地球化学的学科特点
地球化学第二章 地球化学基础知识
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。
简述地球化学循环的主要类型及其特点。
地球化学循环是指地球上各种元素在地壳、海洋和大气中的循环过程。
地球化学循环主要分为岩石循环、水文循环、碳循环、氮循环和硫循环等多种类型，每种类型都有其独特的特点和重要作用。
1. 岩石循环岩石循环是指地球上岩石和矿物质之间的相互作用和循环过程。
在岩石循环中，地壳中的岩石会经历物理风化和化学风化等作用，释放出各种元素，其中部分元素被携带到海洋中，部分元素又沉积在地壳中。
岩石循环是地球上元素循环的起始环节，对地球表面元素的分布和循环有着至关重要的影响。
2. 水文循环水文循环是指地球上水在大气、地表和地下的循环过程。
水文循环包括了蒸发、降水、地表径流、地下水流等多种过程，是地球上最重要的循环过程之一。
水文循环不仅影响了地表的水资源分布和利用，还对地球气候和生态系统有着重要的调节作用。
3. 碳循环碳循环是指地球上碳元素在大气、陆地和海洋之间的循环过程。
碳循环主要包括了生物作用、地球化学作用和人类活动三个方面，其中生物作用包括了生物固定和有机物降解等，地球化学作用包括了碳酸盐岩的生成和分解等，人类活动则包括了化石燃料燃烧和土地利用变化等。
碳循环对地球气候和生态系统的调节有着重要的影响。
4. 氮循环氮循环是指地球上氮元素在大气、生物圈和土壤之间的循环过程。
氮循环主要包括了固氮、硝化、还原和脱氮等多种过程，是地球上最重要的生物元素循环之一。
氮循环对生物圈的营养循环和生物多样性的维持起着关键作用。
5. 硫循环硫循环是指地球上硫元素在大气、地表和地下的循环过程。
硫循环主要包括了硫化还原作用、硫氧化作用和硫酸生成等多种过程，是地球上最重要的地球化学循环之一。
硫循环不仅影响了地球大气的气候和环境质量，还对生物圈的生物循环和能量流动产生重要影响。
地球化学循环是地球上元素在地壳、海洋和大气中的循环过程，主要包括了岩石循环、水文循环、碳循环、氮循环和硫循环等多种类型。
每种类型都有其独特的特点和重要作用，对地球环境和生态系统都有着重要的影响。
物化地专业介绍
物化地专业介绍物化地是指物理化学地球化学专业，是一门涵盖物理学、化学和地学知识的综合学科。
物化地专业主要研究物质在地球系统中的性质、变化和相互作用，旨在揭示地球的物质组成、物质迁移转化的规律以及物质对地球环境的影响。
本文将对物化地专业的学科特点、学习内容和就业前景进行介绍。
一、学科特点物化地专业具有以下几个学科特点：1. 综合性：物化地专业汇集了物理学、化学和地学的内容，旨在深入研究地球系统中物质的性质和变化规律，强调综合应用不同学科知识解决问题。
2. 实验性：物化地专业注重实验能力的培养，学生将进行大量的化学合成、物质分析和地质实验，掌握实验操作技能和数据处理能力。
3. 地学基础：物化地专业具有较强的地学基础，学生需了解地球系统的构成和演化，掌握地球内部物质运动及地球化学过程的研究方法。
二、学习内容物化地专业的学习内容主要包括以下几个方面：1. 物质性质研究：学生将学习物质的基本性质和相互作用规律，包括晶体结构、化学键及物质的热力学性质等。
2. 化学合成和分析：学生将学习有机合成、配位化学等化学合成方法，并进行化合物的表征与分析，如红外光谱、质谱和核磁共振等。
3. 地球化学：学生将学习地球化学元素的分布与迁移规律，了解地球内部物质运动和地球化学过程对地球环境的影响。
4. 数据处理与模拟：学生将学习数据处理与模拟技术，在实验和观测数据的基础上建立数学模型，并通过计算机模拟研究物质运动和地球化学过程。
三、就业前景物化地专业毕业生可在以下领域就业：1. 石油与化工行业：毕业生可从事石油勘探、石油开发及石油化工领域的研究与技术工作，包括石油储层评价、油气地球化学分析等。
2. 环境与资源研究：毕业生可从事环境保护与修复、土壤污染治理以及矿产资源评价等工作，参与环境监测与调查。
3. 地质勘探与矿产开发：毕业生可从事矿产资源勘探、矿床地球化学评价、矿产材料加工等工作，参与地质勘探与资源开发项目。
4. 科研教育机构：毕业生可从事高校、科研院所等机构的教学与科研工作，从事物理化学地球化学领域的研究与教学。
地球化学研究的基本问题
地球化学的定义：地球化学是研究地球及其他自然作用体系的化学组成化学作用和化学演化科学. 地球化学研究的基本问题：1.研究地球和地质体中元素及其同位素的组成。
（1）丰度问题：元素在地球及各层圈(壳、幔、核)中平均含量（2）元素的分布和分配问题：元素及其同位素含量在不同地质构造单元、岩石、矿物和矿床中的变化2.研究元素共生组合和赋存形式3.研究元素的迁移4.元素迁移历史与地球演化地球化学的学科特点：是地球科学的分支，是地质学和化学相结合的一门学科：研究地球及其他自然体系作用最后得出自然作用的认识：化学组成，化学科学和化学演化的科学。
地球化学研究方法：采用类比和反序方法：先野外（样品采集，结构观察）后室内（实验模拟自然条件，元素测定）：地球化学数据分析。
行星分为两类：接近太阳的较小内行星-水星，金星，地球，火星－类地行星；远离太阳大的外行星-木星，土星，天王星，海王星－类木行星。
！太阳系中元素的丰度特征是什么？1.最丰富的元素H和He，H/He比值为12.5。
2.原子序数较低(Z<50)的轻元素，随原子序数增加丰度呈指数递，较重元素(Z>50)不仅丰度低，且丰度值几乎不变，即丰度曲线近乎水平.3.原子序数为偶数元素的丰度值大大高于原子序数为奇数的相邻元素。
4.与H e相邻L i，B e，B丰度很低，按轻元素的丰度水平它们是非常亏损的元素。
O，F e呈现明显峰值，它们是过剩元素。
5.T c和P m没有稳定同位素，在太阳系中不存在。
Z>83(B i)的元素也没有稳定同位素，它们都是T h和U的长寿命放射成因同位素。
质量数为4倍数的核素或同位素有较高丰度.如4He，16O，40Ca，56Fe，140Ce等。
！解释CL型球粒陨石常用做标准化的原因：CL型碳质球类陨石是其中最原始的，的非挥发性元素的丰度几乎与太阳中观察到的元素丰度完全一致。
！一般根据其中的金属含量，先将陨石划分为四种主要类型：球粒陨石约含10%金属；无球粒陨石约含1%金属；铁陨石金属含量＞90%；石铁陨石约含50%金属。
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。
赵志丹岩石地球化学1-绪论
2. 地球化学区别于地球科学的其他学科
——着重于研究地质作用中的化学运动形式及其规律, 以区 别于构造地质学和古生物学； ——地球化学以观察原子为出发点，研究原子活动的整个历 史，包括元素富集与分散、固结形式及流体状态迁移等， 重视研究微量元素及同位素，以此区别于矿物学、岩石学 及矿床学的研究内容。地球化学基本原理具有更为普遍、 更为深刻的意义。 ——地球化学是地球物质科学（material science of the earth） 中研究物质成分的主干学科，又兼具分支学科和基础理论 学科的双重特点。
其他早期教材：
戚长谋等, 地球化学通论.1994, 地质出版社. 涂光炽等, 地球化学.1984, 上海科技出版社. 布朗洛,A.H., 地球化学(中译本), 1982,地质出版社. 戈尔德斯密特, V.M.,地球化学(中译本), 1954,科学出版社.
地球化学英文主要参考书
Fancis Albarede, Geochemistry: An introducion. 2003, Cambridge University Press. Faure, G. Principles and Applications of Geochemistry. (2nd.). 1998, Prentice Hall. Ottonello, G. Principles of Geochemistry. 1997, Columbia University Press.
例如：元素Ni在橄榄岩/玄 武岩之间如何分配？在辉 石/斜长石之间如何分配？
二、地球化学研究的基本问题
2. 研究元素的共生组合和赋存形式
共生组合——前者指无成因含义，后者有成因含义。具有共 同或相似迁移历史和分配规律的元素常在特定的地质体中形 成有规律的组合，称为元素共生组合，如Cu、Pb、Zn 在热 液矿床中形成共生组合，Cr、Ni、Co和铂族元素在基性超 基性岩中形成共生组合。 赋存形式(存在形式,赋存状态):指元素在地质体中以什么形 式存在，常见形式例如:化合物(氧化物,硫化物,硅酸盐,碳 酸盐等等)、类质同像混入物、机械混入物、包裹体及吸附 物等等。
同位素地球化学
同位素地球化学
同位素地球化学是以同位素的分布特征为研究对象，研究地球内部和表面形成过程和变化的一门重要的地学分支。
它利用稳定同位素的比值来研究地球的演化及其在时空尺度上的变化。
同位素地球化学既是一门独立的学科，也是地球科学中的多学科交叉学科。
它将地球科学、核物理学、化学和生物学等多学科有机地结合在一起，研究地球中某种物质的原始成分，以及它们在地球内部、大气中等不同环境中的运动、改变和转化过程，以及由此引起的地球演化过程。
同位素地球化学的研究方法有多种，其中最重要的是测量和分析地球表面、地壳、地幔和地球内部的同位素比例。
它的研究重点是地球作为一个整体的演化过程，以及地球内部物质的原始成分、流动性和转化过程，以及它们如何影响地球表面和大气环境的演变。
一般而言，同位素地球化学的研究不仅要研究地球表面和内部的同位素含量，还要研究其分布特征。
通常情况下，同位素的分布特征受到地壳、地幔和地球内核的影响，它们的分布特征各不相同。
在同位素地球化学的研究中，要根据地球的特定环境对同位素的分布特征进行分
析，可以深入地理解地球的演化过程、结构特征以及其影响因素。
在实际应用中，同位素地球化学已经成为地质勘查、矿物开采、矿产评价以及环境保护等领域的重要手段之一。
人们可以利用同位素地球化学的结果，对潜在的矿产资源进行定量评估，进而提高地质勘查的准确性和效率。
此外，同位素地球化学还可以用来研究地表微生物的活动、空气污染的源头和扩散趋势，以及地表水的污染特征等。
总之，同位素地球化学是地球科学研究的一个重要分支，它结合了多学科的知识，为地质勘查、矿产开发、环境保护和其他领域的实践活动提供了有效的技术支持。
地球化学中的基本理论和应用
地球化学中的基本理论和应用地球化学是研究地球上各种物质构成、变化、分布规律的科学学科，它是地球科学中的重要分支之一。
在地球化学中，有一些基本理论和应用，下面就从这方面进行探讨。
一、地球化学的基本理论1. 元素的存在及分类所有的物质都由原子或分子组成，地球化学认为地球上大约有94种元素，每个元素都有自己的原子序数和原子量，其中，能够构成地球上大部分物质的元素称为地球化学主要元素，主要元素一般按照丰度高低分为四类：岩石形成元素、水形成元素、生命形成元素和大气成分元素。
2. 地球内部元素运动地球内部核心处温度很高，铁、镍等元素在核心处形成了实心核，实心核周围的外核是流动的液态铁合金，地核与原始外壳之间的地幔则是由硅、钙、铝、镁等元素构成的岩石体。
地球内部元素运动的过程中，发生了一些反应，例如地壳内不同元素间的化学反应、矿物的形成等等，这些过程都对地球化学的研究产生了深远的影响。
3. 元素的地球化学分布地球化学研究的重要目的之一是确定元素在地球各层次中的分布规律，这对于研究地球内部物理和化学过程、地质过程以及矿床成因等方面很有帮助。
二、地球化学在实际场景中的应用1. 环境保护近些年来，自然灾害、生态破坏、人工污染等问题日益严重。
然而，只有全面了解地球元素分布规律，才能采取更有效的环境治理措施。
2. 矿产资源勘探矿产资源勘探是地球化学的另一个重要应用领域，地球化学方法可以通过对矿区的地球化学特征和物质组成获取矿区信息，为矿产资源勘查和利用提供基础资料。
3. 水文地球化学水文地球化学指的是利用地球化学分析方法，研究水文过程中含有的各种元素化合物及其变化规律，为地下水污染治理提供更准确的科学依据。
4. 石油地质学石油地质学是探讨石油的成因、分布、储集及运移规律的专门学科，石油地质学包括石油地球化学、石油地震学、石油岩石学等方面。
这些技术的应用可以大大提高开采效率，促进石油资源的可持续利用。
总之，在现代社会中，掌握地球化学基本理论及其应用技术，无论是在科学研究、还是在工业生产和环境保护等方面，都具有非常重要的意义。
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。
地球化学考试题
地球化学考试题绪论1.概述地球化学学科的特点。
答题要点：1) 地球化学是地球科学中的⼀个⼆级学科；2) 地球化学是地质学和化学、物理化学和现代科学技术相结合的产物； 3) 地球化学既是地球学科中研究物质成分的主⼲学科，⼜是地球学科中研究物质运动形式的学科；地球化学既需要地质构造学、矿物学、岩⽯学作基础，⼜能更深刻地揭⽰地质作⽤过程的形成和发展历史，使地球科学由定性向定量化发展； 4) 地球化学已形成⼀个较完整的学科体系，仍不断与相关学科结合产⽣新的分⽀学科； 5) 地球化学作为地球科学的⽀柱学科，既肩负着解决当代地球科学⾯临的基本理论问题—天体、地球、⽣命、⼈类和元素的起源和演化的重⼤使命，⼜有责任为⼈类社会提供充⾜的矿产资源和良好的⽣存环境。
2. 简要说明地球化学研究的基本问题。
答题要点： 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。
3. 简述地球化学学科的研究思路和研究⽅法。
答题要点：研究思路 1）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；2）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；3）具备有定性和定量测定元素含量及鉴别物相的技术和装置。
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。
地球化学
名词解释1.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学科。
2.元素丰度：通常将元素在宇宙体或较大的地球化学系统中的平均含量称为丰度。
3.浓度克拉克值：某元素在某地质体中的平均含量与其克拉克值的比值。
4.克拉克值：通常将元素在宇宙体或较大的地球化学系统中的平均含量称为丰度，而元素在地壳中的丰度则称为克拉克值。
5.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，称为该元素的浓集系数。
6.离子电位π表示离子吸引或排斥对方电荷的能力，是表征离子电场强度的参数,π等于离子的电荷Z与半径r（单位为10nm）的比值。
7.元素的赋存状态：元素在其迁移历史的某个阶段所处的物理化学状态及与共生元素的结合特征。
8.Eh值：指环境的氧化还原电位,是氧化还原反应强度的指标。
当体系处于平衡状态时,体系中个氧化还原反应的电极电位(非标准电极电位)E应与环境的氧化还原电位Eh相等。
9.晶体场稳定能：d轨道电子能级分裂后的d电子能量之和, 相对于未分裂前d电子能量之和的差, 称为晶体场稳定能(CFSE).10.八面体择位能：任意给定的过渡元素离子在八面体配位的晶体场中获得的晶体场稳定能通常高于其在四面体配位的晶体场中获得的晶体场稳定能,二者的差值称为该离子的八面体择位能。
11.微量元素：微量元素是一个相对概念，通常将自然体系中含量低于0.1%的元素称为微量元素。
12.封闭温度：当岩石、矿物形成以后冷却到基本上能完全保留放射成因子体同位素的温度，称同位素封闭温度，简称封闭温度。
13.CHUR：具有球粒陨石w(Sm)/w(Nd)比值的均一岩浆库14.BABI：指玄武质无球粒陨石的(87Sr/86Sr) 比值为0.69897±0.00003,代表地球形成时的初始比值.15.δ值：是稳定同位素质谱分析所给出的样品的重/轻同位素比值R样与标准样品的重/轻同位素比值R标的相对偏差，一般用千分数表示Δ(‰)=(R样-R标)/R标×1000=(R样/R标-1)×100016.Tdm为样品相对于亏损地幔的Nd同位素模式年龄,代表地壳物质从亏损地幔总分离的时代.17.电负性：电负性为电离能与电子亲和能之和，是元素的原子在化合物中吸引电子能力的标度，其值与原子在化合物中吸引电子的能力成正比。
化学学科与地理学科的联系与区别
化学学科与地理学科的联系与区别化学学科与地理学科是自然科学中两个独立的学科，它们各自研究不同的现象和规律。
然而，二者之间也存在一些联系和区别。
本文将就化学学科与地理学科的联系与区别展开讨论。
一、联系化学学科与地理学科在以下几个方面存在联系：1.地球化学：地球化学是研究地球上的各种物质元素的组成、分布、循环等方面的学科，融合了地理学和化学的知识。
地理学家通过分析岩石、土壤和水样品中的元素组成，从而了解地球表面的形成和演化过程。
这其中就涉及到了一些化学原理和分析方法，例如元素的化学结构和分析技术。
2.环境科学：环境科学是地理学和化学的交叉学科，研究环境系统的结构、功能和演变规律。
化学学科提供了环境污染的成因和影响的分析方法，而地理学学科则通过研究环境的空间分布和相互关系，揭示了环境问题的地域特征和差异。
3.气候变化：气候变化是地理学和化学的共同研究领域。
化学学科可以通过分析大气中的气体成分，了解温室气体的排放和吸收情况，并预测气候变化对地球环境的影响。
地理学学科通过观测和分析气象要素在地理空间上的变化，揭示了气候变化的地域分布规律。
二、区别虽然化学学科与地理学科有一些联系，但它们在以下几个方面存在明显的区别：1.研究对象：化学学科主要研究物质的组成、性质和变化规律，关注微观层面的化学反应和分子结构。
地理学科则关注地球表面的空间分布、地理环境和自然地理系统的演化。
化学学科研究的对象更偏向于分子和原子层面，而地理学研究的对象则更关注自然地理环境和地球系统。
2.研究方法：化学学科主要通过实验室分析、化学试剂和仪器设备来研究物质的组成和性质。
而地理学科则更注重野外观察、空间分析、地图制作等实地调研方法。
化学学科需要严密的实验条件和仪器，而地理学科则需要借助地理信息系统和遥感技术等工具来获取和分析空间数据。
3.学科范畴：化学学科是一门自然科学，涉及有机化学、无机化学、物理化学等多个分支领域。
而地理学科是一门综合性学科，包括自然地理学、人文地理学等多个专业领域。
从地球系统角度论述海洋地球化学发展特点
从地球系统角度论述海洋地球化学发展特点海洋地球化学是研究海洋中元素和化合物的分布、迁移、转化和作用的学科，它是地球化学的一个重要分支。
海洋地球化学的发展特点主要体现在以下几个方面。
一、研究对象广泛海洋地球化学研究的对象是整个海洋系统，包括海洋水体、海洋沉积物、海洋生物等。
海洋地球化学家通过对不同海域、不同深度的水样、沉积物样品和生物样品的采集和分析，揭示了海洋中各种元素和化合物的分布规律，研究了海洋地球化学循环过程中的各种作用机制。
二、研究手段多样海洋地球化学研究采用了多种手段和方法。
比较常用的有采样分析法、同位素示踪法、模拟实验法等。
采样分析法是最基础的手段，通过采集不同深度的水样、沉积物样品和生物样品，并对其进行化学分析，可以揭示海洋中元素和化合物的分布规律。
同位素示踪法通过测量同位素的比值，可以揭示元素的迁移和转化过程。
模拟实验法通过在实验室中模拟海洋中的特定过程，可以研究海洋地球化学过程的机理。
三、与其他学科交叉融合海洋地球化学是一个综合性学科，与地球化学、海洋学、环境科学等多个学科有着密切的联系。
海洋地球化学的研究需要借助地球化学的理论和方法，同时又受到海洋学和环境科学的制约和影响。
海洋地球化学研究的成果不仅可以用于认识海洋系统的地球化学特征，还可以为海洋学和环境科学的研究提供理论支持和技术手段。
四、关注全球变化海洋地球化学研究对全球变化具有重要意义。
海洋是地球上最大的碳库，承担着大气二氧化碳的吸收和储存功能。
海洋地球化学研究可以揭示碳循环、氮循环等全球变化过程中的关键环节和机制。
此外，海洋地球化学研究还可以揭示海洋酸化、海洋生物多样性变化等与全球变化密切相关的问题。
海洋地球化学在研究对象、研究手段以及与其他学科的交叉融合等方面具有独特的发展特点。
随着对海洋资源开发、环境保护和全球变化等问题的关注日益增加，海洋地球化学的研究将更加深入和广泛，为人类认识和利用海洋提供更多的科学依据和技术支持。
地球物理对比地球化学
地球物理对比地球化学
1 地球物理和地球化学的定义
地球物理和地球化学都是研究地球内部和表层的学科。
地球物理是研究地球物质的物理性质，例如密度、磁性、电性、弹性等；而地球化学则是研究地球化学元素的分布和化学反应。
2 研究角度不同
地球物理和地球化学的研究方法和角度有很大不同。
地球物理主要依靠物理的方法来研究地球内部的物质性质和构造特征。
例如，地震波能够通过地球内部的物质分布和性质来揭示地球内部的结构和构造特征，地球磁场的测量也能反映出地球内部的物质分布和性质。
而地球化学则是通过对地球化学元素的研究来了解地球内部的化学反应和地质历史。
例如，通过对岩石和矿物的化学成分分析，可以推断地球内部的元素分布和化学物质的历史演变。
3 研究目的不同
地球物理和地球化学所追求的研究目的也不相同。
地球物理的研究主要关注于地球内部的物质特征和构造，是研究宏观结构的科学；而地球化学主要关注于地球表层的化学元素和反应，是研究微观结构的科学。
地球物理的研究成果可以帮助人们更好地了解地球内部的构造和演化历史，从而为勘探矿产资源、地质灾害预测等方面提供重要科学依据。
而地球化学的研究则提供了对地球地质化学演化的深刻认
识，对于了解地球生命起源、环境演变及人类生存条件等方面也具有重要的意义。
4 互补发展
地球物理和地球化学的研究互为补充，在地球内部结构和演化、地质环境演化以及资源勘查等方面都具有重要的应用价值。
两者交叉融合能够形成更全面的地球科学研究体系，为人类认识和保护地球提供更多的科学支持。
环境地球化学的学科特点与课程建设探索
环境地球化学的学科特点与课程建设探索作者：张枝焕朱先磊王新伟朱雷师生宝来源：《大学教育》2021年第02期[摘要]环境地球化学是环境科学与地球化学相结合的边缘交叉学科，目前环境地球化学学科已取得令人瞩目的研究进展，随着该学科的迅猛发展，其要求采用与其相适应的课程教学内容与方法。
课题组介绍了环境地球化学的研究对象、内容、基本原理及其学科地位，分析了环境地球化学的发展趋势及课程建设中所面临的挑战，在此基础上，提出了适应环境地球化学科学特点和发展趋势的课程建设目标、任务和教学内容，以及与之相适应的研讨式教学改革措施。
[关键词]环境地球化学;科学特点;课程建设;教学方法;研究式教学[中图分类号] G642.3 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2021）02-0093-06环境地球化学是环境科学与地球化学相结合而产生的一门边缘交叉学科。
自20世纪70年代以来，环境地球化学学科取得了令人瞩目的研究进展，在解决人类所面临的环境生态问题中发挥着重要的作用。
环境地球化学是一门新兴的边缘交叉学科，发展历史较短，其概念和科学含义仍在逐渐发展与完善中。
最早提出“环境地球化学”概念的中国学者是涂光炽先生[1]，随后刘东生[2]、陈静生[3]、洪业汤[4]、戎秋涛等[5]、杨忠芳等[6]也从不同角度对环境地球化学的概念和基本含义做过阐述。
综合前人的成果和看法，笔者认为，环境地球化学是研究人类赖以生存的地球表层环境中化学元素，微量无机和有机化合物的含量、存在形态、分布规律、形成机制、迁移转化机理、地球化学循环过程、生态效应及其与人类健康关系的学科。
其主要任务是研究元素、化合物在地—水—气—生环境系统中的地球化学行为，人类的生活、生产过程与地球化学环境的相互作用，揭示人为干扰下区域性或全球环境系统的变化规律，为自然资源的合理开发利用，环境质量有效控制及人类生存、健康和发展服务。
工农业发展和新化学品的开发利用，不断产生新的环境污染物，使得环境地球化学的研究对象和人们关注的环境地球化学问题不断变化和更新。
地质学的分支与领域概述
地质学的分支与领域概述地质学是研究地球的形成、演化和结构的科学。
作为一门综合性学科，地质学涵盖了许多分支和领域，每个分支和领域都有其独特的特点和研究对象。
下面将对地质学的几个重要分支和领域进行概述。
一、构造地质学构造地质学是研究地球表面和内部的构造特征以及与之相关的地质运动和变形的学科。
它研究地球内部的构造体系、构造力学、地震活动、断裂构造、地壳变形等。
构造地质学的研究可以帮助我们理解地震、地壳运动和板块构造等现象，为地质灾害预测和地质资源勘探提供重要依据。
二、矿床学矿床学是研究矿床的形成、分布、组成和开采的学科。
它研究了自然界中金属和非金属矿物质的形成机制、富集规律以及它们与地质体系的关系。
矿床学的研究对于资源勘探与开采、矿产资源评价和有效利用非常重要。
通过矿床学的分析，我们可以找到更多的矿产资源，提高矿产资源的开采效率和使用合理性。
三、岩石学岩石学是研究岩石的成因、组成、结构和演化的学科。
它研究了地球表层和地壳中各种不同类型的岩石的形成条件、岩石的分类、岩石中矿物的分布以及岩石的变质、蚀变和变形等过程。
岩石学的研究有助于我们理解地壳的组成和演化过程，对于勘探矿产资源、理解岩石相互之间的作用和建立地质模型都有重要意义。
四、古生物学古生物学是研究地球上古生物的起源、演化和灭绝的学科。
它通过研究化石和化石记录来了解古生物的生命形态、分类、地理分布和演化过程，以及与地质环境的关系。
古生物学的研究可以帮助我们了解生命的起源和发展，还可以对古环境和古气候进行重要的重建，对古地理演变及古生态研究提供重要参考。
五、地球化学地球化学是研究地球物质的化学组成、循环与变化规律的学科。
它研究了地球固体物质（岩石、矿物）、液体（水、海洋）和气体（大气）的化学组成、地球化学循环、地球化学特征以及它们与地球过程（大气循环、水循环、物质运移等）之间的关系。
地球化学的研究对于探索地球的起源和演化、环境污染和资源评价具有很大的应用价值。
地球科学中的地球物理学和地球化学
地球科学中的地球物理学和地球化学地球科学是一门研究地球系统的学科，它涵盖了许多领域，包括地质学、气象学、海洋学、生态学等等。
其中，地球物理学和地球化学是两个重要的分支。
本文将探讨这两个学科的基本概念、研究内容和意义。
一、地球物理学地球物理学是研究地球内部物理性质和地球表层物理现象的学科。
它主要涉及以下领域：1.地震学：研究地震的原因、发生机制和传播规律，以及地震预测和地震灾害的应对措施。
2.重力学：研究地球的重力场分布和变化，以探测地下构造和资源分布。
3.地磁学：研究地球的磁场分布和变化，以及地球磁极漂移、地磁逆转等现象。
4.电磁学：研究地下物质的电性质和电场，以探测矿床、岩石构造等。
5.地热学：研究地球的热流分布、热背景和热岛效应，以及地热资源的开发利用。
地球物理学的研究具有重要的科学意义和应用价值。
它可以帮助人们更好地了解地球内部的物理性质和构造，预测自然灾害，探测地下资源，开发新能源，为人类社会发展做出贡献。
二、地球化学地球化学是研究地球化学元素在地球圈层之间分布和演化规律的学科。
它主要涉及以下领域：1.地球化学元素的分布规律：研究地球化学元素在岩石、土壤、水体和大气中的分布规律、来源和运移过程。
2.岩浆和矿床的成因：研究岩浆和矿床的成因、形成机制和地球化学特征，探讨地球演化的历史和过程。
3.环境地球化学：研究地球环境中的化学反应、环境污染和治理措施，探讨人类活动对自然环境的影响。
4.宇宙地球化学：研究宇宙射线和宇宙微粒对地球化学环境的影响，以及地球化学元素的宇宙起源和演化过程。
地球化学的研究对于理解地球演化历史、探索未来发展路径、保障人类生存环境等方面具有重要意义。
它可以为资源开发和环境保护提供科学依据，为人类社会的可持续发展做出贡献。
三、地球物理学和地球化学的互动地球物理学和地球化学是紧密联系的两个学科。
它们通过互相交流、合作和互相制约，为研究地球系统提供了重要的工具和方法。
一方面，地球物理学可以为地球化学提供数据和方法支持。
地球化学
B八面体择位能：离子八面体配位的晶体场稳定能通常高于其四面体配位的晶体场稳定能，两者之差称为八面体择位能不相容元素：总分配系数Di<1的元素称为不相容元素，在熔体中富集。
C成键规律—电负性控制：阴阳离子间的电负性差值越大，化合物中离子键比例越高。
D地球化学：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。
地球外部圈层的组成：大气圈，水圈，生物圈.地球化学体系：通常将所要研究的对象总体看做是一个地球化学体系。
电负性：电负性X=I(电离能）+E(电子亲和能之和，可用于度量中性原子得失电子的难易程度。
地球化学障：在元素迁移过程中，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迁移能力下降，元素因形成大量化合物而沉淀，则这些影响元素沉淀的条件或因素就称为地球化学障。
低自旋状态：处于强电场时, Δ值较大，>电子配对能，电子先克服配对能进入低能轨道大离子亲石元素：大半径低电荷低场强的大离子亲石元素（LIL)－K，Rb，Cs，Ba，Pb2＋，Sr，Eu2＋。
F分配系数：在温度、压力一定条件下，微量元素i（溶质）在两相平衡分配时其浓度比为一常数（KD), KD称为分配系数。
分配系数的测定：直接测定法、实验测定法丰度：指元素在宇宙体或较大的地质体中整体（母体）的含量放射性同位素：原子核不稳定，能自发进行放射性衰变或核裂变，而转变为其它一类核素的同位素称为放射性同位素。
G共同离子效应：当在难溶化合物的饱和溶液中加入与该化合物有相同离子的易溶化合物时，原难溶化合物的溶解度将会降低，称为共同离子效应。
高自旋状态：处于弱电场时,其分裂能Δ值较小，<电子配对能，按能量最低原则，电子将先克服分裂能进入高能轨道高场强元素：小半径高电荷的高场强元素（HFS)－Nb，Ta ，Zr，Hf，P, Th，U，Ce，HREE ；H活度积原理：当溶液中某物质的离子积达到或超过该物质的活度积时，该物质即析出（沉淀），小于此值，即溶解，这种溶解-沉淀关系称为活度积原理活度积:温度一定时，难溶强电解质溶液中离子活度的乘积为一常数，这一常数称为活度积。
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地球化学的学科特点————————————————————————————————作者: ————————————————————————————————日期:地球化学的学科特点●是地球科学的一部分：以地球、地壳及地质作用体系为研究对象。
●研究的重点/方向:地球系统物质运动(含地质运动）中物质的运动规律。
通过研究和分析元素和同位素在地质体系中的行为和演变,应用地球化学的基本原理来示踪地质体系运动的规律,例如:岩浆形成的深度、来源、矿床形成环境等等。
●理论基础:化学类学科——无机化学、有机化学、物理化学、热力学、解析化学等,此外还有物理性和数学等。
●学科分支众多：海洋地球化学、生物地球化学、环境地球化学、区域地球化学、个别元素地球化学、成岩成矿地球化学、同位素地球化学和地球化学热力学。
●应用性强:比如环境地球化学是环境科学的核心(酸雨、臭氧空洞的形成、全球变暖和温室效应),应用地球化学的方法和手段找矿。
●年轻的发展中的科学(约100年的发展历史)地球化学的基本问题（1）地球系统中元素和同位素的组成（aｂuｎdａｎcｅand ｄistｒｉbution）问题（2）元素的共生组合和赋存状态问题元素的共生组合：具有相同或相似迁移历史和分配规律的各种元素在地质体中有规律的组合。
（3）元素的迁移和循环地球化学的迁移: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,该迁移涉及体系的物理化学条件和迁移介质特性等制约关系变化的动态过程。
（4）地球的历史和演化通过元素或同位素的变异来揭示地质作用过程的特征，称为微量元素或同位素“示踪”。
✧X-射线荧光光谱（ＸRF)✧电感耦合等离子体发射光谱（ＩCＰ-AEＳ）丰度：指化学元素在地球化学系统（太阳、行星、陨石、地球、地圈、地壳)中的平均分布量。
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、某地区等）的整体总含量。
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或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,既有联系又有区别。
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,这两种元素几乎占了太阳中全部原子数目的98％(2）.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(3).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。
（４）.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（５）.Ｌi、Ｂe和B具有很低的丰度，属于强亏损的元素。
（6).而O和Fｅ呈现明显的峰，为过剩元素。
太阳系元素丰度与元素原子结构及元素形成的整个过程之间存在着某种关系（1).与元素原子结构的关系。
原子核由质子和中子组成,其间既有核力又有库仑斥力，但中子数和核子数比例适当时，核最稳定,而具有最稳定原子核的元素一般分布最广。
在原子序数（Ｚ)小于２0的轻核中，中子（N）/质子（P)=1时，核最稳定，为此可以说明４He （Z=２,N=２)、１6O（Ｚ=8,Ｎ＝８）、4０Cａ(Z=20，N=20）等元素丰度较大的原因。
又如偶数元素与偶数同位素的原子核内，核子倾向成对,它们的自旋力矩相等，而方向相反，量子力学证明，这种核的稳定性较大，因而偶数元素和偶数同位素在自然界的分布更广。
（2)．与元素形成的整个过程有关。
Ｈ、He的丰度占主导地位和Li、Ｂe、B等元素的亏损可从元素的起源和形成的整个过程等方面来分析。
根据恒星合成元素的假说，在恒星高温条件下(n×1０6Ｋ),可以发生有原子（H原子核）参加的热核反应，最初时刻Ｈ的“燃烧”产生He，另外在热核反应过程中Li、Be、B迅速转变为Ｈe的同位素４２He, 因此太阳系中Li、Be、Ｂ等元素丰度偏低可能是恒星热核反应过程中被消耗掉了的缘故。
而Ｏ和Fe 的丰度异常地高是因为这两种元素是氦燃烧的稳定产物。
陨石概念：是从星际空间降落到地球表面上来的太阳系碎片,主要来源于位于火星和木星之间的小行星带。
陨石类型陨石主要是由镍-铁合金、结晶硅酸盐或两者的混合物所组成，按成分分三类（1）铁陨石(2)石陨石(３)铁石陨石地壳是指从地表（包括陆地表面和海洋底面)开始,深达莫霍面(M界面)的层壳，它不包括水圈和大气圈，也不等于岩石圈，仅仅相当于岩石圈的上部。
大陆地壳可分为上地壳和下地壳，上地壳厚８—1２kｍ,由偏酸性的火成岩和沉积岩组成,下地壳主要由麻粒岩、玄武岩等中酸性或中基性岩石组成。
地球中最丰富的元素是Fe、O、Sｉ和Mｇ，如果加上Ni、S、Ca和Al,这8种元素的质量占了地球总质量的98%。
地壳元素丰度特征１．不均一性（1)地壳中元素的相对平均含量是极不均一的。
丰度最大的元素是Ｏ为4７%,与丰度较小的元素Rn(6x10-１６)相差达1017倍，相差十分悬殊。
地壳中丰度最大的九种元素Ｏ、Sｉ、Ａｌ、Fe、Ca Ｎa、K、Mｇ、Ｔｉ,占地壳总质量的９８.１３%；前十五种元素占９９.61％，其余元素仅占0.3９%这表明，地壳中只有少数元素在数量上起决定作用，而大部分元素处于从属地位。
（２)时间上分布的不均一性：随着地质历史的发展，元素的活动与分布有着明显的规律性。
地史早期:一些稳定元素在地史早期富集成矿。
如Aｕ矿主要产在前寒武纪；Fｅ矿主要产在前寒武纪元古代(前寒武纪变质铁矿占世界铁矿储量６０%)。
地史晚期:一些活泼的不稳定元素在地史晚期富集成矿。
如Sｎ、Nb、Tａ和Ｗ等元素，W成矿作用高峰期在中生代（燕山期)。
（3）空间上分布的不均一性:例如：上下地壳元素丰度的不均匀性,上地壳(0－-8~1２ｋm)主要为偏酸性火成岩、沉积岩；下地壳（8~１2ｋｍ--莫霍面)主要为麻粒岩、玄武岩记Ｒi=上地壳元素丰度/下地壳元素丰度, Ri≈1的元素有Ｃa、Si、Ｚr、Nｄ、Pb 等;Ri<1的有Mｇ、Cｕ、V、Ｆe、Ni、Ｃr、Ag、Cｏ、Sr等；Ｒｉ>1的有Cl、Ｃ、Ｃs、K、Rb、Ｕ、Th、Ｂi、Ｔｌ、Nb等。
Ri值反映了地壳物质在分异调整过程中的宏观趋势。
太阳系：H>He＞O>Nｅ>N>Ｃ>Si>Mg>Fe>S地球:Fe＞O>Mg>Si>Ni＞Ｓ>Ca＞Al>Cｏ＞Na地壳：Ｏ>Ｓi＞Aｌ>Fe>Ｃa＞Ｎa＞K＞Mg>Ti>H元素的克拉克值:即元素在地壳中的重量百分含量。
浓度克拉克值和浓集系数浓度克拉克值＝某元素在某一地质体中平均含量/某元素的克拉克值；浓度克拉克值＞1意味该元素在该地质体中集中了;浓度克拉克值<1意味该元素在该地质体中分散了。
区域浓度克拉克值＝某元素在区域内某一地质体中平均含量/该区域元素的丰度值;浓度克拉克值是衡量元素集中、分散及其程度的良好标尺，具有重要的理论和实践意义。
浓集系数= 某元素最低可采品位/某元素的克拉克值。
浓集系数反映了元素在地壳中倾向于集中的能力。
自然界元素结合的基本规律:1.元素的地球化学亲和性。
2.矿物晶体形成或变化过程的类质同象规律。
3.晶体场理论对过渡元素行为的控制。
4.能斯特定律(微量元素)。
亲氧性和亲硫性１. 氧、硫元素的性质差异氧和硫元素的部分化学参数见教材第５７页表2.1。
硫的电负性小于氧（Xs<Xｏ)，而硫的原子半径大于氧(Ｒｓｏ＞Ro o）。
这样,硫的外电子联系较弱，导致硫受极化程度要比氧大得多。
为此，硫倾向形成共价键(或配价键的给予体）氧倾向形成离子键(或部分共价键)与硫形成高度共价键的元素,称亲硫元素（具亲硫性)，典型的元素有Cu、Pb、Ｚn、Aｕ和Ag等；与氧形成高度离子键的元素称亲氧元素（具亲氧性）。
典型的元素有K、Na、Ca、Mg、Nb、Tａ、Ｚr、Hｆ和REE等双重性和过渡性：自然界元素的亲和性不是绝对的，部分元素存在着双重性和过渡性。
如下表中的元素同时具有亲铁性和亲硫,可有多种结合形式,且各元素间的亲合性呈相互过渡。
亲铁性增加Fe Ｃo Ni 亲硫性增加Ｒu Rn PｄＯｓIｒPt呈现亲铁性时,以自然金属状态存在呈现亲硫性时,以硫化物形式存在亲铁性元素在自然界以金属状态产出的一种倾向。
铁具有这种倾向，在自然界中,特别是当O、S丰度低的情况下，一些元素往往以自然金属状态存在，常常与铁呈金属键结合而共生，这类元素称之为亲铁元素。
典型的元素包括PGＥ、Fｅ、Cu、Ag、Au、Ｃo和Ni等。
基本特征：不易与其他元素以离子键或共价键结合，因为它们的价电子不易丢失,即具有较高的电离能。
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。
类质同象：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,这种现象称类质同象。
混入晶体的物质称为类质同象混入物,含有类质同象混入物的晶体，称为混晶或固溶体。
完全类质同象与有限类质同象完全类质同象晶体化学性质相近的元素之间可按任意比例进行替换而形成固溶体。
如橄榄石中的元素Ｍg和Fe;有限类质同象晶体化学性质差异较大的元素之间发生类质同象时,因受到晶格构造的限制,替换的比例限于一定的范围。
如元素Mn对橄榄石中Fe和Mg的替换。
戈尔德施密特类质同象法则(类质同象规律）1．若两种离子电价相同,半径相似,则半径较小的离子优先进入矿物晶格。
2.若两种离子半径相似而电价不等，较高价的离子优先进入较早结晶的矿物晶体，集中于较早期的矿物中,称“捕获”；较低价离子集中于较晚期的矿物中，称被“容许”。
3.隐藏法则:若两个离子具有较相近的半径和相同的电荷,丰度搞主量元素形成独立矿物，丰度较低的微量元素将按丰度比例进入主量元素的矿物晶格,即微量元素被主量元素所“隐蔽”。
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，他们优先被结合进入矿物晶格。
晶体化学分散：残余富集:晶体场理论是一种化学键模型理论，它研究处在晶体结构中的过渡族金属离子，由于受到周围配位离子电场的作用,金属离子的电子(d或f)轨道发生能量和电子排布方式的变化。