡,其含量明显递增。碱性岩中K,Na的含量达最高值;

4.某些元素在各类岩浆岩中的含量变化不大,例如Ge、Sb、As等.

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