主量元素地球化学

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古海洋生产力与氧化还原指标——元素地球化学综述

还能通过影响水体／积物的氧化还原状态来间接沉控制金属元素的分布。现代海洋研究认
其分配系数Ｄ约为４。与其它生产力指标容易受后期改造作用的影响不同，酸盐中的铁离子碳被束缚在方解石晶格中，非发生溶解和重结晶，除碳酸盐中的铁不容易损失，生产力信息可以长期故保存。相比总铁，酸盐铁作为古生产力指标更为碳可靠，含量越高，体营养越丰富，生产力就其水古
７８
沉积与特提斯地质
殖。铁的生物地球化学循环过程中，定海洋表决
元素重新释放到水体中。同样，些生物颗粒也可这
层浮游植物生产力是上层水体的铁的浓度，目前利用铁来研究海洋生物生产力主要有两种形态的铁：总铁和碳酸盐铁。
着深度为２０以上水体中ｚ０ｍｎ的浓度ｊ。尽管还
存在某些争议Ｊ海水中溶解Ｚ，ｎ浓度的降低抑制
浮游植物的生长
。ｚｎ之所以对有机体生长重
要是因为它是几乎３０种酶辅助因素，些酶包括０这酒精脱氢酶、脱水酶以及羧肽酶，们参与新陈碳它代谢几乎所有的方面Ｊ。总而言之，ｕＮ和ｚｃ、ｉｎ作为营养元素与有机质结合合物或形成有机质络沉淀埋藏下来，的Ｃ、ｉｚ高ｕＮ和ｎ含量指

1 名词解释(自己整理)

名词解释克拉克值：指元素在地壳中的平均含量（常用单位有%，ppm，ppb，ppt）。

地球化学体系：根据研究需要把所要研究的对象（特定的物质区域）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（T、P等），并且有一定的时间连续。

元素丰度：将元素在宇宙体或者较大的地球化学体系中的平均含量称之为丰度。

大陆地壳：地表向下到莫霍面，厚度变化在5-80km，分为上部由沉积岩和花岗岩组成的硅铝层，下部由相当于玄武岩、辉长岩或麻粒岩等组成的硅镁层两部分组成。

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的现象。

元素的地球化学亲和性：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。

元素的地球化学迁移：当体系与环境处于不平衡条件时，元素将从一种赋存状态转变为另一种赋存状态，并伴随着元素组合和分布上的变化及空间上的位移，以达到与新环境条件的平衡，该过程称为元素的地球化学迁移。

共同离子效应：在难溶化合物的饱和溶液中加入含有同离子的易溶化合物时，难溶化合物的饱和溶液的多相平衡将发生移动，原难溶化合物的溶解度将降低。

水-岩化学作用：由于地壳上部与水圈直接接触，两者之间发生的化学作用统称为水-岩化学作用。

水-岩化学作用是地表条件下范围广泛和极为活跃化学作用，对地表系统元素的组成、演化及循环具有重要影响。

水-岩化学作用主要发生在地壳上部，可一直延伸到上地幔。

盐效应：当溶液中存在易溶盐类时，溶液的盐度对元素的溶解度有影响。

溶液中易溶电解质的浓度增大，导致其它化合物溶解度增大的现象，称为盐效应。

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具有相同离子的易溶化合物时，原难容化合物的溶解度将会降低，称为—。

总分配系数（D i）：为了解微量元素在岩石与熔体间的分配行为，需计算微量元素在由不同矿物组成的岩石和熔体间的总分配系数。

《高等地球化学》之主量元素地球化学

《高等地球化学》之主量元素地球化学一、地球化学数据的获得1、常量元素：湿化学分析法（Wet Chemistry）X射线荧光光谱（XRF）电子探针（EMPA）2、微量元素：X射线荧光光谱(XRF)：主量元素和Rb，Sr，Ba，Zr，Nb，Y，Sc，V，Cr，Co，Ni，Ga，Zn，(La，Ce，Nd，Sm) 中子活化分析(INAA)：Sc，Cr，Co，Ni，REE，noblemetal，Hf，Ta等离子光谱(ICP-AES)：大多数主量元素和微量元素，(Hf，Ta，Pb，Th，U) 等离子光谱质谱(ICP-MS)：绝大多数微量元素离子探针(IMPA)：大部分微量元素3、送样前的准备：（1）送样分析的目的要明确，为什么要做这些分析？（2）分析方法选择，了解不同方法的适用范围，分析精度；（3）样品的选择，新鲜，均匀，有代表性；（4）样品的处理，避免污染；（5）样品重量，碎样和送样重量，与样品的结构，分析的元素和方法相关；（6）样品的系统和统一，主量、微量元素、矿物探针分析、同位素等应配套；二、岩石主量元素（Major elements）1、主量元素是指在任何岩石中都占绝对多量的元素，实际上是地壳以及岩石圈地幔中丰度最高的那些元素，通常包括Si，Ti，Al，Fe，Mn，Mg，Ca，Na，K，P这9个元素（的氧化物形式），有时还包括H（H2O）和C（CO2）。

上述9个元素一般以氧化物形式表示。

对绝大多数岩石来说（不包括矿石和矿化岩石）这些元素氧化物的总和大约是100%（wt%）。

因此，对不含挥发份的岩石，岩石样品主量元素氧化物的总和可以作为判别此分析结果和方法可靠性的指标。

一般要求误差不大于1%；2、Fe有三价和二价之分，分别以Fe2O3，FeO表示。

常用的化学分析法（或称湿分析）可以区分Fe3+和Fe2+，但XRF方法无法分辨Fe3+和Fe2+，这时常以Fe2O3(total)，Fe2O3t或FeO(total)，FeOt表示；3、如果岩石中含有较多的含水矿物，如黑云母，角闪石或白云母，特别是蚀变强烈的岩石（含大量粘土矿物和碳酸盐矿物），则岩石的总量将会低于99%，这时往往用烧失量(LOI)或直接分析H2O+、H2Oˉ、F和CO2的含量来补充。

《主量元素地球化学》课件

现代阶段
现代科技的应用使得主量元素地球化学研究更加深入和广泛，研究领域不断拓展，研究方法和技术也不断创新和完善。
02
主量元素在地壳中的分布与迁移
主量元素在地壳中的分布规律
区域分布规律
主量元素在地壳中的分布呈现明显的区域性特征，受到地球形成与演化历史、地质构造、岩浆活动等多种因素的影响。
主量元素地球化学与环境科学的交叉研究
总结词
研究主量元素在环境中的迁移、转化和归宿，以及它们对环境和生态系统的生态效应。
VS
详细描述
环境科学主要关注地球上各种环境因素和人类活动对环境的影响，而主量元素地球化学则关注主量元素在环境中的迁移、转化和归宿。通过交叉研究，可以更深入地了解主量元素对环境和生态系统的生态效应，为环境保护和治理提供科学依据。
主量元素地球化学在地质灾害预测中的应用
• 总结词：地质灾害预测是主量元素地球化学的一个重要应用方向，通过分析地质体中元素的异常变化，可以预测地质灾害的发生。
• 详细描述：主量元素地球化学在地质灾害预测中具有重要的作用。许多地质灾害，如地震、火山喷发、滑坡等，都与地壳中元素的异常分布和活动有关。通过分析地质体中元素的丰度、分布和活动性，可以预测地质灾害的发生。例如，在地壳板块边界，由于地壳应力作用，常常会发生地震和火山喷发。通过分析这些区域的地壳元素组成和活动性，可以预测地质灾害的可能性和影响范围。此外，主量元素地球化学还可以用于研究地质演化过程，为地质学研究提供重要的理论依据。
熔融迁移
在高温条件下，地壳中的岩石发生熔融，主量元素以熔融态的形式进行迁移。
水溶迁移
主量元素可溶解于水溶液中，随着地下水的流动而发生迁移。
岩浆作用迁移

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。

第五章微量元素地球化学2011

第四章微量元素地球化学第一节微量元素地球化学基本原理一、微量元素概念（是相对的概念）主量元素(主要元素、常量元素)：岩石的主要组成部分，含量>0.1wt%，通常用氧化物的重量百分数来表示（wt%）；微量元素（痕量元素、痕迹元素）：难以形成独立矿物，浓度<0.1%,通常用ppm或ppt表示。

Gast(1968)对微量元素的定义是：不作为体系中任何相的主要化学计量组分存在的元素。

微量元素的另一定义为，在所研究的地球化学体系中，其地球化学行为服从稀溶液定律(亨利定律，Henry’s Law)的元素。

常(主)量和微量元素在自然界中是相对的概念，常因所处的体系不同而相互转化。

如Cr在大多数地壳岩石中为微量元素，但在超基性岩中可呈常量元素；Fe在岩石中是常量元素，但在有机物中多为微量元素；Zr在岩石中是微量元素，但在锆石中为常量元素；K在地壳整体中是主量元素，但它在陨石中却被视为微量元素。

在自然界中，主要的常量元素的含量变化范围有限(多小于1个数量级)，而微量元素的变化范围较大(常达2个数量级)，明显超过常量元素。

例如：SiO2在基性、中基性、中酸性和酸性岩浆的平均含量分别约为45、52、65和75 (wt%)，其相对变化量为1.7；Rb在基性、中基性、中酸性和酸性岩浆的平均含量分别约为0.2、4.5、100和200 ppm，相对变化量为1000。

二、微量元素的特点1、微量元素的概念难以用严格的定义进行描述；2、自然界“微量”元素的概念是相对的，应基于所研究的体系；3、低浓度(活度)是微量元素的核心特征，在宏观上表现常为不能形成自己的独立矿物(相)，近似服从稀溶液定律（亨利定律）。

三、微量元素在共存相中的分配规律地球化学过程中元素的地球化学行为在实质上表现为，当所在的介质条件发生变化时，其在相关共存的各相(液—固、固—固等)之间发生重新分配过程。

自然过程总量趋向于达到不同尺度的平衡，元素在平衡条件下，相互共存各相之间的分配取决于元素及矿物的晶体化学性质(内因)及物理化学条件(外因)。

《主量元素地球化学》课件

主量元素地球化学
本课件介绍地球主量元素的分布、地球化学循环、分馏、在环境与生物中的作用等内容。
前言
地球化学作为地球科学的重要分支之一，对于我们了解地球演化和环境资源等具有重要意义。
本章将介绍主量元素地球化学的基本概念和特征，以及主量元素在地球中的分布。
主量元素的分布
地壳
地壳是地球最外层的壳状层，主量元素富集于地壳中。
生物
• 主量元素在生物中起着重要的生理和代谢功能。 • 如碳、氮、磷等是生物体内重要的元素组成
部分。
结语
1 研究意义
了解主量元素的地球化学分布特征对探讨地球的演化方向和地球资源的开发具有重要的科学价值。
2 未来发展趋势
环境、生态地球化学和分馏机理等领域仍需深入研究和发展。
2
特点与影响
地球化学分馏的特点与影响具有重要的科学价值，如幔源岩石分馏可阐发地球物理学之热对流，物理地球化学之热机械对流等内容。
主量元素在环境与生物中的作用
环境
• 主量元素在环境中具有影响水质、空气质量等多方面的作用。
• 元素的富集及异常异常分布可以指示环境污染 • 而元素的亏损则能揭示地区环境演化的轨迹。
主量元素地球化学特征
1
富集与亏损
2
海水中富集元素和亏损元素的丰度差异很大，可以用来判别各种海区生态环境
和地质环境条件的区别。
硅铝比
硅铝比是描述岩石化学成分的一个重要参数，可用以判别不同岩石的成因。
主量元素的地球指地球化学元素在地球形成过程中因物理、化学过程的差异而产生的分选现象。
地幔
地幔是地球的中层，主量元素在地幔中也有重要分布。
核区
核区是地球的内核部分，主量元素在核区的含量也有一定的变化。

各种分析测试方法

1.4.1分析测试方法（1）主元素分析主量元素的测试采用X荧光光谱法（XRF），在中国科学院地球化学研究所矿床地球化学国家重点实验室XRF实验室完成，所用仪器型号为AXIOS(PW4400)。

主量元素测定流程包括玻璃融熔制样和烧失量的测定两大步骤。

玻璃融熔制样：将碎至200目以下的样品称取0.7g与7g助熔剂装入坩锅中，用玻璃棒搅拌均匀，倒入铂金坩锅中，再加入适量LiBr；然后将铂金坩锅在1200℃下加热20分钟，经过“振荡”等工序，将融熔样品倒入模具，冷却后制成玻璃样片待测，检测精度优于5%。

烧失量测定：先在电子天平上称取坩锅重量W1，加入大约1g样品，称总重W2；置于马弗炉升温至900℃灼烧约3小时，然后取出放在干燥器中冷却，称量总重W3；烧失量（LOI）通过公式计算：LOI=(W2-W3)/(W2-W1)。

（2）微量元素分析微量元素分析在中国科学院地球化学研究所矿床地球化学国家重点实验室完成，具体过程如下：准确称取200目以下的样品50mg，放入带盖的PTFE坩锅中，加入1mlHF放在电热板上蒸干去掉大部分的SiO2，再加1mlHF和1mlHNO3，把PTFE坩锅放到带不锈钢外套的封闭装置中并加盖，置于电热箱中并升温至200℃加热约48小时。

取出坩锅冷却后，加1mlHNO3，在电热板上蒸干，重复一次，再加2mlHNO3、5ml蒸馏水和1ml1μgml-1Rh的内标溶液，把PTFE坩锅放回带不锈钢外套的封闭装置中并加盖，置于电热箱中并升温至130℃加热约4小时，取出冷却后移至离心管中稀释到50 ml。

将所得溶液在电感耦合等离子体质谱仪（ICP-MS）上完成测定，分析方法和流程见文献(Qi et al. , 2000)，分析过程中以国内GSR-5为标样，分析精度优于5%，本文稀土元素球粒陨石标准化数据采用Boynton(1984)，其他微量元素采用Sun et al.(1989)推荐值。

（3）电子探针能谱分析电子探针能谱分析在中国科学院地球化学研究所矿床地球化学国家重点实验室完成，分析仪器为EPMA1600型电子探针。

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。

《高等地球化学》之主量元素地球化学

上述9个元素一般以氧化物形式表示。

对绝大多数岩石来说（不包括矿石和矿化岩石）这些元素氧化物的总和大约是100%（wt%）。

因此，对不含挥发份的岩石，岩石样品主量元素氧化物的总和可以作为判别此分析结果和方法可靠性的指标。

一般要求误差不大于1%；2、Fe有三价和二价之分，分别以Fe2O3，FeO表示。

九峰岩体的主微量元素地球化学特征

九峰岩体的主微量元素地球化学特征对九峰岩体进行采样测试，来分析研究其主量元素、微量元素、稀土元素的地球化学特征。

标签：九峰岩体地球化学主量元素九峰岩体位于粤北地区诸广南部岩体的西部，属燕山早期酸性岩浆侵入作用产物，岩体岩性主要为中粒、中细粒黑云母花岗岩，其次有少量的基性岩脉。

通过对该岩体的多个露头进行测试分析，来了解其地球化学特征。

1测试条件主微量稀土元素测试样品主要采自九峰岩体野外露头，选择新鲜的未蚀变的样品。

主量元素分析方法依据GB/T14506.28-93硅酸盐岩石化学分析法，所用仪器为飞利浦型X射线荧光光谱仪，型号PW2404，X射线管电压为50kV，电流为50mA，粗狭缝，视野光栏直径为30mm。

微量元素分析依据DZ/T0223-2001电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）法通则，测试仪器为FinniganMAT公司生产的HR-ICP-MS （ElementⅠ）等离子质谱计，编号为6493。

主要实验参数为：RF功率1250w，分辨率300；采样锥1.1mm，Ni；截取锥0.8mm，Ni；样品气流量1.04L/min；辅助气流量0.96 L/min；冷却气流量14.0L/ min；分析室真空度6×10-6Pa；温度20℃，相对湿度30%。

主微量元素分析由中国地质科学院国家实验测试中心完成测定。

2测试结果2.1主量元素九峰岩体主量元素含量见表2。

由表可知，九峰岩体为酸性岩类，SiO2含量均大于66%。

在主量元素TAS投图上（图1），九峰岩体落在花岗岩和花岗闪长岩区域。

九峰岩体的SiO2含量为67.12% ～71.29%，Al2O3含量较高为14.2%～15.52%，在A/NK-A/CNK图解上也落在准铝质-过铝质区域（图2）。

在K2O-SiO2图中九峰岩体样品基本都落在高钾钙碱性系列（图3B），TiO2、CaO、MnO、MgO、P2O5、和FeOT含量较低。

主量元素的特征显示九峰岩体花岗岩为高钾碱性—钙碱性的准铝质-过铝质花岗岩。

(完整word版)地球化学知识点整理

即“见微而知著”。

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。

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。

地球科学大辞典-地球化学

演化，确定了各种蛇绿岩的划分标志、双变质带的存在、壳幔的再循环，划分了碰撞花岗岩，指出了碰撞型花岗岩浆系由地壳增厚导致部分熔融的结果等。岩石地球化学是近代岩石学和地球化学的交叉学科。【构造地球化学】tectonogeochemistry 研究各种层次构造作用中元素(同位素)的分配和迁移，分散和富集。研究内容主要有：区域及矿区构造地球化学调查，构造应力作用下矿物、元素、同位素变化规律，应力作用下流体、流体动力学地球化学性状，深部构造地球化学特征，构造地球化学机理的模拟实验，以及为资源勘查、工程建设、灾害防治提供依据的应用构造地球化学研究。构造地球化学强调构造不仅是机械过程，而且有化学作用过程；构造不仅在控矿中提供流体迁移的通道和物质沉淀、富集的空间，而且导致元素的重新分配、组合和调整。构造地球化学既研究构造作用中的地球化学过程，又研究化学过程中所引起的构造作用。构造地球化学是构造地质学与地球化学交叉形成的一门新兴的边缘学科。【区域地球化学】regional geochemistry 以区域岩石圈(全球岩石圈子系统)为对象，开展有关该子系统化学组成、化学作用和化学演化的综合研究的地球化学分支学科。区域地球化学不仅能帮助认识所研究区域岩石圈与构造的发展演化、岩石矿产的形成规律，而且还对全球地球科学理论的发展作出了贡献。近 20 年来，区域地球化学综合了区域岩石学，区域地壳和地幔、区域构造环境和区域成矿作用及区域地球化学填图等成果，肯定了大洋和大陆岩石圈地幔组成存在着不均一性，阐明了各种构造环境下的成岩、成矿作用，讨论了板块汇聚带各种地质作用和地球化学过程的特征，等等。【历史地球化学】history geochemistry 通过对各类地质体中元素、同位素的含量分布，赋存状态等系统研究，从历史演化的角度讨论地壳的发展与演化；生物圈、大气圈和水圈的演化；地质历史过程中表生作用的发展；地质历史过程中内生作用的演化。【沉积地球化学】sedimentary geochemistry 以沉积地壳为研究对象，研究各类沉积岩和沉积矿床的化学组成、元素在沉积作用、成岩作用和成矿作用过程中的迁移和富集规律。注重研究沉积地壳的化学演化、物源区性质及其与地质历史时期全球变化的联系。沉积地球化学是沉积地质学和地球化学交叉形成的一门分支学科。现代沉积地球化学研究方向：①碳、硫等元素的沉积地球化学循环；②生物成矿作用地球化学研究；③缺氧事件与黑色页岩沉积地球化学研究；④成岩作用地球化学研究；⑤碳酸盐沉积生物地球化学研究；⑥沉积地球化学研究和板块构造分析等。【生物地球化学】biogeochemistry 是通过追踪化学元素迁移转化来研究生命与其周围环境的科学。全球生物地球化学循环是研究元素的各种化合物在生物圈、水圈、大气圈、岩石土壤圈之间的迁移和转化。研究生物圈在生物有机体参与下发生的地球化学过程。这一术语首先由维尔纳斯基(В .И . В е р н а д с к и й )在 1902 年提出，作为分支学科，生物地球化学在 20 世纪 20 年代基本形成。生物是地球演化的巨大地质营力，地球上几乎所有重大现象和过程都离不开生物地球化学作用。例如，大气圈的形成与耗损，土壤圈的形成与退化，水资源的变化和水质的恶化，全球变化等。生物地球化学的研究将为生物圈的开发利用和保护、环境保护、为智慧圈的建立提供重要的科学依据，为卫生保健和预防医学、探矿以及资源的合理开发利用等方面作出独特的贡献。【有机地球化学】organic geochemistry 有机地球化学是地球化学的一个重要分支，也是一门新的边缘学科，主要研究天然产出的有机质的组成、结构和性质，以及它们在地质体中的分布、转化和参与地质营力的作用等。有机地球化学在确立有机成油学说和干酪根生油理论的基础上，对油、气的成因、烃源岩的判识、油气形成环境、油气运移与成藏、油气勘查与开发等方面提供了依据。此外，通过有机质的研究探讨生命的起源。它与能源、矿产资源、海洋、环境和生命科学等重大应用和基础理论领域有着十分密切的联系。有机地球化学有两个重要的分支领域，一是基础研究领域，当前的基础研究主要集中于以下几个方面：地质体

元素地球化学重点,西大版

一、名词解释1.元素地球化学：是地球化学最主要的分支学科之一。

通过阐明个别元素的地球化学和宇宙化学特征及其与其它元素的组合关系来研究自然界化学演化规律的学科,是地球化学的传统研究内容和主干学科。

它力求完整地了解元素的地球化学过程及其演化历史和原因,揭示元素含量变化对自然过程（地质过程）的指示意义。

2. 元素Element：定义：同种结构原子,构成化学过程的的基本物质单元；特征：具有不同原子数；分类: 有许多不同分类方案，在地球化学领域有特殊的分类方案：如戈尔德施密特（Goldschmidt）的分类等。

3. 丰度（abundance）：元素在自然体系（地壳、地球、太阳系等）中的含量.4. 克拉克值(Clarke value) ：元素在地壳中的丰度，纪念F W Clarke 在1924年首次发表了50种元素的地壳丰度.5. 主量元素/常量元素(major elements）：能构成独立的矿物相，它们经常占天然岩石总组成的99%以上。

岩石中主量元素通常包括：SiO2, TiO2, Al2O3, FeO(Fe2O3), MgO, CaO,Na2O, K2O,MnO, P2O56. 微量元素(trace element)：岩石中不能构成独立的矿物相，以低浓度存在的化学元素。

其含量一般低于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.7. 铂族元素（Pt Group Elements PGE）：原子序数从44至46以及76至78，也称之为贵金属元素，包括：Ru，Rh，Pd，Os，Ir，Pt，Au。

地壳中含量很低，熔点高且难于分离，除了Au，均为银白色金属。

8. 过渡金属元素（T ransition Elements TE）：原子序数从21至30，包括：Sc，Ti，V，Cr，Mn，Fe，Co，Ni，Cu，Zn。

9. 高场强元素(High field strength Elements，HFSE)：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。

地球化学图解应用

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标准矿物岩石命名
CIPW标准矿物（Cross、Iddings、Pirrson、Washingdon，1903）阳离子标准矿物（Barth-Niggli）
5
R1-R2岩石命名
另外，沉积岩、变质岩中矿物成分和化学成分之间的简单关系十分困难，不能用简单的图解来进行分类。
6
（2）协变图解
三变量图解
二变量图解
Harker图解：反映岩浆分离
结晶、部分熔融。沉积岩中
不同矿物组分混合的结果；变质岩中的混合作用等等。
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（3）成因系列判别
花岗岩K2O-SiO2图解
花岗岩SiO2-AR图解
花岗岩A/NK-A/KNC判别图
花岗岩SiO2-AR图解 8
2、微量元素图解
当地幔发生部分熔融作用时，微量元素优先进入矿物相的元素称为相容元素；择优进入熔体相的微量元素叫做不相容元素（亲岩浆元素）。
酸性熔岩及玄武岩；（3）识别火山弧玄武岩
效果特别好。注意：
样品不能含有大量的蚀变玻璃及磁铁矿。
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火山弧玄武岩优先使用的图解
La/10-Y/15Nb/8图解
Cr-Y图解
Cr-Ce/Sr图解
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F1-F2-F3图解
成分范围：20wt%>CaO+MgO>12wt%
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MgO-FeO-Al2O3图解
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其他补充
U-Pb同位素：中生代及其以前的岩浆岩、变质岩、沉积岩的沉积岩年龄、变质年龄、热事件年龄。
氢、氧、硫、碳同位素：计算成岩、成矿温度等物理化学条件。
铅同位素：计算模式年龄，判别成因。
关于岩石成因系列：涉及到成因岩石学，不同的划分方法和种类，内容繁琐。

岩石地球化学指标的分类及其意义

岩石地球化学指标的分类及其意义岩石地球化学指标是指用于研究岩石成因、地质作用与演化、地球系统等方面的化学参数。

它们可以提供关于岩石组成、物理性质、变质程度、岩石环境等信息，并为岩石地球化学研究提供了一个有力的工具。

这篇文档将介绍一些常用的岩石地球化学指标，并探讨它们的分类及其意义。

1. 主量元素指标主量元素指标是指构成岩石的主要元素，包括Si、Al、Fe、Mg、Ca、Na、K、Ti、P等元素。

这些元素主要用于描述岩石的化学成分和类型，以及岩石的分异、演化等过程。

主量元素指标常常用于研究岩石的成因与演化，对于识别不同类型的岩石、研究岩浆成因、推断岩石变质、沉积作用等领域都有重要作用。

2. 微量元素指标微量元素指标是指在岩石中含量较少，但对岩石形成和演化有重要影响的元素。

这些元素包括Cr、Ni、Cu、Pb、Zn、Co、V、Mn、Sr、Ba、Rb等等。

微量元素指标可以用于研究岩石的成因、岩浆演化、岩石变质、矿床形成等领域。

例如，利用铬(Cr)和尼克尔(Ni)等微量元素，可以区分岩石的不同成因类型，比如海洋壳体和陆壳体。

利用铅(Pb)和锌(Zn)等元素，可以研究矿床的成因、演化和定年。

3. 同位素指标同位素指标是指某种元素的不同同位素组成，通常用比值表示。

同位素指标主要用于研究岩石地质年代、地球演化、岩浆成因、环境成因等方面。

例如，铀-铅(U-Pb)同位素可以用于定年岩石的形成时期，锆石(Hf-O)同位素可以研究岩浆演化与变质过程，碳(C-N-O-S)同位素可以用于研究岩石和矿物的成因、沉积环境和地球大气演化。

4. 稳定同位素指标稳定同位素指标是指不放射性的同位素的比值，稳定同位素主要有氧（O）、碳（C）、硫（S）、氢（H）、氮（N）等元素。

稳定同位素指标可以应用于研究地球化学过程，比如通过碳同位素指标研究生物的起源以及大气CO2的变化，通过氢氧同位素指标分析水环境的演变和水的来源，通过硫同位素指标研究生物地球化学循环和成矿研究等。

地球化学元素分类

地球化学元素分类地球化学元素分类指的是根据元素在地球中的丰度和地球内部的分布状态来进行的分类。

地球化学元素分类有多种方法，下面将介绍主要的四种分类方法：太阳化学元素分类、地壳化学元素分类、地球内部元素分类和功能元素分类。

地壳化学元素分类是指根据元素在地壳中的相对丰度进行分类。

地壳是地球表面的外部固态壳层，主要由硅酸盐类矿物组成。

根据地球地壳中元素的相对丰度，可以将地壳元素分为两大类：主要元素和微量元素。

主要元素是指在地壳中丰度较高的元素，包括氧、硅、铝、铁、钙、钠、钾等8个元素。

它们在地壳中的含量较高，约占地壳总质量的99.7%。

微量元素是指在地壳中含量较低的元素，包括锡、锰、铜、锌、银、铅等20多种元素。

它们在地壳中的含量较低，却对地壳构造、岩石成因、生物活动等具有重要的影响。

地球内部元素分类是指根据元素在地球内部不同岩石圈层中的分布状态进行分类。

地球由内到外包括内核、外核、地幔和地壳四个圈层。

根据元素在这四个圈层中的分布，可以将地球内部元素分为两类：核物质和地壳物质。

核物质主要由铁、镍等金属元素组成，地核主要由含镍铁矿物组成；地壳物质则由硅酸盐类矿物组成，主要包括氧、硅、铝等主要元素和钙、钠、钾等次要元素。

功能元素分类是指根据元素在生物体内的功能和生物学意义进行分类。

地球上的生物体通过吸收和代谢元素来维持生命活动。

根据元素在生物体内的功能和必需程度，可以将元素分为两类：必需元素和非必需元素。

必需元素是生物体必须吸收并用于维持正常生理功能的元素，如碳、氧、氢、氮、磷、钙、钾等；非必需元素是生物体可以选择性吸收的元素，如锌、碘、铜、铁等。

功能元素分类法对于了解元素在生物体内的作用和生物营养学具有重要意义。

综上所述，地球化学元素分类主要有太阳化学元素分类、地壳化学元素分类、地球内部元素分类和功能元素分类等。

不同的分类方法可以从不同的角度来了解地球元素的分布和作用，对于研究地球化学过程和生命的起源与演化具有重要的科学意义。

来自主量元素地球化学方面的证据

来自主量元素地球化学方面的证据
1.地球化学的概念
地球化学是研究地球表面和内部组成的学科，是一门旨在揭示地质过程的过程地质学。

它是一种研究西格玛和放射化学的跨学科学科，其重点在于研究地球表面和内部的元素分布情况，以揭示地球表面及其环境对化学元素的作用、利用和有害性。

2.主量元素地球化学概要
主量元素地球化学是一门研究地球表面和内部主要元素分布规律的学科，主要包括碳、氧、氢、氮、硫、氟和氯等元素，分为多个分支研究，如化学分析、拉丁地球化学、地质学和地质原理等。

目的在于研究元素分布对地表不同作用的影响，以及地球表面环境对元素分布状况的反馈作用等。

3.主量元素地球化学的重要性
主量元素地球化学有助于深入了解地球表面化学元素分布和变化规律，并以此作为表征地质过程和深入了解地质演化过程的重要手段。

在矿物资源勘查中，水体对元素的影响，对同位素的变化、削弱地壳的形成和转化有重要的作用，而地质过程中各类元素的随机沉积形成了不同的地层。

4.主量元素地球化学的证据
主量元素地球化学的证据有多种，其中最关键的是以下几个方面：首先，通过确定岩石和流体中的化学组成可证明伴生成岩和变质作用的地质历史变化；其次，通过分析地下水和表向水体中的化学元素变化可以研究地表水环境的演化；此外，通过探测地表上和地下岩体中的元素分布，可以推断不同深度层面上岩石的成因、分布、组成及结构。