地球化学第二章 地球化学基础知识
地球化学第2章
University of South China
主讲教师： 主讲教师：谢焱石
Applied Geochemistry
概述
地球化学环境是使元素所在的地球化学系统得以保 地球化学环境 是使元素所在的地球化学系统得以保 持平衡的各种物理化学条件的综合。 持平衡的各种物理化学条件的综合 。 地球化学环境 主要由物理参数（ 温度、 压力）和化学参数 （ 主要由物理参数 （ 温度、 压力 ）和化学参数（ 化学 元素种类、丰度、 元素种类、丰度、fo2、fs、pH、Eh）确定。 fs、pH、Eh）确定。 （ 1 ） 原生环境 ， 是指天然降水循环面以下直到岩 原生环境， 浆分异和变质作用发生的深部空间的物理化学条件 的总和； （ 2 ） 次生环境 ， 是地表天然水 、 大气影响所及的 次生环境， 是地表天然水、 空间所具有物理化学条件的总和。 在地表发生风化、 空间所具有物理化学条件的总和。 在地表发生风化、 土壤形成和沉积作用以及到大气圈、 水圈、 土壤形成和沉积作用以及到大气圈 、 水圈 、 生物圈 和地球表层疏松物所处的环境都属表生环境。 和地球表层疏松物所处的环境都属表生环境。
主讲教师： 主讲教师：谢焱石
University of South China
Applied Geochemistry
主要内容
一、地壳的物质组成与元素丰度 二、各类岩浆岩中化学元素的丰度 三、沉积岩中化学元素的丰度 四、地壳中元素的赋存形式 四、地壳中元素的赋存形式
University of South China
Applied Geochemistry 应用地球化学
Applied Geochemistry
核资源与核燃料工程学院 主讲教师 谢焱石
地球化学
一．关于地球化学的定义：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。
二．地球化学的基本问题1、地球系统中元素的组成（质）2、元素的共生组合和赋存形式（量）3、元素的迁移和循环（动）4：地球的历史和演化（史）三．地球化学研究思路在地质作用过程中，在宏观地质体变化和形成的同时，亦伴有大量肉眼难以辨别的化学组成变化的微观踪迹，它们包含着重要的定性和定量的地质作用信息，应用现代化学分析测试手段，剖析这些微观踪迹，从而揭示宏观地质作用的奥秘。
（一句话那就是“见微而知著”）第一章地球和太阳系的化学组成第一节地球的结构和组成一．大陆地壳和大洋地壳的区别：1.大洋地壳较薄，10-5公里，平均厚8公里；大陆地壳较厚，最厚可达70公里,平均厚33公里。
(整个岩石圈也是大陆较厚，海洋较薄。
海洋为50—60公里，大陆为100—200公里或更深。
)2.在元素的分配上，洋壳比陆壳贫硅和碱金属，但较富镁富铁。
正是这种原因，大洋沉积物中富含Fe、Mn、Co、Ni等亲铁元素，它们是现代海洋中巨大的潜在资源。
二. 固体地球各圈层的化学成分特点○1地壳：O、Si、Al、Fe、Ca○2地幔：O、Mg、Si、Fe、Ca○3地核：Fe-Ni○4地球：Fe、O、Mg、Si、Ni第二节元素和核素的地壳丰度一．概念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）并且有一定的时间联系。
2.丰度:表示元素在某地质体中（如地球，地壳，宇宙星体及某岩类，岩体等）的含量。
3.克拉克值：元素在地壳中的平均含量4.质量克拉克值：若计算元素在地壳中的平均含量时以质量计算，则称为质量克拉克值。
5.原子克拉克值：以原子数之比表示的元素相对含量（即指某元素在某地质体中全部元素的原子总数中所含原子个数的百分数）任意元素的原子克拉克值=某元素在某地质体中的相对原子数（用N表示）/所有元素相对原子数之和（用 N表示）6.浓度克拉克值：某元素在某地质体中的平均含量/元素克拉克值二．克拉克值的变化规律：①递减：元素的克拉克值大体上随原子序数的增加而减少（但锂，铍，硼以及惰性气体的含量并不符合上述规律，丰度值很低）②偶数规则：周期表中原子序数为偶数的元素总分布量（86%）大于奇数元素的总分布量（14%）。
地球化学的基础知识和应用
地球化学的基础知识和应用地球是一个复杂的系统，其中包含着无数的物质元素和化合物，这些元素和化合物，就是地球化学研究的主要内容。
地球化学是研究地球内部的物质组成及其分布规律、地球表层的化学过程及其对环境的影响、地球和生物之间的相互作用等的学科。
本文将介绍地球化学的基础知识和应用。
一、地球化学基础知识1. 元素与化合物元素是指由同种原子组成的物质，如氧气、金属铜等。
而化合物则是由两种或两种以上的元素化合而成的物质，如水分子H2O、二氧化碳CO2等。
地球上绝大部分物质都是由元素和化合物组成的。
2. 元素周期表元素周期表是地球化学研究中非常重要的表格。
它展示了所有已知的元素以及它们的基本性质和化学反应。
元素周期表从左至右按原子编号排列，从上至下按元素原子序数排列。
元素的位置在周期表上决定了它的性质和化学反应。
例如，所有在同一个组中的元素都有类似的电子结构和反应性质。
3. 岩石与矿物岩石是地球构造的基本组成部分，由一个或多个矿物组成。
矿物是一种具有确定的化学成分和晶体结构的天然物质，如石英、方铅矿等。
地球化学家通过研究岩石和矿物，可以了解地球内部的成分和演化过程。
4. 地球化学循环地球上的元素和化合物一直处于循环之中。
例如，矿物在地壳中不断形成和破坏，生物不断吸取和释放各种元素和化合物，这些过程组成了地球化学循环系统。
地球化学循环的研究可以揭示地球的化学演化历史和环境变化规律。
二、地球化学应用1. 污染治理地球化学应用于环境污染治理，是近几十年来地球化学研究的一个重要领域。
地球化学家可以通过分析土壤、岩石、水体等物质中的元素和化合物，了解其受到的污染程度和种类，并制定相应的治理措施。
例如，土壤重金属污染可以通过土壤修复技术进行治理，水体中的有害物质可以通过沉淀、吸附等方式进行处理。
2. 能源勘探地球化学应用于石油、天然气等化石燃料勘探也是地球化学的一个重要领域。
地球化学家通过分析地下水、沉积物中的有机物和微量元素，来寻找化石燃料形成的地质构造、含量等信息。
《地球化学》章节笔记
《地球化学》章节笔记第一章：导论一、地球化学概述1. 地球化学的定义：地球化学是应用化学原理和方法，研究地球及其组成部分的化学组成、化学性质、化学作用和化学演化规律的学科。
它是地质学的一个分支，同时与物理学、生物学、大气科学等多个学科有着密切的联系。
2. 地球化学的研究对象：- 地球的固体部分，包括岩石、矿物、土壤等；- 地球的流体部分，包括大气、水体、地下水等；- 地球生物体，包括植物、动物、微生物等；- 地球内部，包括地壳、地幔、地核等。
3. 地球化学的研究内容：- 地球物质的化学组成及其时空变化；- 地球内部和外部的化学过程；- 元素的迁移、富集和分散规律；- 地球化学循环及其与生物圈的相互作用；- 地球化学在资源、环境、生态等领域的应用。
二、地球化学的研究方法与意义1. 地球化学的研究方法：- 野外调查与采样：包括地质填图、钻孔、槽探、岩心采样等；- 实验室分析：包括光学显微镜观察、X射线衍射、电子探针、电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）、原子吸收光谱（AAS）等；- 地球化学数据处理：包括统计学分析、多元回归、聚类分析等；- 地球化学模型：建立地球化学过程的理论模型和数值模型；- 同位素示踪：利用稳定同位素和放射性同位素研究地球化学过程。
2. 地球化学研究的意义：- 揭示地球的形成和演化历史；- 了解地球内部结构、成分和动力学过程；- 探索矿产资源的形成机制和分布规律；- 评估和治理环境污染问题；- 理解地球生物圈的化学循环和生态平衡；- 为可持续发展提供科学依据。
三、地球化学的发展历程与现状1. 地球化学的发展历程：- 起源阶段：19世纪初，地质学家开始关注矿物的化学组成；- 形成阶段：19世纪末至20世纪初，维克托·戈尔德施密特等科学家奠定了地球化学的基础；- 发展阶段：20世纪中叶，地球化学在理论、方法、应用等方面取得显著进展；- 现代阶段：20世纪末至今，地球化学与分子生物学、环境科学等学科交叉，形成新的研究领域。
地球化学复习资料
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。
第二章 地球化学概述
第一节概述天体化学(Cosmochem以ry)又称空间化学(Space Chemistry)，研究宇宙空间化学元素及其同位素的起源与分布，各类天体的物质组成和化学演化，是空间科学，地球科学和天文学相互杂交渗透而产生的一门新兴学科“J。
19世纪初对太阳光谱的拍摄和少量陨石的研究，开拓了对恒星和其他天体化学成分的研究，从而诞生了天体化学。
20世纪50年代以来，相继发射了人造地球卫星和各种行星际空间探测器，对太阳系空间及各天体的磁场、大气层、表面物质特征、地质构造和内部结构进行了探测，太阳系空间和行星探测的丰硕成果，使天体化学产生了许多新的分支学科；自1969年Ap0110登月计划实施以来，6次Apollo和3次Luna登月探测与取样，月球的综合研究使人类从整体上对月表、月壤、月岩‘岩浆与火山活动、内部结构和演化历史以及地月系起源增添了许多新认识；对全世界已收集的2000多次降落的陨石和南极洲发现的16000多块陨石进行的多学科综合研究，对元素起源，太阳系物质来源，元素宇宙丰度，太阳星云凝聚过程，太阳系演化时间序列，宇宙线时空变化和生命前期有机质的化学演化都取得了许多新的实验证据与理论依据；地球科学中的地球化学，地球物理和比较行星地质学等学科的发展；推动了天体化学与地球科学的结合。
总之，天体化学的研究领域在不断扩展，研究内容逐渐深化，研究手段日益更新，研究成果大量涌现，分支学科相继创立，已成为一门新兴的，综合性的基础科学。
第二节元素的丰度和元素的起源一、元素丰度元素丰度是指化学元素及其同位素(核素)在宇宙各类物体中的相对含量。
空间化学测量探讨元素及其同位素在地球、月球、太阳系其他天体、太阳、恒星和宇宙线中的分布量，研究元素在各类天体中的丰度与分布规律是研究元素起源理论的依据，是解释各类天体演化过程的基础。
．近十多年来，随着空间技术和实验室分析技术的迅速发展，对天体的观测已从地面发展延伸到空间探测，从可见光谱分析扩展到红外、紫外、射电、X射线与Y射线波段和核素粒子的直接探测，对地外物质的元素和同位素丰度进行高精度测定，得到了更准确的元素与核素丰度。
地球化学知识点整理
地球化学绪论1、地球化学的定义：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2、地球化学的基本问题：【填空】（1）质：地球系统中元素的组成（2）量：元素的共生组合和赋存形式（3）动：元素的迁移和循环（4）史：地球的历史和演化3、地球化学研究思路：【简答】在地质作用过程中，在宏观地质体变化和形成的同时，亦伴有大量肉眼难以辨别的化学组成变化的微观踪迹，它们包含着重要的定性和定量的地质作用信息，应用现代化学分析测试手段，剖析这些微观踪迹，从而揭示宏观地质作用的奥秘。
即“见微而知著”。
第一章地球和太阳系的化学组成第一节地球的结构和组成1、地球的圈层结构、主要界面名称：（1）地震波（P波和S波）在地球内部传播速度的变化，反映出地球内部物质的密度和弹性是不均一的。
这种不均一性在地球的一定深度表现为突变性质。
由此得出，地球内部具有壳层结构的概念，即认为地球由表及里分为地壳、地幔和地核三个部分。
界面分别为：莫霍面和古登堡面。
（2）上地壳和下地壳分界面为康拉德面。
上地壳又叫做硅铝层，下地壳又叫做硅镁层。
大陆地壳由上、下地壳，而大洋地壳只有下地壳。
【填空】2、固体地球各圈层的化学成分特点：（分布顺序）地壳：O、Si、Al、Fe、Ca地幔：O、Mg、Si、Fe、Ca地核：Fe-Ni地球：Fe、O、Mg、Si、Ni第二节元素和核素的地壳丰度1、基本概念：【名词解释】（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，有一定的空间，处于特定的物理-化学状态，并且有一定时间的连续（2）丰度：研究体系中被研究元素的相对含量（3）克拉克值：地壳中元素的平均含量（4）质量克拉克值：以质量计算表示的克拉克值（5）原子克拉克值：以原子数之比表示的元素相对含量。
它是指某元素在某地质体全部元素的原子总数中所占原子个数的百分数。
（6）浓度克拉克值：某一元素在地质体中的平均含量与克拉克值的比值2、克拉克值的变化规律：（1）递减：元素的克拉克值大体上随原子序数的增大而减小。
地球化学的基本知识
地球化学的基本知识地球化学是研究地球物质成分、构造、演化及其与生命和环境的相互关系的科学。
它涉及到地球物质的地球化学元素和同位素地球化学、地球化学循环和地球化学环境等方面的内容。
在地球科学中，地球化学是一个非常重要的学科，对于我们了解地球内部的构造和演化过程、地球环境问题以及探索地质资源方面都有着重要的作用。
地球化学元素地球化学元素是组成地球物质的最基本成分，它们是地球化学研究的重点。
地球化学元素可分为7类，包括：1. 结构元素：构成地球物质的主体，包括氧、硅、铝、钙、钾、钠、镁等。
2. 生命元素：在生命过程中起重要作用的元素，包括碳、氧、氢、氮、磷、硫等。
3. 外源元素：由于地球物质的外来污染而进入地球大气圈和地表水的元素，包括铜、铅、锌、镉等。
4. 稀有元素：在地球物质中数量较少，但对人类发展有重要作用的元素，包括铀、银、金、铂等。
5. 晶体元素：在矿物中起构成稳定晶体结构的作用，包括铝、硅、钾、钠、钙等。
6. 地壳亏损元素：在地壳中含量很少，经常进入地球内部或者被深海沉积物吸附，包括锆、铪、钨、锂等。
7. 稳定代表元素：是代表不同物质来源的元素，包括铷、锶、氧等。
同位素地球化学同位素指同一元素的不同质量数的原子，它们具有相同的原子序数但是质量不同。
同位素地球化学主要研究同位素的地球化学特征及其在地球环境中的物质循环。
同位素的研究可以揭示地球的起源和演化历程，也可以为寻找矿产资源提供线索，同时还可以在环境研究中提供很多信息。
同位素地球化学有很多研究方向，涵盖了从宏观到微观的各个层面。
其中最常用的应用是同位素地球化学年代学，即利用某些放射性同位素的衰变规律测定岩石和化石的年龄。
同位素地球化学还可以研究地球历史和地质过程中物质的迁移和循环，以及对生态和环境方面的影响。
地球化学循环地球化学循环是指地球物质在各种环境作用下发生的化学反应，并通过不同的地球系统之间相互转移，形成一个复杂的物质循环过程。
地球化学知识点整理
地球化学知识点整理地球化学是研究地球的化学组成、化学作用和化学演化的科学。
它涉及到地球的各个圈层，包括岩石圈、水圈、大气圈和生物圈，以及地球内部的各种地质过程和现象。
以下是对地球化学一些重要知识点的整理。
一、元素的分布1、地球的元素丰度地球的元素丰度是指各种元素在地球中的相对含量。
研究表明，氧、硅、铝、铁、钙、钠、钾、镁这八种元素占了地球总质量的绝大部分。
2、元素在不同圈层的分布岩石圈中，硅、铝、铁等元素较为丰富；水圈中，氢、氧以及一些溶解的离子如钠、氯等常见；大气圈中，氮、氧是主要成分。
3、元素分布的控制因素元素的分布受到多种因素的影响，如原子结构、地球的形成过程、地质作用等。
二、同位素地球化学1、同位素的概念同位素是指质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子。
2、稳定同位素和放射性同位素稳定同位素在自然界中不发生衰变，如碳的同位素 C-12 和 C-13；放射性同位素会自发地发生衰变，如铀-238 衰变为铅-206。
3、同位素分馏由于物理化学过程中同位素的质量差异，会导致同位素在不同物质中的相对丰度有所不同，这就是同位素分馏。
4、同位素地质年代学通过测定岩石或矿物中放射性同位素的衰变产物和剩余量，可以计算出岩石或矿物的形成年龄。
三、地球化学热力学1、热力学基本概念包括内能、焓、熵等，它们用于描述体系的能量状态和变化。
2、地球化学平衡在地质过程中，各种化学反应达到平衡状态，通过热力学原理可以判断反应的方向和限度。
3、相平衡研究不同相（如固相、液相、气相）之间的平衡关系，对于理解岩石的形成和演化具有重要意义。
四、微量元素地球化学1、微量元素的定义在地质体系中含量较低的元素。
2、分配系数微量元素在不同矿物或相之间的分配比例，它反映了微量元素在地质过程中的行为。
3、微量元素的示踪作用通过分析微量元素的含量和比值，可以推断岩石的成因、源区特征以及地质过程的条件。
五、有机地球化学1、有机化合物的来源和分布有机化合物可以来源于生物遗体和分泌物，在沉积岩中广泛分布。
地球化学课件第二章1
H2O，OH-，F-，CH3COO-， PO43-，SO42-，Cl-，CO32-， ClO4-，NO3-，ROH，R2O， NH3，RNH2，N2H4
8～12 Na+，K+，Ca2+，Rb+，Sr2+，Cs+，Ba2+，La3+，Ce3+， Pb2+
晶体类型
金属晶体 离子晶体 原子晶体 分子晶体 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
Sr（325ppm）、Li（18ppm）、Rb（78ppm）
自然界元素有一定的结合规律和赋存方式。 那么, 元素的结合规律与赋存方式受什么因素控制？
元素的结合规律与赋存形式
本章内容
自然体系及自然作用产物 元素的地球化学亲和性和元素的 地球化学分类 类质同象 晶体场稳定能及其对过渡金属行为的控制 元素结合规律的微观控制因素 元素的赋存形式
S2-，R2S，I-，SCN-，S2O32-， CN-，CO，C2H4，C6H6，H-， RC6H5NH2，N3-，Br-，NO2-， SO32-，N2
电价对应结合
在多元素多相体系中，阳离子及阴离子电价不同时，将发生高价阳 离子与高价阴离子结合，低价阳离子与低价阴离子结合，这样结合 的体系能量为最低。自然界存在电价对应结合规律。不仅如此，而 且电价差越大，规律越明显。因此，自然界中石英（SiO2）与萤石 （CaF2）共生在一起常见，但没有CaO与SiF4的组合。
地球化学知识点总结
地球化学知识点总结地球化学是研究地球上元素在地壳、海洋、大气、生物圈等不同地球部分的分布和演化规律的一门科学。
它是地球科学、环境科学、地球化学和物质科学的交叉学科。
地球化学可以帮助人们更好地理解地球的起源与演化过程，从而为人类的生存、发展提供科学依据。
下面将从地壳、海洋、大气和生物圈等方面详细介绍地球化学的知识点。
1.地壳化学：地壳是地球表面上最外面的固体壳层，它主要由岩石和土壤组成。
地壳化学研究地壳中元素的组成、分布和形成机制。
地壳中的元素可分为岩石形成的主要元素和矿物形成的次要元素。
主要元素包括氧、硅、铝、铁、钙、钠、钾等，次要元素包括钛、锰、镁、铜、锌、铅等。
地壳化学的主要目标是研究地壳元素的含量、赋存形态和变化规律，从而探索地壳的演化历史和地球构造的变化。
2.海洋化学：海洋是地球上最大的水体，其中溶解有大量的盐类和其他化学物质。
海洋化学研究海水中元素的分布、循环和相互作用。
海洋中的主要元素包括氯、钠、镁、硫、钾、钙等，其含量和分布受到多种因素的影响，如河流输入、地壳物质的侵蚀和火山喷发等。
海洋化学的研究可以揭示海洋中元素的循环和交换过程，为海洋环境保护和资源开发提供科学依据。
3.大气化学：4.生物地球化学：生物圈是地球上生物活动的部分，其中包括陆地生态系统和海洋生态系统。
生物地球化学研究生物圈中元素的循环和生物对地球化学过程的影响。
生物圈中的生物通过光合作用和呼吸作用，将二氧化碳转换为有机物，并释放出氧气。
同时，生物还通过摄食和分解等过程参与地球化学循环，如植物吸收地壳中的元素，动物通过排泄将元素输入土壤等。
生物地球化学的研究可以揭示生物对地球化学循环的调节作用，为生物多样性保护和生态系统管理提供科学依据。
地球化学的研究方法包括采样、分析和模拟等。
采样是获取地球样品的过程，可以通过地质勘探、海洋探测和环境监测等方式进行。
分析是对样品进行化学分析的过程，可以利用化学分析仪器和实验方法进行。
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％。
地球化学
第一章绪论1. 地球化学的定义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。
2.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共生结合规律1、元素的地球化学亲和性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。
2、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。
3.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。
4、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。
5、元素的地球化学亲和性戈式分类：①亲氧性（亲石）元素；②亲硫性（亲铜）元素；③亲铁元素；④亲气元素6、亲氧元素特点：离子的最外层为8电子稀有气体稳定结构，具有较低的电负性，所形成的化合物键性主要是离子键，其氧化物的生成热大于FeO的生成热，位于原子容积曲线的下降部分，主要集中于地球的岩石圈。
亲硫元素的特点：离子的最外层为18电子结构，元素的电负性较大，其所形成的化合物键性主要是共价键，氧化物的生成热小于FeO的生成热，位于原子容积曲线的上升部分，主要集中于地球的硫化物——氧化物过度圈。
7、离子电位：离子电价（W）与离子半径（R）的比值，是离子表面正电荷的一个度量。
8、类质同象的定义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”。
9、类质同像置换法则1)戈氏法则（适用于离子键化合物）①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。
(完整word版)地球化学知识点整理
地球化学绪论1、地球化学的定义：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2、地球化学的基本问题：【填空】（1）质：地球系统中元素的组成（2）量：元素的共生组合和赋存形式（3）动：元素的迁移和循环（4）史：地球的历史和演化3、地球化学研究思路：【简答】在地质作用过程中，在宏观地质体变化和形成的同时，亦伴有大量肉眼难以辨别的化学组成变化的微观踪迹，它们包含着重要的定性和定量的地质作用信息，应用现代化学分析测试手段，剖析这些微观踪迹，从而揭示宏观地质作用的奥秘。
即“见微而知著”。
第一章地球和太阳系的化学组成第一节地球的结构和组成1、地球的圈层结构、主要界面名称：（1）地震波（P波和S波）在地球内部传播速度的变化，反映出地球内部物质的密度和弹性是不均一的。
这种不均一性在地球的一定深度表现为突变性质。
由此得出，地球内部具有壳层结构的概念，即认为地球由表及里分为地壳、地幔和地核三个部分。
界面分别为：莫霍面和古登堡面。
（2）上地壳和下地壳分界面为康拉德面。
上地壳又叫做硅铝层，下地壳又叫做硅镁层。
大陆地壳由上、下地壳，而大洋地壳只有下地壳。
【填空】2、固体地球各圈层的化学成分特点：（分布顺序）地壳：O、Si、Al、Fe、Ca地幔：O、Mg、Si、Fe、Ca地核：Fe-Ni地球：Fe、O、Mg、Si、Ni第二节元素和核素的地壳丰度1、基本概念：【名词解释】（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，有一定的空间，处于特定的物理-化学状态，并且有一定时间的连续（2）丰度：研究体系中被研究元素的相对含量（3）克拉克值：地壳中元素的平均含量（4）质量克拉克值：以质量计算表示的克拉克值（5）原子克拉克值：以原子数之比表示的元素相对含量。
它是指某元素在某地质体全部元素的原子总数中所占原子个数的百分数。
（6）浓度克拉克值：某一元素在地质体中的平均含量与克拉克值的比值2、克拉克值的变化规律：（1）递减：元素的克拉克值大体上随原子序数的增大而减小。
地球化学知识点总结(详细)
第一章克拉克值：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。
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。
分Ⅰ型、Ⅱ型和Ⅲ型。
Ⅰ型其非挥发性组成代表了太阳系星云的非挥发性元素丰度。
6.浓度克拉克值=某元素在地质体中的平均含量/克拉克值,反映地质体中某元素的浓集程度。
1.陨石在地化研究中的意义：（一）陨石的成分是研究和推测太阳系及地球系统元素成分的重要依据：（1）用来估计地球整体的平均化学成分。
1陨石类比法，即用各种陨石的平均成分或用球粒陨石成分来代表地球的平均化学成分。
2地球模型和陨石类比法来代表地球的平均化学成分，其中地壳占质量的1%，地幔31.4%，地核67.6%，然后用球粒陨石的镍—铁相的平均成分加5.3%的陨硫铁可以代表地核的成分，球粒陨石的硅酸盐相平均成分代表地壳和地幔的成分，用质量加权法计算地球的平均化学成分。
（2）I型碳质球粒陨石其挥发性组成代表了太阳系中非挥发性元素的化学成分。
（二）陨石的类型和成分是用来确定地球内部具层圈结构的重要依据：由于陨石可以分为三种不同的陨石—石陨石、石铁陨石和铁陨石，因而科学家设想陨石是来自某种曾经分异成一个富含金属的核和一个硅酸盐外壳的行星体，这种行星经破裂后就成为各种陨石，其中铁陨石来自核部，石铁陨石来自金属核和硅酸盐幔的界面，而石陨石则来自富硅酸盐的幔区。
(完整版)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》课程笔记
《地球化学》课程笔记第一章：地球化学概述一、地球化学的定义与范畴1. 定义地球化学是研究地球及其组成部分的化学组成、化学作用、化学演化规律以及这些过程与地球其他物理、生物过程的相互关系的学科。
2. 范畴地球化学的研究范畴包括但不限于以下几个方面：- 地球的物质组成和结构- 元素在地球各圈层中的分布、迁移和循环- 岩石和矿物的形成、演化和分类- 生物与地球化学过程的相互作用- 地球表面环境的化学演化- 自然资源和能源的地球化学特征- 环境污染和生态破坏的地球化学机制二、地球化学的研究内容1. 地球的物质组成- 地壳：研究地壳的化学成分、岩石类型、矿物组成及其变化规律。
- 地幔：探讨地幔的化学结构、岩石类型、矿物组成和地球化学动力学过程。
- 地核：分析地核的物质组成、物理状态和地球化学性质。
- 地球表面流体：研究大气、水圈和生物圈的化学组成和演化。
2. 元素地球化学- 元素的丰度：研究元素在地壳、地幔、地核中的丰度分布。
- 元素的分布：分析元素在地球各圈层中的分布规律和影响因素。
- 元素的迁移与富集：探讨元素在地质过程中的迁移机制和富集条件。
- 元素循环：研究元素在地球系统中的循环路径和循环速率。
3. 岩石地球化学- 岩石成因分类：根据岩石的化学成分、矿物组成和形成环境对岩石进行分类。
- 岩浆岩地球化学：研究岩浆的起源、演化、结晶过程和岩浆岩的地球化学特征。
- 沉积岩地球化学：分析沉积物的来源、沉积环境和沉积岩的地球化学特点。
- 变质岩地球化学：探讨变质作用过程中岩石的化学变化和变质岩的地球化学特征。
4. 矿物地球化学- 矿物的化学成分：研究矿物的化学组成、晶体结构和化学键合。
- 矿物的形成与变化：探讨矿物的形成条件、变化过程和稳定性。
- 矿物物理性质与地球化学：分析矿物的物理性质与地球化学环境的关系。
- 矿物化学分类：根据矿物的化学成分和结构特点进行分类。
5. 生物地球化学- 生物地球化学循环：研究元素在生物体内的循环过程和生物地球化学循环的模式。
地球化学重点知识总结
第一章太阳系和地球系统的元素丰度第1节基本概念1、地球化学体系按照地球化学的观点，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，并且有一定的时间连续。
这个体系可大可小。
某个矿物包裹体，某矿物、某岩石可看作一个地球化学体系，某个地层、岩体、矿床、某个流域、某个城市也是一个地球化学体系，从更大范围来讲，某一个区域、地壳、地球直至太阳系、整个宇宙都可看作为一个地球化学体系。
地球化学的基本问题之一就是研究元素在地球化学体系中的分布（丰度）、分配问题，也就是地球化学体系中“量”的研究。
2、分布和丰度体系中元素的分布，一般认为是指的是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。
体系中元素的丰度值实际上只能对这个体系里元素真实含量的一种估计；元素在一个体系中的分布，特别是在较大体系中决不是均一的。
3、分布与分配分布指的是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。
元素的分配指的是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. 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.4第2节元素在太阳系中的分布规律（一）获得太阳系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，如太阳光谱是太阳表面产生的，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。
地球化学-第二章
Goldschmidt 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
1、查瓦里茨斯分类 2、维尔纳斯基分类 3、费尔斯曼分类
§2类质同像代换及微量元素共生结合规律
自然界中，微量元素由于其克拉克值低或在具体某 个地质体中丰度低，不易形成自已的独立矿物，而是分 散在其它元素组成的矿物晶格中。这种状态下的元素间 相互结合规律，主要受元素的类质同像控制。对主量元 素间，同样可以发生类质同像代换。 类质同像代换是自然界化合物中一种十分普遍的现
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。 混入晶体的物质称为类质同像混入物，含有类质同 象混入物的晶体，称为混晶或固溶体。
注意点：
1、类质同像是在元素（或质点）的相互结合过程中，也即在 矿物结晶过程中，而不是在交代过程中。 2、性质必须是相似的元素或质点。 3、置换和被置换的质点处于相同的位置上，并按一定的概 率占据。 4、质点替换后可引起晶格常数的微小改变，但晶体的构造 类型、化学键类型及离子正负电荷的平衡保持不变或相近。
4.被代换的矿物晶体构造特征
被代换的矿物晶体构造愈复杂、松弛（偏离最紧密 堆积愈远），类质同像的可能性愈大。因为这样的晶 格，一种离子代换引起的电荷或体积的差异，容易由 另外一种离子来进行补偿，甚至在某些铝硅酸盐中由 于有较大的空间（10 Å -1000Å层间空腔），一些元 素可以完全不顾体积补偿，而进行代换。 例：沸石类矿物海绵状晶格中： 2K+ Ba2+, 2K+ Ca2+ , 2Na+ Ca2+ .
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4.绝对含量和相对含量
绝对含量单位 T 吨 Kg 千克 g 克 mg 毫克 g 微克 ng 毫微克 pg 微微克 ％ ‰ 相对含量单位 百分之... x10-2 千分之.... x10-3
ppm、g/T ppb、ng/g ppt、pg/g
百万分之 x10-6 十亿分之 x10-9 万亿分之 x10-12
高场强元素或离子（High field strength cations， HFS）：场强指离子每单位表面的静电荷强度，常 以离子电荷与离子半径的比值，即离子势表示。指 那些形成小的高电荷离子的元素，包括REE、Sc、 Y、Th、U、Pb、Zr、Hf、Ti、Nb、Ta等。 其离 子势>2。 低场强元素或离子（Low field strength cations） ： 形成大半径小电荷的离子的元素 ，离子势<2，它 们又称为大离子亲石元素—LILE（large ion lithophile elements），包括 Cs、Rb、K、Ba、Sr、Eu 和Pb（二价）。
3.分布与分配
分布指的是元素在一个化学体系种中（ 太阳陨石地球地壳某地区）整体总含量。 元素的分配指的是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， 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。
地球化学
第二章 地球化学基础知识 陈远荣
2011 年 11月
桂林理工大学地球科学学院
第一节 地球化学研究的基本问题
地球化学研究的基本问题概括起来有 五个方面: 第一, 元素(同位素)在地球及各子系统 的分布、分配问题：也就是元素和同位 素的含量及含量在空间、时间及不同地 质产状地质体中的变化。这个问题是地 球化学研究的出发点和基础资料,简而言 之为“量”的问题。
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。 可在同一或不同体系中进行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，了解元素动态情况，从而建立起元素集中 、分散、迁移活动等一些地球化学概念。从某种 意义上来说，也就是在探索和了解丰度这一课题 的过程中，逐渐建立起近代地球化学。 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规 律。
第二, 元素的共生组合和存在形式：在化学 课本中了解到原子是构成物质的具有独 立性质的最小单位,各种原子也构成了宏 观的地质体。地质体内各种原子的结合 和存在形式不是任意的,不是静态的,而是 有条件的、变化的。它们是受着地质作 用的物理化学条件控制的,它们是随着地 质历史的变动而变化的。因此,元素的共 生组合和存在形式是地质作用物理化学 条件及变动历史的指示剂。总之就是关 于"质"的问题.
1.3 基本概念
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。
这个体系可大可小。 某个矿物包裹体， 某矿物、某岩石可看作一个地球化学体 系，某个地层、岩体、矿床（某个流域 、某个城市）也是一个地球化学体系， 从更大范围来讲,某一个区域、地壳、地 球直至太阳系、整个宇宙都可看作为一 个地球化学体系。 地球化学的基本问题之一就是研究元素 在地球化学体系中的分布（丰度）、分 配问题，也就是地球化学体系中“量” 的研究。
第三 , 就是元素的迁移 , 简而言之是 “ 动 ‘ 的研究,也就是元素在自然作用中含量和 存在形式在时间和空间上的变化。可归 纳出元素地球化学迁移的三个要素: ①环境物理化学条件的变化；②元素结 合方式的改变；③导致元素在空间上的 位移及元素集中、分散的转化。 因此,元素的迁移过程能指示元素发生变 化的动态过程，以及各种物理化学条件 的制约关系，从而揭示地质、地球化学 作用机制
1.4 获得太阳丰度资料的主要途径
(二)地球化学的室内研究方法
1.“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。它是地 球化学研究工作方法的基础和起点。因此对分 析方法的要求首先是准确；其次，由于元素在 各地质体中的含量是不均匀的，有的高，有的 是微量、超微量的，这样对分析方法的第二个 要求是高灵敏度，灵敏度一般要达到10-4%～ 10-7％，现代分析仪器已可以达到地球化学研 究所需要的精度和灵敏度，如用化学光谱法测 金，灵敏度已可达0.1×10-9，中子活化法的测 金灵敏度可达0.04×10-9；又由于地球化学样 品数量较大，故对分析方法的的三个要求是快 速、成本低。
第四,研究元素(同位素）的行为：指的是 元素（同位素）在自然界所发生的各种 地质作用中的行为。通过行为的研究可 能揭示地质体成因机制。 第五,元素的地球化学演化 人类对于自然界的认识总是在探索与提 问中进行的,宇宙、天体是怎样形成、演 化的？地球是如何形成、发展的？生命 是如何起源的？由C、H、O、N等主要 元素构成的人类又是如何产生的？元素 又是如何合成的？等等。
1.1 地球化学研究方法的特点
地球化学研究方法的特点： 第一，由于地球化学本质上是属于地球科学，所以 其工作方法应遵循地球科学的思维途径，归纳一下 有以下几个方面： (1)第一手实际资料来自于对自然地质现象的观察 和 研究； (2)在地球的时空结构中整理和综合资料； (3)事实规律的统计性特征； (4)反序地追踪历史； (5)结论的推断性和多解性以及认识的反复深化。
复习思考
(1)地球化学的定义。 (2)地球化学学科的特点和基本问题。 (3)地球化学学科的研究思路和研究方 法。 (4)地球化学与化学、地球科学其他学 科在研究目标和研究方法方面的异 同。
有关元素分类的常用术语
常量元素：组成物质主要结构和成分的元素，它 们常占天然物质总组成的99%以上，并决定了物 质的定名和大类划分。 微量元素(trace element, m格架所必须的元素之外，所 有以低浓度存在的化学元素。其浓度一般低于 0.1% ，在大多数情况下明显低于 0.1% 而仅达到 ppm乃至ppb数量级。 次要元素 (minor element) ：在文献中单独出现时 时与微量元素同义；当两者同时出现时，一般指 含量为1～5的化学元素。
4.模拟地球化学作用过程。进行模拟试验 ，这种方法在实验室条件下，使某些地 球化学过程再现，以深入了解成岩成矿 作用机制或检验某些理论推断，这里包 括高温高压体系的专门设备的实验技术 以及大量常温常压下的实验研究（温度 可以达到3000℃，超高压可达1.3兆巴， 相当于200km深处地壳压力）。
5.测试数据的多元统计处理和计算——计 算地球化学。多元统计理论和电子计算 机技术在地球化学研究的应用，大大提 高了资料整理的科学性、数据的利用率 和计算工作效率；同时数学理论和方法 的应用对深入揭示地球化学规律、科学 地描述地球化学现象起到了推动作用， 使之地球化学过程数字模拟化。
这一切都基于一个根本的出 发点，即一切地球化学过程都是 寄予宏观的地质作用之中的，基 于这个特点，为此要求我们各类 地球化学样品必须有明确的地质 产状的代表性；地球化学的研究 结果应落实到解决地质学认识和 应用的实际中去。
第二个特点，要求每个地球化学工作 者有一个敏锐的地球化学思维，也就 是要善于识别隐藏在各种现象中的地 球化学信息，从而揭示地质现象的奥 秘。掌握这个特点是一个有过程的， 但要认真学习，努力实践。 第三，要具备有定性和定量及鉴别物 相的技术和装置。
②样品的系统性：为了从比较中说明问题，对 研究对象在空间上、时间上、不同成因上的样 品应构成一个系列。例如研究矿化特征，应控 制采集矿体、矿化、背景段的样品；有如环境 污染研究，对污染源、污染区、背景区的样品 进行系统采集 ③样品的统计性：地球化学现象同其它地质现 象一样具有统计性规律，要定量地描述地球化 学规律必须用数理统计的方法，因为一两个样 品难以有代表意义，必须由一组样品构成，一 组样品的数量根据研究对象复杂程度规模大小 及测试方法的难易程度而定。
相容元素 (compatible element) ：趋于在固相中 富集的微量元素。尽管其浓度低,不能形成独立 矿物相，但因离子半径、电荷、晶体场等结晶 化学性质与构成结晶矿物的主要元素相近,而易 于呈类质同像置换形式进入有关矿物相。相容 元素的固相/液相分配系数显著大于1。 不相容元素(incompatible element, hygromagmatophile element)：趋向于在液相中 富集的微量元素。由于其浓度低，不能形成独 立矿物相，并且因离子半径、电荷、晶体场等 性质与构成结晶矿物的主元素相差很大，而使 其不能进入矿物相。它们的固相/液相分配系数 近于零。大多数LILE属不相容元素。
1.2 地球化学的工作方法
(一)地球化学的野外工作方法
1.宏观地质调研是地球化学工作的基础 ，是地球化学研究工作必不可少的重要 环节，可以这样形容两者的关系：“皮 之不存，毛将焉附”，皮都没有了，毛 在哪里长呢？例如查明地质体的时空结 构，将为地球化学作用的空间展布和时 间顺序提供依据。
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。这一环节关系到 地球化学研究工作的成败，为此在样品的布局 和采样中必须要注意以下三个问题： ①明确的代表性：代表某一地质作用的产 物；代表某一成因的、某种产状的地质体；样 品尽量避免后期作用的叠加等。
稀有元素(rare element)：在低壳中分布量较低，但易于 在自然界高度富集形成较常见的矿物和独立工业矿床的 的化学元素。如REE、Nb、Ta、Be、Li、（W）等。 分散元素(dispersed element)：在地壳中元素丰度低，并 且其离子半径和电荷等化学性质与地壳中的高丰度元素 (硅、铝、钙、铁、钾、钠等)相似的一类微量元素。因 上述性质，它们在自然界中大多以 * 类质同像置换形式 分散存在于高丰度元素的矿物中,从而很少形成自己的独 立矿物和单独富集成为矿床。典型分散元素为锗、镓、 钪、锶、镉、铷、铯等。 附属元素(accessory element)：地球化学性质与造岩元素 有较大的差别，主要在火成岩中呈副矿物及其类质同像 形式存在的化学元素。如Y、REE、Zr、Hf、Nb、Ta、 U、Th等。