元素的地球化学迁移复习提纲

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地球化学复习资料

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克拉克值:元素在地壳中的丰度。

浓度克拉克值:是元素在某一地质体中的平均含量与其克拉克值之比,反映元素在地质体中的浓集程度。

浓集系数:元素在矿床中的最低可采品位与克拉克值的比值。

元素的地球化学亲和性:在自然体系中元素形成阳离子的能力和所显示出的有选择地与某种阴离子结合的特征,称为元素的地球化学亲和性。

类质同像:某些物质在一定的外界条件结晶时,晶体中的部分构造位置随机的被介质中其他质点所占据,结果只引起了晶格常数的微小变化,晶体的构造类型、化学键类型等保持不变,这一现象叫“类质同像”。

亲氧性元素:只能与氧形成高度离子键的元素称为亲氧性元素。

亲硫性元素:只能与硫形成高度共价键的元素称为亲硫性元素。

元素的地球化学迁移:当元素发生结合状态变化并伴随有元素的空间位移时,称元素发生了地球化学迁移。

地球化学障:在元素迁移途中,如果环境的物理化学条件发生了急剧变化,导致介质中原来稳定迁移的元素其迁移能力下降,元素因形成大量化合物而沉淀,则这些引起元素沉淀的条件或因素就称为地球化学障。

氧化障:大部分元素再以氢氧化物形式存在时,低价易迁移,当环境突然转变为氧化环境时,元素迁移能力急剧降低,环境突然转变处就构成氧化障。

还原障:当元素呈酸根或络合物形式存在时,易高价迁移,当环境突然转变为还原环境时,元素迁移能力急剧降低,环境突然转变出就构成还原障。

简单分配系数KD:在温度、压力一定的条件下,微量元素在两相平衡分配时其浓度比为一常数(KD ),KD成为分配系数。

总分配系数D:用于研究微量元素在矿物集合体及与之平衡的溶体之间的分配关系,常用岩石中所有矿物的分配系数与岩石中各矿物含量乘积之和表达,称为总分配系数。

相容元素:在岩浆结晶作用过程中,那些容易以类质同像的形式进入固相的微量元素,称为相容元素。

不相容元素:在岩浆结晶作用过程中,那些不容易以类质同象的形式进入固相的微量元素,称为不相容元素。

大离子亲石元素:如K、Rb、Cs、Sr、Ba等,它们的离子半径大、离子电荷低、离子电位π<3,易溶于水,化学性质活泼,地球化学活动性强。

地球化学复习资料

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地球化学复习资料地球化学复习资料第⼀章绪论⼀、地球化学的定义地球化学是研究地球及⼦系统(含部分宇宙体)的化学组成、化学作⽤和化学演化的科学(涂光炽)。

地球化学是研究地球的化学成分及元素在其中分布、分配、集中、分散、共⽣组合与迁移规律、演化历史的科学。

⼆、地球化学研究的基本问题第⼀:元素(同位素)在地球及各⼦系统中的组成(量)第⼆:元素的共⽣组合和存在形式(质)第三:研究元素的迁移(动)第四:研究元素(同位素)的⾏为第五:元素的地球化学演化第⼆章⾃然体系中元素的共⽣结合规律⼀、元素地球化学亲和性的定义在⾃然体系中元素形成阳离⼦的能⼒和所显⽰出的有选择地与某种阴离⼦结合的特性称为元素的地球化学亲和性。

⼆、亲氧元素、亲硫元素与亲铁元素的特点①:离⼦结构:最外层2、8个电⼦稳定结构,最外层18电⼦,最外层8—18电⼦②:电负性:较⼩,⼤,③:化学键:离⼦键,共价键,⾦属键④:氧化物的⽣成热:氧化物⽣成热⼤于FeO,⼩于FeO,氧化物⼩于亲氧元素、硫化物⼩于亲硫元素⑤:集中分布情况:岩⽯圈,硫化物——氧化物过渡圈,铁—镍核⑥:容积曲线:下降部分,上升部分,最低部分三、其它的概念离⼦电位(π):是离⼦电价(W)与离⼦半径(R)的⽐值,即π=W/R电离能:指从原⼦电⼦层中移去电⼦所需要的能量。

电离能愈⼤,则电⼦与原⼦核之间结合得愈牢固。

电⼦亲和能:原⼦得到电⼦所放出的能量(E)叫电⼦亲和能。

E越⼤,表⽰越容易得到电⼦成为负离⼦。

电负性:中性原⼦得失电⼦的难易程度。

或者说原⼦在分⼦中吸引价电⼦的能⼒叫电负性。

表⽰为:X=I+E (X:电负性;I:电离能;E:电⼦亲和能)周期表上,以Li的电负性为1.0,得出其它元素相对电负性。

化学键:离⼦键(电⼦交换),共价键(电⼦共⽤),⾦属键(价电⼦⾃由移动),范德华键(分⼦间或惰性原⼦间,存在弱的偶极或瞬时偶极),氢键(也属分⼦间静电⼒,含H的分⼦与其它极性分⼦或负离⼦间)四、元素的地球化学化学分类(⼽式分类)亲氧(亲⽯)、亲硫(亲铜)、亲铁、亲⽓根据地球中阴离⼦中氧丰度最⾼,其次是硫(主要形成氧的化合物和硫化物);⽽能以⾃然⾦属形式存在的丰度最⾼的元素是铁,因此,元素的地球化学亲和性主要分为以下三类:①亲氧性(亲⽯)元素;②亲硫性(亲铜)元素;③亲铁元素。

地球化学复习概要

地球化学复习概要

1、地球化学:就是地球的化学,它是研究地球(广义的也包括部分天体)的化学组成、化学作用及化学演化的学科,它是地学和化学的边缘学科。

2、丰度: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的相对份额,元素丰度是化学元素在一定自然体中的相对平均含量。

3、类质同象:某种物质在一定外界条件下结晶时,晶体中的部分构造位置被介质中的其他元素(如原子、离子、络离子、分子)所占据而只引起晶格常数的微小改变,晶格构造类型、化学键类型、离子正负电荷的平衡保持不变或相近,这种现象称为类质同象。

4、稀土元素:指原子序数从57到71的15个镧系元素,在周期表中属ⅢB族,同族中的39号元素钇一般也看做稀土元素。

5、分配系数:分为简单分配系数、复合分配系数、对数分配系数、总分配系数,总分配系数D又称岩石分配系数,是矿物的简单分配系数和岩石中矿物的百分含量乘积的代数和。

// 总分配系数:又称为岩石的分配系数,它是用来讨论微量元素在岩石(矿物集合体)和与之平衡的熔体之间的分配关系的。

6、地球化学亲和性:在自然体系中元素形成阳离子的能力和所显示出的有选择的与某种阴离子结合的特性;主要有亲氧性元素、亲硫性元素、亲铁性元素。

7、微量元素(?):又称痕量元素,指研究体系中元素含量小于0.1%的元素。

8、环境地球化学:是介于环境科学和地球化学之间的一门新兴边缘交叉学科,研究人类赖以生存的地球环境的化学组成、化学作用、化学演化与人类相互关系的科学。

9、不相容元素(ICE):D小于1的元素, 随着结晶程度的增长而逐步在残余岩浆中富集.如Rb、Cs、Ba、Sr、Zr、Nb、Th、REE、P等10、相容元素(CE):D大于1的元素,倾向在矿物晶体中富集,并随这些矿物的晶出而逐步在残余岩浆中贫化.如Fe、Co、Ni、Cr、Mg等11、生物标志化合物:指沉积有机质、原油、油页岩、煤中那些来源于活的生物体,在有机质演化过程中具有一定稳定性,没有或较少发生变化,基本保存了原始生化组分的碳骨架,记载了原始生物母质的特殊分子结构信息的有机化合物。

地球化学复习要点

地球化学复习要点

地球化学复习要点1太阳系的元素丰度特征答:①原子序数较低的元素区间,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区间(Z>45)各元素丰度值很相近;②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(P)或偶数中子数(N)的核素丰度总是高于具有奇数P或N的核素,这一规律称为Oddo-Harkins(奥多--哈根斯)法则,亦即奇偶规律;③H和He是丰度最高的两种元素,这两种元素几乎占了太阳中全部原子数目的98%;④与He相邻近的Li、Be和B具有很低的丰度,属于强亏损的元素,而O和Fe呈现明显的峰,为过剩元素;⑤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。

此外还有人指出,原子序数(Z)或中子数(N)为“幻数”(2、8、20、50、82和126等)的核素或同位素丰度最大。

例如,4He(Z=2,N=2)、16O(Z=8,N=8)、40Ca(Z=20,N=20)和140Ce(Z=58,N=82)等都具有较高的丰度。

2为什么碳质球粒陨石可以作为太阳系的初始物质的代表答:因为阿伦德(Allende)碳质球粒陨石(1969年陨落于墨西哥,CⅢ型)以及其他碳质球粒陨石(尤其是CⅠ型)中的非挥发性元素丰度几乎与太阳气中观察到的非挥发性元素丰度完全一致。

3地壳元素丰度的研究方法都有哪些答:目前应用比较广泛的有:①陨石类比法;②地球模型和陨石的类比法;③地球物理类比法等。

4地球体系中元素的赋存形式都有哪些答:(1)独立矿物。

指形成能够用肉眼或显微镜下进行矿物学研究的颗粒,粒径大于0.001mm,并且可以用机械的或物理的方法分离出单矿物。

(2)类质同象形式。

也称结构混入物,由于参加主要元素矿物晶格,用机械的或化学的方法不易使二者分离,欲使其分离,只有破坏原矿物的晶格。

(3)超显微非结构混入物。

也称超显微包体或机械混入物等,颗粒小于0.001mm,其主要物征是不占据矿物的晶位置,因此是独立化合物,但又不形成可以进行矿物学研究的颗粒。

地球化学复习资料

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地球化学复习资料地球化学复习资料地球化学是研究地球上各种元素及其在地球内外圈层中的分布、迁移和转化规律的科学。

它不仅是地球科学的重要分支,也是研究地球演化和资源勘探的基础。

在地球化学的学习过程中,我们需要掌握一些重要的知识和概念,下面将对其中的一些内容进行复习。

一、地球的成分和结构地球是由各种元素组成的,主要包括铁、氧、硅、镁等。

这些元素在地球内部以不同的方式分布,形成了地球的结构。

地球可以分为地壳、地幔和地核三个主要部分。

地壳是地球最外层的一层,主要由硅酸盐矿物组成。

地幔是地壳与地核之间的一层,主要由硅、镁、铁等元素组成。

地核是地球的内核,主要由铁和镍等重金属元素组成。

二、地球化学循环地球化学循环是指地球上各种元素在地球内外圈层之间的迁移和转化过程。

地球化学循环可以分为大气圈、水圈、岩石圈和生物圈等几个部分。

大气圈是指地球上的气体层,其中包括氧气、二氧化碳等。

水圈是指地球上的水资源,包括海洋、河流、湖泊等。

岩石圈是指地球上的岩石层,其中包括地壳和地幔。

生物圈是指地球上的生物体,包括植物、动物等。

三、地球化学元素地球化学元素是指地球上各种元素的种类和含量分布。

地球上的元素可以分为常量元素、痕量元素和微量元素等几个类别。

常量元素是地球上含量最丰富的元素,主要包括氧、硅、铝等。

痕量元素是地球上含量较少但对地球化学过程有重要影响的元素,主要包括锰、铜、锌等。

微量元素是地球上含量非常少的元素,主要包括金、银、铂等。

四、地球化学过程地球化学过程是指地球上各种元素在地球内外圈层中的迁移和转化过程。

地球化学过程可以分为地球化学风化、沉积作用、岩浆活动等几个环节。

地球化学风化是指地球上岩石和矿物受到气候、水文等因素的作用而发生分解和溶解的过程。

沉积作用是指地球上岩石和矿物在水体中沉积和沉淀的过程。

岩浆活动是指地球上岩浆从地幔上升到地壳的过程,形成火山和岩浆岩等地质现象。

五、地球化学资源地球化学资源是指地球上含有有用元素和化合物的矿石和矿床。

地球化学复习重点

地球化学复习重点

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。

应用地球化学复习资料

应用地球化学复习资料

应用地球化学复习资料地球化学是研究地球上各种元素在地球内部和外部环境中的分布、运移和转化规律的学科。

地球化学的研究对象包括地壳、地幔、地核、大气、水体等各个地球圈层。

地球化学的研究方法主要包括野外地质调查、实验室分析、数学模拟等。

地球化学复习资料是为了帮助学生巩固和复习地球化学知识而准备的学习材料。

它包括了地球化学的基本概念、原理、实验方法、数据分析等内容。

下面将从以下几个方面介绍地球化学复习资料的内容:1. 地球化学基础知识:地球化学复习资料首先会介绍地球化学的基本概念和基本原理,如元素、同位素、地球化学循环等。

学生可以通过学习这些基础知识来建立对地球化学的整体认识。

2. 地球化学元素:地球化学复习资料会详细介绍地球化学元素的分类、分布规律和地球化学意义。

学生可以通过学习地球化学元素的特点和应用来了解地球化学元素在地球系统中的作用。

3. 地球化学循环:地球化学复习资料会介绍地球化学循环的基本过程和机制,如碳循环、氮循环、硫循环等。

学生可以通过学习地球化学循环来了解地球上各种元素的运移和转化规律。

4. 地球化学实验方法:地球化学复习资料会介绍地球化学实验方法的基本原理和操作步骤,如化学分析方法、同位素分析方法等。

学生可以通过学习地球化学实验方法来了解地球化学实验的基本原理和技术。

5. 地球化学数据分析:地球化学复习资料会介绍地球化学数据分析的方法和技巧,如数据处理、统计分析等。

学生可以通过学习地球化学数据分析来了解如何从实验数据中提取有用的信息。

除了以上内容,地球化学复习资料还可以包括地球化学的应用领域和前沿研究进展等内容。

学生可以通过学习这些内容来了解地球化学的应用和发展趋势。

总之,地球化学复习资料是为了帮助学生巩固和复习地球化学知识而准备的学习材料。

它包括了地球化学的基本概念、原理、实验方法、数据分析等内容。

通过学习地球化学复习资料,学生可以进一步加深对地球化学的理解和应用。

地球化学复习资料讲解

地球化学复习资料讲解

地球化学复习资料绪论1.地球化学:地球化学研究地壳(尽可能整个地球)中的化学成分和化学元素及其同位素在地壳中的分布、分配、共生组合、集中分散及迁移循徊规律、运动形式和全部运动历史的科学。

2.研究对象:地球(、、、、、、)太阳系3.研究内容:①元素的分布、分配②元素集中、分散、共生组合、迁移规律核心:元素的化学作用和变化。

4.学科特点(1)对象:地球、地壳等及地质作用用地球化学方法研究以认识自然作用。

(2)以化学等为基础,着重于化学作用。

矿物岩石学:由结构构造了解成因构造地质学:由物理运动了解过程古生物学:由形态获得信息(3)理论性与应用性理论性:从化学角度查明过程、原因应用性:生态环境及治理、农业。

矿产资源勘探、开发5.地球化学的研究方法I.野外工作方法(1).现场宏观观察:①地质现象的时空结构②查明区内各种地质体的岩石-矿物组成及相关作用关系③由此提供有关地球化学作用的空间展布、时间顺序和相互关系(2)地球化学取样:①代表性②系统性(空间、时间、成因)③统计性..室内研究方法(1)精确灵敏的测试方法(2)研究元素的结合形式和赋存状态(3)作用过程物理化学条件的测定(、、ƒo2、、、)(4)自然作用的时间参数(5)实验室模拟自然过程(6)多元统计计算和建立数学模型6.地球化学的发展趋势经验性→理论化定性→定量单学科研究→多学科结合研究理论和方法的发展使其参与和解决重大科学问题的能力不断增强。

第一章太阳系和地球系统元素的丰度1.太阳系元素组成的研究方法直接采样分析(地壳岩石、陨石等)光谱分析(太阳)由物质的物理性质与成分的对应关系推算(行星)利用飞行器观察、直接测定或取样分析测定气体星云或星际间物质分析研究宇宙射线2.陨石:落到地球上的行星物体碎块,即从行星际空间穿越大气层到达地表的星体残骸3. 陨石的分类4.陨石的化学成分(1)铁陨石:主要由金属(98%)和少量其它矿物如磷铁镍古矿[()3P]、陨硫铁()、镍碳铁矿(3C)和石墨等组成。

地球化学复习资料要点

地球化学复习资料要点

绪论地球化学学科的研究内容1)元素及同位素在地球及各子系统中的组成2)元素的共生组合及赋存形式3)元素的迁移和循环4)研究元素(同位素)的行为5)元素的地球化学演化。

简述地球化学学科的研究思路和研究方法:研究思路:见微而知著,即通过观察原子之微,以求认识地球和地质过程之著。

研究方法:一)野外阶段: 1)宏观地质调研。

明确研究目标和任务,制定计划2)运用地球化学思维观察认识地质现象3)采集各种类型的地球化学样品二)室内阶段:1)“量”的研究,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分配量。

元素量的研究是地球化学的基础和起点,为此,对分析方法的研究的要求:首先是准确;其次是高灵敏度;第三是快速、成本低2)“质”的研究,即元素的结合形式和赋存状态的鉴定和研究3)地球化学作用的物理化学条件的测定和计算4)归纳、讨论:针对目标和任务进行归纳、结合已有研究成果进行讨论。

第一章1.克拉克值:元素在地壳中的丰度,称为克拉克值。

元素在宇宙体或地球化学系统中的平均含量称之为丰度。

丰度通常用重量百分数(%),PPM(百万分之一)或g/t表示。

指所研究元素在其中的含量大大超过它在岩石总体平:富集矿物2. 均含量的那种矿物。

3.载体矿物:指岩石中所研究元素的主要量分布于其中的那种矿物。

4. 浓集系数 =工业利用的最低品位/克拉克值。

为某元素在矿床中可工业利用的最低品位与其克拉克值之比。

5.球粒陨石:是石陨石的一种。

(约占陨石的84%):含有球体,具有球粒构造,球粒一般为橄榄石和斜方辉石。

基质由镍铁、陨硫铁、斜长石、橄榄石、辉石组成。

划分为: E群——顽火辉石球粒陨石,比较稀少;O群——普通球粒陨石: H亚群—高铁群,橄榄石古铜辉石球粒损石;L亚群—低铁群,橄榄紫苏辉石球粒陨石;LL亚群—低铁低金属亚群;C群——碳质球粒陨石,含有碳的有机化合物和含水硅酸盐,如烷烃、芳烃、烯烃、氨基酸、卤化物、硫代化合物等。

为研究生命起源提供重要信息。

地球化学第三章篇-元素迁移

地球化学第三章篇-元素迁移

VS
氧化还原反应
元素在氧化或还原条件下,发生电子得失 反应,改变了其存在形式和迁移能力。
生物迁移
生物吸收和排泄
植物和动物通过吸收和排泄作用,将元素从环境中富集到体内,然后在死亡后 将元素以有机物形式固定下来。
生物活动
动物和植物的活动,如啃食、挖掘等,可以改变元素在环境中的分布和迁移路 径。
03
CATALOGUE
05
CATALOGUE
未来研究方向与展望
深入研究元素迁移机制
深入研究元素在地球化学过程中的迁移机制, 包括物理迁移、化学迁移和生物迁移等,揭示 元素迁移的内在规律和影响因素。
探索元素在复杂环境中的迁移行为,如土壤、 水体、大气等环境介质中元素的迁移转化过程 ,建立更加精准的迁移模型。
深入研究元素在地球化学循环中的迁移机制, 揭示元素在地球各圈层之间的循环规律和相互 影响。
元素迁移影响因素
物理因素
温度变化
温度变化可以影响元素的溶解度、扩散速度 和活动性,从而影响元素在地球化学体系中 的迁移。
压力变化
压力变化可以改变元素的溶解度和活动性,从而影 响元素在地球化学体系中的迁移。
地壳运动
地壳运动如地震、火山喷发等,可以导致元 素在地球化学体系中的重新分布和迁移。
化学因素
加强元素迁移与环境变化关系的研究
深入研究元素迁移与全球气候变化、环境污染、生态退化等环境问题之间 的关系,揭示元素迁移对环境变化的响应和影响。
开展跨学科合作,综合运用地球化学、环境科学、气候学等多学科理论和 方法,深入探究元素迁移与环境变化之间的相互作用机制。
针对全球环境问题,开展跨国界的合作研究,共同应对全球环境挑战,推 动地球科学的发展。

(完整word版)地球化学复习资料

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(完整word版)地球化学复习资料球类陨石:主要由基质、球粒、金属和一些特殊矿物集合体等组成。

碳质球类陨石是球粒陨石中的一个特殊类型,含有碳的有机化合物分子,并且主要由含水硅酸盐组成。

CI型陨石为什么能够作为太阳系元素丰度标准?I型碳质球类陨石中难挥发元素的丰度与太阳一致,且未经受热变质作用影响、形成于远离太阳的较低温区域,是最原始的太阳星云凝聚物资。

因而,它能保持着太阳星云中非挥发元素的初始丰度。

第二章复习题1、元素的地球化学亲和性元素地球化学亲和性:主要指阳离子在自然体系中趋向同某种阴离子化合的倾向。

又可指在自然体系中元素形成阳离子的能力和所显示出的有选择地与某种阴离子结合的特性。

2、戈尔德斯密特的元素地球化学分类1)、亲石元素:离子的最外层电子层具有8电子(S2P6)惰性气体型的稳定结构,与氧容易成键,主要集中于硅酸盐相。

2)、亲铜元素:离子的最外层电子层具有18铜型结构(s2p6d10)在自然界中容易与硫形成化合物,这些元素在分配时,主要分配在硫化物相中。

3)、亲铁元素:离子最外层电子层具有8-18过渡型结构,这种元素同氧、硫的化合能力较差,倾向于形成自然元素,因此,这类元素倾向分配在金属相中4)、亲气元素:原子最外层具有8个电子,原子半径大,具有挥发性或易形成挥发性化合物,主要分布在大气圈中。

5)、亲生物元素:这类元素主要富集在生物圈中。

3、类质同像的概念类质同像概念:某种物质在一定的外界条件下结晶时,晶体中的部分构造位置被介质中的其他质点(原子、离子、络离子或分子)所占据而只引起晶格常数的微小改变,晶格构造类型、化学键类型、离子正负电荷的平衡保持不变或相近,这种现象称类质同像。

5、影响元素类质同像的物理化学条件1)、组份浓度---“补偿类质同像”一种熔体或溶液中如果缺乏某种组份,当从中晶出包含此种组份的矿物时,熔体或溶液中性质与之相似的其他元素就可以类质同像代换的方式加以补充。

2)氧化还原电位.7、电负性;1衡量中性原子得失电子的难以程度2电负性(X)=I(电力能)+E(电子亲和能)3同一周期元素由左到右X值增大,酸碱度与之一致4金属与非金属分界线是元素酸碱性分界线5提供自然反应系中的酸碱度的标准6反映原子的电子层结构特征7决定元素在结合规律中的亲和性与酸碱性8、研究元素类质同像的地球化学意义1)、确定了元素的共生组合。

地球化学 期末复习提纲

地球化学 期末复习提纲

地球化学期末复习提纲2014.01 |1、地球化学:研究地球及子系统(含部分宇宙体)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)元素及同位素在地球及各子系统中的组成(丰度和分配);2)元素的共生组合及赋存形式;3)元素的迁移和循环;4)研究元素(同位素)的行为;5)元素的地球化学演化。

3、电离能:从原子层中移去电子所需要的能量。

4、电子亲和能:原子得到电子所放出的能量。

5、电负性:中性原子得失电子的难易程度。

6、元素的地球化学亲和性:在自然体系中元素形成阳离子的能力和所显示出的有选择地与某种阴离子结合的特性称为元素的地球化学亲和性。

7、根据亲和性把元素进行分类:亲硫元素(亲铜元素)、亲氧元素(亲石元素)、亲铁元素、亲气元素。

8、亲氧元素特点:(又称亲石元素),有惰性气体的电子层结构,即离子的最外电子层具有8电子惰性气体型(s2p6)的稳定结构,电负性较小,与氧形成高度离子键,亲氧元素与氧结合以后形成的氧化物、含氧盐等矿物是构成岩石圈的主要矿物形式,易熔于硅酸盐熔体,主要集中在岩石圈。

9、亲硫元素特点:(又称亲铜元素)有18或18+2的外电子层结构,电负性较高,与硫形成高度共价键,亲硫元素和硫结合生成的硫化物、硫盐等常常和铜的硫化物共生,易熔于硫化铁熔体,主要集中于硫化物—氧化物过渡带;10、类质同像:某些物质在一定的外界条件下结晶时,晶体中的部分构造位置随机地被介质中的其他质点(原子、离子、配离子、分子)所占据,结果只引起晶格常数的微小改变,晶体的构造类型、化学键类型等保持不变,这一现象称为“类质同象”。

11、类质同像置换法则:(1)戈氏法则:该法则从相互置换的质点的电价、半径的角度判断,适用于离子键化合物。

A优先法则:两种元素电价相同,半径较小者优先进入矿物晶格。

B捕获允许法则:两种离子半径相似而电价不同时,较高价的离子优先进入矿物晶格。

C隐蔽法则:两个离子具有相近的半径和相同的电荷,则它们因丰度的比例来决定自身的行为,丰度高的主量元素形成独立矿物,丰度低的微量元素进入矿物晶格,为主量元素所“隐蔽”。

地球化学复习资料讲解

地球化学复习资料讲解

地球化学复习资料绪论1.地球化学:地球化学研究地壳(尽可能整个地球)中的化学成分和化学元素及其同位素在地壳中的分布、分配、共生组合associations、集中分散enrichment-dispersion及迁移循徊migration cycles规律、运动形式forms of movement和全部运动历史的科学。

2.研究对象:地球(minerals、rocks、atomsphere、water bodies、crust、mantle、core)太阳系3.研究内容:①元素的分布、分配②元素集中、分散、共生组合、迁移规律----核心:元素的化学作用和变化。

4.学科特点(1)对象:地球、地壳等及地质作用---用地球化学方法研究以认识自然作用。

(2)以化学等为基础,着重于化学作用。

矿物岩石学:由结构构造了解成因构造地质学:由物理运动了解过程古生物学:由形态获得信息(3)理论性与应用性理论性:从化学角度查明过程、原因应用性:生态环境及治理、农业。

矿产资源勘探、开发5.地球化学的研究方法I.野外工作方法(1).现场宏观观察:①地质现象的时空结构②查明区内各种地质体的岩石-矿物组成及相关作用关系③由此提供有关地球化学作用的空间展布、时间顺序和相互关系(2)地球化学取样:①代表性②系统性(空间、时间、成因)③统计性.II.室内研究方法(1)精确灵敏的测试方法(2)研究元素的结合形式和赋存状态(3)作用过程物理化学条件的测定(e.g.pH、Eh、ƒo2、salinity、concentration、ionization strength)(4)自然作用的时间参数(5)实验室模拟自然过程(6)多元统计计算和建立数学模型6.地球化学的发展趋势经验性→理论化定性→定量单学科研究→多学科结合研究理论和方法的发展使其参与和解决重大科学问题的能力不断增强。

第一章太阳系和地球系统元素的丰度1.太阳系元素组成的研究方法直接采样分析(地壳岩石、陨石等)光谱分析(太阳)由物质的物理性质与成分的对应关系推算(行星)利用飞行器观察、直接测定或取样分析测定气体星云或星际间物质分析研究宇宙射线2.陨石:落到地球上的行星物体碎块,即从行星际空间穿越大气层到达地表的星体残骸3. 陨石的分类4.陨石的化学成分(1)铁陨石:主要由金属Ni-Fe(98%)和少量其它矿物如磷铁镍古矿[(Fe,Ni,Co)3P]、陨硫铁(FeS)、镍碳铁矿(Fe3C)和石墨等组成。

地球化学中的元素迁移与地球演化

地球化学中的元素迁移与地球演化

地球化学中的元素迁移与地球演化地球化学是研究地球上元素的分布、迁移和演化的学科。

元素的迁移、转化和演化是地球化学中的重要概念。

本文旨在探讨地球化学中的元素迁移与地球演化。

一、元素迁移1. 大气的化学反应大气中的化学反应和气候变化会导致元素的迁移。

例如,空气中的二氧化碳可以通过光合作用被植物吸收。

但是,如果大气中的二氧化碳过多,这会导致气候变化,从而影响植物、动物和人类的生活。

2. 地球内部的活动地球内部的活动可以导致元素的迁移。

例如,火山喷发会释放大量的二氧化硫和二氧化碳,这些化合物可以迁移到大气中。

地震可以引起水的迁移,使地下水和地表水的量减少或增加。

3. 水文循环水文循环是指地球上水从大气、陆地、河流、湖泊和地下水中循环。

水循环可以导致元素的迁移。

例如,雨水可以在流经泥土和岩石时溶解许多化学物质,如盐和氧化物。

这些溶解的物质可以在水循环过程中被运输到其他地方。

二、地球演化1. 地球的起源地球的起源始于46亿年前,当时太阳系的尘埃和气体聚集在一起形成了行星原始物质云。

这些物质经历了相当长时间的凝聚和熔化,形成了一个小行星,也就是我们现在的地球。

2. 大陨石撞击在地球早期的几亿年中,地球曾遭受数次大撞击。

这些撞击激发了地球的内部能量和热力学运动,导致了地球内部物质的循环和迁移。

这些撞击也使地球表面的岩石和矿物质发生了巨大的化学变化。

3. 活动板块地球表面的21个板块在持续不断地移动。

板块的移动导致了地球内部物质的运动和迁移,也导致了地球表面的地震和火山喷发。

这些运动和迁移使得大量的元素从地球内部向外部迁移。

三、结论地球化学中的元素迁移和地球演化是密切相关的。

地球上发生的各种化学和地球物理过程会导致元素的转化和迁移,从而对地球表面的化学组成和演化产生深刻影响。

了解和研究这些过程对我们了解地球的过去和现在具有十分重要的意义。

地球化学复习提纲

地球化学复习提纲

地球化学复习提纲第一章绪论地球化学——是研究地球及其子系统(含部分宇宙体)的化学组成、化学作用和化学演化的科学。

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)地球的历史与演化;地球化学研究思路——“见微而知著”,通过观察原子之微,以求认识地球和地质作用之著。

采集样品的要求:(1)明确的代表性;(2)系统性;(3)统计性;化学元素的丰度与分布丰度——一种化学元素在某个自然体中的重量占这个自然体总重量的相对份额(如百分数),称为该元素在自然体中的丰度。

克拉克值——是地壳中元素的重量百分数的丰度单位。

区域克拉克值——是指地壳不同构造单元中元素的丰度值。

如克拉通地壳元素丰度值。

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。

例:以地球丰度为背境,则地壳中该元素的丰度系数定义为:K=地壳丰度/地球丰度当K>1时,称为富集,当K<1时,称为亏损。

重量丰度:以重量单位表示的元素丰度。

确定太阳系元素组成的途径①对太阳及其它星体辐射的光谱进行定性、定量测定。

②直接测定地球岩石、月球岩石和各类陨石;③利用宇宙飞行器对临近地球的星体进行观察和测定;④分析测定气体星云、星际间物质和宇宙线的组成?太阳系元素丰度规律①氢和氦是丰度最高的两种元素,其原子数几乎占太阳中全部原子数目的98%②原子序数较低的范围内(Z<45),元素丰度随原子序数增大呈指数递减,而(Z>45)各元素丰度值很相近。

③质量数为4的倍数的核素或同位素具有较高丰度。

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。

⑤锂、铍和硼具有很低的丰度,属于强亏损的元素,而O和Fe呈现明显的峰,它们是过剩元素。

陨石类型:石陨石(球粒陨石:约含10%的金属;非球粒陨石:约含1%的金属);石铁陨石:约含50%的金属;铁陨石:金属含量大于90%;地球元素丰度计算法陨石类比法:直接利用陨石的化学成分,经算术平均求出地球的元素丰度;地球模型和陨石类比法;地球物理类比法,也称层壳模型物理类比法;地球元素丰度特征①地球物质的90%由铁、氧、硅、镁四种元素组成;②地球元素丰度也遵循太阳系元素丰度的基本规律,如奇偶规律、递减规律等等。

地球化学复习资料要点

地球化学复习资料要点

绪论地球化学学科的研究内容1)元素及同位素在地球及各子系统中的组成2)元素的共生组合及赋存形式3)元素的迁移和循环4)研究元素(同位素)的行为5)元素的地球化学演化。

简述地球化学学科的研究思路和研究方法:研究思路:见微而知著,即通过观察原子之微,以求认识地球和地质过程之著。

研究方法:一)野外阶段: 1)宏观地质调研。

明确研究目标和任务,制定计划2)运用地球化学思维观察认识地质现象3)采集各种类型的地球化学样品二)室内阶段:1)“量”的研究,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分配量。

元素量的研究是地球化学的基础和起点,为此,对分析方法的研究的要求:首先是准确;其次是高灵敏度;第三是快速、成本低2)“质”的研究,即元素的结合形式和赋存状态的鉴定和研究3)地球化学作用的物理化学条件的测定和计算4)归纳、讨论:针对目标和任务进行归纳、结合已有研究成果进行讨论。

第一章1. 克拉克值:元素在地壳中的丰度,称为克拉克值。

元素在宇宙体或地球化学系统中的平均含量称之为丰度。

丰度通常用重量百分数(%),(百万分之一)或表示。

2. 富集矿物:指所研究元素在其中的含量大大超过它在岩石总体平均含量的那种矿物。

3. 载体矿物:指岩石中所研究元素的主要量分布于其中的那种矿物。

4. 浓集系数=工业利用的最低品位/克拉克值。

为某元素在矿床中可工业利用的最低品位及其克拉克值之比。

5.球粒陨石:是石陨石的一种。

(约占陨石的84%):含有球体,具有球粒构造,球粒一般为橄榄石和斜方辉石。

基质由镍铁、陨硫铁、斜长石、橄榄石、辉石组成。

划分为: E群——顽火辉石球粒陨石,比较稀少;O群——普通球粒陨石: H亚群—高铁群,橄榄石古铜辉石球粒损石;L亚群—低铁群,橄榄紫苏辉石球粒陨石;亚群—低铁低金属亚群;C群——碳质球粒陨石,含有碳的有机化合物和含水硅酸盐,如烷烃、芳烃、烯烃、氨基酸、卤化物、硫代化合物等。

为研究生命起源提供重要信息。

地球化学复习提纲

地球化学复习提纲

绪论1。

简要说明地球化学研究的基本问题.1)地球系统中元素及同位素的组成问题;2)地球系统中元素的组合和元素的赋存形式;3)地球系统各类自然过程中元素的行为(地球的化学作用)、迁移规律和机理;4)地球的化学演化,即地球历史中元素及同位素的演化历史.2。

简述地球化学学科的研究思路和研究方法。

1)自然过程在形成宏观地质体的同时也留下了微观踪迹,其中包括了许多地球化学信息;2)自然界物质的运动和存在状态是环境和体系介质条件的函数;3)地球化学问题必须至于地球或其其子系统中进行分析,以系统的组成和状态来约束作用的特征和元素的行为.地球化学研究方法:反序法和类比法第一章太阳系和地球系统的元素丰度1.简述太阳系元素丰度的基本特征。

1)随元素原子序数增大,元素丰度呈指数下降;原子序数〉45的元素,元素丰度变化明显;2)原子序数为偶数的元素,其元素丰度大于相邻的奇数元素;3)元素氢和氦有极高的元素丰度;4)锂、铍、硼元素丰度严重偏低;5)氧和铁元素丰度显著偏高。

2。

简介地壳元素丰度特征。

1)地壳元素丰度差异大:丰度值最大的元素(O)是最小元素(Rn)的1017倍;丰度值最大的三种元素之和达82。

58%;丰度值最大的九种元素之和达98.13%;2)地壳元素丰度的分布规律与太阳系基本相同。

3。

地壳元素丰度特征与太阳系、地球对比说明什么问题?1)元素丰度对元素原子序数作图,可看出地壳元素丰度的分布规律与太阳系的基本相同,说明其形成具有同一性;2)地壳元素丰度值最大的10个元素与太阳系、地球的相比,其组成及排列顺序有差别。

地壳元素分布规律与太阳系存在差异是由于在地球形成的过程中轻元素的挥发产生;而与地球元素分布规律相比存在差异,则为地球演化过程中元素的重新分配造成,具体表现为较轻易熔的碱金属铝硅酸盐在地球表层富集,而较重的难熔镁、铁硅酸盐和金属铁则向深部集中。

4.克拉克值?浓度克拉克值?地壳元素丰度值(克拉克值)有何研究意义?元素在地壳中的丰度;元素在某一地质体中的平均含量与其克拉克值之比,反映元素在地质体中的浓集程度;1)为研究地球的形成、化学分异及地球、地壳元素的成因等重大问题提供信息;2)确定了地壳体系的总特征;3)元素克拉克值可作为衡量元素相对富集或贫化的标尺;4)据元素克拉克值可获得地壳中不同元素平均含量间的比值,提供重要的地球化学信息.第二章元素结合规律与赋存形式1.元素地球化学亲和性?在自然体系中元素形成阳离子的能力和所显示出的有选着地与某种阴离子结合的特性。

地球化学复习重点(部分)

地球化学复习重点(部分)

绪论:1.地球化学的定义:地球化学是研究地球及其子系统(含部分宇宙体)的化学组成、化学机制和化学演化的科学。

2.地球化学研究的基本问题:(1)地球系统中元素及同位素的组成问题(2)元素的共生组合和赋存形式问题(3)元素的迁移和循环(4)地球的历史与演化。

第一章:1.陨石的分类: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类:(1)铁陨石:主要由金属Ni-Fe(98%)和少量其它矿物如磷铁镍古矿[(Fe,Ni,Co)3P]、陨硫铁(troilite)(FeS)、镍碳铁矿(Fe3C)和石墨(graphite)等组成。

(2)石陨石:主要由硅酸盐矿物silicate minerals组成。

根据它是否含有细小而大致相近的球状硅酸盐结构而进一步分为球粒陨石和无球粒陨石。

球粒主要是橄榄石和辉石,有时为玻璃;无球粒陨石缺乏球粒结构,成分上与前者也有差异。

(3)石-铁陨石:由数量大体相等的Ni-Fe 和硅酸盐(主要是橄榄石,偶尔辉石)组成。

2.地壳、地球和太阳系元素丰度组成特征及其差异的原因:太阳系:H>He>O>C>Ne>N>Fe>Si>Mg>S;特征规律:1.原子序数较低的范围内,元素的丰度随原子序数增大而呈指数递减,而在原子序数较大的范围内(Z>45)个元素丰度值很接近;2.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;3.H 和He的丰度最高的两种元素;4.与He向邻近的Li和Be、B具有很低的丰度,属于强亏损的元素;5.在元素丰度曲线上O和Fe呈明显的峰,它们是过剩元素;6.质量数为4的倍数的核素和同位素具有较高丰度;地球:Fe>O>Mg>Si>Ni>S>Ca>Al>Co>Na;特征:1.地球物质的90%由Fe、O、Si和Mg四纵元素组成;2.含量大于1%的元素有Ni、Ca、Al、和S;3.Na、K、Cr、Co、P、Mn和Ti的含量均在0.01%-1%扥范围;地壳:O>Si>Al>Fe>Ca>Na>K>Mg>Ti>H ;特征:①与地球和太阳系相比,最丰富的十种元素是O-Si-Al-Fe-Ca-Na-K-Mg-Ti-H;②不均匀性:前13种元素占地壳总重的99.7%;其余只占0.3%。

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第三章元素的地球化学迁移
1.元素地球化学迁移概念、形式及特

2.元素活化、沉淀的规律
3.水溶液中元素的迁移形式、影响因

4.离子强度、活度、溶度积
5.氧化障、还原障
6.如何知道氧化–还原条件
7.元素迁移的研究方法、化学模型
8.吉布斯相律、戈尔德施密特相律、
柯尔仁斯基相律
9.惰性组分、活性组分
10.渗滤作用、扩散作用
第六章常温水–岩体系地球化学
1.地表环境的特点
2.河水、海水前三位的阴阳离子各为
哪些
3.表生反应类型
4.胶体的特点及其形成方式
5.胶体吸附规律与离子交换规律
6.为什么普通造岩矿物风化强度顺序
与鲍温反应序列相反
7.硅酸盐、硅铝酸岩风化作用及硅、
铝的迁移
8.铁锰的地球化学行为相似,为什么
铁锰往往可以形成单独矿床
9.举例说明重金属元素的表生富集机

10.石灰岩与白云岩的形成机理如何第七章高温水–岩体系地球化学
1.热液性质、成分、来源如何
2.NaCl–H2O–CO2体系意义
3.热液交代作用与区域变质热液作用
的差异?
4.矽卡岩形成的化学机理
5.热液成矿作用中元素的富集机理第八章硅酸盐熔融体系地球化学
1.批次熔融
2.岩浆的物理和化学性质
3.岩浆中挥发分的种类及其作用
4.为什么岩浆中会形成岛、链、层、
架状硅酸盐
5.基性岩的“基性”意义
6.不混熔性
7.微量元素在岩浆结晶过程中的地球
化学行为
第九章有机地球化学
1.有机地球化学定义、研究对象、内
容及任务
2.有机质的类型、在时间和空间上是
如何分布的
3.碳的地球化学循环途径有哪些?循
环的对象是什么
4.有机质同位素特征如何
5.生物标志化合物能提供什么信息?
有何用途
6.烟的主要组成成分有哪些?成煤的
主要作用过程如何?
7.石油的有机地球化学特征是什么?
它的形成条件如何?
8.有机质对于金属成矿作用的作用是
什么?。

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