地球化学计算题
地球化学作业习题(含标准答案)
地球化学作业习题1、为什么硅酸盐矿物中 K 的配位数经常比 Na的配位数大?答: K 和 Na都属于碱性元素,其离子半径分别为: 1.38A 和 1.02A(Krauskopf etal,1995) 或1.59 和 1.24A(Gill,1996) 。
以与阴离子 O2-结合为例, O2-离子半径 1.40A(Krauskopf etal,1995)+ 2- + 2-或 1.32(Gill,1996), 根据阳离子与氧离子半径比值与配位数关系,K+/O2-= 0.9857, Na+/O2-=0.7286 ,由于等大球周围有 12 个球,而在离子晶体中,随阳离子半径的较小,为达到紧密接触,因此配位数也要减少,因此,在硅酸盐矿物中 K 的配位数经常比 Na的配位数大,前者与氧的配位数为8, 12,而后者为 6,8 。
2、Zn2+和 Mg2+的离子半径相近,但在天然矿物中,前者经常呈四面体配位,后者则常呈八面体配位,为什么?答:这是由于二者地球化学亲和性差异造成的, Mg2+离子半径 0.72A ,Zn2+离子半径≈0.70A ,二者离子半径相近,但是前者的电负性为 1.2, 后者电负性为 1.7 ,在与氧形成的化学键中,前者 71% 为离子键成分,后者离子键成分仅为 63%。
前者易于亲氧,后者则是典型的亲硫元素。
根据确定配位数的原则, Zn2+/S2-=0.41(Krauskopf et al,1995) ,因此闪锌矿形成典型的四面体配位,而后者2+ 2-Mg2+/O2-=0.51 ,因此呈八面体配位。
林伍德电负性法则 - 具有较低电负性的离子优先进入晶格当阳离子的离子键成分不同时,电负性较低的离子形成较高离子键成分 ( 键强较高 ) 的键,它们优先被结合进入矿物晶格,而电负性较高的离子则晚进入矿物晶格。
例如,Zn2+的电负性为2+ 2+857.7kJ/mol ,Fe2+的电负性为 774 kJ/mol ,而 Mg2+的电负性为 732 kJ/mol ,用林伍德法则判断,三个元素中 Mg2+和 Fe2+优先进入晶格组成镁铁硅酸盐, Zn2+则很难进入早期结晶的硅酸盐晶格,这与地质事实十分吻合。
地球化学作业习题(含标准标准答案)
地球化学作业习题1、为什么硅酸盐矿物中K地配位数经常比Na地配位数大?答: K和Na都属于碱性元素,其离子半径分别为:1.38A和1.02A(Krauskopf et al,1995)或1.59和1.24A(Gill,1996).以与阴离子O2-结合为例,O2-离子半径1.40A(Krauskopf et al,1995)或1.32(Gill,1996),根据阳离子与氧离子半径比值与配位数关系,K+/O2-=0.9857, Na+/O2-=0.7286,由于等大球周围有12个球,而在离子晶体中,随阳离子半径地较小,为达到紧密接触,因此配位数也要减少,因此,在硅酸盐矿物中K地配位数经常比Na地配位数大,前者与氧地配位数为8,12,而后者为6,8.b5E2R。
2、Zn2+和Mg2+地离子半径相近,但在天然矿物中,前者经常呈四面体配位,后者则常呈八面体配位,为什么?答:这是由于二者地球化学亲和性差异造成地,Mg2+离子半径0.72A,Zn2+离子半径≈0.70A,二者离子半径相近,但是前者地电负性为1.2,后者电负性为1.7,在与氧形成地化学键中,前者71%为离子键成分,后者离子键成分仅为63%.前者易于亲氧,后者则是典型地亲硫元素.根据确定配位数地原则,Zn2+/S2-=0.41(Krauskopf et al,1995),因此闪锌矿形成典型地四面体配位,而后者Mg2+/O2-=0.51,因此呈八面体配位.p1Ean。
林伍德电负性法则-具有较低电负性地离子优先进入晶格当阳离子地离子键成分不同时,电负性较低地离子形成较高离子键成分(键强较高)地键,它们优先被结合进入矿物晶格,而电负性较高地离子则晚进入矿物晶格.例如,Zn2+地电负性为857.7kJ/mol,Fe2+地电负性为774 kJ/mol,而Mg2+地电负性为732 kJ/mol,用林伍德法则判断,三个元素中Mg2+和Fe2+优先进入晶格组成镁铁硅酸盐,Zn2+则很难进入早期结晶地硅酸盐晶格,这与地质事实十分吻合.电负性决定了元素之间相互化合时地化学键性,因此可以用电负性大小来衡量离子键地强弱,由此判断元素进入矿物晶格地先后顺序.Zn2+(0.083nm)与Mg2+(0.078nm)、Fe2+(0.083nm)地离子性质很相似,若按戈氏法则从相互置换质点间地电价和半经地角度进行判断,Zn2+应于早期进入铁镁硅酸盐晶格.由于Zn2+地电负性较大,化合时共价键性较强,难于以类质同象方式进入Fe2+和Mg2+结晶矿物中,Zn2+往往在硅酸盐熔体晚期结晶形成ZnSiO4(硅锌矿)和Zn4[Si2O7][OH]2.2H2O)(异极矿)等矿物.林伍德电负性法则更适合于非离子键性地化合物.DXDiT。
矿大地球化学复习资料(重点计算题)
绪论1.概念地球化学是研究地球及子系统(含部分宇宙体)的化学组成、化学机制(作用)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(同位素)的组成2)元素的共生组合和存在形式3)研究元素的迁移和循环4)地球的历史与演化3.地球化学的研究方法1野外地质考察与样品采集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。
2室内测试分析资料处理与分析过程机制模型建立制约分析与正演、反演模型修正,建立模式第一章1.地球化学体系按照地球化学的观点,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空间,都处于特定的物理化学状态(C、T、P等),并且有一定的时间连续。
2.丰度一般指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(如百分数)。
因此元素就是化学元素在一定自然体中的相对平均含量。
分布,一般指元素在这个体系中的相对含量(平均含量),即元素的“丰度”,体系中元素的相对含量是以元素的平均含量来表示的,其实“分布”应当比“丰度”具有更广泛的涵义3.克拉克值地壳中元素重量百分数的丰度值4.陨石是从星际空间降落到地球表面上来的行星物体的碎片。
陨石的化学成分陨石主要是由镍-铁合金、结晶硅酸盐或两者的混合物所组成,陨石类型按成份分为三类:1)铁陨石(siderite)主要由金属Ni,Fe(占98%)和少量其他元素组成(Co,S,P,Cu,Cr, C等)。
2)石陨石(aerolite)主要由硅酸盐矿物组成(橄榄石、辉石)。
这类陨石可以分为两类,即决定它们是否含有球粒硅酸盐结构,分为球粒陨石和无球粒陨石。
3)铁石陨石(sidrolite)由数量上大体相等的Fe-Ni和硅酸盐矿物组成,是上述两类陨石的过渡类型。
5.太阳系元素丰度具有以下规律1.H和He是丰度最高的两种元素。
2.原子序数较低的范围内,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。
2021地球化学-地球化学综合练习(精选试题)
地球化学-地球化学综合练习1、超显微非结构混入物2、分馏作用3、同位素地球化学4、同位素成分5、初始铅6、原始铅7、原生铅8、普通铅9、同位素的分类10、Rb-Sr法11、K-Ar法12、Sm-Nd法13、U-Th-Pb法14、Rb-Sr15、Pb-Pb法16、区域克拉克值17、丰度系数18、富集矿物19、载体矿物20、元素的地球化学迁移21、氧化(还原)障22、离子电位π23、放射性衰变24、α衰变25、β-衰变26、r衰变27、单衰变28、电子捕获29、衰变系列30、放射性成因铅31、稳定同位素32、同位素分馏作用33、同位素效应34、惰性组分35、什么是元素的克拉克值?克拉克值在地球化学找矿中有何作用?36、研究元素丰度有何意义?37、类质同象有何地球化学意义?38、元素为什么会迁移?迁移的实质是什么?39、什么是地球化学背景?如何确定背景值?地球化学背景有哪些种类?40、什么是地球化学异常?如何确定异常下限?地球化学异常如何分类?41、地球化学背景与地球化学异常的关系?42、在进行地球化学找矿时,依据什么原则来选择指示元素?如何选择?43、岩石地球化学找矿的基本原理是什么?44、地球化学找矿设计主要包括哪些内容?45、采样布局需要遵循哪些原则?46、野外采样土壤测量与水系沉积物测量有什么不同?47、如何防止样品加工过程中的交叉污染?48、地球化学找矿的分析方法有何要求?对样品加工有何要求?49、对化探异常进行评价时,需要评价哪些内容?50、在异常评价中,如何区分矿致异常和非矿致异常?如何区分矿体异常与矿化异常?51、如何判断矿体的赋存位置?52、地球化学体系53、元素克拉克值54、元素丰度55、元素的地球化学亲和性56、元素的赋存形式57、干酪根58、生物标志化合物59、天然气60、煤61、环境背景值62、元素的存在状态63、环境污染修复64、能斯特分配定律65、简述地球化学研究涉及的四个基本问题?66、地球化学体系的特点有哪些?67、获取宇宙元素丰度的途径包括哪些?68、陨石研究对地球形成和组成演化的意义?69、简述太阳系元素丰度的基本规律?70、自然界元素结合的基本规律?71、简述元素的地球化学亲和性分类72、类质同象置换的条件主要有哪些?73、简述戈尔德斯密特类质同象法则?74、元素赋存形式的研究方法?75、简述干酪根的形成方式?76、成煤作用主要包括哪两个阶段?各有什么特征?77、研究环境背景值的意义有哪些?78、环境地球化学研究的主要领域包括哪些?79、简述土壤污染的修复技术?80、论述类质同象规律的意义。
地球化学试题及答案
地球化学试题及答案一、单项选择题(每题2分,共20分)1. 地球化学研究的主要内容是什么?A. 地球的物理性质B. 地球的化学组成C. 地球的生物过程D. 地球的气候条件答案:B2. 地球化学中最重要的元素是什么?A. 氢B. 氧C. 碳D. 氮答案:C3. 地球化学循环中,哪个过程是最重要的?A. 水循环B. 碳循环C. 氮循环D. 硫循环答案:B4. 地球化学在环境科学中的应用主要体现在哪些方面?A. 土壤污染治理B. 大气污染控制C. 水体污染处理D. 所有以上选项答案:D5. 地球化学分析中常用的仪器是什么?A. 显微镜B. 质谱仪C. 光谱仪D. 所有以上选项答案:D6. 地球化学研究中,哪种方法可以用来确定岩石的年代?A. 放射性同位素测年B. 化学分析C. 物理测量D. 地质观察答案:A7. 地球化学中,哪个元素是生命存在的关键?A. 铁B. 铜C. 锌D. 磷答案:D8. 地球化学循环中的碳循环主要涉及哪些过程?A. 光合作用和呼吸作用B. 沉积作用和风化作用C. 火山喷发和地壳运动D. 所有以上选项答案:A9. 地球化学中,哪种元素的循环对全球气候变化影响最大?A. 碳B. 氮C. 硫D. 氢答案:A10. 地球化学研究中,哪种方法可以用来分析地下水的化学成分?A. 质谱分析B. 光谱分析C. 色谱分析D. 所有以上选项答案:D二、多项选择题(每题3分,共15分)1. 地球化学研究的领域包括以下哪些?A. 地球内部化学B. 大气化学C. 海洋化学D. 生物化学答案:ABCD2. 地球化学循环中,哪些元素的循环对生态系统至关重要?A. 碳B. 氮C. 磷D. 硫答案:ABCD3. 地球化学分析中,哪些仪器可以用于元素分析?A. 质谱仪B. 光谱仪C. 色谱仪D. 电子显微镜答案:ABC4. 地球化学在资源勘探中的作用包括哪些?A. 矿物资源定位B. 油气资源勘探C. 水资源评估D. 土壤肥力分析答案:ABCD5. 地球化学中,哪些因素会影响土壤的化学性质?A. 气候条件B. 土壤类型C. 植被覆盖D. 人类活动答案:ABCD三、判断题(每题1分,共10分)1. 地球化学是研究地球物质的化学组成、化学过程和化学演化的科学。
地球化学习题集
地球化学作业题绪论作业题1、什么是地球化学?2、试写出地球化学学科的主要奠基人及其对地球化学所作出的主要贡献。
3、试写出国内外主要的地球化学类期刊的名称(各大于3种期刊)。
4、试写出5个主要地球化学分支学科的名称。
思考题1、地球化学学科的基本特点和基本问题是什么?2、地球化学与化学和地球科学其它学科在研究思路和研究方法上有何异同?3、何谓地球化学思维?第一章太阳系和地球系统化学元素的分布与分配作业题1、何谓自然体中元素的丰度?何谓元素在自然体中的分布量?2、何谓元素的克拉克值?3、回答概念:元素的浓度克拉克值,元素的浓集系数。
4、试述载体矿物和富集矿物的概念,并举例说明其研究的意义。
讨论题1、地壳中化学元素分布的规律及其产生的原因是什么?2、试述元素无处不有定律。
3、为什么说碳质球粒陨石的组成可以代表太阳系非挥发性元素的丰度?4、以元素的丰度特征来阐述质量作用定律在地球化学研究中的意义。
5、试阐明太阳系元素含量分布的奥多-哈金斯法则产生的原因。
思考题1、太阳系、地球和地壳元素丰度特征的对比2、陨石研究对于地球形成、组成特征及其演化的意义3、元素克拉克值研究的地球化学意义。
4、地球和地壳元素丰度研究的难点是什么?5、研究大陆地壳元素丰度方法的对比。
第二章元素的结合规律与赋存状态作业题1、回答概念:类质同像、类质同像混入物、固溶体。
晶体场分裂能、晶体场稳定能和八面体择位能。
2、为什么硅酸盐矿物中K的配位数经常比Na的配位数大?3、Zn2+和Mg2+的离子半径相近,但在天然矿物中,前者经常呈四面体配位,后者则常呈八面体配位,为什么?4、指出下列微量元素经常会类质同象替代硅酸盐矿物结构中的哪种主要元素:(1)Rb,(2)Sr,(3)Ga,(4)Ti,(5)Li,(6)Ba,(7)Ge,(8)REE,(9)Pb,(10)Ni,(11)Mn.5、下列矿物键的类型是什么?(1)所有键都是离子键;(2)所有键都是共价键;(3)部分键为离子键,部分为共价键:(a)磷灰石;(b)黄铜矿;(c)萤石;(d)自然砷;(e)尖晶石。
地球化学图相关计算
地球化学图相关计算 Document number:WTWYT-WYWY-BTGTT-YTTYU-2018GT地球化学图相关计算一、计算Al2O3/(CaO+Na2O+K2O)和Al2O3/(Na2O+K2O)或A/CNK-A/NK分子(摩尔)比步骤与投图1.列出Al2O3、CaO、Na2O和K2O的分子量Al2O3分子量CaO分子量Na2O分子量K2O分子量主要氧化物分子量氧化物Al2O3CaO Na2O K2O Si2O TiO2Fe2O3FeO MnO MgO P2O5分子量2.列出所测样品的Al2O3、CaO、Na2O和K2O含量K2O含量岩性样品号Al2O3含量CaO含量Na2O含量(xηγT1) P4XT06(xηγT1) P15XT02(zηγT1) P15XT03-1(zηγT1) P4XT103.求出分子(摩尔)数(样品中Al2O3、CaO、Na2O和K2O含量除以各自氧化物的分子量)岩性样品号Al2O3分子数CaO分子数Na2O分子数K2O分子数(xηγT1) P4XT06 (=)(=)(=)(=)(xηγT1) P15XT02 (=)(=)(=)(=)(zηγT1) P15XT03-1 (=)(=)(=)(=)(zηγT1) P4XT10 (=)(=)(=)(=)4.分别求出Al2O3/(CaO+Na2O+K2O)和Al2O3/(Na2O+K2O)或A/CNK-A/NK分子 (摩尔) 比Al2O3/(Na2O+K2O)分子比(摩尔)岩性样品号Al2O3/(CaO+Na2O+K2O)分子比(摩尔)(xηγT1) P4XT06 ++= +=(xηγT1) P15XT02 ++= +==(zηγT1) P15XT03-1 ++= +=(zηγT1) P4XT10 ++= +=5.投图以Al2O3/(CaO+Na2O+K2O) 或A/CNK分子(摩尔)比X为轴和以Al2O3/(Na2O+K2O)或A/NK 为Y轴,投点即可。
水文地球化学试题及答案
水文地球化学试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 水文地球化学研究的主要对象是什么?A. 地下水的物理性质B. 地下水的化学性质C. 地下水的生物特性D. 地下水的地质结构答案:B2. 下列哪项不是水文地球化学研究的内容?A. 地下水的补给与径流B. 地下水的化学成分分析C. 地下水的污染状况D. 地下水的生物多样性答案:D3. 地下水中的溶解氧主要来源于哪里?A. 地下水与大气的接触B. 地下水与土壤的接触C. 地下水与岩石的接触D. 地下水与生物的接触答案:A4. 地下水中的离子交换作用主要影响哪些离子?A. 钠离子和氯离子B. 钙离子和镁离子C. 钾离子和硫酸根离子D. 所有离子答案:B5. 地下水中溶解的气体成分通常不包括以下哪种?A. 氮气B. 氧气C. 二氧化碳D. 氦气答案:D二、填空题(每题3分,共15分)1. 地下水中的溶解固体含量通常用______单位来表示。
答案:mg/L2. 地下水中的硬度主要取决于______离子的含量。
答案:钙和镁3. 地下水中的pH值通常在______范围内。
答案:6-84. 地下水中的______含量过高可能导致土壤酸化。
答案:硫酸盐5. 地下水中的______含量过高可能对人体健康产生影响。
答案:重金属三、简答题(每题10分,共30分)1. 简述地下水中溶解氧的作用。
答案:地下水中的溶解氧对地下水生态系统至关重要,它为微生物提供了生存和代谢所需的氧气,同时也是地下水自净能力的重要指标。
2. 解释地下水中离子交换作用的原理。
答案:地下水中的离子交换作用是指地下水中的离子与土壤颗粒表面吸附的离子发生交换的过程。
这个过程可以改变地下水的化学成分,影响水质。
3. 地下水中溶解固体含量过高会对环境和人类健康产生哪些影响?答案:地下水中溶解固体含量过高可能导致水质恶化,影响植物生长和动物生存。
对人类而言,高溶解固体含量的地下水可能对肾脏和消化系统造成负担,长期饮用可能对健康产生不利影响。
地球化学试卷(二合一,无名词解释计算
1、当以下每种物质形成时,其氧化电位是高还是低?(1) 陨石;(2)煤;(3)海底锰结核;(4)钒钾铀矿;(5)页岩中的黄铁矿;(6)鲕绿泥石。
答:高,低,高,高,低,低。
2、为什么硅酸盐矿物中K的配位数经常比Na的配位数大?(离子半径:K+的为1.38A,Na+的为1.02A,O2-的1.40A)。
答:K和Na都属于碱性元素,其离子半径分别为:1.38A和1.02A(Krauskopf et al,1995)或1.59和1.24A(Gill,1996)。
以与阴离子O2-结合为例,O2-离子半径1.40A(Krauskopf et al,1995)或1.32(Gill,1996),根据阳离子与氧离子半径比值与配位数关系,K+/O2-=0.9857, Na+/O2-=0.7286,由于等大球周围有12个球,而在离子晶体中,随阳离子半径的减小,为达到紧密接触,因此配位数也要减少。
因此,在硅酸盐矿物中K的配位数经常比Na的配位数大,前者与氧的配位数为8,12,而后者为6,8。
3、研究表明,岩浆岩和变质岩中的不同矿物具有不同的18O/16O比值,例如岩浆岩中石英一般比钾长石具有更高的18O/16O比值,试阐明控制矿物18O/16O比值大小的原因是什么?答:根据同位素理论,氧与阳离子的键强控制了矿物的18O/16O比值,一般18O富集于与氧形成更强键的矿物中。
硅酸盐中硅氧键的键强比铝氧键强大,因此石英中的18O要比钾长石更大。
4、用Rb-Sr或Sm-Nd法对岩石定年时,为什么当岩石矿物中的87Rb/86Sr或143Sm/144Nd 比值差别越大结果越好?答:为了获得精确的等时线年龄,需要等时线的斜率尽可能地准确,只有数据点沿着等时线较宽地分布才能获得斜率的准确。
很明显,也需要很精确地测定87Sr/86Sr或143Nd/144Nd值。
只有当岩石矿物中的87Rb/86Sr或143Sm/144Nd比值差别较大,且两对比值(87Rb/86Sr和87Sr/86Sr)和(143Sm/144Nd和143Nd/144Nd)都能够精确测试时。
地球化学题库
地球化学题库一、名词解释:1.REE组成模式图2.半衰期3.标型元素组合4.不相容元素5.持久性有机污染物6.地方病7.分配系数8.封闭温度9.富集地幔10.干酪根11.亏损地幔12.类质同像13.浓度克拉克值14.平衡分馏15.生物标志物16.生物地球化学循环17.生物放大18.同位素δ值19.同位素分馏20.同位素分馏系数21.同位素模式年龄22.同位素衰变定律23.微区分析24.微生物风化作用25.稀土元素组成模式图26.相对误差27.相容元素28.元素地球化学亲和性29.元素生物地球化学循环30.陨石二、简答题与计算题:1.Cu+的离子半径为0.96A,Na+的离子半径为0.98A,二者都是一价离子,离子半径相近,它们能否发生类质同像?为什么?2.持久性有机污染物的基本特征是什么?3.持久性有机污染物在环境介质中的转化与降解过程主要有哪些?4.地球化学的基本观点是什么?5.地球化学样品分析中产生误差的原因主要有哪些?6.根据下列稀土元素分析数据计算样品的δEu、δCe。
7.根据元素与生命过程和人体健康的关系,下列元素哪些是主要生命元素、哪些是必须微量元素、哪些是有毒元素?C, O, Fe, Cu, Zn, I, Se, As, U, Cd, Ra, Hg, N。
8.海水的δ18O=0,温度20℃平衡条件下水-水蒸气的氧同位素分馏系数为1.0098,在20℃平衡条件下由海水所产生的水蒸气的氧同位素组成δ18O值是多少?9.环境地球化学的基本原理是什么?10.环境工程地球化学的基本方法有哪些?11.环境工程地球化学的特点是什么?12.类质同像的基本规律有哪些?13.硫同位素标准物质的CDT的硫同位素比值32S/34S=22.22, 测得某矿山硫化物的硫同位素比值为32S/34S=23.20,计算该硫化物的δ34S值。
14.铅同位素研究的地球化学示踪意义是什么?15.什么是生物标志化合物,研究生物标志化合物的地球化学意义有哪些?16.什么是元素的地球化学亲和性?元素的地球化学亲和性分为哪几类?17.什么是元素的赋存形态?元素在固体中的主要赋存形态有哪些?18.同位素地质温度计的基本原理是什么?19.要获得准确的同位素地质年龄必须满足的条件是什么?20.已知作为标准的平均海水的氧同位素比值16O/18O=486.6, 测得某侏罗系灰岩的氧同位素比值16O/18O=472.4,计算该灰岩的δ18O值。
地球化学习题及答案
试题1一、概念题(10分,每题2分)1、浓度克拉克值2、元素的地球化学亲和性3、K不稳定常数4、 Eu5、同位素分馏系数二、问题题(40分,每题10分)1、分析在岩浆结晶分异过程中分配系数K D=0.25和K D=4这两个微量元素的地球化学行为。
(10分)2、讨论在自然界中由于氧化还原条件的变化稀土元素的分异。
(10分)3、以Rb-Sr等时线法为例说明同位素年龄测定公式。
(10分)4、试分析“氧、氢同位素纬度效应”的原因。
(10分)试题2三、概念题(10分,每题2分)1、克拉克值2、亲氧元素3、元素的地球化学迁移4、不相容元素5、同位素分馏系数四、问题题(40分,每题10分)1、A、B两个岩体在岩浆结晶过程中W元素的分配分配系数K D=0.1,和Ni元素的分配系数K D=4。
请用图示分析一下,A、B两个岩体中W、Ni这两个微量元素的地球化学行为。
K 0.1D W ()=K =4D N i)(AB2、下列为不同构造环境中玄武岩的稀土元素问题(∑REE )及稀土组成配分模式图(洋中脊玄武岩、海洋拉斑玄武岩、高铝玄武岩、大陆拉斑玄武岩)。
按从大洋→大陆环境的顺序排列出各玄武岩(用英文字母排序)并简述理由。
10100101001010010100adcb∑R E E =150*10-6n 10*10-6100*10-6360*10-6岩石球粒陨石/3、某地层剖面如下图(示意),请对该套地层(无化石)定年并简述方法原理。
1-123456E12K m砾岩,2-含砾砂岩,3-砂岩,4-同生花岗闪岩岩床,5-含海绿石泥岩,6-灰岩4、请设计两套氧同位素温度计,查明花岗岩的成岩温度及含铜石英脉的成矿温度,并简述原理。
石方解石脉-花岗岩体中的含铜石英方解石脉地球化学课程作业课程作业一元素的丰度及分布分配一、对比元素在太阳系、地球及地壳中丰度特征的异同,并讨论之。
二、你认为在地壳中惰性气体元素丰度的明显降低是什么因素所致?(请参看教材第46页,表1.14)三、根据下列元素地球相对丰度数据,求出各元素地球重量丰度值,并将Mg、Al用Wt%表示,Cu、Zr用ppm表示,Hg、U用ppb表示(Si地球重量丰度=13%)(要求:最后结果Wt%保留两位有效数字,其它取整数)。
地球化学[习题]
地球化学习题1. 获得太阳系元素丰度有那些途径?获得太阳元素丰度资料的主要途径主要有以下几种:1. 光谱分析。
对太阳和其它星体的辐射光谱进行定性和定量分析,但这些资料有两个局限性:一是有些元素产生的波长小于2900Å,这部分谱线在通过地球化学大气圈时被吸收而观察不到;二是这些光谱产生于表面,它只能说明表面成分,如太阳光谱是太阳气产生的,只能说明太阳气的组成。
2. 直接分析。
如测定地壳岩石、各类陨石和月岩、火星的样品.上个世纪七十年代美国“阿波罗”飞船登月,采集了月岩、月壤样品,1997年美国“探路者”号,2004年美国的“勇敢者”“机遇”号火星探测器测定了火星岩石的成分。
3. 利用宇宙飞行器分析测定星云和星际间物质及研究宇宙射线。
*元素丰度即元素的相对含量﹐是在证认的基础上根据谱线相对强度或轮廓推算出来的。
2. 总结太阳系元素丰度的规律。
①太阳系元素丰度随原子序数的增加而减少;②Oddo-Harkins规律(偶数规则):原子序数为偶数的元素丰度,大于奇数元素的丰度;③原子量A为4倍数的核素丰度值高,如12C、16O、40Ca等;④氢丰度最高,氦次之,而Li,Be,B很低;⑤原子量A为1~100的区域,丰度指数下降,A>100,丰度曲线平缓,56Fe丰度有一峰值。
3. 元素是怎样起源的?【P123】⏹大爆炸理论这种理论的基本观点是一切元素形成于宇宙创生时的大爆炸过程中。
元素起源的宇宙大爆炸合成学说认为,宇宙之初,全部物质都是以中子形式存在于温度极高和密度也极高的“奇点”之中(这种“奇点”是如此的奇异,以致无法用现有的理论来描述它。
)爆炸时,中子经β衰变转变成质子,进而,质子与中子或其他质子结合,开始形成较重元素的过程。
这种宇宙大爆炸学说的另一个缺陷在于,发生连续中子俘获反应的中子源来自何处。
既然宇宙初始时刻所有的中子均被消耗于和质子的反应,那么后续的中子俘获反应从何处获得额外的中子。
水文地球化学计算题及答案
水文地球化学计算题及答案1.若一块土壤中,有Fe2 +、Ca2 +、Mg2 +、K +和Na +5种离子分别的含量分别是0.2、0.2、0.1、0.09和0.06mmol/L,求:(1)盐度;(2)pH;答案:(1)盐度= 0.2+0.2+0.1+0.09+0.06= 0.65 mmol/L(2)pH= 7.102.假定地下水离子浓度(mmol/L)分别为:Ca2+=0.2、Mg2+=0.1、Cl-=0.2;计算:(1)pH;(2)盐度答案:(1)pH=7.33(2)盐度= 0.2+0.1+0.2= 0.5 mmol/L3.某处地表水表面,水温25℃,电导率24μS/cm,pH7.5,浊度0.5NTU,溶解氧3.4mg/L.请求出:(1)水的比容重;(2)水的盐度答案:(1)比容重= 1.0045 g/cm³(2)盐度= 0.092 mmol/L4.某水土样品的溶液,可供测定的离子为:Cl-=0.0085mmol/L、SO42-=0.0001mmol/L、Na+=0.0052mmol/L、Mg2+=0.0011mmol/L、Ca2+=0.00025mmol/L。
请计算:(1)盐度;(2)pH;答案:(1)盐度= 0.0085+0.0001+0.0052+0.0011+0.00025= 0.01085 mmol/L(2)pH= 6.175.若某井水离子浓度(mmol/L)分别是:Ca2+=2.2、Mg2+=2.2、HCO3-=0.2、Cl-=3.1、SO42-=0.3,请计算:(1)盐度;(2)pH答案:(1)盐度= 2.2+2.2+0.2+3.1+0.3= 7.8 mmol/L(2)pH= 6.626.若一块土壤中,有Fe2 +、Ca2 +、Mg2 +、K +和Na +5种离子分别的含量分别是 3.5、3.5、0.5、0.04和0.02mmol/L,求:(1)盐度;(2)pH答案:(1)盐度= 3.5+ 3.5+ 0.5+ 0.04+ 0.02= 7.56 mmol/L(2)pH= 7.147.某河水离子浓度(mmol/L)分别是:Ca2+=2、Cl-=1.2、Na+=3.3、Mg2+=1.3、SO42-=0.2、HCO3-=0.5,求:(1)盐度;(2)pH答案:(1)盐度= 2+1.2+3.3+1.3+0.2+0.5= 8.2 mmol/L(2)pH= 7.558.若某水土样品的溶液,可供测定的离子为:NO3-=0.03mmol/L、Cl-=0.002mmol/L、Na+=0.04mmol/L、Mg2+=0.03mmol/L、Ca2+=0.025mmol/L,求:(1)盐度;(2)pH答案:(1)盐度= 0.03+0.002+0.04+0.03+0.025= 0.095 mmol/L(2)pH= 6.869.假定一块土壤中,有Fe2 +、Ca2 +、Mg2 +、K +和Na +5种离子分别的含量分别是0.9、1.1、0.3、0.07和0.04mmol/L,求:(1)盐度;(2)pH答案:(1)盐度= 0.9+1.1+0.3+0.07+0.04= 2.44 mmol/L(2)pH= 7.0810.若某湖泊水离子浓度(mmol/L)分别是:Ca2+=2、Mg2+=0.9、Cl-=1.1、Na+=3.5、HCO3-=0.3,求:(1)盐度;(2)pH答案:(1)盐度= 2+0.9+1.1+3.5+0.3= 7.8 mmol/L(2)pH= 7.48。
地球化学图相关计算
地球化学图相关计算 The manuscript was revised on the evening of 2021地球化学图相关计算一、计算Al2O3/(CaO+Na2O+K2O)和Al2O3/(Na2O+K2O)或A/CNK-A/NK分子(摩尔)比步骤与投图1.列出Al2O3、CaO、Na2O和K2O的分子量Al2O3分子量CaO分子量Na2O分子量K2O分子量主要氧化物分子量氧化物Al2O3 CaO Na2O K2O Si2O TiO2Fe2O3FeO MnO MgO P2O5分子量2.列出所测样品的Al2O3、CaO、Na2O和K2O含量K2O含量岩性样品号Al2O3含量CaO含量Na2O含量(xηγT1) P4XT06(xηγT1) P15XT02(zηγT1) P15XT03-1(zηγT1) P4XT103.求出分子(摩尔)数(样品中Al2O3、CaO、Na2O和K2O含量除以各自氧化物的分子量)岩性样品号Al2O3分子数CaO分子数Na2O分子数K2O分子数(xηγT1) P4XT06 (=)(=)(=)(=)(xηγT1) P15XT02 (=)(=)(=)(=)(zηγT1) P15XT03-1 (=)(=)(=)(=)(zηγT1) P4XT10 (=)(=)(=)(=)4.分别求出Al2O3/(CaO+Na2O+K2O)和Al2O3/(Na2O+K2O)或A/CNK-A/NK分子 (摩尔) 比Al2O3/(Na2O+K2O)分子比(摩尔)岩性样品号Al2O3/(CaO+Na2O+K2O)分子比(摩尔)(xηγT1) P4XT06 ++= +=(xηγT1) P15XT02 ++= +==(zηγT1) P15XT03-1 ++= +=(zηγT1) P4XT10 ++= +=5.投图以Al2O3/(CaO+Na2O+K2O) 或A/CNK分子(摩尔)比X为轴和以Al2O3/(Na2O+K2O)或A/NK 为Y轴,投点即可。
地球化学练习题
地球化学练习题(微量元素和同位素地球化学部分,2005年9月)1、简要解释几个重要概念(定义,数学表达和导出过程):分配系数,能斯特定律,亨利定律,相容元素,不相容元素,大离子亲石元素,高场强元素,εNd值,μ值,原始Pb。
2、微量元素有哪些主要赋存形式?3、什么叫分配系数?论述影响分配系数的主要因素。
并说明既然分配系数是变化的,为什么在大部分岩浆演化过程模拟计算中可以认为分配系数基本不变4、简述,玄武岩浆分离结晶过程中,主要的几类微量元素(相容元素D>1,岩浆元素D=0.5~0.1,超岩浆元素D<0.1)的含量变化情况。
5、比较分离结晶过程的早期(F=1~0.5)和部分熔融过程(F=0.05~0.3),两类微量元素(D远小于1的超岩浆元素和D>1的相容元素)含量变化情况。
6、如何用微量元素资料来区别特定的火成岩系列源自分离结晶过程还是部分熔融过程?7、简述球粒陨石标准化的REE配分图中Eu正异常和负异常的一般含义;Ce异常的一般含义8、研究岩浆演化的微量元素协变图中,如何选择X轴坐标。
9、对于泥质沉积物,REE主要呈吸附状态均匀分布在沉积物中。
若经历高级变质作用形成斑状变晶结构(斑晶+基质),变斑晶为石榴石,基质为云母长石石英等矿物,则稀土元素在岩石中的分布会发生何种改变。
10、对下面两个样品(表1)作稀土元素配分图解。
对花岗岩样品,采用球粒陨石值进行标准化:对锰结核样品,分别采用球粒陨石和平均页岩值进行标准化。
标准化数据参见表2。
然后,描述两个样品的REE分配特征。
(提示:Y轴采用对数坐标)11、对平衡部分熔融过程,当生成的熔体分别达到1%,5%,10%,20%和30%时(F=0.01,0.05,0.1,0.2,0.3),计算微量元素A和B的相对含量(C l/C0)。
设固相是均匀的,元素A和B的总体分配系数分别为D A=0.01和D B=10。
然后将结果投图(C l/C0 ~F图),并联结各点构成平滑曲线。
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1. 已知锆石样品中:U=,Pb=,Pb同位素组成:204Pb=%(atom);206Pb=%;207Pb=%;208Pb=%;普通Pb的同位素组成:204Pb:206Pb:207Pb:208Pb= : : : 。
假定204Pb,206Pb,207Pb,208Pb 的原子量为204,206,207,208;235U、238U的原子量分别为235,238;235U/238U=1/;λ
238=×10-10a-1;λ
235=×10
-10a-1。
计算出锆石的t
206和t207年龄。
答:Pb的原子量:M pb=%×204+%×206+%×207+%×208=
U的原子量:M u=235×[1/(1+]+238×[(1+]=
所以,样品中Pb的摩尔浓度C pb=g÷umol=g;
样品中U的摩尔浓度C u=g÷umol= umol/g
U-Pb法年龄测定公式: (206Pb/204Pb)=(206Pb/204Pb)0+(238U/204Pb)×(eλ238t206-1)① (2分) (238U/204Pb)=×()÷(×%)= (2分)
(206Pb/204Pb)==
(206Pb/204Pb)0= 将上述值及λ238=×10-10a-1代入公式①
求得t206=×109a(或1402Ma)(2分)
U-pb法年龄测定公式: (207Pb/204Pb)=(207Pb/204Pb)0+(235U/204Pb)×(eλ235t207-1)②(2分)(235U/204Pb)== (2分)
(207Pb/204Pb)=9/=
(207Pb/204Pb)0= 将上述值及λ235=×10-10a-1代入公式②
求得t207=×109a(或1522Ma)(2分)
2.计算高级变质岩(麻粒岩)的变质温度。
已知所测定的石英、透辉石的氧同位素组成分别为+‰和+‰(相对V-SMOW)。
石英-透辉石的氧同位素平衡分馏系数与温度的关系为:103lnα石英-透辉石 = (103/T)2 答:由同位素分馏系数的定义可知:аA-B=R A/R B①(1分)由同位素组成δ的定义可知:δA=( R A/R标) ×103②(1分)
由①、②可得:аA-B=(103+δA)/(103+δB)
所以:а石英-透辉石=(103+δ18O石英)/(103+δ18O透辉石) (2分)
代入石英和透辉石数据,δ18O石英=,δ18O透辉石= ,得
103lnα石英-透辉石 = 103ln[(103+/(103+] = (4分)
由石英-透辉石的氧同位素温度计103lnα石英-透辉石 = (103/T)2,计算变质温度:
(103/T)2 = 解得:T = 1/2×103 = 1098 K (2分)
或 t = 1098 - 273 = 825 ℃
所以,变质温度为825 ℃。