地球化学 (1)
重要元素的地球化学特征与分布规律
重要元素的地球化学特征与分布规律地球化学是地球科学的一个分支,主要研究地球上各种元素及其化合物的存在情况、地球化学特征和规律。
其中,地球上的重要元素是地球化学研究的重点之一。
那么,这些重要元素的地球化学特征和分布规律是什么呢?一、碳的地球化学特征与分布规律碳是地球上最丰富的元素之一,不仅存在于地球的表层岩石和大气中,而且还存在于深部地球和海洋中。
碳主要以碳酸盐的形式存在于地球的表层岩石中,而全球大气中的二氧化碳则是碳最主要的形式之一。
此外,化石燃料的燃烧和人类工业活动也会导致二氧化碳排放,对全球气候变暖等产生重要影响。
二、氧的地球化学特征与分布规律氧是地球上最丰富的元素之一,广泛存在于地球的不同组成部分中,包括地壳、水、大气和生物体内。
在地壳中,氧主要以氧化物的形式存在于多种岩石和矿物中。
在水和大气中,氧主要以氧气分子形式存在。
在生物体内,氧则参与到许多生物代谢过程中,是维持生命的重要元素之一。
三、金属元素的地球化学特征与分布规律金属元素是地球上一些重要的元素之一,包括铁、铜、铝、锌、镁等。
这些元素在地壳中的分布广泛,铁是地壳中最丰富的金属元素,铝则是地壳中第三丰富的元素。
这些元素大多以氧化物、硫化物等形式分布在地球表层的岩石和矿床中。
不同岩石类型和地质环境对于金属元素的富集具有重要的影响,比如超级大陆的形成和储层形成等都对于金属元素的富集具有重要的影响。
四、硅的地球化学特征与分布规律硅是地球上最丰富的元素之一,也是地壳中第二丰富的元素。
大部分硅存在于地壳中的硅酸盐岩石和石英矿物中,同时也广泛存在于深海水和地下水中。
硅在地质作用中具有重要的作用,比如石英矿物的晶化过程、沉积物的成因和成岩作用等都与硅密切相关。
五、其他元素的地球化学特征与分布规律除了以上几种元素,地球上还存在着许多其他的重要元素。
比如氮、硫、磷等在生命体系中扮演着重要的角色。
另外,地球上也存在着一些稀有元素,比如锂、铈、钼等,它们的分布与地球内部的物质组成和地质作用有密切的联系。
勘查地球化学1PPT课件
• 中的μ和σ,就得到一条拟合曲线,用该曲线与实 测的直方图相比较,看其符合程度,可以判断实 测分别是否服从正态分布,即分别形式检验。
• 只有服从正态分布的数据,才能使用数理统计的 方法。
• 常量元素分析结果服从正态分布,微量元素直方 图往往偏向高含量方向延伸,形成正向不对称分 布,但服从对数正态分布。
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• 二、元素在岩石圈中的分布量 • 1、克拉克值 • 元素在地壳中的平均分布量称为克拉克值,或丰度。 • 不同元素克拉克值的单位不一致; • 不同元素在地球各层圈的分配不一致; • 不同元素在不同岩石类型中的分配不一致; • 影响元素分布不均匀性因素:地质作用、元素本身。 • 2、浓度克拉克值 • 地质体中某元素的平均值与克拉克值的比值。 • 如果浓度克拉克值大于1,说明该元素在地质体中相对集
• 描述一组随机变量,最严格的办法就是求得这一组数据的
概率分布函数,即概率P与含量X的依赖关系:
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• 在化探数据处理时,从原始分析数据出发,首先 把含量分成间隔,然后统计落在各间隔内的样品
数(频数),再除以样品总数(n),求出频率,以频 率对间隔作图,就得出常用的直方图。
• 检验直方图是否呈正态分布,直方图是对密度函 数的一个近似表达。如果呈正态分布,则有正态
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• 六、元素迁移的影响因素
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带、存在形式以及物理化学参数(T、P、pH、Eh)等, 并用这些标志进行找矿的一门科学。
• 2、研究对象
• 1)地球化学异常;
• 2)如何在给定的自然和经济条件下,合理、有效地应用 勘查地球化学技术方法,达到预定的找矿目标或其他目的。
• 3、研究内容 • 1)地球化学异常的发育特征; • 2)地球化学异常形成机制; • 3)地球化学异常的观测技术; • 4)地球化学异常的评价方法。
地球化学与地球化学循环
地球化学与地球化学循环地球化学是研究地球及其各种构成物质的科学。
地球上的各种元素分布和相互作用,以及它们与地壳、海洋、大气等环境的关系都属于地球化学的范畴。
地球化学循环则是指地球上各种元素与物质在地壳、大气、水体以及生物圈之间相互转化、迁移和循环的过程。
一、地球化学循环的概述地球化学循环是指地球上各种元素和环境之间的相互作用和循环的过程。
它包括岩石圈、大气圈、水圈和生物圈在地球表面上的相互作用。
这些物质在地球不同圈层之间的转移和循环被称为地球化学循环。
地球化学循环可以分为有机地球化学循环和无机地球化学循环。
有机地球化学循环主要指碳、氧、氮、硫等元素在生物圈中的循环过程,包括植物光合作用、动物呼吸作用、微生物分解作用等。
无机地球化学循环则主要指含有金属元素的矿石的形成、水体中溶解物的循环、岩石圈中元素的迁移等过程。
二、地球化学循环的重要性地球化学循环对地球的生态系统和人类社会都有重要的影响。
首先,地球化学循环是维持生态系统平衡和物质循环的重要机制。
它调节了各种元素和化学物质的稳定性和流动性,保持了地球上各种生物和非生物因素之间的动态平衡。
其次,地球化学循环对气候变化和环境污染的影响不可忽视。
大气中的气态元素和化学物质的循环直接影响到大气组成的稳定性以及气候变化的趋势。
水体中溶解物的循环则直接关系到水质的清洁与否,对生物圈和人类的健康产生重要影响。
最后,地球化学循环还对矿产资源的形成和分布有一定的影响。
矿石中的金属元素在地球化学循环中经历了岩浆、热液和沉积等作用,形成了多种矿石矿床。
这些矿产资源对于支撑现代社会的发展具有重要的经济和战略价值。
三、地球化学循环的主要过程地球化学循环包括很多复杂而繁琐的过程,下面列举其中几个主要过程。
首先是生物地球化学循环,主要涉及碳、氮、硫等元素在生物圈中的转化和循环。
植物通过光合作用吸收二氧化碳,释放氧气,参与了碳的循环;微生物参与了氮的固氮和氮的释放;硫的循环则与微生物的硫微生物循环等有关。
地球科学中的地球化学与地球动力学
地球科学中的地球化学与地球动力学地球科学是研究地球上自然界各种现象和规律的学科。
在地球科学的研究领域中,地球化学和地球动力学是两个重要的分支学科。
地球化学研究地球物质的组成、结构、性质和变化规律;地球动力学则研究地球内外部分的运动和变形。
一、地球化学的概念与研究内容地球化学是研究地球物质元素组成、地球化学过程和演化规律的学科。
地球化学研究的对象包括地壳、岩石、矿物、地下水和大气等,通过分析采集的样品中元素和同位素的含量及其分布,揭示地球物质的成因和变化过程。
地球化学的研究方法包括野外调查、采样、室内分析和实验模拟等。
地球化学的研究成果可以为资源勘探、环境监测和地质灾害预测提供科学依据。
二、地球化学的应用领域地球化学在各个领域都有广泛的应用。
在矿产资源研究中,地球化学可以通过分析矿石中的元素含量,判断矿石成因和找寻潜在矿床。
在环境地球化学研究中,地球化学可以通过分析大气中的污染物和土壤中的重金属元素,评估环境污染程度。
在地质灾害研究中,地球化学可以通过分析地下水中的元素含量,预测地震和火山喷发等灾害的发生。
三、地球动力学的概念与研究内容地球动力学是研究地球内外部分的运动和变形的学科。
地球动力学研究的对象包括板块运动、地震、火山活动等地球运动现象。
地球动力学主要通过地震仪和其他地球观测设备来获得地球运动的数据,通过数学模型和计算机模拟来解释地球运动的原理和机制。
四、地球动力学的应用领域地球动力学的研究成果在地震预测、资源勘探和地质灾害预测等领域有重要应用价值。
在地震预测中,地球动力学可以通过监测地表和地下的变形和应力分布,预测和评估地震的可能性和危险程度。
在资源勘探中,地球动力学可以通过研究地下构造和地壳应力,发现矿产和能源资源的分布规律。
在地质灾害预测中,地球动力学可以通过模拟地下构造和地震活动,预测和评估地质灾害的潜在风险。
综上所述,地球化学和地球动力学在地球科学中起着重要的作用。
地球化学通过研究地球物质的化学组成,为资源勘探和环境保护提供科学依据;地球动力学通过研究地球运动的原理和机制,为地震预测和地质灾害预测提供科学支持。
地球化学异常名词解释(一)
地球化学异常名词解释(一)地球化学异常名词解释地球化学异常是指地球地壳、岩石或地球化学物质在空间分布上的特殊性和规律性,通常被用来识别地质过程或资源矿产的迹象。
下面是一些常见的地球化学异常名词的解释和示例。
1. 斑岩斑岩是指由玄武岩或花岗岩等岩浆经过结晶和分异形成的具有颗粒状结构的岩石。
它通常具有明显的矿石矿物、矸石矿物等地球化学异常特征,可以作为找矿的目标。
例如,铜金矿床常与斑岩关联。
2. 斑状矿化斑状矿化是指矿化物以斑块或脉状分布在岩石中的现象。
这种地球化学异常常见于含金、银、铜等金属的矿床。
例如,金矿床中的金矿化通常呈现斑状分布。
3. 矿化体矿化体是指包含有一定量的矿物或矿石的岩石或岩体。
它可以是团块状、脉状、层状或块状等形式。
地球化学异常的矿物探测通常是基于矿化体的存在。
例如,石英脉是一种常见的矿化体,它往往富含金、银等金属矿物。
4. 异常浓度异常浓度指的是某种元素或化合物在地壳中出现的异常高或异常低的浓度。
这种地球化学异常可能与地质过程或矿床形成相关。
例如,铀矿床常常具有异常高的铀浓度。
5. 地球化学剖面地球化学剖面是指在地球表面或地下某一区域上获取的多个地球化学测量值之间的关系图。
通过绘制地球化学剖面图,可以更好地理解地球化学异常现象的空间分布规律。
例如,通过绘制钍的地球化学剖面图可以发现铀矿床的存在。
6. 区域性地球化学异常区域性地球化学异常指的是在特定地理区域上出现的共同的地球化学异常。
这种地球化学异常常常与地质构造、矿床类型等因素有关。
例如,在某个区域内发现多个含铜的矿床可能是区域性地球化学异常的表现。
7. 单一元素地球化学异常单一元素地球化学异常是指地球化学异常中特定元素的异常表现。
这种地球化学异常常常与某种矿床类型或矿石矿物有关。
例如,通过测量砷元素的含量,可以发现与金矿床关联的单一元素地球化学异常。
8. 地热地球化学异常地热地球化学异常是指在地热资源勘查中出现的与地温、地热流等地热要素相关的地球化学异常。
第七章 生物地球化学循环(一)
第7章生物地球化学循环第1节土壤的组成第2节土壤的性质第3节物质循环与土壤形成第4节土壤分类与土壤类型第4节生态系统的组成与结构第6节生态系统的能量流动第7节生态系统的物质循环第8节地球上的生态系统引子:生物地球化学循环概述一、何谓生物地球化学循环?1.概念:生命有机体及其产物与周围环境之间反复不断进行的物质和能量的交换过程。
2.过程:物能的吸收-同化-排放-分解-归还-流失3.性质:非封闭的循环(进入土壤、岩层、海底)4.主体:生物和土壤5.循环的介质:水和大气二、人类对生物地球化学循环的影响1.大气、水体、土壤的污染2.污染物质的迁移、转化和集散3.对人类健康的威胁第1节土壤的组成引言:土壤与土壤肥力1. 土壤:在陆地表层和浅水域底部、由有机和无机物质组成、具有肥力、能生长植物的疏松层。
2.土壤的本质是肥力,指土壤中水、热、气、肥(养分)周期性动态达到稳、匀、足、适地满足植物需求的能力。
3. 土壤是一种类生物体代谢和调节功能比生物弱(如温度)不具有生长、发育和繁殖的功能不具有功能各异的器官一、土壤的无机组成1. 原生矿物:在物理风化过程中产生的未改变化学成分和结晶构造的造岩矿物。
土壤中各种化学元素的最初来源;土壤矿物质的粗质部分;经化学风化分解后,才能释放并供给植物生长所需养分。
2. 次生矿物:岩石在化学风化过程中新生成的土壤矿物,如粘土矿物。
土壤矿物质中最细小的部分;具有吸附保存呈离子态养分的能力,使土壤具有一定的保肥性。
二、土壤的有机组成1.原始组织:包括高等植物未分解的根、茎、叶;动物分解原始植物组织,向土壤提供的排泄物和死亡之后的尸体等。
土壤有机部分的最初来源2.腐殖质:有机组织经由微生物合成的新化合物,或者由原始植物组织变化而成的、比较稳定的分解产物,呈黑色或棕色,性质上为胶体状(颗粒直径<1μm)。
具有极强的吸持水分和养分离子的能力,少量的腐殖质就能显著提高土壤的生产力。
土壤中生活的重要生物类群三、土壤水分1.土壤水分通常是以溶液的形式存在的。
第五章同位素地球化学-1-1详解
1)计时作用:每一对放射性同位素都是一只时钟, 自地球形成以来它们时时刻刻地,不受干扰地走动着,这 样可以测定各种地质体的年龄,尤其是对隐生宙的前寒武 纪地层及复杂地质体。 2)示踪作用:同位素成分的变化受到作用环境和作 用本身的影响,为此,可利用同位素成分的变异来指示地 质体形成的环境条件、机制,并能示踪物质来源。 3)测温作用:由于某些矿物同位素成分变化与其形 成的温度有关,为此可用来设计各种矿物对的同位素温度 计,来测定成岩成矿温度。 另外亦可用来进行资源勘查、环境监测、地质灾害防 治等。
达到同位素交换平衡时共存相同位素相对丰度比值为一
常数,称分馏系数α。例如:
1/3CaC O3+H2 O≒1/3CaC O3+H2 O
16 18 18 16
(25℃,α=1.0310)
又如:大气圈与水圈之间发生氧同位素交换反应
2H 2 18O16O2 2H 2 16O18O2
(0℃:α=1.074, 25℃:α=1.006)
112,114,115,116,117,118,119,120,122,124Sn
只有一种同位素的元素:Be、F、Na、Al、P等27种。
其余大多数由2-5种同位素组成。
(二) 同位素分类
放射性同位素:
其核能自发地衰变为其它核的同位素,称放射性同位素; 原子序数大于83,质量数>209 稳定同位素: 原子存在的时间大于1017年; 原子序数<83,质量数A<209的同位素大部分是稳定的
稳定同位素又分重稳定同位素和轻稳定同位素。
轻稳定同位素: 原子序数Z<20(原子量小),同一种元素的各同位素 间的相对质量差异较大ΔA/A≥10% ;
地球化学专业学什么
地球化学专业学什么地球化学是一门研究地球内部和外部化学组成、构造和演化的学科,地球化学专业主要研究地球化学的基本理论和应用方面的知识。
在地球化学专业的学习过程中,学生将掌握地球化学的基本概念、基本理论和实验技术,了解地球化学在资源勘探、环境保护、地质灾害预测等方面的应用,并具备独立从事地球化学研究和工作的能力。
1. 基础理论知识地球化学专业的学习首先会涉及到一些基础理论知识,如基本化学理论、矿物学、岩石学和地质学等。
学生将学习到地球内部和外部物质的组成和性质,了解地球的构造和演化过程。
掌握这些基础理论知识对于后续的专业学习和研究是非常重要的。
2. 分析测试技术地球化学专业的学生还需要学习各种分析测试技术,如光谱分析、质谱分析、电子显微镜等。
这些技术可以用来分析和检测地球中的各种物质,包括矿石、岩石、土壤和水等。
通过学习这些分析测试技术,学生能够准确地测定地球化学样品中的各种元素组成和含量,为地球化学研究和应用提供数据支撑。
3. 地球化学的应用地球化学专业的学生将学习地球化学在资源勘探、环境保护、地质灾害预测等方面的应用。
地球化学可以帮助人们找到矿藏和矿产资源,发现地下水资源,预测地质灾害的发生,评估环境的污染状况等。
学生将了解并应用不同地球化学的方法和技术,为相关领域的研究和工作提供科学依据。
4. 实践和实习地球化学专业的学生通常也会进行实践和实习环节的学习。
实践和实习可以帮助学生将理论知识应用到实际问题中,培养学生的实践操作能力、解决问题能力和团队合作精神。
通过实际操作和实地调查,学生可以更好地理解和应用地球化学的知识,为将来从事地球化学研究和应用打下坚实的基础。
5. 学习成果地球化学专业的学生毕业后,将具备扎实的地球化学理论基础和实验技术能力,能够从事地球化学的研究和工作。
他们可以在矿产资源勘探、环境保护、地质灾害预测、水资源管理等领域工作,也可以选择继续深造,攻读硕士或博士学位,从事地球化学的高级研究和教学工作。
地球化学资料1
地球化学资料1地球化学资料(1120101)第⼀章地球化学定义DefinitionB.И.韦尔纳茨基(1922):地球化学科学地研究地壳中的化学元素(chemical elements),即地壳的原⼦,在可能的范围内也研究整个地球的原⼦。
地球化学研究原⼦的历史、它们在时间和空间上的运动(movement)和分配(partitioning),以及它们在整个地球上的成因(origin)关系。
V.M.费尔斯曼(1922):地球化学研究地壳中化学元素---原⼦的历史及其在⾃然界各种不同的热⼒学(thermodynamical)与物理化学条件(physical-chemical conditions)下的⾏为。
V.M.哥尔德施密特(1933):地球化学是根据原⼦和离⼦的性质,研究化学元素在矿物、矿⽯、岩⽯、⼟壤、⽔及⼤⽓圈中的分布和含量以及这些元素在⾃然界中的迁移。
地球化学的主要⽬的,⼀⽅⾯是要定量地确定地球及其各部分的成分,另⼀⽅⾯是要发现控制各种元素分配的规律(laws governing element distribution and partitioning)。
V.V.谢尔宾娜(1972):研究地球的化学作⽤的科学---化学元素的迁移、它们的集中和分散,地球及其层圈的化学成分、分布、分配和化学元素在地壳中的结合。
(地球化学基础)涂光炽(1985):地球化学是研究地球(包括部分天体celestial bodies)的化学组成(chemical composition)、化学作⽤(chemical process)和化学演化(chemical evolution)的科学。
刘英俊等(1987):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。
应用地球化学-1太阳系和地球系统的元素分布
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1.地球的结构和各圈层的成分
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目前对于地球内部 结构和组成的了解 只能是间接的。
研究方法:地球物 理、模拟实验和与 天体物质对比。
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三
3.分布、分配(distribution)的定义
元素的分布是指元素在一个地球化学体系中(太阳、 陨石、地球、地壳、某地区)整体总含量。
元素的分配是指元素在各地球化学体系内各个区域 区段中的含量。
分布是整体,分配是局部,两者是一个相对的概念, 既有联系也有区别。例如,把地球作为整体,元素 在地壳中的分布,也就是元素在地球中的分配的表 现;把某岩石作为一个整体,元素在某组成矿物中的 分布,也就是元素在岩石中分配的表现。
Ra:元素a的相对丰度;Na:元素a的原子量 Wa:元素a的重量百分数;Wsi:Si的重量百分数 28.09是Si的原子量
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元素常用含量单位:以重量丰度(WB)为例
10-2(百分含量,%)、 10-6(parts per million, 1/百万,ppm,g/t,μg/g) 10-9 (parts per billion, 1/10亿,ppb,mg/t,ng/g) 10-12 (parts per trillion,1/万亿,ppt,μg/t,pg/g)
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地球化学 二级学科
地球化学二级学科摘要:一、地球化学简介1.地球化学的定义2.地球化学的研究对象3.地球化学的学科体系二、地球化学的二级学科1.元素地球化学2.同位素地球化学3.岩石地球化学4.生物地球化学5.环境地球化学三、各二级学科的研究内容1.元素地球化学2.同位素地球化学3.岩石地球化学4.生物地球化学5.环境地球化学四、地球化学在我国的发展与应用1.地球化学在我国的发展历程2.地球化学在我国的主要应用领域3.我国地球化学研究的最新进展正文:地球化学是一门研究地球物质组成、结构、性质及其变化规律的科学。
作为地球科学的一个重要分支,地球化学拥有众多的二级学科,它们共同构成了地球化学的研究体系。
首先,元素地球化学是研究地球化学元素的分布、富集、迁移、循环等规律的科学。
它为我们了解地球化学元素的成因、地球化学过程以及地球化学环境提供了重要的理论依据。
其次,同位素地球化学是研究同位素在地球物质中的分布、丰度、变异等规律的科学。
同位素地球化学为我们提供了地球物质演化的时间尺度,使我们能够更好地了解地球的演化历史。
岩石地球化学是研究岩石的化学组成、化学性质、化学反应等规律的科学。
它为我们认识岩石成因、岩石演化以及地球化学过程提供了重要的依据。
生物地球化学是研究生物体内元素组成、生物元素循环、生物地球化学过程等规律的科学。
生物地球化学在研究生物与环境相互作用、地球生态系统平衡等方面发挥着重要作用。
最后,环境地球化学是研究地球环境中元素、同位素、岩石等地球化学物质分布、迁移、循环等规律的科学。
环境地球化学为我们解决环境污染、资源枯竭等地球环境问题提供了理论支持。
在我国,地球化学研究始于上世纪50 年代,经过几十年的发展,我国地球化学研究取得了举世瞩目的成果。
目前,地球化学在我国的主要应用领域包括矿产资源勘查、环境保护、地震预测、气候变化研究等。
近年来,我国地球化学研究在深地、深海、极地等领域的探索不断取得新的突破。
总之,地球化学作为一门研究地球物质组成、结构、性质及其变化规律的科学,拥有丰富的二级学科体系。
第六章 同位素地球化学-1
第六章同位素地球化学第一节基本概念一、同位素的定义核素:是由一定数量的质子(P)和中子(N)构成的原子核。
核素具有质量、电荷、能量、放射性和丰度5中主要性质。
.同位素:原子核内质子数相同而中子数不同的一类原子叫做同位素(isotope),他们处在周期表上的同一位置二、同位素的分类– 放射性同位素(radioactive isotope):原子核是不稳定的,它们能够白发地衰变成其他的同位素。
最终衰变为稳定的放射性成因同位素。
目前已知的放射性同位素达1200种左右,由于大部分放射性同位素的半衰期较短,目前已知自然界中存在的天然放射性同位素只有60种左右。
放射性同位素例子:238U→234Th+4He(α)+Q→206Pb;235U→207Pb;232Th→208Pb– 稳定同位素(stable isotope):原子核是稳定的,迄今还未发现它们能够自发衰变形成其他的同位素。
自然界中共有1700余种同位素,其中稳定同位素有260余种。
z轻稳定同位素,又称天然的稳定同位素,是核合成以来就保持稳定。
其特点是①原子量小,同—元素的各同位素间的相对质量差异较大;②轻稳定同位素变化主要原因是同位素分馏作用所造成的,其反应是可逆的。
如氢同位素(1H和2H)、氧同位素(16O和18O)、碳同位素(12C和13C)等。
z重稳定同位素,又称放射成因同位素(radiogenic isotope):稳定同位素中部分是由放射性同位素通过衰变后形成的稳定产物。
其特点是①原子量大,同—元素的各同位素间的相对质量差异小(0.7%~1.2%)环境的物理和化学条件的变化通常不导致重稳定同位素组成改变;②重稳定同位素变化主要原因是放射性同位素衰败引起,这种变化是单向的不可逆的。
如87Sr是由放射性同位素87Rb衰变而来的;三、同位素丰度同位素丰度(isotope abundance):可分为绝对丰度和相对丰度绝对丰度是指某一同位素在所有各种稳定同位素总量中的相对份额,常以该同位素与1H(取1H=1012)或28Si(取28Si=106)的比值表示。
地球化学调查(1:50000和1:250000)样品化学成分分析-地质矿产实验室测试质量管理规范
《地质矿产实验室 测试质量管理规范》
DZ/T0130.4-2006 DZ/T0130.5-2006
2008年12月北京
主要依据:
DZ/T0130.4-2006《地质矿产实验室 测试质量管理规范》第4部分:区域地 球化学调查(1:50000和1:200000) 样品化学成分分析 DZ/T0130.5-2006《地质矿产实验室 测试质量管理规范》第5部分:多目标 地球化学调查(1:250000)样品化学 成分分析
XL =X0 + kS0
式中: XL ——为区别背景或空白值的最小测量值; X0 ——为空白试液或试料测量信号值的平均 值,空白测定次数一般为12次; S0 ——为空白试液或试料测量信号值的标准 偏差; K——为根据选定置信度,所确定的常数, 一般选为3。
分析方法的检出限常用浓度(CL)表示:
CL =(XL-X0)/r=(kS0)/r
(2)实验室应结合具体工作特点, 编制分析全过程有效性的质量控制 程序和方案。
(3)可以选用的控制技术方法有: ⊙分析方法的建立和选择。 ⊙使用不同级别的标准物质或控 制样品进行内部的质量控制。 ⊙接受或参加实验室间的比对试 验和能力认证。 ⊙使用相同和不同分析方法进行 重复性试验。 ⊙制作质量控制图表。
50000地球化学普查配套分析方法元素个数icpoes19babecocrcufelalimnnbnimoppbsrthtivzncdcesgfaas10lf10种方法33序号分析方法分析元素au2以icpoes为主体的配套方案元素个数icpms16babebicdcoculalimonipbsbsrthuwxrf10crfemnnbptivyznzragbsncesgfaas7种方法33序号分析方法分析的元素au3以icpms为主体的配套方案元素个数xrf18bacocrcufelamnnbnippbsrthtivyznzragbsncesgfaasli9种方法31序号分析方法分析的元素au4以xrf为主体的配套方案元素个数aas11agcdcocufelimnnipbsrznagbsncesgfaas7种方法22序号分析方法分析元素au5以aas为主体的配套方案43分析过程中质量控制1准确度的控制采用国家一级标准物质进行控制
地球化学教学大纲
地球化学教学大纲一、课程简介地球化学是地学中的一门重要学科,研究地球物质的组成、结构、演化和循环过程,以及地球与生命相互作用的化学过程。
本课程旨在为学生提供地球化学的基本知识和理论,培养学生的地球科学思维和实践能力。
二、教学目标1. 理解地球化学的基本概念和原理;2. 掌握常见地球化学元素及其周期表分布规律;3. 熟悉地球化学循环过程及其影响因素;4. 了解地球化学在地质矿产勘探、环境保护等领域的应用;5. 培养学生的科学实验设计和数据分析能力。
三、教学内容1. 地球化学基础- 地球化学的定义和发展历程- 地球化学和其他地球科学学科的关系 - 地球体系的组成和结构2. 元素地球化学- 元素的定义和分类- 元素的起源和演化- 元素分布的地球化学律3. 地球化学循环过程- 地壳的物质循环与转化- 水圈的循环与地球化学过程- 大气圈和生物圈的地球化学循环4. 地球化学与地质矿产勘探- 地球化学方法在矿产勘探中的应用 - 矿床地球化学特征的识别与判别- 地球化学勘探技术的发展趋势5. 地球化学与环境科学- 地球化学在环境监测和污染治理中的应用- 地球化学与全球气候变化的关系- 地球化学在环境保护和可持续发展中的作用四、教学方法1. 理论讲授:通过课堂讲解、多媒体展示等方式,向学生介绍地球化学的基本概念和原理。
2. 实验教学:开展地球化学实验,培养学生的实验设计和操作能力,提高数据分析和解释能力。
3. 讨论与互动:组织学生进行讨论和互动,拓宽学生的思维视野,培养学生的科学思维和批判性思维能力。
4. 课外阅读:推荐相关地球化学领域的学术论文和专业书籍,引导学生进行自主学习和深入研究。
五、教学评估1. 平时成绩评定:包括课堂表现、作业完成情况和参与度等。
2. 期中考试:考查学生对地球化学基本概念和原理的理解和掌握程度。
3. 期末考试:综合考查学生对整个课程内容的掌握情况,包括理论知识和实验操作技能。
4. 实验报告评定:评估学生在实验中的实验设计和数据分析能力。
地球化学复习要点及答案
绪论1.地球化学定义、研究对象、学科性质、研究的基本任务√定义:韦尔纳茨基(苏)于1922年提出:地球化学科学地研究地壳中的化学元素,即地壳的原子,在可能的范围内也研究整个地球的原子。
地球化学研究原子的历史、它们在空间上和时间上的分配和运动,以及它们在地球上的成因关系。
费尔斯曼(苏)在同年也提出了定义:地球化学科学地研究地壳中的化学元素—原子的历史及其在自然界各种不同的热力学与物理化学条件下的行为。
德国著名的地球化学家戈尔德施密特于1933年认为:地球化学的主要目的,一方面是定量地确定地球及其各部分的成分,另一方面要发现控制各种元素分配的规律。
美国地球化学委员会于1973年对地球化学的定义为:地球化学是关于地球和太阳系的化学成分及化学演化的一门科学,它包括了与它有关的一切科学的化学方面。
1985年涂光炽提出的地球化学定义为:地球化学是研究地球(包括部分天体)的化学组成、化学作用和化学演化的科学。
研究对象:地球化学以地球及其子系统为直接研究对象。
性质:地球系统和太阳系的物质运动可以表现为力学的、物理学的、化学的和生物学的运动形式,而且各种运动形式相互作用,构成综合、复杂的高级运动。
对地球及各子系统中各类基础运动形式的综合研究,是地球科学的目标和任务。
地球物质的各种运动形式可互相依存、互相制约和互相转化。
寓于地球物质运动中的不同运动形式总是相互依存、相互影响和相互制约,有着不可分割的联系。
地球化学同地球物理学和地质学同为地球科学支持学科,他们均应考虑多种形式运动的因素,从而需要寓于地球系统物质运动中的某种形式基础运动的学科作为支撑。
地球化学实质是研究地球物质化学运动的学科,他的产生与发展也是应地球科学为了实现自身的现代化,精确而重视吸收现代自然基础学科成果的表现之一。
基本任务:地球化学的基本任务为研究地球的化学组成、化学作用及化学演化。
2.地球化学体系3.地球化学与其他地质类学科的联系与区别地球化学的实质是研究地球物质化学运动的学科,是以地球物质运动和地质运动中客观存在的化学运动形式为依据,将地学需要与化学结合的边缘学科,并不断吸收现代自然基础科学,使之实现自身的现代化和精确化。
地球化学指标范文
地球化学指标范文
地球化学指标是衡量地球化学特征和变化的一系列指标。
它们可以用
于研究地球物质的组成、性质和演化过程,以及反映地球环境的变化和演化。
地球化学指标可以从不同的角度来评估地球化学特征,包括元素丰度、同位素分馏、地球化学循环、地球化学年代学等方面。
以下是对一些常用
的地球化学指标的介绍。
同位素分馏是指同一个元素的不同同位素之间在地质过程中的分离和
富集现象。
同位素分馏可以用来研究地球物质的物质交换、地质过程和生
物地球化学循环。
例如,同位素分馏可以用来研究地球大气和海洋的氧同
位素组成,以揭示古代气候变化。
地球化学循环是描述地球物质在不同地球系统之间的交换和转化过程
的指标。
地球化学循环可以涉及元素、同位素、有机物质等,在地球环境
中发挥重要的作用。
例如,地球化学循环可以揭示碳、氧、氮、硫等元素
在大气、地壳和海洋之间的交换和转化过程,以及它们对全球气候变化的
影响。
地球化学年代学是研究地球物质的形成时代和历史演化过程的一种方法。
地球化学年代学可以通过分析地球物质中的同位素组成和元素丰度来
揭示地球历史上的环境变化和演化过程。
例如,地球化学年代学可以用来
确定古代岩石的形成时代和古地磁场的演化历史。
总而言之,地球化学指标是研究地球化学特征和变化的重要工具。
它
们可以帮助我们了解地球环境的演化历史、预测未来的环境变化,以及探
索地球外环境和生命的可能性。
地球化学指标的研究对于推动地球科学的
发展具有重要的意义。
地球化学考点整理
一、主量元素:把研究体系(矿物、岩石)中元素含量大于1%的元素称为主量元素。
微量元素:研究体系中浓度低到可以近似地服从稀溶液定律的元素称为微量元素。
二、放射性同位素:原子核不稳定,它们以一定方式自发地衰变成其他核素的同位素。
放射性成因同位素:由放射性元素衰变而形成的同位素。
三、能斯特分配系数:在一定的温度、压力条件下,当两个共存地质相A、B平衡时,以相同形式均匀赋存于其中的微量组分i在两相中的浓度比值为一常数,该常数称为能斯特分配系数。
四、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来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。
五、高场强元素:离子半径小,离子电荷高,离子电位>3,难溶于水,化学性质稳定,为非活动性元素。
如:Th、Nb、Ta、Zr。
大离子亲石元素:离子半径大,离子电荷低,离子电位<3,易溶于水,化学性质活泼,地球化学活动性强。
如:Rb,K,Cs,Ba。
六、亲铁元素:在自然体系中,特别是在O、S丰度低的情况下,一些金属元素不能形成阳离子,只能以自然金属形式存在,它们常常与金属铁共生,以金属键性相互结合,这些元素具有亲铁性,属于亲铁元素。
七、放射性同位素的衰变方式:(1)β-衰变:原子核中一个中子分裂为一个质子和一个电子,β-质点被射出核外,同时放出中微子v。
(2)电子捕获:原子核自发地从K或L层电子轨道上吸取一个电子(多数为K层,故又称K层捕获),与一个质子结合变成一个中子。
(3)α衰变:重核通过放射出由两个质子和两个中子组成的α质点而转变成稳定核。
(4)重核裂变:重同位素自发地分裂成2或3个原子量大致相同的碎片。
八、盐效应:当溶液中存在易溶盐类(强电解质)时,溶液的含盐度对化合物的溶解度会产生影响,表现为随溶液中易溶电解质浓度的增大将导致其他难溶化合物的溶解度增大,称盐效应。
电负性:电负性等于电离能(I)与电子亲和性(E)之和X=I+E,可用于度量中性原子得失电子的难易程度。
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2. 该方程式所有的参数与矿物或岩石的U,Pb含量无关 ,只与Pb同位素比值有关;
3. 方程式的左边为放射性成因的(207Pb/206Pb)*,即:
207 Pb /204 Pb 206 Pb /204 Pb
0
207 Pb *
➢ 在氧化条件下,U形成UO22+络合物(U价态为的+6),易溶于 水,此时为活动元素(mobile element)。
➢ U和Th在硅酸盐矿物中的含量很低,含U,Th的主要矿物有 :uraninite (沥青铀矿),thorianite(方钍石),zircon(锆石), thorite(硅酸钍矿),allanite(褐帘石),monazite(独居石), apatite(磷灰石),xenotime(磷钇矿),sphene(榍石)
206Pb, 207Pb, 208Pb;中间 产物的半衰 期非常短;
U, Th, Pb 的地球化学特征
Isotope 238U 235U 234U 232Th
Abundance (%) 99.2743 0.7200 0.0055 100.00
Halflife (years) 4.468×109
0.7038×109 2.45×105
14.010×109
Decay Constant (y-1) 1.55125×10-10 9.8485×10-10 2.829×10-6 4.9475×10-11
适合定年的矿物
Although U and Th occur in a large number of minerals, only a few are suitable for dating by the U, Th-Pb methods. To be useful for dating, a mineral must be retentive with respect to U, Th , Pb and the intermediate daughters, and it should be widely distributed in a variety of rocks. 适合定年的矿物主要有:Zircon(锆石), Baddeleyite( 斜锆石), Monazite(独居石), Apatite(磷灰石), Sphene(Titanite)(榍石), Garnet(石榴石), Rutile(金红 石), Perovskite(钙钛矿), Ilmenite (钙钛矿), Cassiterite( 锡石), Calcite(方解石)
解决方法
206 Pb /204 Pb 206 Pb /204 Pb 238U /204 Pb e1t 1 0
207 Pb /204 Pb 207 Pb /204 Pb 235U /204 Pb e2t 1 0
207 Pb /204 Pb 206 Pb /204 Pb
U, Th, Pb 的地球化学特征
U 238
92
206 82
Pb+824He 6
Q
Q 47.4MeV/atom
U 235
92
207 82
Pb+724He 4
Q
Q 45.2MeV/atom
232 90
Th
208 82
Pb+ 624
He
4
Q
Q 39.8MeV/atom
均为放射性 反应链,其 最终的产物 分别为:
U(10-6) 0.01 0.07 0.008 0.014 0.84 0.43
~2.4 8.2 4.8 3.2 1.4 1.9 3.5 1.6
Th(10-6) 0.04 0.36 0.01 0.05 3.8 1.6
~8 17 21.5 11.7 3.9 1.2 12.9 7.2
Pb(10-6) 1
0.4 0.1 0.3 2.7 3.7 5.8 14.4 23 22.8 13.7 5.6 19.6 18.7
206
Pb
0
207 Pb /204 Pb 206 Pb /204 Pb
207 Pb /204 206 Pb /204
Pb Pb
0
235U 238U
e2t
e1t
1
1
0
该方程无法求解t;
当t=0时:
lim f (t) lim f '(t) t0 g(t) t0 g '(t)
4) All analytical results are accurate and free of systematic errors.
难点
一般情况下,很难得到样品的一致年龄(concordant age) ,主要原因有:
1)U在氧化条件下为活动元素,在化学风化过程中易丢 失(lost);
2)放射性衰变过程中形成的α粒子破坏矿物晶格,造成Pb 以及放射反应链中形成的其他元素的丢失。例如: 210Pb的母体是222Rn(t=3.0d),222Rn是一个惰性气体 ,它通过扩散作用从大陆表面进入大气中。
U, Th, Pb 的地球化学特征
Th(Thorium): Z=90, 原子量=232;密度=11.7;熔点 =1750℃,沸点=4000℃,价态:+4
U (Uranium): Z=92,原子量=238;密度=18.7; 熔点 =1132℃,沸点=3818℃,价态:+2,+3, +4,+5,+6;
lim
t0
e2t e1t
1 1
lim
t0
2e2t 1e1t
3) The isotopic composition of U is normal and has not been modified by isotope fractionation or by the occurance of a natural chain reaction based on induced fission of 235U;
❖ Th只有一个同位素232Th,是放射性同位素; ❖ Pb有四种同位素:204Pb, 206Pb, 207Pb, 208Pb ❖ 238U,235U和232Th的衰变反应为:
U、Th的放射性衰变反应
238U 234 Th ...... 226 Ra 222 Rn ...... 210 Pb ...... 206 Pb 235U 231 Th ...... 227 Th 223 Ra ...... 211 Bi ...... 207 Pb 232Th 228 Ra ...... 224 Ra 220 Rn ...... 212 Pb ...... 208 Pb
U-Th-Pb定年的假设条 件 1)the mineral has remained closed to U, Th, Pb, and all
intermediate daughters throughout its history;
2) The decay constants of 238U, 235U and 232Th are known accurately;
207 Pb /204 Pb 206 Pb /204 Pb
0 0
235U 238U
e2t
e1t
1
1
207 Pb /204 Pb 206 Pb /204 Pb
207 Pb /204 206 Pb /204
Pb Pb
0
235U 238U
e2t
e1t
1
1
0
特征:
1. 目前,地球、月球、火星及各种陨石的235U/238U同 位素比值是常数:235U/238U=1/137.88;
适合定年的矿物
最接近于满足测年条件的矿物是锆石,可以认为其初始 铅同位素比值接近0,
因此锆石成为目前用来进行U-Th-Pb年龄测定的主要对 象,受到广泛重视。 锆石的成因较复杂,有岩浆成因、变质成因和碎屑锆石 等,在进行锆石U-Th-Pb年龄测定前,必须进行矿物形态 的研究,区分锆石的成因类型。 岩浆型锆石晶形完好,阴极发光图象具有环带构造,而 碎屑成因锆石表面一般有磨蚀现象。只有正确判断锆石的 成因类型才能对锆石年龄的地质意义作出合理解释。
U-Th-Pb定年的原理
206 Pb /204 Pb 206 Pb /204 Pb 238U /204 Pb e1t 1 0
1 1.551251010 y1
207 Pb /204 Pb 207 Pb /204 Pb 235U /204 Pb e2t 1 0
Pb(Lead): Z=82, 原子量=207.2;密度=11.34;熔点= 327.5,沸点=1740,价态:+2,+4
各类岩石中U,Th,Pb的平均含量
Rock type Chondrites (球粒陨石) Achondrites (无球粒陨石) Iron meteorites (铁陨石) Ultramafic rocks (超镁质岩) Gabbro (辉长岩) Basalt (玄武岩) Andesite (安山岩) Nepheline syenite (霞石正长岩) Granitic rocks (花岗质岩石) Shale (页岩) Sandstone (砂岩) Carbonate rocks (碳酸盐岩) Granitic gneiss (花岗质片麻岩) Granulite (麻粒岩)
(concordant age )。
U-Th-Pb定年的原理
➢ 由于238U、235U和232Th的半衰期较大,因此U-Th-Pb
法一般只适合古老地质体的年龄测定. ➢ 该定年法适合于富含Th, U的矿物;
适用的矿物——U、Th矿物及富含U、Th的矿物,如 沥青铀矿、晶质铀矿、钍石、锆石、独居石、榍石、 磷灰石等,这些矿物富含U、Th,对于U、Th、Pb和 中间子体的封闭性较好,同时在各种岩石中分布较普 遍(假设这些矿物中铅同位素初始比值为0)。 ➢ 要获得正确的U-Th-Pb年龄,必须满足以下条件: