地球化学讲稿
地球化学讲义微量元素地球化学(中国地质大学)
5.微量元素在岩石与熔体之间的分配系数：常用岩石中所有矿物 的分配系数与岩石中各矿物含量的乘 积之和一表达。
n
Di KDi Wj ji
即 n：含量微量元素i的矿物数 Wj：第j种矿物的质量百分数 KDi： 第j种矿物对微量元素的简单分配系数
方法是：测定待研究地质体中共生矿物对中某微量元 素的含量，算出该元素在矿物对的分 配系数，利用以上 关系式即可计算出矿物结晶温度。
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地 球 化 学
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样品号 1
温度(℃) 1160
橄榄石Ni 1555
单斜辉石Ni 255
2
实验测定法：用化学试剂合成与天然岩浆成分相似的玻璃物质， 实验使一种矿物与 之达到微量元素的分配平衡，然后测定元素在两 相中的浓度，计算得 到分配系数。
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地 球 化 学
7.分配系数的影响因素： 体系组分的影响—岩浆岩化学成分的变化在很大程度上取决于 硅酸盐熔体的结构，不同硅酸盐熔体共存时微量元素分配情况明 显不同；
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地 球 化 学
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二、微量元素在共存相中的分配
在一定的环境（物理化学条件）中，一切自然作用体系均趋向于平衡。 当达到平衡时，
常量元素
微量元素
体系中 的浓度
很高
极低
独立 矿物
能形成独立矿物
不能形成独立矿物，但在平衡共存的矿物之间（或液相－ 固相之间）进行分配
地球化学讲义 第五章同位素地球化学(中国地质大学)
4）同位素标准样品
同位素分析资料要能够进行世界范围内的比较，就必须建立世 界性的标准样品。世界标准样品的条件：
①在世界范围内居于该同位素成分变化的中间位置，可以做为 零点；
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。
一、自然界引起同位素成分变化的原因
核素的性质 同位素分类 同位素成分的测定及表示方法 自然界引起同位素成分变化的原因
(二) 同位素分类
从核素的稳定性来看，自然界存在两大类同位素： 一类是其核能自发地衰变为其它核的同位素，称为放射性同位 素； 另一类是其核是稳定的，到目前为止，还没有发现它们能够衰 变成其它核的同位素，称为稳定同位素。 然而，核素的稳定性是相对的，它取决于现阶段的实验技术对 放射性元素半衰期的检出范围，目前一般认为，凡是原子存在的 时间大于1017年的就称稳定同位素，反之则称为放射性同位素 。
一、自然界引起同位素成分变化的原因
（一）核素的性质 1.什么叫核素? 由不同数量的质子和中子按一定结构组成各种元素
的原子核称为核素，任何一个核素都可以用A=P+N这 三个参数来表示。
而具有相同质子数，不同数目中子数所组成的一组 核素称为同位素。
O的质子数P=8，但中子数分别为8、9、10，因此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。
地球化学讲义第二章
Si↓↓++ Si Si ↓ ↓ ↓ +
架状： Al ↓ ↓ + Si ↓ ↓ ++ Al 链状： Al ↓ ↓ + Si ↓ ↓ ↓ + ： 如何代换？岛状： Si ↓ ↓ ↓ ↓ Si与Al不能代 换 ：
Al ↓ ↓ +
（ ↓ 共价电子对，+自由电子） Al—O(1.7Å)与Si—O（1.61Å）其键长相差6%，两者间易发生代换。
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地 球 化 学
键性不同，彼此不能置换
Cu,Hg是亲硫元素，倾向于形成共价键 Na,Ca是亲氧元素，倾向于形成离子键
代换中，不同键性的相对关系接近，是代换的一个重 要条件。
自然界中: Si(Si4+ ,0.39Å), Al(Al3+,0.57Å)代换十分普遍 铝硅酸盐
地 球 化 学
一、自然界元素结合的类型及特点
自然界元素结合分两种： 同种或性质相似元素的结合--非极性键，一般形成共价键； 异种元素结合--极性键，一般形成离子键。 自然界元素结合特点： 多键性和过渡性； 自然界形成的化合物（矿物）都是不纯的，每一种矿物 都构成一个成分复杂、含量变化的混合物系列
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第二章 自然体系中元 素 共 生 结 合 规 律
地 球 化 学
本章内容
自然界元素结合的类型及特点 元素的地球化学亲和性 类质同象代换及微量元素共生结合 规律 晶体场理论在解释过渡族元素结合 规律上的应用
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地球化学ppt课件
地球及其子系统中的化学元素、同位素及其化合物，以 及它们之间的相互作用和演化关系。
地球化学元素与同位素
01 元素
自然界中由相同核电荷数（质子数）的原子组成 的单质或化合物。
02 同位素
具有相同质子数和不同中子数的同一元素的不同 原子。
03 元素与同位素在地球化学中的应用
通过元素与同位素的分布、分配、迁移和转化研 究地球各圈层之间的相互作用和演化关系。
05
地球化学在灾害防治中应用
地震预测预报中地球化学方法
01
02
03
地球化学异常识别
通过监测地震前后地下水 中化学成分的变化，识别 与地震有关的地球化学异 常。
异常成因分析
研究地球化学异常的成因 机制，包括地震孕育过程 中的物理化学变化、地下 流体运移等。
异常时空演化规律
分析地球化学异常在时间 和空间上的演化规律，为 地震预测预报提供依据。
油气资源勘查中地球化学方法
油气地球化学勘探
通过分析地表土壤、岩石、水等介质 中烃类气体和轻烃等油气相关化合物 的含量和分布特征，推断地下油气藏 的存在和分布范围。
油气成因与演化研究
油气资源评价
综合地球化学、地质、地球物理等多 学科信息，对油气资源潜力进行评价 和预测。
利用地球化学方法分析油气成因类型、 成熟度、运移路径等，揭示油气藏的 形成和演化过程。
元素及同位素分析技术
元素分析
利用光谱、质谱等分析技术，对样品中的元素含量进行测定。常用的元素分析方法包括原子吸 收光谱法、电感耦合等离子体发射光谱法等。
同位素分析
通过测定样品中同位素的丰度比，研究地球化学过程和物质来源。同位素分析方法包括质谱法、 中子活化法等。
地球化学
第一章太阳系和地球系统化学元素的分布与分配研究任何物质的存在和运动规律，都必须观察研究对象的质和量的特征。
地壳和地球的化学组成如何，元素的相对含量怎样，无疑是地球化学必须探讨的基础课题。
地球化学在研究太阳系、地球和地壳及其它不同地质体中元素的含量时，常采用“丰度”（abundance）“分布”（distribution）和“分布量”等不同术语，它们都表示一定空间中物质组成的相对平均含量。
1.1太阳系的化学成分太阳系由太阳、行星、行星物体（宇宙尘、彗星、小行星）和卫星所组成，其中太阳集中了整个太阳系99.8%的质量。
行星沿着椭圆轨道绕太阳而运行(图1.1)。
在它们中间可以划分为两种类型：接近太阳的较小的内行星－水星、金星、地球、火星，也称为类地行星；远离太阳的大的外行星－木星、土星、天王星、海王星和冥王星。
在火星和木星之间存在着数以兆计的小行星（小行星带）。
它们的大小相差极大，其中最大的谷神星直径达770km。
据估计，直径大于10km的小行星有104个，而直径大于1m 的则有1011个。
有些小行星的轨道是横切过行星的轨道。
在殒落到地球上来的陨石中，已经发现有两颗的轨道曾位于小行星带内。
确定太阳系或宇宙丰度的途径计有：（1）直接分析测定地壳岩石、各类陨石和月球岩石的样品；（2）对太阳及其它星体辐射的光谱进行定性和定量研究；（3）利用宇宙飞行器对邻近地球的星体进行就近观察和测定，或取样分析；（4）分析测定气体星云和星际间的物质；（5）分析研究宇宙射线。
图1.1 太阳系及其行星示意图上图－示大小比例，下图－示分布及运行轨道1.1.1陨石的化学成分陨石是落到地球上来的行星物体的碎块。
它们可能起源于彗星。
更加可能来自火星和木星之间的小行星带。
陨石可由显微质点大小到具有几千公斤的巨块。
据估计，每年落到地球表面的大约有500个陨石，其总质量可达3×106至3×107t。
然而，每年见到其殒落，但又能找到的陨石仅5到6个。
地球化学讲义第一章
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由表可知:
地 球 化 学
对于这样的数据我们应有一个正确的的评价: 首先这是一种估计值,是反映目前人类对太阳系的认识 水平,这个估计值不可能是很精确的,随着人们对太阳系以 至于宇宙体系的探索的不断深入,这个估计值会不断的修正; 它反映了元素在太阳系分布的总体规律,虽然还是很粗 略的,但从总的方面来看,它反映了元素在太阳系分布的总 体规律. 如果我们把太阳系元素丰度的各种数值先取对数,随后 对应其原子序数作出曲线图(如下图)时,我们会发现太阳 系元素丰度具有以下规律:
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地 球 化 学
2.陨石的平均化学成分
要计算陨石的平均化学成分必须要解决两个问题:首先要了 解各类陨石的平均化学成分;其次要统计各类陨石的比例.各 学者采用的方法不一致.(V.M.Goldschmidt 采用硅酸盐:镍铁:陨硫铁=10:2:1).陨石的平均化学成分计算结果如下:
宇航员
月球车
火星车
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地 球 化 学
太阳系景观
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地 球 化 学
(二) 陨石的化学成分
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 是空间化学研究的重要对象,具有重要的研究意义: 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).
地球化学讲义 Lecture2
2017年2月16日元素的丰度和性质第一节：元素的性质课程提要：各种角度的元素周期表；化学键－chemical bonding；元素的性质与分类；同位素－稳定的，放射性的元素周期表：要掌握元素周期表常见元素（前四排以及一些地球化学意义重要的元素）的英文拼写和发音(Hydrogen, Helium, Lithium, Beryllium)，非常有助于我们和国际同行交流。
我们今天将会以元素周期表为基础，系统讨论元素的地球化学性质。
一个常用来衡量元素化学性质的参数是电负性，指的是元素获得电子的能力。
电负性越强，越强容易形成阴离子，越弱越容易形成阳离子。
原子的外层电子排布：围绕原子核的电子排布系统变化，最外层电子决定原子间的化学性质，特别是化学键。
要了解元素的化学性质，需要知道元素在周期表中的位置，能够给出电子层排布。
我们常见的主要元素用黄色标出，它们都在前四排，其它元素在岩石中的含量通常低于1000ppm。
为什么过渡族中接近的元素化学性质相似？例如，第四周期的过渡中元素（ Fe, Co, Ni)的电子排布方式是[Ne]3s23p63d i4S2, 而它们的二价离子都是丢失了4s轨道的两个电子，电子排布都是Ne]3s23p63d i。
这些元素只在3d轨道的电子数上有差别，最外层都是一样的4s壳层，这就是它们化学性质相似的原因。
镧系元素容易失去两个6s电子和一个5d电子或失去两个6s电子和一个4f电子，所以一般能形成稳定的+3价。
元素的第一电离能在周期表中的变化。
电离能越低，越容易被离子化。
对同位素质谱分析的意义？离子半径在元素周期表内有规律的变化，离子半径对理解元素的性质至关重要。
一般来说从上到下，离子半径增加。
从左到右，离子半径减小，原因是什么？同一个离子，配位数越大，离子半径越大。
镧系收缩的原因是什么？为什么Cu+、Ag+和Au+的半径比其左邻大很多？常用的离子半径数据可以从Shannon 1976的文章中得到。
地球化学全册配套最完整精品课件 (一)
地球化学全册配套最完整精品课件 (一)地球化学是描述地球上元素与物质循环、演化、变化、控制因素等方面所涉及的科学领域。
在学习地球化学过程中，配套的课件不仅能帮助学生更好地掌握所学知识，还可以丰富学生知识面，提高个人的科学素养。
而地球化学全册配套最完整精品课件则是一个知识丰富、包含全面的课件。
首先，地球化学全册配套最完整精品课件包含了地球化学的基本知识、原理和理论体系。
全册课件内容先后涵盖了地球化学基础、地球体和矿物地球化学、岩浆岩石地球化学、沉积地球化学、生物地球化学等方面的内容，并将内容分为主线、副线和延伸线。
主线课程贯穿全册，由基础知识、理论和实践问题组成，不仅能帮助学生形成系统的知识体系，而且能加深其对地球化学基础知识的理解和认识。
副线和延伸线课程则是在主线的基础上，根据学生的不同需求和兴趣而设置，其能够扩大学生知识面，丰富学科体验。
其次，地球化学全册配套最完整精品课件采用了多媒体教学方式。
课件中通过生动的图片、精致的动画、明了的图表等多种多媒体形式，生动形象地展现了地球化学知识。
这不仅激发了学生的学习兴趣，而且提高了课堂教学效果。
此外，课件中还包含了课后练习，以检验学生对所学知识的掌握程度。
最后，地球化学全册配套最完整精品课件设置了丰富的案例分析和实例讲解，旨在提高学生地科技能和实践能力。
案例分析能够让学生将知识融入到实际的科研工作中去，增强其对地球化学知识的理解和运用能力。
实例讲解则能够让学生通过具体的实验和数据观察来理解和掌握地球化学知识，从而提高其实践能力。
总之，地球化学全册配套最完整精品课件是一份知识丰富、内容详尽、形式多样、涵盖广泛的课件。
它能够帮助学生建立系统、全面、深入的地球化学知识体系和认知模式，提高其学科素养和创新意识。
让我们期待着更多这样的课件能够有助于学生聚焦颠覆性发展的未来，为早日实现人类与自然和谐共生作出积极贡献。
最新地球化学,第一章1知识讲解精品课件
一、基本概念
丰度的表示方法(fāngfǎ) 重量丰度W
W
a
•
M
X
•W0
常量 (chángliàng)
元素 （wt%）
微量元素
ppm
(g/t, ，10-6)
痕量(hén liànɡ)元素 ppb
(μg/t，ng/g，10-9)
原子丰度
（原子%）
Wi
相对丰度R（宇宙丰度单位，CAU. ）
Ri
绝对含量单位
T
吨
kg
千克
g
克
mg
毫克
μg
微克
相对含量单位
％
百分之
‰
千分之
ppm、μg/g、g/t ppb、μg/kg、ng/g
百万分之 十亿分之
×10-2 ×10-3
×10-6 ×10-9
ng
纳克
ppt、pg/g
万亿分之
×10-12
pg
皮克
1g/t=1μg/g=10-4%=10-6=1ppm
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化及硫同位素国际标准)，帮助了解地球的成因和组成 防治自然灾害
第三十一页，共46页。
美国亚利桑那Barringer(or Meteor)陨石坑，直径约1.2km 由一个直径约40m的撞击(zhuàngjī)物撞击(zhuàngjī)而成。 撞击(zhuàngjī)物残余称为Canyon Diablo铁陨石(国际S同位素标准）
2 丰度 元素
关键词：(yuán
sù )
自然 (zìrán)体
含量
平均含量
一种化学元素在某个自然体中
丰度的表示方法(fāngfǎ) 的重量占这个自然体的全部化
第11讲地球化学课件
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第二节:人体中元素的分布
• 毒性元素
对生物有毒性而无生物功能的元素。该类元素又可分为两类：
• 毒性元素 ：Cd、Ge、Sb、Te、Hg、Pb、Ga、In、As、Sn、Li，这些毒性元素 是指它们对生物体无有益作用，而只有毒性。
• 潜在毒性和放射性元素：Be、Tl、Th、U、Po、Ra、Sr、Ba。
第一节: 人体与地球化学环境的关系
环境地球化学 第1页
人体血液和地壳中元素含量的相关性
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环境地球化学 第2页
宏量元素 O氧 C碳 H氢 N氮 Ca 钙 P磷 K钾 S硫 Na 钠 Cl 氯 Mg 镁 Fe 铁
总计
人体化学元素组成
Wt／％ 65.9 18.0 10.0 3.0 2.0 1.0 0.35 0.25 0.15 0.15 0.05 0.004
环境地球化学 第22页
Be为75％；Mg为70％；U为65.5％；Li为50％；Mn
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第二节:人体中元素的分布
• 牙齿中的元素
多由Ca、P、F、Si、V等元素组成 。
• 毛发中的元素
由Si、Ni、As、Zn、F、Fe、Ti等组成。
• 肌肉中的元素
Zn、Cu、Ca、Mg、V、Se、Br等元素，它们在肌肉中的量占人体总量的 百分数为；Zn为65.2％；Br为60％；Se为38.3％；Cu为34.7％。
• 生命必需元素
这类元素是生命必须的微量元素，它们是人体维持正常机能所必需的元素Fe、Cu、 Zn、Mn、Co、I、Mo、Se、F、Cr、V、Ni、Br，约占人体重量的0.025％，它们 虽然在人体内含量甚微，但在人类生命过程中起着重要作用，这些元素在人体中的不足 或过剩都会影响到人的健康，甚至危及生命。
地球化学
地球化学Geochemistry0 绪论人类赖以生存的地球，以及整个宇宙都是由永恒运动的物质构成的；从化学观点看，是由92种化学元素和354种核素组成的。
存在于地球内部的不稳定核素自发地进行衰变，释出能量，提供地球物质运动的主要能源；于是岩石熔融、岩浆活动、火山喷溢、构造运动、地表的风化剥蚀、沉积作用等等，造成全球规模的地质作用。
这种持续几十亿年的地质构造变动不断地改变着地球的外貌和内部结构，也推动着92种元素及其同位素进行化合、分异、迁移、活动。
地质作用经久不息，元素迁移演化不止。
地球科学面对一个经历几十亿年发展演化，并且目前仍是处于强烈变动中的“活”的地球。
地质作用中不但形成了各种宏观的地质体，同时造成地质产物中不同的物质组成，以及元素和同位素结合状态的微观现象。
正是这些宏观的和微观的地质现象记录着地球变迁的历史。
地球科学的任务就在于准确地判读这一宏伟的自然“史卷”。
地球是一个巨大的化学机器a huge chemical machine，它的驱动力是地球内部的热和地球表面来自太阳的热。
地球内部热驱动地幔中的对流-convection。
对流将深部物质带到大洋中脊的地表，温度和压力的降低导致部分组分的分离separation或分异differenciation形成玄武岩熔岩。
玄武岩富集silicon,aluminium,calcium and the alkali metals，然后固结为组成洋壳的岩石，然后作为大洋岩石圈板块的一部分飘离开大洋中脊。
最后在消减带subduction zones板块向下再次进入地幔中。
与此伴随的是进一步的化学分离，产生的流体向上进入大陆地壳作为富二氧化硅的花岗岩类固结，成为大陆地壳突出的组成部分。
另一方面，地表岩石暴露于阳光之下，水和空气浸透了岩石。
这是地球化学机器的第二部分，在大气圈中活动性气体和有机质的参与下，与地壳岩石发生反应，产生又一次的化学分异，这种情况下的化学分离特别清晰，如二氧化硅集中于石英砂和燧石中、铝进入粘土矿物中、钙进入灰岩中，而一些重金属进入矿石中。
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。
地球化学讲稿
地球化学讲稿地球化学目录绪论 (2)第一章太阳系和地球系统的元素丰度 (7)第二章元素的结合规律与赋存形式 (16)第三章水－岩化学作用和水介质中元素的迁移 (25)第四章地球化学热力学与地球化学动力学 (32)第五章微量元素地球化学 (34)第六章同位素地球化学 (39)第七章岩浆化学作用 (49)第八章有机地球化学 (51)第九章地球的化学演化 (54)绪论地球科学以自然物质的组成及其各类运动形式为研究内容。
地球化学是地球科学中研究物质成分的主干学科，以元素及其化学运动为研究对象，是地球科学的基础学科之一，是地球化学专业的专业基础课，利用化学的方法研究地球中元素的含量、分布及化学变化的地质科学。
一、地球科学与地球化学1.地球科学地球科学简称地学，是数学、物理学、化学、天文学、地学、生物学六大基础自然科学之一。
地球科学以地球为研究对象，包括环绕地球周围的气体(大气圈)、地球表面的水体(水圈)、地球表面形态和固体地球本身。
至于地球表面的生物体(生物圈)，由于其研究内容广、分支学科较多、且研究方法具有特殊性，因而已独立成一门专门的基础自然科学——生物学。
但生物的起源与演化、生物体与生存的地球环境之间的关系也居于地球科学的研究范畴。
现代地球科学有三门基本学科：地质学、地球物理学和地球化学。
此外，还包括地理学、气象学、水文学、海洋学、土壤学、环境地学等学科。
2.地球化学1838年瑞士化学家Sch?nbein(申拜因)首次提出了“地球化学”这个名词；1842年预言：“一定要有了地球化学，才能有真正的地质科学。
”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。
1）从研究对象来看：是地球及其子系统（地壳、地壳及其自然作用体系（岩浆作用、沉积作用、变质作用、成矿作用、表生作用、生态环境……）），目前正在向宇宙天体拓展；2）从研究形式来看：主要是元素和同位素在自然界的化学运动形式；3）从研究时间来看：包涵了整个地球、地壳演化和全部地质作用时期；对单个元素和同位素来讲，是研究它们的发生、不断发展及螺旋式演化的全部历史。
地球化学的基本原理与方法
地球化学的基本原理与方法地球化学是研究地球化学元素在地球圈层中的分布、迁移和变化规律的科学。
它包括了广阔的研究领域，如地球的成因演化、地球内部物质的组成和运动、地形地貌的形成以及环境和生命的演化等。
本文将介绍地球化学的基本原理与方法，通过对样品的采集、分析和解释，揭示地球物质的特征与变化规律。
一、地球化学的基本原理地球化学的研究基于一系列基本原理。
首先，地球是一个相互关联的系统，地球化学过程是有序的、相互影响的。
其次，地球的物质由元素组成，各元素以化学形式存在，并且会在地球圈层中相互转化和迁移。
再次，地球化学元素的分配在很大程度上受到地球内部和外部过程的影响。
此外，地球系统中的不同层次和不同尺度的相互作用也对地球化学产生重要影响。
二、地球化学的研究方法1. 野外采样：地球化学研究从野外的实地采样开始，通过采集不同地貌、不同地质单位和多个层次的岩石、土壤、水和气等样品，获得地球化学元素的信息。
2. 实验室分析：通过高精度分析仪器对采集的样品进行实验室分析，如电子探针、质谱仪、原子吸收光谱仪等。
这些分析方法能准确测定样品中各元素的含量和同位素组成。
3. 数据处理和解释：通过对实验室分析得到的数据进行处理和解释，得出样品的地球化学特征。
常用的处理方法包括数据标准化、统计分析、元素比值计算等。
四、地球化学研究的应用领域地球化学在地球科学中具有广泛的应用价值。
以下是一些典型的应用领域：1. 地壳演化与成矿：通过地球化学方法，可以揭示地球内部岩石圈和陆地表层物质的成分和来源，了解地球演化的历史和成岩成矿过程。
2. 环境地球化学：通过地球化学技术，可以监测和评估环境中的污染物，如土壤、水体和大气中的有害物质。
这有助于制定合理的环保政策和资源管理方案。
3. 气候与气象地球化学：地球化学方法可以帮助研究气候变化与气象现象之间的关系，揭示气候演化的机制，并为气候预测和气象灾害分析提供数据支持。
4. 生物地球化学：通过地球化学研究，可以了解生命活动对地球环境的影响，研究生物地球化学循环，从而推进生物多样性保护和生态系统管理。
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元素的迁移和循环
元素的重新组合常伴随元素的空间位移及元素在系统不同部分状态的转化，称为元素的地
原来粘土矿物具阳离子交换反应：
粘土—Ca2+ + Cu2+ + SO42-→粘土
固液
分析：由于Cu2+主极化能力大于
土等粘土矿物吸附了大量铜离子，致使在风化闪长斑岩中形成了
Cu的表生作用地球化学行为所致。
弄清楚了引起高值区的地球化学原因后，结合其他证据，我们即可布置钻探工程（即忌将钻探工程布置在
具有指导性找矿的实际意义。
三、地球的结构和化学成分
由于缺乏直接研究地球深部物质的方法和手段，目前人们关于地球内部结构和物质成分的观念都是依据间接资料建立起来的，因此，这些认识基本上还是属于假说性的，而且存在的争论很多。
1.地球的结构和各圈层的组成；
2.2 元素的地球化学亲和性
对离子电价和离子类型相同的离子键化合物，原子或离子半径相似是一个重要条件：K+和Na＋虽然同为碱金属，但半径相差较大，两者间只能形成部分类质同象；而
0.098nm）和Ca2+（0.106nm）可发生广泛的类质同象置换。
自然界中: Si(Si4+ ,0.39Å), Al(Al3+,0.57Å)代换十分普遍⇐铝硅酸盐
Si↓↓++ 和Al ↓ ↓ + 各有两个共价电子，Al-O(1.7Å)与Si-O（1.61Å）其键长相差
在架状硅酸盐矿物和链状硅酸盐矿物中两者间易发生代换。
对于批式熔融，由质量平衡原理：0(1i i L c Fc F =+-为熔体占母岩的分数，c 0i 为微量元素i 在初始固相母体中浓度，在熔融后残余固相中的浓度，根据分配系数的定义：
在“群聚态组”中，Si-O键时而；拆开又联结，群聚态组之间不断交换电价高低配阴离子类型结合的阳离子。