地球化学考试题

名词解释

1.浓度克拉克值：概念系指某元素在某一地质体（矿床、岩体或矿物等）中的平均含量与克拉克值的比值，表示某种元素在一定的矿床、岩体或矿物内浓集的程度。当浓度克拉克值大于1时，说明该元素在地质体中比在地壳中相对集中；小于1时，则意味着分散

2.亲氧性元素：倾向于与氧形成高度离子键的元素称亲氧元素。特征是：离子半径较小，有惰性气体的电子层结构，电负性较小。如K、Na、Ca、Mg、Nb、Ta、Zr、Hf、REE等；易形成惰性气体型离子；

3.元素的地球化学迁移：即元素从一种赋存状态转变为另一种赋存状态，并经常伴随着元素组合和分布上的变化及空间上的位移

4.普通铅（或正常铅）：普通铅（或正常铅）：指产于U/Pb、Th/Pb比值低的矿物和岩石中任何形式的铅（如方铅矿、黄铁矿、钾长石等），在矿物形成以前，Pb 以正常的比例与U、Th共生，接受U、Th衰变产物Pb的不断叠加并均匀化。

5.不相容元素：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。

6.同位素分馏系数：达到同位素交换平衡时共存相同位素相对丰度比值为常数，称分馏系数α，或者指两种物质(或物相)之间同位素比值之(α)，即αA-B=RA / RB，式中A，B表示两种物质(或物相)，R表示重同位素与轻同位素比值，如34S/32S，18O/16O。α表示同位素的分馏程度，α值偏离1愈大，说明两相物质之间同位素分馏程度愈大；α=1时物质间没有同位素分馏

7.K(不稳定常数)

越大，络合物越不稳定。

8.δEu:反映Eu异常的强。.

9.稀土元素（REE）：原子序数57-71的镧系元素以及与镧系相关密切的钪和钇共17种元素，包括：La，Ce，Pr，Nd，Pm，Sm，Eu，Gd，Tb，Dy，Ho，Er，Tm，Yb，Lu，Sc，Y

10.高场强元素 (HFSE)：指离子半径小、电荷高，难溶于水，地球化学性质稳

定的元素，如Nb、Ta、Zr、Hf、P、Th、HREE等，它们可作为“原始”物质组成特征的指示。

11.陨石：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。

12.元素丰度系数：自然体的元素丰度与另一个可作为背景的自然体的元素丰度的比值叫做元素丰度系数。

13.相律：是研究相平衡的基本规律,反映平衡体系内的自由度与组分数和相数间关系的数学表达式。

14.相容元素：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。

15.同位素：具有相同质子数，不同中子数（或不同质量数）同一元素的不同核素互为同位素，它们在元素周期表中占据同一个位置。

16.元素地球化学亲和性的概念：在自然体系中，阳离子有选择性地与某阴离子化合（结合）的倾向性。

17.等时线；通过对地质体一组样品实测的现今87Sr/86Sr和87Rb/86Sr比值作图，拟合得一条直线，即等时线。

一、举例说明稀土元素在地质—地球化学研究中的意义。

稀土元素可在地球化学研究中得道多方面应用：

1）、岩石成因：不同成因的岩石具有不同的稀土特征。如花岗岩类的成因主要归结为三类：

a.基性岩浆分异:Eu负异常型

b.地壳硅铝层重熔：Eu轻缓平稳性

c.花岗岩化：Eu右倾斜型

2)、变质岩的原岩恢复：许多变质过程中，稀土元素保持原岩特征。

3）、研究地壳演化：如不同时代的页岩有明显不同的特征，稀土元素特征能反映地壳的演化规律。

二、地球系统的化学作用类型。

1、水-岩化学作用（如沉积作用过程中物质的溶解-沉淀、热液交代作用等）;

2、熔浆和熔-岩化学作用（如部分熔融、结晶分异、岩浆岩围岩蚀变等）；

3、有机化学作用（如风化过程生物的有机化学作用，石油、天然气的形成等）；

4、水-气化学作用（主要发生在地表，如地表水、O2、CO2循环，火山喷气等）；

5、岩-岩化学作用（如球外物质撞击，断裂挤压变质──如俯冲带、逆断层等）。

三、说明太阳系元素丰度的基本特征和决定自然体系中元素丰度的最基本因素。

1) 在所有元素中H, He占绝对优势, H占90%, He占8% 。

2）太阳系元素的丰度随着原子序数（Z）的增大而减少，曲线开始下降很陡，以后逐渐变缓。在原子序数大于45的重元素范围内，丰度曲线近于水平，丰度值几乎不变。

3）偶序数元素的丰度大于相邻奇序数元素的丰度，这一规律称之为Oddo-Harkins（奥多-哈金斯）法则。

4）与以上的规律相比，Li, Be, B, Sc具有与它们原子序数不相称的低丰度，在较轻元素中亏损；而O和Fe呈明显的峰值，其丰度显著偏高，为过剩元素。 5）原子序数或中子数为“幻数”（2、8、20、50、82和128等）的核素分布最广，丰度最大。如：4He（Z=2,N=2), 16O (Z=8, N=8), 40Ca ( Z=20, N=20)等。

决定自然体系中元素丰度的最基本因素：与原子结构有关具有最稳定原子核的元素分布最广，当中子数和质子数比例适当时核最稳定。如在原子序数<20的轻核中，中子∕质子等于一是，核最稳定，由此可以说明O、Mg、Si、Ca的丰度较大的原因；随原子序数增大，核内质子间的斥力大于核力，核子的结合能降低，原子核就趋于不稳定，所以元素同位素的丰度就要降低；偶数元素或同位素的原子核内，核子倾向成对，他们自旋力矩相等，而方向相反，量力力学证明：这种核的稳定性最大，因而这种元素或同位素在自然界分布最广；中子数等于幻数的同位素，其原子核中的壳层为核子所充满，形成最为稳定的原子核，因而具有高的丰度。与元素起源、形成过程及元素形成后的化学分异有关。在恒星的高温条件下。可以发生有质子参加的热核反应，这使Li、Be、B迅速的转变为4He的同位素，因此，Li、Be、B丰度明显偏低就同他们在恒星热核反应过程中被消耗的历史有关；在内行星和陨石物质中气态元素（H、He等）的丰度极大的低于太阳系中各该元素的丰度，造成这种差别的原因为这些元素在行星和陨石母体形成或