海洋地球化学13分析
海洋地球化学绪论课件
海洋地球化学的概念及研究内容海洋地球化学主要参考书1. 赵其渊等编，海洋地球化学，地质出版社，1989 （青岛海洋大学）2. Roy Chester, Marine Geochemistry(2nd ed.), Oxford: Blackwell Science Ltd, 19993. 张正斌、陈镇东、刘莲生、王肇鼎著，海洋化学原理和应用——中国近海的海洋化学，海洋出版社，19994. 张经主编，中国主要河口的生物地球化学研究，北京，海洋出版社，19965. 赵一阳、鄢明才，中国浅海沉积物地球化学，北京，科学出版社，19945. 宋金明著，中国近海沉积物-海水界面化学，海洋出版社，19976. 陈松等著，海洋沉积物-海水界面过程研究，海洋出版社，1999海洋地球化学的定义李法西（1987）研究海洋中化学物质的含量、分布、形态、转移和通量的学科。
它是地球化学中以海洋为主体的一个分支，也是化学海洋学的主体。
赵其渊（1989）海洋地球化学是地球化学的新兴的分支学科，是地质学、海洋地质学、海洋学和海洋化学相结合而形成的边缘科学，它集中研究海洋环境下的各种地球化学作用过程和在这些过程中化学元素的行为规律和自然历史。
胡明辉（1998）* 研究海洋中物质的来源、迁移、转化及循环过程* 研究全球海洋收支（budget）平衡（balance）* 研究各种界面过程及物质的输入输出通量例子1：海洋中Mg的收支不平衡（imbalance）问题海洋中Mg的通量(1012mol/yr) ：河流输入：+ 8.0大气再循环：-0.5 -6.3 （？）离子交换：-1.2问题：Mg到哪里去了？——海洋化学（溶液化学时代）长期未能解决的一个悬案70年代末~ 80年代初，MIT的Edmond等开展海底热泉活动的化学通量研究，发现镁的热液输出通量与河流通量相当，解决了长期未决的海洋主要物质不平衡（balance）的悬案，同时也补足了一份海洋物质收支平衡的较完整的清单。
地球化学中的有机地球化学
地球化学中的有机地球化学地球化学是一门研究地球化学元素的分布、运移、化学特性及其在地球圈层中的变化规律的科学。
有机地球化学则是研究有机物质在地球中的分布、特性、形成与演化的学科。
它是现代地球化学领域中的一个分支，与矿物地球化学、水文地球化学等有机结合，构成了地球化学研究的核心内容。
本文将从有机地球化学的研究对象、有机质的主要成分、有机地球化学古气候学、有机地球化学与环境科学等几个方面结合实例进行阐述。
一、有机地球化学的研究对象有机地球化学的研究对象包括石油、煤炭、天然气、沉积岩石等。
这些物质均含有不同程度的有机质，是现代人类社会生产生活的重要能源与原料资源。
石油、煤炭、天然气是含碳量极高的有机物，其成分除了含碳之外，还含有氢、氮、硫等元素。
石油和天然气是构成地球深部烃类资源的主要成分，而煤炭则是由大量的植物残骸在地质历史长期压缩和化学反应形成的，是地球上储量最丰富的燃料。
沉积岩石则是指岩石中含有可见的、经过生物化学反应后形成的化石和其他有机标志物的沉积物。
有机质最为集中的地方是深度较浅的沉积岩系。
研究沉积岩石中的有机质，有助于了解岩石的沉积环境、沉积旋回、海水温度、海平面变化等。
有机质通常包括一系列的生物标志物，如芳香烃、脂肪烃等，这些标志物具有结构独特、成分多样、稳定性高的特征，可以用来将岩石的沉积环境重建出来。
二、有机质的主要成分有机质的主成分是有机碳、有机氮、有机硫、有机氧等元素的有机物。
为了更好的理解有机质和岩石成因的关系，我们需要掌握有机质的具体特征。
（1）碳同位素组成燃料油、煤中的有机碳含量可以用碳同位素组成进行表征。
碳同位素组成是指不同样品中碳的不同原子量之间的比例，以表征碳源以及化学分馏过程。
同位素测量得到的结果是以δ13C ‰ (PDB) 的形式表示的。
其中δ13C为样品同位素组成相对于标准物质Pee Dee Belemnite（PDB）的偏移值，计算公式如下：δ13C ‰ (PDB) = [(13C/12C)样品/(13C/12C)PDB - 1] × 1000‰（2）生物标志物分析生物标志物分析是有机地球化学中的重要研究手段之一。
海洋地球化学考试题
海洋地球化学考试题海洋地球化学是研究海洋中元素、化合物和化学过程的科学领域，涉及海水、海底沉积物和海洋生物体中的化学成分。
以下是一些可能出现在海洋地球化学考试中的问题，我将从不同的角度来回答这些问题。
1. 请解释海水的成分及其浓度变化。
海水是一种复杂的溶液，其中含有多种元素和化合物。
其中最主要的元素是氯、钠、镁、硫、钙和钾。
此外，海水中还含有微量元素如铁、锰、锌等。
这些成分的浓度受到多种因素的影响，包括蒸发、降水、河流输入以及海洋生物的活动等。
不同区域的海水成分和浓度也会有所不同。
2. 请描述海洋沉积物的类型及其形成过程。
海洋沉积物主要分为陆源性沉积物和生物成因沉积物两种类型。
陆源性沉积物主要是由陆地上的岩石颗粒、泥沙和粉尘经过河流、风等方式输送到海洋中形成的；生物成因沉积物则是由海洋生物的遗骸、贝壳等有机或无机物质在海底沉积形成的。
这些沉积物在海洋中的形成过程受到海洋环境、气候和地质构造等因素的影响。
3. 请解释海水中的盐度变化及其影响。
海水的盐度是指单位海水中所含盐类的质量。
盐度的变化受到蒸发和降水的影响，通常在赤道附近盐度较低，而在中纬度和高纬度地区盐度较高。
海水的盐度变化会影响海水的密度，从而影响海洋环流和海洋生物的分布。
4. 请讨论海洋酸化的原因及其对海洋生态系统的影响。
海洋酸化是指海水中的pH值下降的现象，主要是由于大气中二氧化碳的增加导致海水中碳酸盐的浓度增加所致。
海洋酸化对海洋生态系统的影响包括影响海洋生物的钙化过程、影响海洋食物链的稳定性以及影响珊瑚礁等生态系统的健康状况。
以上是我对海洋地球化学考试题可能涉及到的问题的回答，希望能够对你有所帮助。
如果有其他问题，也欢迎继续提问。
海洋地球化学
海洋地球化学海洋地球化学是研究海洋中化学元素和化合物分布、运移、转化的科学。
它是地球化学的分支学科之一，涉及海洋与陆地、大气、地球内部之间的关系，研究的对象包括海水中的主要元素和微量元素、溶解气体、固体物质、有机物、微生物等。
海洋地球化学的研究对于了解地球历史演化和环境变化，以及探索海洋资源、保护环境具有重要的理论和实际意义。
一、海水成分及循环过程海水成分主要包括溶解的离子和混合的物质。
其中，主要离子有Na+、Cl-、Mg2+、SO42-、Ca2+、K+等，呈现明显的非均衡态分布。
海水中的物质不断受到陆源输入、沉积物物质释放、生物作用、大气输入等多种因素的影响，引起其成分和性质的变化。
海水循环包括大气输入、滨海带循环、深海底泥循环等过程。
二、海洋生物地球化学海洋生物地球化学是研究海洋生物和与环境之间的相互作用及其化学过程。
生物在海洋生态系统中起着重要的作用，海洋生物可以参与或调节一系列关键的化学过程，为世界的碳循环贡献重要的力量。
海洋生物地球化学研究涉及到海洋生态学、海洋微生物学等多个学科。
三、海洋污染与治理由于工业化和城市化的发展，海洋污染问题日益凸显。
海洋对于全球气候和环境的影响是极其重要的，其受到的污染严重影响着人类的生存和生态平衡。
海洋污染治理包括源头控制、处理和减轻、绿色海洋建设等多种手段。
海洋科学家要密切关注海洋污染的现状和趋势，积极开展治理工作。
综上所述，海洋地球化学是一门重要的学科，具有广泛的研究内容和实践意义，其研究成果对于维护海洋生态环境，提高生态气候变化认识等都有重要的作用。
这门学科相当复杂，需要多个学科的知识支撑，需要不断探索新的科学方法和技术手段，才能更好地推动海洋地球化学的发展。
地球化学解析生物地球化学循环过程
地球化学解析生物地球化学循环过程地球上的生物地球化学循环是一种重要的生态过程，它通过不断循环的能量和元素转化，维持着地球生态系统的平衡。
本文将通过地球化学的角度，解析生物地球化学循环的过程和机制。
一、碳循环碳循环是生物地球化学循环中最重要的一个环节。
地球上的生物体通过光合作用吸收二氧化碳转化成有机物，释放出氧气。
植物通过呼吸作用将有机物分解成二氧化碳，同时释放能量。
动物通过食物链摄取植物产生的有机物，将有机物分解成二氧化碳和水，并释放能量。
生物体死亡后，有机物会经过分解作用，将碳元素重新释放到环境中。
而某些有机物则会沉积在地下或海洋中，形成石油和石煤等化石燃料。
二、氮循环氮循环是生物地球化学循环中另一个重要的过程。
大气中的氮气不能被生物直接利用，但通过闪电和微生物固氮作用，将氮气转化成氨、硝酸盐等可供生物利用的形式。
植物通过根系吸收土壤中的氨、硝酸盐等形式的氮，合成氨基酸等有机物，然后通过食物链传递给动物。
动物排泄的尿液和粪便中含有氮，经过分解作用可再次还原成氨，供应给植物继续利用。
此外，在海洋中还存在氮沉降和浮游植物吸收等机制，使氮循环在陆地和海洋之间实现平衡。
三、水循环水循环是生物地球化学循环中不可或缺的一环。
太阳的热量使得地表水蒸发形成水蒸气，升至高空形成云，随后降雨或降雪回到地面，形成河流、湖泊和地下水。
植物通过根系吸收地下水，将其中的水分蒸散到大气中，同时释放氧气。
动物则通过饮水和饮食摄取水分，将其中的水分通过新陈代谢排出。
水循环不仅维持着生物体的生存，也将养分输送到各个地区，促进了生物地球化学过程的进行。
四、矿物元素循环除了碳和氮，其他的关键元素如磷、硫、铁等也在生物地球化学循环中发挥着重要作用。
这些元素在土壤、岩石、海洋中以无机盐的形式存在，被生物体通过摄取和吸收利用。
植物通过根系吸收土壤中的矿物盐，动物通过食物链摄取植物中的矿物元素。
当生物体死亡后，分解作用会将这些矿物元素重新释放到环境中，形成一个循环。
海洋生态系统的生物地球化学循环
海洋生态系统的生物地球化学循环海洋是地球上最大的生态系统之一，扮演着维持地球生命平衡的重要角色。
其中，海洋生态系统的生物地球化学循环是海洋生物和环境之间相互作用的核心过程。
本文将对海洋生态系统的生物地球化学循环进行探讨，包括碳循环、氮循环和磷循环。
碳循环是海洋生态系统最为重要的一个循环过程。
海洋通过吸收大量的二氧化碳，起到了重要的温室气体的调节作用。
首先，海洋中的浮游植物通过光合作用吸收二氧化碳，产生有机物储存在其细胞中。
随后，这些有机物通过食物链的传递，传递给其他生物。
绝大多数生物通过呼吸作用将有机物氧化，释放出二氧化碳回到海洋中。
而一部分有机物会被埋藏在海底，形成化石燃料，这便是地球生物循环碳的重要部分。
氮循环是维持海洋生态系统中氮元素稳定循环的过程。
氮是构成生物体内蛋白质和核酸的重要成分。
氮的不同存在形式如氨、硝酸盐和无机氮等，以及氮的固定、脱氮和再氮化等过程，共同组成了海洋生态系统的氮循环。
氮的固定是指将氮气氛围中的氮转化为生物能够吸收的形式，这一过程由部分细菌和蓝藻完成。
氮的脱氮是指将有机氮转化为氮气，这个过程主要是由细菌产生的酶催化完成。
氮的再氮化是指将氮气还原为氨和无机氮，完成这个过程的主要是一些反硝化细菌。
这些转化过程交错进行，形成了一个相对稳定的氮循环。
磷循环是海洋生态系统中的另一个重要循环过程。
磷是维持生物体内核酸、骨骼和能量转化的关键元素。
海洋中的磷主要来自陆地的风化作用以及河流的输入。
生物体吸收海洋中的磷元素，形成有机磷化合物。
生物通过食物链的传递，将磷传递给其他生物。
当生物体死亡或排泄物释放时，有机磷会被分解为无机磷，继续参与海洋生态系统的循环。
综上所述，海洋生态系统的生物地球化学循环包括碳循环、氮循环和磷循环。
这些循环过程相互交织，维持着海洋生态系统的稳定。
通过合理管理和保护海洋生态系统，我们能够更好地利用海洋资源，维护生态平衡，保护地球环境。
海洋地球化学中的放射性元素分析研究
海洋地球化学中的放射性元素分析研究第一章：引言海洋是地球上最广阔的环境之一，其中的地球化学过程对全球生物圈、空气和水文循环产生了巨大影响。
放射性元素在海洋地球化学中发挥着重要的作用，因为它们在自然界中广泛存在，可以作为地球系统内的重要示踪物质。
由于放射性元素具有特殊的物理、化学和生态学特性，研究海洋生物圈和水化学循环的放射性元素分布和环境行为具有重要意义。
因此，放射性元素在海洋地球化学中的研究一直是地球科学领域的活跃热点。
本文的主要目的是介绍海洋地球化学中放射性元素分析研究的现状和未来发展方向。
在本文中，我们将首先回顾海洋放射性元素的来源和分布情况，探讨其化学和生态学特性进而分析其环境影响。
然后重点介绍海洋放射性元素分析的方法和技术，包括计数法、质谱法等。
最后，我们将总结现有研究的进展并展望未来的发展方向。
第二章：海洋地球化学中放射性元素来源和分布放射性元素是在地球内部或宇宙射线的作用下生成的。
在海洋中，放射性元素主要来自两个方面：一是海洋化学循环所引起的放射性元素的释放和沉积，二是来自大气降解或地表径流的河流输送。
放射性元素在海洋中的分布受到物理阻力和生物附着的影响，使得它们在海洋环境中不均匀分布。
海洋中的放射性元素可以分为天然放射性元素和人工放射性元素两类。
天然放射性元素包括铀、钍，以及它们的子系列，如镭等。
相比之下，人工放射性元素持续增加，如锶、铯、钴、锕等。
它们主要来自于核试验、核事故及其他工业放射性源等。
第三章：放射性元素的生态学和化学特性放射性元素在海洋中显示出与其它元素不同的生态学和化学特性。
首先，它们很容易被海洋生物吸收，尤其是放射性同位素与其它化学形态的元素相比。
其次，放射性同位素在海洋中的迁移曲线较长，在海洋食物链中的转移和富集比大部分非放射性元素慢得多。
由于这些特点，海洋生物和海洋食物链是影响海洋放射性元素分布并可能造成环境风险的主要来源。
研究表明，各种生物吸收了放射性元素后，可以通过开放海港向外排放和的象限之间的扩散作用逐步释放到大气中。
地球化学解析地壳与地幔的化学成分
地球化学解析地壳与地幔的化学成分地球是我们赖以生存的唯一之所，而地球的内部则是一个充满奥秘的世界。
地壳和地幔是地球内部的两个重要组成部分，它们的化学成分对地球的构造和演化有着深远的影响。
本文将通过地球化学的方法，探索地壳和地幔的化学成分，并揭示其背后的奥秘。
一、地壳的化学成分地壳是地球外表面最外层的固体壳，包括陆地地壳和海洋地壳。
地壳主要由氧、硅和铝等元素构成，其中氧占据了地壳元素质量的47%，硅占据了27%，铝占据了8%。
此外，钙、钠、钾等元素的含量也相对较高。
这些元素以氧化物和硅酸盐的形式存在于地壳中。
地壳的化学成分在不同地区有所差异。
例如，海洋地壳富含镁、钠等元素，而铝、钾等元素的含量相对较低。
相比之下，陆地地壳富含铁、铝和钾等元素，而镁、钙等元素的含量相对较低。
这种地区差异主要是由于地壳物质的来源和成因不同所致。
二、地幔的化学成分地幔是地球内部的中间层，位于地壳和地核之间。
地幔主要由硅、镁和铁等元素构成，其中硅占据了地幔元素质量的30%，镁占据了29%，铁占据了15%。
此外，钙、铝、钠等元素的含量也相对较高。
地幔中的元素主要以氧化物和硅酸盐的形式存在。
与地壳相比，地幔的化学成分更加均匀。
地幔中的元素含量相对稳定，不会随地区的变化而明显改变。
地幔物质主要来自于上地幔和下地幔的岩石圈演化过程，具有较高的热稳定性和化学稳定性。
三、地球化学的研究方法地球化学是研究地球及其成分的化学元素和化学互作用的科学。
在解析地壳和地幔的化学成分时，地球化学家运用多种方法和技术，其中包括：1. 岩石和矿物分析：通过收集地壳和地幔中的岩石和矿物样品，并进行化学分析，可以确定其中的化学成分。
常用的分析方法包括X射线荧光光谱、电子探针微区分析等。
2. 地球化学示踪：利用地球化学示踪元素，如放射性同位素和稳定同位素，分析地壳和地幔岩石中的同位素组成，可以揭示地球演化和岩石循环的过程。
常用的示踪方法包括锆石U-Pb定年、锆石Lu-Hf同位素分析等。
海洋生态系统中的生物地球化学过程
海洋生态系统中的生物地球化学过程海洋是地球上最广阔的生态系统之一，扮演着维持全球生态平衡的重要角色。
其中，海洋生态系统中的生物地球化学过程对海洋的生态功能和全球环境都起着至关重要的作用。
本文将对海洋生态系统中的生物地球化学过程进行详细探讨。
一、碳的循环过程碳是地球上最重要的元素之一，其在海洋生态系统中的循环过程对于全球碳平衡具有重要意义。
海洋中的浮游植物通过光合作用吸收二氧化碳，释放氧气，并在海洋食物链中向上转移碳元素。
同时，海洋中的浮游动物摄取浮游植物，并将其中的碳元素转化为有机物质。
当这些浮游动物死亡后，它们的尸体会沉积到海底，形成有机碳储存。
此外，海洋中的微生物还通过呼吸作用释放二氧化碳到海水中。
这些过程共同调控着海洋碳循环的平衡。
二、氮的转化过程氮是生物体内构建蛋白质的重要元素，而海洋生态系统中的氮循环过程直接影响着海洋生物的生长和繁衍。
首先，海洋中的溶解氮会被一些细菌转化为氨氮，从而提供给了浮游植物的生长所需。
浮游植物通过吸收氨氮合成氨基酸，并以此为基础构建蛋白质。
而当浮游动物摄取浮游植物时，则将其中的氮元素转移到了动物体内。
当这些浮游动物死亡后，其体内氮元素将通过微生物的作用，逐渐转化为溶解氮，实现氮的循环。
三、磷的循环过程磷是构建核酸和骨骼的重要元素，在海洋生态系统中的磷循环过程对于维持生物多样性至关重要。
海洋中的溶解磷首先通过微生物的作用被吸收，并从中转移到浮游植物体内。
浮游植物利用吸收的溶解磷合成核酸和磷脂，从而支持其生长繁殖。
而当浮游动物摄取浮游植物时，其中的磷元素也随之转移到了动物体内。
当这些浮游动物死亡后，其体内的磷元素会逐渐沉积到海底，成为磷的储存。
四、硫的转化过程硫是许多生物体内重要的成分之一，而海洋中的硫转化过程对于维持海洋生态系统的稳定性至关重要。
海洋中的硫循环主要包括两个过程：硫化物生成和硫酸盐还原。
在海底的沉积物中，硫化物会通过微生物的作用生成，然后被还原为氢硫化物。
海洋生物地球化学循环与海洋污染
海洋生物地球化学循环与海洋污染作者：XXX概述：地球的表面约71%被海洋覆盖，海洋是地球上最大的生态系统之一，对维持地球生命的平衡起着至关重要的作用。
而海洋生物地球化学循环是指海洋中生物体与环境之间发生的物质和能量循环过程。
然而，近年来，随着人类活动的不断增加，海洋污染问题逐渐凸显，给海洋生态系统带来了严重的破坏。
本文将着重探讨海洋生物地球化学循环与海洋污染的关系。
一、海洋生物地球化学循环的重要性海洋中存在大量的生物体，包括浮游生物、植物、动物等，它们通过光合作用吸收二氧化碳并释放氧气，起到了地球碳循环和氧气供应的重要作用。
海洋中的生物在生命周期内会摄取和释放各种元素，如氮、磷、铁等，参与到海洋的生物地球化学循环中。
这些元素的循环过程对维持生态系统的平衡至关重要，同时也为其他生物提供了养分和能量。
二、海洋污染对生物地球化学循环的影响然而，随着人类活动的不断增加，海洋污染问题逐渐引发关注。
海洋污染包括了化学品、塑料垃圾、油污等，这些污染物的大量排放对海洋生态系统带来了严重的破坏。
化学物质的排放会对海洋生物体造成毒性影响，破坏其生理功能，甚至导致生物死亡。
而塑料垃圾的堆积会对海洋生物的觅食行为产生干扰，造成误食和窒息，威胁其生存。
油污的泄漏则会对水生生物造成严重影响，油膜覆盖水面会阻断阳光进入水下，影响浮游植物的光合作用，破坏海洋食物链。
三、保护海洋生物地球化学循环的途径为了保护海洋生物地球化学循环，减少海洋污染的影响，人们需要采取一系列的措施。
首先，应加强对化学品的管理和监控，严格限制其排放量，避免毒性物质进入海洋。
其次，加强塑料废物的回收和处理，遏制塑料垃圾污染。
同时，加强对油污的预防和响应，加强海上油污事故应急处置能力。
此外，加强对海洋环境的监测和评估，及时发现并解决污染问题。
最重要的是，提高公众的环保意识，加强教育宣传，呼吁人们减少对海洋的污染。
总结：海洋生物地球化学循环对维持地球生命的平衡具有重要意义，而海洋污染给这一循环带来了严重的破坏。
海洋生物的生物地球化学循环
海洋生物的生物地球化学循环地球上约70%的面积被海洋所覆盖，海洋是地球生态系统中最为广阔和复杂的环境之一。
海洋生物在其中发挥着重要的角色，不仅仅是物种的栖息地，同时也参与着生物地球化学循环的过程。
本文将从氮、碳、硫、铁等要素的循环方面，探讨海洋生物在生地化学循环中的作用。
一、氮的循环氮是构成生物体蛋白质和核酸等生命物质的重要元素，在自然界中以不同形式存在，包括氮气、氨、硝酸盐等。
海洋中氮的循环主要通过硝化和脱硝作用实现。
硝化作用由氨氧化细菌和硝化细菌完成，在此过程中，硝化细菌将氨氧化成亚硝酸，再经过亚硝酸氧化成硝酸盐，进而被海洋生物吸收。
而脱硝作用则由脱硝细菌完成，将硝酸盐还原成氮气释放到大气中。
这些过程中，海洋中的浮游植物起到了重要的媒介作用，通过光合作用吸收二氧化碳，同时吸收和释放底层水体中的氮元素，维持了海洋中氮的循环平衡。
二、碳的循环碳是生命起源和维持的基础元素之一，海洋是全球最大的碳储库之一。
海洋中碳的循环主要包括海洋生物的光合作用吸收二氧化碳、有机碳的沉积和沉积物中的生物作用等过程。
海洋中的浮游植物通过光合作用将二氧化碳转化为有机碳，这些有机碳可以通过食物链转运至其他海洋生物，并最终沉积到海底形成有机质。
同时，有机质在沉积过程中可能经历一系列的生物地球化学转化过程，其中最重要的是腐殖质的形成。
腐殖质对于碳的储存和循环起到了重要的作用，同时也影响了海洋中的生态系统结构和功能。
三、硫的循环硫是构成蛋白质、酶和维生素等生命物质的重要组成元素之一。
海洋中的硫主要以硫酸盐形式存在，通过一系列的生物地球化学循环过程实现循环。
硫依靠海洋中的浮游植物和微生物参与循环过程。
浮游植物吸收硫酸盐并将其转化为有机硫，而微生物则通过还原有机硫来释放硫酸盐。
硫的循环对于维持海洋中微生物和浮游植物的生态功能具有重要意义，同时也影响着海洋生态系统的稳定性。
四、铁的循环铁是海洋生物体内多种酶和蛋白质的重要成分，是细胞呼吸、DNA合成等过程的必需元素。
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。
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。
海洋浮游植物的生物地球化学过程及其对碳循环的影响
海洋浮游植物的生物地球化学过程及其对碳循环的影响海洋浮游植物是指在海洋中漂浮生长的微型植物，包括浮游藻类、细菌和病毒等。
它们是海洋生态系统的重要组成部分，不仅向海洋中的生物链中提供养分，还对碳循环起着重要的调节作用。
本文将详细介绍海洋浮游植物的生物地球化学过程和其对碳循环的影响。
一、海洋浮游植物的生物地球化学过程1. 养分吸收和利用：海洋浮游植物通过光合作用将二氧化碳和水转化为有机物，释放氧气。
在这一过程中，浮游植物利用水中的营养盐，比如硝酸盐、磷酸盐和铁等，进行生长和繁殖。
2. 生态位竞争和自相似性：海洋浮游植物之间存在生态位竞争，它们利用类似的养分，进行生长和繁殖。
这一竞争形成了生物群落结构和物种多样性。
3. 营养盐释放和再利用：海洋浮游植物在生长过程中排放多余的营养盐，这些营养盐可被其他浮游植物或细菌再次利用。
这一过程被称为“营养盐回路”，在海洋生态系统中起到了重要的循环和调节作用。
4. 藻华和海洋沉积物：当海洋浮游植物过度繁殖时，会形成大规模的藻华。
藻华的沉降和分解过程会导致海洋沉积物的形成，这些沉积物中富含有机物和养分。
二、海洋浮游植物对碳循环的影响1. 碳的固定和释放：海洋浮游植物通过光合作用将大气中的二氧化碳转化为有机碳。
这些有机碳在植物死亡后沉降到海底，形成有机碳沉积物。
同时，浮游植物的光呼吸作用会释放二氧化碳到海水中，影响海洋碳酸盐平衡。
2. 碳泵效应：海洋浮游植物在生长过程中吸收了大量的碳，形成了“碳泵”。
这一过程将大气中的碳转移到海洋中，对缓解气候变化和控制温室气体增加具有重要意义。
3. 碳循环调节：海洋浮游植物对碳循环具有重要的调节作用。
它们通过调控海洋碳酸盐平衡、影响养分循环和调节海洋气候等方面，影响着海洋和地球的生态系统。
4. 碳源和碳汇：海洋浮游植物既可以是碳源，也可以是碳汇。
在生长期间，它们吸收大量的碳，将二氧化碳转化为有机物。
而在死亡和沉降过程中，它们将有机碳沉积到海底，形成碳汇。
海洋生态系统中的生物地球化学循环
海洋生态系统中的生物地球化学循环生物地球化学循环是指通过生物和地球化学过程相互作用而形成的元素和化合物在地球系统中的循环过程。
而其中海洋生态系统作为地球表面最大的生物地球化学过程的交互场所之一，扮演着至关重要的角色。
一、海洋生态系统的重要性海洋占地球表面积的70%，是地球上最大的生态系统之一。
海水中蕴含着丰富的生物资源，并且对调节全球气候具有非常重要的作用。
此外，海洋中的生物群落是维持地球生态平衡的重要组成部分。
二、海洋生物对地球化学循环的贡献1. 海洋中的植物浮游生物通过光合作用将二氧化碳转化为有机物，并释放出氧气。
这个过程称为海洋生物固碳。
海洋生物固碳过程中所释放的氧气是地球上重要的氧源之一。
2. 海洋中的浮游生物和底栖生物在呼吸过程中释放出二氧化碳。
海洋生物呼吸作用释放的二氧化碳量与海洋生物固碳作用相近，维持了二氧化碳的平衡。
3. 海洋中的浮游生物通过死亡和下沉将固定在体内的有机碳逐渐下沉到深海，形成海洋沉积物。
这个过程被称为生物泵作用，对维持海洋中的碳循环具有重要影响。
4. 海洋中的生物也参与了氮、磷等元素的循环过程。
浮游生物通过摄取海洋中的无机氮和无机磷，将其转化为有机氮和有机磷，并通过食物链传递给其他生物。
这个过程中有机氮和有机磷有时会被底栖生物重复转化为无机氮和无机磷，从而形成了生物地球化学循环中的氮循环和磷循环。
三、海洋生物地球化学循环的意义1. 维持碳循环平衡：海洋中的生物固碳和生物呼吸作用的平衡维持了地球大气中二氧化碳的浓度，并影响全球气候变化。
2. 调节氮、磷循环：海洋中的生物参与了氮、磷等元素的循环，对地球上的生物多样性和生态系统的健康起到重要作用。
3. 影响海洋酸化：随着全球变暖和二氧化碳浓度的升高，海洋酸化成为了一个全球性问题。
海洋中的生物地球化学过程与海洋酸化之间存在着密切的关系。
综上所述，海洋生态系统中的生物地球化学循环是维持地球生态平衡的重要过程之一。
海洋中的生物通过固碳、呼吸、死亡和下沉等过程参与了碳、氮、磷等元素的循环，对全球气候变化和生态系统的健康起着重要作用。
海洋微生物地球化学循环过程解析
海洋微生物地球化学循环过程解析海洋微生物是指生活在海洋中的微小颗粒物质，包括细菌、古菌和真核微生物等。
它们在海洋中发挥着重要的生物地球化学循环作用，参与着碳、氮、硫和铁等元素的循环过程，对地球的生态系统和全球气候具有重要影响。
碳循环是海洋微生物地球化学循环中的重要过程之一。
海洋中的微生物通过光合作用和呼吸作用，参与着碳的固定和释放。
光合作用由浮游植物和蓝藻等光合细菌进行，它们利用光能将二氧化碳与水合成有机物，并释放氧气。
同时，微生物通过呼吸作用将有机物分解为二氧化碳释放到海水中。
这两个过程共同影响着海洋碳的循环和碳平衡。
氮循环是另一个重要的地球化学循环过程。
海洋中存在着丰富的无机氮化合物，包括氨、硝酸盐、亚硝酸盐等。
微生物参与着氮的固定、脱氮和反硝化等过程。
一些细菌和古菌可以将氮气还原为氨，从而将无机氮转化为有机氮，进而被其他生物利用。
另一些细菌则利用有机氮分解为氮气释放到大气中。
这些过程的平衡和调控对海洋中氮元素的循环和生态系统的稳定非常重要。
硫循环也是海洋微生物地球化学循环的重要组成部分。
硫元素在海洋中以无机形式存在，微生物通过硫状态的转换参与了硫的循环过程。
一些细菌和古菌可以利用硫化合物进行呼吸作用，将硫还原为硫化氢释放到海水中。
同时，其他微生物利用硫化氢进行氧化反应，将硫还原为硫酸盐。
这些过程对海洋中的硫元素循环和硫酸盐的含量具有重要影响。
铁循环是海洋微生物地球化学循环中的又一个重要环节。
铁元素在海洋中扮演着重要的调控角色，影响着海洋中的生物生产力。
一些微生物可以通过还原反应将铁还原为可溶性的二价铁离子，从而提供给海洋中的其他生物利用。
另一些微生物可以利用该铁离子进行氧化反应，将其氧化为三价铁，使其形成难溶性的颗粒沉降到海底。
这种铁的循环过程对海洋中生物的生产力和生态系统结构具有重要影响。
综上所述，海洋微生物在地球化学循环中扮演着重要角色，参与着碳、氮、硫和铁等元素的循环过程。
它们通过光合作用和呼吸作用等代谢途径，调节着海洋中物质的转化和流动，对全球气候和生态系统的稳定起到了至关重要的作用。
全球海洋生物地球化学模型 -回复
全球海洋生物地球化学模型-回复全球海洋生物地球化学模型（Global Marine Biogeochemical Model）是一种用于研究地球生物圈与海洋的相互作用以及生物地球化学循环的数学模型。
它通过模拟海洋环境中生物活动的过程和相互作用，可以帮助我们理解全球海洋生态系统的功能和响应，并预测未来可能出现的变化。
为了构建全球海洋生物地球化学模型，首先需要收集和整合多种数据源，包括物理海洋学、化学海洋学、生物学和地球化学等领域的数据。
这些数据用于描述海洋的物理特征、化学组成、生物组成以及环境条件等。
这些数据可以来自于实地观测、遥感观测、航次调查以及全球海洋数据库等。
接下来，根据收集到的数据，建立数学方程和物理过程表达式来描述海洋生物地球化学系统的功能和相互关系。
这包括物理过程，如水体的运动（流体动力学）、盐度和温度分布等；化学过程，如水体的溶解氧浓度、盐度影响溶解物质的扩散等；生物过程，如光合作用、呼吸作用、有机物分解以及海洋生态系统的结构和功能等。
这些数学方程和物理过程表达式构成了全球海洋生物地球化学模型的基础。
在建立模型的过程中，还需要考虑到海洋生态系统的空间和时间尺度变化。
海洋生态系统的特征和过程在不同的地理位置和季节条件下可能存在较大的差异。
因此，模型需要包括对不同海域、不同季节和不同生物圈组成的适应性，并具备描述这些海洋生态系统的物理、化学和生物过程的能力。
全球海洋生物地球化学模型还需要考虑到气候变化对海洋生态系统的影响。
气候变化可能导致海洋温度升高、海洋酸化和海平面上升等问题。
模型可以通过改变输入参数来模拟这些影响，并预测未来海洋生态系统可能的变化和响应。
最后，模型的有效性需要通过与实际观测数据进行对比和验证来评估。
模型的输出结果与实际观测数据的一致性程度越高，模型的可靠性就越高。
这种对比和验证可以帮助我们理解模型的优势和局限性，并指导模型的进一步改进和发展。
全球海洋生物地球化学模型的应用领域广泛，包括海洋资源管理、气候变化研究、海洋生态系统保护等。
海洋试验与海洋元素地球化学研究
海洋试验与海洋元素地球化学研究海洋试验（ocean testing）是一项重要的科学研究活动，旨在通过对海洋环境中不同元素的地球化学研究，探索地球系统的演化过程、生态系统的健康状况以及气候变化的影响。
海洋是地球上最大的生态系统之一，具有丰富的元素组成和复杂的化学过程。
因此，通过海洋试验可以更好地理解和预测地球的变化趋势，为环境保护和资源管理提供科学依据。
海洋元素包括一系列的化学元素和化合物，如氧气、氮气、盐（氯化物）、硫酸盐、磷酸盐等等。
这些元素在海洋中具有重要的生物地球化学循环作用。
例如，氧气是海洋中的氧气吸收和释放的关键，直接影响海洋生态系统的健康状况。
氮气在海洋中起着重要的营养盐循环作用，控制着海洋植物和藻类的生长。
盐和矿物质的循环影响着海水的盐度和渗透压，对海洋动植物的存活和分布具有重要影响。
海洋试验以实地采集和野外观察为基础，通过采样和分析海洋水、沉积物和生物样品，来研究海洋元素的地球化学过程。
这种从实际观测中获取数据的方法使得海洋试验成为了地球科学研究中不可或缺的环节之一。
通过多样化的海派示踪实验和模型模拟，科学家们可以了解和预测海洋元素的循环和演变过程，有助于揭示地球上各种自然现象的本质。
海洋试验还广泛应用于气候变化研究中。
海洋是地球气候系统中的重要组成部分，其表面有着广阔的能量储备和辐射吸收能力。
通过研究海洞中的温度、盐度和化学元素的变化，科学家们可以推断出海洋对气候变化的响应和适应机制。
海洋试验还可以帮助我们了解海平面的升降、海洋酸化、海洋生态系统的演变等问题，从而进一步预测和应对气候变化的影响。
通过海洋试验，地球科学家们可以更好地了解和预测地球系统的演化过程。
这不仅有助于我们更好地管理地球资源，还为环境保护和可持续发展提供了科学依据。
例如，通过研究海洋元素地球化学，我们可以更好地了解海洋污染的传播和影响，提出科学合理的应对措施。
此外，海洋试验还可以推动海洋科技的发展，推动海洋资源的开发和利用，促进经济社会的可持续发展。
地球化学循环过程分析
地球化学循环过程分析地球是一个充满生命和活力的蓝色星球，然而它却是由许多自然环境和物理、化学过程交织而成的，这些过程与物质之间的转化难以想象。
地球的表层、内部和大气环境中存在着大量的物质，这些物质在地球化学循环过程中发生不断的转化、分布和再分配。
地球化学循环是指地球上各种物质之间的相互作用，包括地球大气层、海洋和岩石圈等各种物质之间的交换和循环，可以说是地球系统中最为重要的过程之一。
下面将从地球大气层、海洋和岩石圈三个方面来分别探讨地球化学循环的重要性和过程。
地球大气层中的地球化学循环过程地球大气层是地球表层中与其他部分交互最密切的地方，是太阳辐射和地球表面的热量交换的主要地点，同时也是大气水文、空气质量、气候和天气等方面的重要研究领域。
在大气层中，氧、氮、二氧化碳、大气中微升物质、氢氧化物、臭氧、甲烷等物质之间发生着复杂的化学反应，从而形成了无数化学物质。
这些化学物质在大气中的分布和交换、反应和转化，成了地球化学循环的重要内容。
大气中二氧化碳和其他温室气体的动态变化是地球化学循环过程中的重要.component，与其它大气层中物质循环密切相关。
目前全球温室效应已经成为国际社会高度关注的问题，其中CO2的浓度增加是引起温室效应的重要原因。
燃烧化石燃料是人类活动的主要CO2排放源，这导致大气CO2的浓度在过去100多年中增加了40%以上，这种情况会导致地球表面的温度升高，进一步导致气候变化。
大气层中还存在着大量的氮气、氧气等元素，它们对于维持地球上生物的生存和繁衍也是至关重要的。
大气中的氮气经过氮气固定作用，被转换成了植物可以利用的无机氮，这样才可以满足植物的生长发育需求。
氧气在大气层中的存在保证了动物能够呼吸，提供了生物生存的必要物质。
海洋中的地球化学循环过程海洋是地球的另一个重要组成部分，他们与大气层、岩石圈等其他组成部分之间的物质交换和循环是地球化学循环过程中另一个非常关键的环节。
海洋中的氧气、碳、钙、镁、磷酸盐等物质的分布、营养调节、养分循环对生物生存和演化生息至关重要。
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• 低肥力区永久温跃层阻碍深水向表层供应营养盐。
• 对肥力要求高的不能大量繁殖，要求不高的则含量 较高。 • 每年部分时间里，不同水团会合时无机盐丰富，硅 藻大量繁殖。
第一节 构成生源沉积的主要生物群及其分布趋向
二、主要浮游生物的分布趋向
取决于
– 气候分带
• 冷水种的增殖要比暖水种慢
• 低纬度地区生物群的多样性程度高，因此沉积物中
增加CaCO3溶解性；
④ 非碳酸盐组分的稀释作用降低CaCO3溶解速率
。
第二节 生源碳酸盐沉积作用地球化学
六、过渡带宽度和形态
过渡带：溶跃面→CCD
– 以上：仅堆积
– 以下：仅溶解
稳态时：
溶解速率S=降落速率R-堆积速率A
S=R[1-F(1-fL)/fL(1-f)]
CO32-扩散通量…
→深度~方解石含量、降落速率~过渡带宽度
① 水的不饱和程度、压力、温度
② 其它组分对蛋白石的稀释
③ 因被埋藏而不易溶解
④ 于粪粒中保存
⑤ 水动力加快进入海底速率
第三节 生源SiO2沉积作用地球化学
二、SiO2介壳在海底的溶解
R蛋=A蛋+s蛋
f=A蛋/(A蛋+A他)
s=fns蛋*
R：降落，A：堆积，s：溶解，f：组分分数。
分析：
一般深海沉积n=1，A蛋<<A他<<s蛋*，→A蛋/R蛋
着重要作用。
第一节 构成生源沉积的主要生物群及其分布趋向
一、主要浮游生物及其在大洋系统中生态位
④ 硅藻
• 硅质外壳
• 大部分的海洋浮游硅藻都是辐射硅藻， • 对深海沉积物较重要 • 种的分布受区域限制
⑤ 硅鞭藻
• 软泥中的次要成分 • 经常与硅藻一起出现于沉积物中
第一节 构成生源沉积的主要生物群及其分布趋向
第二节 生源碳酸盐沉积作用地球化学
六、过渡带宽度和形态
接近CCD
[(△CO32-)深度1/ [(△CO32-)深度2]2=f深度2/f深度1
第二节 生源碳酸盐沉积作用地球化学
六、过渡带宽度和形态
– 对碳酸盐溶跃面及过渡带的定量研究，可根据
水深和海底地貌、地理位置等，对海底沉积物
类型和碳酸盐含量作出预侧。
三、碳酸盐的饱和面、溶跃面和补偿深度
特点：
• 饱和面： [CO32-]海水-[CO32-]饱和=0
• 溶跃层：溶解速度加快
• 补偿深度（CCD）：沉积物中含量大为降低
第二节 生源碳酸盐沉积作用地球化学
四、碳酸盐海底分布与溶解速率的调查方法
① 岩芯剖面图
太平洋4km
大西洋5km
第二节 生源碳酸盐沉积作用地球化学
群落的物种构成相对应。
– 由于溶解、保存等方面的原因，两者不完全一
致，沉积物中的物种从数量和种数上都要少得
多。
第一节 构成生源沉积的主要生物群及其分布趋向
一、主要浮游生物及其在大洋系统中生态位
① 浮游有孔虫
• 表层至200 m的深度
• 具有由方解石微粒组成的壳 • 在沉积物中的分布受表层水温的控制 • 是组成钙质软泥的主要生物成分 • 泛世界性分布，且演化较快而具有地层学意义。
第一节 构成生源沉积的主要生物群及其分布趋向
一、主要浮游生物及其在大洋系统中生态位
② 放射虫
• 生活在200-300 m的表层水体中
• 具有硅质骨骼
③ 颗石藻属金藻植物门
• 具钙质骨板，又被称为钙质超微化石。由方解石单 晶或集合体构成。在沉积物中多分散保存。 • 以颗石藻为依据所进行的生物地层划带，与以浮游 有孔虫所作的分带相对比，对深海沉积物的划分起
=10% 间隙水沉积n=0.5，对不同s蛋*做图（见图7-13）
第三节 生源SiO2沉积作用地球化学
三、间隙水对蛋白质溶解作用
沉积柱中溶解，经间隙水扩散移出。
间隙水饱和时间决定沉积柱饱和深度。
扩散方程：
沉积物-水界面的溶解SiO2通量：
第四节 磷酸盐沉积作用地球化学
• 营养元素
• 表层摄取-碎屑下降-深层分解/海底沉积
– 分非晶质和隐晶质。
一、生物SiO2沉积物的海底分布
– 海水对蛋白石不饱和，其含量与深度无关。
– 与表层生物介壳的产率有关，上升流带来养分
，因此硅质沉积物与上升流区一致。
第三节 生源SiO2沉积作用地球化学
二、SiO2介壳在海底的溶解
随着水深增加、压力增大，非晶质SiO2溶解增加
生物介壳溶解在海底进行，影响因素：
第二节 生源碳酸盐沉积作用地球化学
二、碳酸盐的溶解度
温度恒为2℃，水深Z：[CO32-]饱和=90exp[0.16(Z-4)]
第二节 生源碳酸盐沉积作用地球化学
三、碳酸盐的饱和面、溶跃面和补偿深度
表层沉淀→深层溶解
• 饱和面：…
• 溶跃层：…
• 补偿深度（CCD）：…
（定义见书）
第二节 生源碳酸盐沉积作用地球化学
形态：磷钙石结核、磷酸盐化生物遗骸、磷酸
盐化粪石。
成分：P和Fe正相关，因为生源沉积和成矿中 共同富集
第四节 磷酸盐沉积作用地球化学
• 间隙水：
– 100m深：SO42-被细菌还原HS-，浓度降低至最
小，NH4+和PO43-被释放，浓度最大、碱度最大
；
– 更深：PO43-快速下降，说明磷酸盐析出，与生
3
实测：
溶跃层（降落=堆积）：1.2g/cm2· 103a 低于溶跃层（降落=溶解）：1.2g/cm2· 103a×0.8 文石为方解石20%，全部溶解： 1.2g/cm2· 103a×0.2
计算结果：总溶解速率1.2g/cm2· 103a
第三节 生源SiO2沉积作用地球化学
– 硅藻、放射虫等硅质生物硬壳形成 的矿物。
根据CaCO3可查冰期、间冰期波动情况和周期。
第二节 生源碳酸盐沉积作用地球化学
八、CaCO3溶解速率模型值与实测值的比较
模型：双箱式，见p23图2-1。
第二节 生源碳酸盐沉积作用地球化学
八、CaCO3溶解速率模型值与实测值的比较
模型：双箱式
沉降总碳：B=V混（c深-c表）
其中CaCO3形式：BCaCO3 =B/5 计算结果：BCaCO =1.5g/cm2· 103a
壳的产量也高。
– 光照的适宜性
第二节 生源碳酸盐沉积作用地球化学
一、生源碳酸盐沉积物的海底分布
覆盖率：大西洋60%，印度洋其次，太平洋15%。 分布：陆地山脉的雪线或陆地高山的雪帽——碳酸盐帽。
第二节 生源碳酸盐沉积作用地球化学
二、碳酸盐的溶解度
如大洋深水 如热带表层水
D=[CO32-]海水/[CO32-]饱和，D>1沉积、D<1溶解 方解石为稳定态，文石为亚稳态，易溶。 温度恒为2℃，水深Z：[CO32-]饱和=90exp[0.16(Z-4)] 即化学沉积为：表层沉淀，深层溶解。
• 沉积影响因素：强烈上升流
• 缺氧还原环境，SO42-缺氧氧化有机质：
→HS-→黄铁矿、硫铁矿（还原性 指示矿物）
→HP
– 磷酸盐矿物：磷酸钙、磷酸铁、磷酸镁
– 富磷沉积物：
统称：磷钙土（石）、磷灰（块）岩。
组成：磷酸盐矿物+粘土矿物+碎屑矿物。
一、主要浮游生物及其在大洋系统中生态位
⑥ 翼足类钙质介壳
• 组成生源沉积的重要生物组分，甚至可形成翼足类
软泥 • 具壳浮游生物形体微小，但产量大，构成生源沉积 的主要类群，使其它显得无足轻重。
第一节 构成生源沉积的主要生物群及其分布趋向
二、主要浮游生物的分布趋向
取决于
– 营养盐：
• 富含营养盐的深层水是否回到表层。
第五节 海底地形概述
自学，因为属于地质学科
第13讲
（第七章 生源物质沉积作用地球化学）
• 生物软泥-生源沉积
• 个体直径<1mm
• 覆盖一半以上洋底
• 分布取决于上层具壳浮游生物产量和下沉保存
情况
• 大洋内部和环流→营养盐分布→具壳浮游生物
产量→肥力
第一节 构成生源沉积的主要生物群及其分布趋向
一、主要浮游生物及其在大洋系统中生态位
– 沉积物中的生物群落的物种构成和水体中活体
四、碳酸盐海底分布与溶解速率的调查方法
② 悬挂溶解-重量差法
•方解石
在太平洋 溶跃面为 3km • 方解石
在大西洋
溶跃层位 5km； • 低于文 石2km。
第二节 生源碳酸盐沉积作用地球化学
四、碳酸盐海底分布与溶解速率的调查方法
③ 直接测饱和情况
依据：[CO32-]~pH
结果：
饱和面：西大西洋4.5km、中印度洋3.5km，北太
SiO2胶凝体，
含5-10%的 水分。
第二节 生源碳酸盐沉积作用地球化学
七、碳酸盐补偿深度与地壳运动
气候变动在深海岩芯中CaCO3含量上的反映：
化学沉积——
• 冰期：海平面低，水变浅， CaCO3沉积，方解石多
• 间冰期： …
…
CaCO3溶解，
…
生源沉积——
• 冰期：浮游有孔虫介壳数量大，且被保留 • 间冰期：底栖有孔虫介壳耐溶，浮游有孔虫介壳大 半溶掉
– 依据深海钻探岩芯的碳酸盐含量变化，研究海
洋和全球性的地质发展历史。
第二节 生源碳酸盐沉积作用地球化学
七、碳酸盐补偿深度与地壳运动
火山作用，
薄
1
2
CaCO3溶解、
红粘土沉积，
并覆盖早期 碳酸盐沉积 物上。
第二节 生源碳酸盐沉积作用地球化学
七、碳酸盐补偿深度与地壳运动