地球化学知识点整理
地球化学复习资料
地球化学复习资料名词解释:常量元素:组成物质主要结构和成分的元素,它们常占天然物质总组成的99%以上,并决定了物质的定名和⼤类划分。
微量元素:物质中除了那些构成主要结构格架所必须的元素之外,所有以低浓度存在的化学元素。
其浓度⼀般低于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。
稀有元素:在地壳中分布量较低,但易于在⾃然界⾼度富集形成较常见的矿物和独⽴⼯业矿床的的化学元素。
如REE、Nb、Ta、Be、Li、(W)等。
元素的丰度:元素在宇宙体或较⼤的地球化学系统中的平均含量。
元素在地壳中的丰度⼜称为克拉克值。
陨⽯:从星际空间降落到地球表⾯上来的⾏星物体的碎⽚。
类质同象:元素相互结合过程中,性质相似的元素发⽣代换起到性质相同的作⽤,按概率占据相同的位置,⽽不引起晶格常数过⼤的改变的现象。
晶体场稳定能(CFSE-crystal field stabilization energy):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电⼦能量之和的差值,称为CFSE。
⼋⾯体择位能(Octahedral site preference energy )OSPE = CFSEo – CFSEt O-⼋⾯体配位场t-四⾯体配位场离⼦电位(π):是离⼦⼤⼩和离⼦电荷的综合作⽤效果,决定了离⼦吸引价电⼦的能⼒,π值为离⼦电价与离⼦半径(单位为10nm)的⽐值。
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。
亲⽯元素:离⼦的最外电⼦层具有8电⼦(s2p6)稳定结构,氧化物的形成热⼤于FeO的形成热,与氧的亲和⼒强,易熔于硅酸盐熔体,主要集中在岩⽯圈。
亲铜元素:离⼦的最外电⼦层具有18电⼦(s2p6d10)的铜型结构,氧化物的形成热⼩于FeO的形成热,与硫的亲和⼒强,易熔于硫化铁熔体。
地球化学复习资料
克拉克值:元素在地壳中的丰度。
浓度克拉克值:是元素在某一地质体中的平均含量与其克拉克值之比,反映元素在地质体中的浓集程度。
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。
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的有选择地与某种阴离子结合的特征,称为元素的地球化学亲和性。
类质同像:某些物质在一定的外界条件结晶时,晶体中的部分构造位置随机的被介质中其他质点所占据,结果只引起了晶格常数的微小变化,晶体的构造类型、化学键类型等保持不变,这一现象叫“类质同像”。
亲氧性元素:只能与氧形成高度离子键的元素称为亲氧性元素。
亲硫性元素:只能与硫形成高度共价键的元素称为亲硫性元素。
元素的地球化学迁移:当元素发生结合状态变化并伴随有元素的空间位移时,称元素发生了地球化学迁移。
地球化学障:在元素迁移途中,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其迁移能力下降,元素因形成大量化合物而沉淀,则这些引起元素沉淀的条件或因素就称为地球化学障。
氧化障:大部分元素再以氢氧化物形式存在时,低价易迁移,当环境突然转变为氧化环境时,元素迁移能力急剧降低,环境突然转变处就构成氧化障。
还原障:当元素呈酸根或络合物形式存在时,易高价迁移,当环境突然转变为还原环境时,元素迁移能力急剧降低,环境突然转变出就构成还原障。
简单分配系数KD:在温度、压力一定的条件下,微量元素在两相平衡分配时其浓度比为一常数(KD ),KD成为分配系数。
总分配系数D:用于研究微量元素在矿物集合体及与之平衡的溶体之间的分配关系,常用岩石中所有矿物的分配系数与岩石中各矿物含量乘积之和表达,称为总分配系数。
相容元素:在岩浆结晶作用过程中,那些容易以类质同像的形式进入固相的微量元素,称为相容元素。
不相容元素:在岩浆结晶作用过程中,那些不容易以类质同象的形式进入固相的微量元素,称为不相容元素。
大离子亲石元素:如K、Rb、Cs、Sr、Ba等,它们的离子半径大、离子电荷低、离子电位π<3,易溶于水,化学性质活泼,地球化学活动性强。
地化复习资料
绪论1、什么是地球化学:地球化学是研究地球以及部分天体的化学组成、化学作用、化学演化的科学,应从研究对象以及空间范围、运动形式、时间尺度等方面来理解。
2、地球化学要解决的基本问题有哪些?地球系统中元素及同位素的组成问题;地球系统中元素的组合和元素的赋存形式;地球系统各类自然过程中元素的行为、迁移规律和机理;地球的化学演化,即地球历史中元素及同位素的演化历史。
第一章1、什么是地球化学体系?地球化学体系有哪些特点?地球化学所要研究的对象即可视为一个体系。
特点为:(1)有一定的空间;(2)一定的物理化学条件下(温度、压力、pH、Eh等),处于特定的物理化学状态;(3)有一定的时间连续性。
2、元素的丰度、分配、分布的概念。
丰度:元素在一个体系中的相对含量。
分布:元素在研究体系的总体平均含量。
分配:元素在研究体系中各部分或各区段中的含量。
3、研究元素丰度的意义。
元素丰度是每一个地化体系的基本数据。
研究元素丰度也是地球科学基础理论问题的重要素材之一。
4、陨石的类型以及研究意义铁陨石:主要有Fe、Ni和其他少量元素组成的。
石陨石:主要有硅酸盐矿物组成的。
铁石陨石:Fe、Ni与硅酸盐矿物组成大致相等的陨石(过度类)。
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是认识地球的组成、内部构造和起源的主要资料来源;地球组成研究的方法之一就依据陨石的组成;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。
5、地壳元素丰度的研究意义控制元素的地球化学行为,包括:支配元素的地化行为;限定自然界的矿务种类以及种属;限制了自然体系的状态;对元素亲氧性及亲硫性的限定。
地壳元素丰度对地壳能源的限制。
地壳克拉克值可作为微量元素分散集中的标尺:①可以为阐明地化场特征提供标准。
②指示特征的地化过程。
③浓度克拉克值及浓度系数:浓度克拉克值:元素在某一地质体中的含量/该元素的克拉克值,<1意味着元素集中,>1意味着元素分散。
地球化学复习资料
地球化学复习资料地球化学复习资料第⼀章绪论⼀、地球化学的定义地球化学是研究地球及⼦系统(含部分宇宙体)的化学组成、化学作⽤和化学演化的科学(涂光炽)。
地球化学是研究地球的化学成分及元素在其中分布、分配、集中、分散、共⽣组合与迁移规律、演化历史的科学。
⼆、地球化学研究的基本问题第⼀:元素(同位素)在地球及各⼦系统中的组成(量)第⼆:元素的共⽣组合和存在形式(质)第三:研究元素的迁移(动)第四:研究元素(同位素)的⾏为第五:元素的地球化学演化第⼆章⾃然体系中元素的共⽣结合规律⼀、元素地球化学亲和性的定义在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称为元素的地球化学亲和性。
⼆、亲氧元素、亲硫元素与亲铁元素的特点①:离⼦结构:最外层2、8个电⼦稳定结构,最外层18电⼦,最外层8—18电⼦②:电负性:较⼩,⼤,③:化学键:离⼦键,共价键,⾦属键④:氧化物的⽣成热:氧化物⽣成热⼤于FeO,⼩于FeO,氧化物⼩于亲氧元素、硫化物⼩于亲硫元素⑤:集中分布情况:岩⽯圈,硫化物——氧化物过渡圈,铁—镍核⑥:容积曲线:下降部分,上升部分,最低部分三、其它的概念离⼦电位(π):是离⼦电价(W)与离⼦半径(R)的⽐值,即π=W/R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。
电⼦亲和能:原⼦得到电⼦所放出的能量(E)叫电⼦亲和能。
E越⼤,表⽰越容易得到电⼦成为负离⼦。
电负性:中性原⼦得失电⼦的难易程度。
或者说原⼦在分⼦中吸引价电⼦的能⼒叫电负性。
表⽰为:X=I+E (X:电负性;I:电离能;E:电⼦亲和能)周期表上,以Li的电负性为1.0,得出其它元素相对电负性。
化学键:离⼦键(电⼦交换),共价键(电⼦共⽤),⾦属键(价电⼦⾃由移动),范德华键(分⼦间或惰性原⼦间,存在弱的偶极或瞬时偶极),氢键(也属分⼦间静电⼒,含H的分⼦与其它极性分⼦或负离⼦间)四、元素的地球化学化学分类(⼽式分类)亲氧(亲⽯)、亲硫(亲铜)、亲铁、亲⽓根据地球中阴离⼦中氧丰度最⾼,其次是硫(主要形成氧的化合物和硫化物);⽽能以⾃然⾦属形式存在的丰度最⾼的元素是铁,因此,元素的地球化学亲和性主要分为以下三类:①亲氧性(亲⽯)元素;②亲硫性(亲铜)元素;③亲铁元素。
地球化学知识点
现代地球化学的定义:地球化学是研究地球及子系统的化学组成、化学机制和化学演化的科学。
地球化学研究的基本问题:1地球系统中元素(同位素)的组成2 元素的共生组合和存在形式3 研究元素的迁移和循环4 地球的历史与演化。
地球化学体系的特点:1有一定的空间范围2在一定的物理化学条件下处于特定的物理化学状态3有一定的时间连续性陨石分为三类:1)铁陨石2)石陨石(是否含有硅酸盐球粒,分为球粒陨石和无球粒陨石)3)铁石陨石太阳系的行星分为:地球和类地行星;巨行星;远日行星太阳系元素丰度的规律:1. H和He是丰度最高的两种元素。
这两种元素的原子几乎占了太阳中全部原子数目的98%。
2. 原子序数较低的范围内,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范围内(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4. 质量数为4的倍数的核素或同位素具有较高丰度。
5. Li、Be和B具有很低的丰度,属于强亏损的元素,而O 和Fe呈现明显的峰,它们是过剩元素.通常将元素在宇宙或较大的地球化学系统中的平均含量称为丰度。
元素在地壳中的丰度称为克拉克值。
元素丰度:太阳系: H>He>O>C>Ne>N>Fe>Si>Mg>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 。
地球化学体系的特征:1 温度、压力等条件的变化幅度与实验条件相比相对有限2 是多组分的复杂体系,大量化学组风共存3 体系是开放的,体系与环境之间存在充分的物质和能量的交换4 自发进行的不可逆过程。
在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,称元素的地球化学亲和性。
地球化学的基础知识和应用
地球化学的基础知识和应用地球是一个复杂的系统,其中包含着无数的物质元素和化合物,这些元素和化合物,就是地球化学研究的主要内容。
地球化学是研究地球内部的物质组成及其分布规律、地球表层的化学过程及其对环境的影响、地球和生物之间的相互作用等的学科。
本文将介绍地球化学的基础知识和应用。
一、地球化学基础知识1. 元素与化合物元素是指由同种原子组成的物质,如氧气、金属铜等。
而化合物则是由两种或两种以上的元素化合而成的物质,如水分子H2O、二氧化碳CO2等。
地球上绝大部分物质都是由元素和化合物组成的。
2. 元素周期表元素周期表是地球化学研究中非常重要的表格。
它展示了所有已知的元素以及它们的基本性质和化学反应。
元素周期表从左至右按原子编号排列,从上至下按元素原子序数排列。
元素的位置在周期表上决定了它的性质和化学反应。
例如,所有在同一个组中的元素都有类似的电子结构和反应性质。
3. 岩石与矿物岩石是地球构造的基本组成部分,由一个或多个矿物组成。
矿物是一种具有确定的化学成分和晶体结构的天然物质,如石英、方铅矿等。
地球化学家通过研究岩石和矿物,可以了解地球内部的成分和演化过程。
4. 地球化学循环地球上的元素和化合物一直处于循环之中。
例如,矿物在地壳中不断形成和破坏,生物不断吸取和释放各种元素和化合物,这些过程组成了地球化学循环系统。
地球化学循环的研究可以揭示地球的化学演化历史和环境变化规律。
二、地球化学应用1. 污染治理地球化学应用于环境污染治理,是近几十年来地球化学研究的一个重要领域。
地球化学家可以通过分析土壤、岩石、水体等物质中的元素和化合物,了解其受到的污染程度和种类,并制定相应的治理措施。
例如,土壤重金属污染可以通过土壤修复技术进行治理,水体中的有害物质可以通过沉淀、吸附等方式进行处理。
2. 能源勘探地球化学应用于石油、天然气等化石燃料勘探也是地球化学的一个重要领域。
地球化学家通过分析地下水、沉积物中的有机物和微量元素,来寻找化石燃料形成的地质构造、含量等信息。
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。
地球化学总复习(复习要点加习题)
地球化学总复习
1.温度的增加
2.压力的降低
3.体系由无水转变为含水条件
六、其它基本概念
胶体、地球化学障、造网元素、变网元素
第四章 放射性同位素地球化学
一、同位素的概念 原子核内质子数 Z 相同而中子数 N 不同的一类核素称为同位素。
二、同位素定年的基本原理
三、母体、子体的概念(銣-锶、钐-钕、铀-铅)
地球化学总复习
8.举例说明元素存在形式研究对环境、找矿或农业问题的意义。 对找矿:如在超基性岩中镍的含量一般较高,如果镍存在于硅酸盐中,其基本不能被利
用,但如果镍以硫化物形式存在,就有良好的利用价值了。 对农业:元素 赋存形式的研究,可了解土壤中有益元素是否能够为植物吸收,而有害
2.林伍德提出对戈氏法则(更适于非离子键化合物)对于二个价数和离子半径相似的阳 离子,具有较低电负性者将优先被结合,因为它们形成一种较强的离子键成分较多的化学键。 第三章 自然体系中元素的地球化学迁移 一、元素地球化学迁移的定义
当元素发生结合状态变化并伴随有元素的空间位移时,称元素发生了地球化学迁移。 二、元素地球化学迁移能力的影响因素
4 自结晶以来,每个样品都符合定年的基本条件—呈封闭体系。
五、同位素测年的计算
铷—锶衰变体系பைடு நூலகம்年方法
铀-铅衰变体系定年方法
钐-钕模式年龄的表达
第五章 稳定同位素地球化学
一、基本概念
同位素效应、同位素分馏系数、δ值、同位素分馏值(包括它们之间的相关换算)
二、同位素地质温度计的原理及应用
三、大气降水的氢、氧同位素组成特点
母体:放射性核素
子体:母体衰变的产物
四、銣-锶等时线定年需满足的条件
1 一套岩石系列的不同岩石,由于岩浆结晶分异作用造成不同岩石的 Rb/Sr 比值有差异。
高一必修一地化学知识点
高一必修一地化学知识点地化学,即地球化学,是地质学和化学的交叉学科。
它研究地球中各种元素和物质的分布、运移和转化过程,以及地球物质的演化历史和地球表面环境的变化。
在高一必修一的地化学课程中,我们将学习一些基本的地化学知识点,下面就让我们来了解一下这些知识点。
一、地壳的组成地壳是地球上最外层的固体壳层,由各种岩石和矿物组成。
地壳中主要含有氧、硅、铝、铁、钙等元素。
氧元素是地壳中含量最多的元素,占地壳总质量的46.6%,其次是硅元素,占28.2%。
二、矿物的分类和特征矿物是地球地壳中的天然无机化合物。
根据其组成和性质,矿物可分为硅酸盐类矿物、氧化物类矿物、硫化物类矿物、硝酸盐类矿物等。
不同的矿物具有不同的物理特征和化学性质,可以通过色泽、硬度、断口等特征进行鉴定。
三、岩石的分类和成因岩石是地壳中的主要构成物质,它是由一个或多个矿物组成的天然坚固固体。
岩石可以分为火成岩、沉积岩和变质岩三大类。
火成岩是由火山喷发或岩浆冷却凝固形成的,常见的有花岗岩、玄武岩等;沉积岩是由沉积物在地壳表面堆积形成的,常见的有砂岩、泥岩等;变质岩是在高温高压条件下由火成岩或沉积岩经历变质作用形成的,常见的有片麻岩、云母片岩等。
四、地球的内部结构地球的内部分为地壳、地幔和地核三个部分。
地壳厚度约为35千米,地幔厚度约为2,900千米,地核厚度约为3,500千米。
地幔主要由硅酸盐矿物和铁镁矿物组成,地核主要由铁和镍组成。
地球的内部结构对地球表面的地质现象和运动起着重要的控制作用。
五、地球化学循环地球化学循环是地球上各种物质在不同地质环境中的运移和转化过程。
其中包括大气循环、水循环、岩石圈循环和生物圈循环。
循环过程中,物质在不同地质介质之间进行运输和转化,从而维持地球上的物质平衡和能量平衡。
六、地质灾害与环境保护地质灾害是地球自然环境中的一种破坏性事件,包括地震、火山喷发、泥石流等。
地质灾害对人类的生命和财产安全造成严重威胁,因此,在地质灾害预测和防治方面的研究具有重要意义。
地球化学复习重点
绪论:1. 地球化学:地球化学是研究地球及其子系统(含部分宇宙)的化学组成、化学作用和化学演化的科学.2. 地球化学研究的基本问题:①元素(同位素)在地球及各子系统中的组成②元素的共生组合和存在形式③研究元素的迁移④研究元素(同位素)的行为⑤元素的地球化学演化3. 地球化学的研究思路:"见微而知著"。
通过观察原子、研究元素(同位素),以求认识地球和地质作用地球化学现象。
4. 简述地球化学的研究方法:A. 野外工作方法:①宏观地质调研②运用地球化学思维观察、认识地质现象③在地质地球化学观察的基础上,根据目标任务采集各种地球化学样品B.室内研究方法:④量的测定,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含量值⑤质的研究,也就是元素结合形态和赋存状态的研究⑥动的研究,地球化学作用过程物理化学条件的测定和计算。
包括测定和计算两大类。
⑦模拟地球化学过程,进行模拟实验。
⑧测试数据的多元统计处理和计算。
第一章:基本概念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,每个地球化学体系都有一定的时间连续,具有一定的空间,都处于特定的物理化学状态(T、P 等)2. 丰度:一般指的是元素在这个体系中的相对含量(平均含量)。
3. 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)整体的总的含量特征。
4. 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、各个区段中的含量。
5. 研究元素丰度的意义:①元素丰度是每一个地球化学体系的基本数据以在同一体系中或不同体系中用元素的含量值来进行比较,通过纵向(时间)、横向(空间)上的比较,了解元素基本特征和动态情况,从而建立起元素集中、分散、迁移等系列的地球化学概念。
是研究地球、研究矿产的重要手段之一。
②研究元素丰度是研究地球化学基础理论问题的重要素材之一。
宇宙天体是怎样起源的?地球又是如何形成的?地壳中主要元素为什么与地幔中的主要元素不一样?生命是怎么产生和演化的?这些研究都离不开地球化学体系中元素丰度分布特征和分布规律。
地球化学重点知识总结
第一章太阳系和地球系统的元素丰度第1节基本概念1、地球化学体系按照地球化学的观点,把所要研究的对象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,并且有一定的时间连续。
这个体系可大可小。
某个矿物包裹体,某矿物、某岩石可看作一个地球化学体系,某个地层、岩体、矿床、某个流域、某个城市也是一个地球化学体系,从更大范围来讲,某一个区域、地壳、地球直至太阳系、整个宇宙都可看作为一个地球化学体系。
地球化学的基本问题之一就是研究元素在地球化学体系中的分布(丰度)、分配问题,也就是地球化学体系中“量”的研究。
2、分布和丰度体系中元素的分布,一般认为是指的是元素在这个体系中的相对含量(平均含量),即元素的“丰度”,体系中元素的相对含量是以元素的平均含量来表示的。
体系中元素的丰度值实际上只能对这个体系里元素真实含量的一种估计;元素在一个体系中的分布,特别是在较大体系中决不是均一的。
3、分布与分配分布指的是元素在一个地球化学体系中(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. 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.4第2节元素在太阳系中的分布规律(一)获得太阳系丰度资料的主要途径。
主要有以下几种:1、光谱分析:对太阳和其它星体的辐射光谱进行定性和定量分析,但这些资料有两个局限性:一是有些元素产生的波长小于2900Å,这部分谱线在通过地球化学大气圈时被吸收而观察不到;二是这些光谱产生于表面,它只能说明表面成分,如太阳光谱是太阳表面产生的,只能说明太阳气的组成。
2 、直接分析:如测定地壳岩石、各类陨石和月岩、火星的样品.上个世纪七十年代美国“阿波罗”飞船登月,采集了月岩、月壤样品,1997年美国“探路者”号,2004年美国的“勇敢者”、“机遇”号火星探测器测定了火星岩石的成分。
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。
地球化学期末复习20221207整理
地球化学期末复习20221207整理名词解释:1、硅酸盐地球:地球总体元素丰度与球粒陨石相近,除了挥发元素外,主要是由硅酸盐组成的,故名硅酸盐地球。
2、元素丰度:就是化学元素在一定自然体中的相对平均含量3、元素地球化学迁移: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。
4、元素地球化学亲和性: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。
5、微量元素:是指构成物质的常量(或主要)元素之外的、用现代分析技术可以检测出来的所有元素。
6、不相容元素:总分配系数小于1,在硅酸盐熔体中相对富集的元素。
7、相容元素:总分配系数大于1,在早期结晶的固相矿物组合中相对富集的元素。
8、能斯特分配定律:在一定的温度压力下,微量组分在两共存相中的分配达平衡时,其在两相中的化学位相等。
9、分配系数:在温度、压力恒定的条件下,微量元素i(溶质)在两相分配达平衡时其浓度比为一常数(KD),此常数KD称为分配系数,或称能斯特分配系数。
10、放射性衰变定律:单位时间内发生衰变的原子数与现存放射性母体的原子数成正比。
其数学表达式:—dN/dt=λN11、同位素等时线:对于同期同源地质样品,它们应有相同的初始子体同位素比值和形成时间,即各样品均符合具相同参数(如对于Sm-Nd的143Nd/144Nd(0)和t)的放射成因子体同位素衰变方程,表现为各样品沿以初始子体同位素比值为截距,以(eλt-1)为斜率的直线分布,这条直线称为等时线。
12、Sr模式年龄:用假定初始87Sr/86Sr比值的方法计算出来的同位素年龄称为Sr模式年龄。
13、同位素封闭温度:对各种同位素定年体系来说,它们不是在矿物、岩石形成时的那一瞬间就开始计时,而是必须当温度降低到能使该计时体系达到封闭状态时,即子体由于热扩散丢失可以忽略不计时,子体才开始积累,这个开始计时的温度就是封闭温度,得到的年龄即为表面年龄或称冷却年龄。
地球化学知识点整理
地球化学知识点整理地球化学是研究地球的化学组成、化学作用和化学演化的科学。
它涉及到地球的各个圈层,包括岩石圈、水圈、大气圈和生物圈,以及地球内部的各种地质过程和现象。
以下是对地球化学一些重要知识点的整理。
一、元素的分布1、地球的元素丰度地球的元素丰度是指各种元素在地球中的相对含量。
研究表明,氧、硅、铝、铁、钙、钠、钾、镁这八种元素占了地球总质量的绝大部分。
2、元素在不同圈层的分布岩石圈中,硅、铝、铁等元素较为丰富;水圈中,氢、氧以及一些溶解的离子如钠、氯等常见;大气圈中,氮、氧是主要成分。
3、元素分布的控制因素元素的分布受到多种因素的影响,如原子结构、地球的形成过程、地质作用等。
二、同位素地球化学1、同位素的概念同位素是指质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子。
2、稳定同位素和放射性同位素稳定同位素在自然界中不发生衰变,如碳的同位素 C-12 和 C-13;放射性同位素会自发地发生衰变,如铀-238 衰变为铅-206。
3、同位素分馏由于物理化学过程中同位素的质量差异,会导致同位素在不同物质中的相对丰度有所不同,这就是同位素分馏。
4、同位素地质年代学通过测定岩石或矿物中放射性同位素的衰变产物和剩余量,可以计算出岩石或矿物的形成年龄。
三、地球化学热力学1、热力学基本概念包括内能、焓、熵等,它们用于描述体系的能量状态和变化。
2、地球化学平衡在地质过程中,各种化学反应达到平衡状态,通过热力学原理可以判断反应的方向和限度。
3、相平衡研究不同相(如固相、液相、气相)之间的平衡关系,对于理解岩石的形成和演化具有重要意义。
四、微量元素地球化学1、微量元素的定义在地质体系中含量较低的元素。
2、分配系数微量元素在不同矿物或相之间的分配比例,它反映了微量元素在地质过程中的行为。
3、微量元素的示踪作用通过分析微量元素的含量和比值,可以推断岩石的成因、源区特征以及地质过程的条件。
五、有机地球化学1、有机化合物的来源和分布有机化合物可以来源于生物遗体和分泌物,在沉积岩中广泛分布。
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。
地球化学复习重点
一 名词解释1、同位素值:指原子核内质子数相同而中子数不等的一些原子。
2、稳定沉积学:是以沉积物和沉积岩为对象,研究其在成岩过程中所含元素及稳定同位素的迁移、聚集和分布规律的一门学科。
3、干酪根:沉积岩中不溶于有机溶剂的集合体。
4、生烃强度:只有效烃源岩分布范围内单位面积的生烃量。
5、稳定同位素:原子能稳定存在的时间大于1017a 的就是稳定同位素。
6、稳定同位素地层学:稳定同位素地层学是同位素地层学的基本内容,是利用稳定同位素组成在地层中的变化特征进行地层的划分和对比,确定地层的相对时代,并探讨地质历史中发生的重大事件。
7、烃源岩:具备了生烃条件,已经生成并能排出具有工业价值的石油和天然气的岩石。
又称生油气岩、生油气母岩。
8、克拉克值:每一种化学元素在地壳中所占的平均比值。
9、同位素丰度:元素中某种同位素的含量。
指 某(稳定)同位素 占所属元素 的含量百分比。
同位素丰度是指某一元素的各种同位素在自然界或某种物质中所占的百分含量。
10、同位素△值的表示:样品中某元素的同位素比值(R 样)相对于标准样品的同位素比值(R 标)的千分偏差,称为δ值。
写成表达式即:二 简答题1、 如何判断沉积物的沉积环境?①古盐度(a.硼法→相当硼 b.元素比值法 c 磷酸法)②氧化还原条件的判断(a.铁矿物的组合 b.Fe 2+/Fe 3+比值 c.Kfe 系数 d.Cu/Zn Cu+Mo/Zn)③离岸距离的标志(a.元素组合 b 元素比值)④构造背景的判别(a 判别函数分析b.Sio 2/Al 2O 3分析 c 根据氧化物的比值判别构造背景 d 根据砂岩的平均化学成分 e 根据稀土元素含量的比值)⑤判别硅质岩的成因(a Al-Fe 元素分区 b 氧化物散点图)2 、如何通过稳定同位素来判断海平面升降?①δC 13 、δO 18 与海平面呈负相关关系,即δC13 、δO18含量增大,全球海平面就降低,反之升高②δS 34与海平面呈正相关关系,即δS34含量增大,全球海平面也随之升高,反之降低3 、影响沉积岩元素分布的因素有哪些?①母岩的成分与风化强度。
地球化学复习重点(部分)
绪论:1.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。
2.地球化学研究的基本问题:(1)地球系统中元素及同位素的组成问题(2)元素的共生组合和赋存形式问题(3)元素的迁移和循环(4)地球的历史与演化。
第一章:1.陨石的分类: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份分为三类:(1)铁陨石:主要由金属Ni-Fe(98%)和少量其它矿物如磷铁镍古矿[(Fe,Ni,Co)3P]、陨硫铁(troilite)(FeS)、镍碳铁矿(Fe3C)和石墨(graphite)等组成。
(2)石陨石:主要由硅酸盐矿物silicate minerals组成。
根据它是否含有细小而大致相近的球状硅酸盐结构而进一步分为球粒陨石和无球粒陨石。
球粒主要是橄榄石和辉石,有时为玻璃;无球粒陨石缺乏球粒结构,成分上与前者也有差异。
(3)石-铁陨石:由数量大体相等的Ni-Fe 和硅酸盐(主要是橄榄石,偶尔辉石)组成。
2.地壳、地球和太阳系元素丰度组成特征及其差异的原因:太阳系:H>He>O>C>Ne>N>Fe>Si>Mg>S;特征规律:1.原子序数较低的范围内,元素的丰度随原子序数增大而呈指数递减,而在原子序数较大的范围内(Z>45)个元素丰度值很接近;2.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;3.H 和He的丰度最高的两种元素;4.与He向邻近的Li和Be、B具有很低的丰度,属于强亏损的元素;5.在元素丰度曲线上O和Fe呈明显的峰,它们是过剩元素;6.质量数为4的倍数的核素和同位素具有较高丰度;地球:Fe>O>Mg>Si>Ni>S>Ca>Al>Co>Na;特征:1.地球物质的90%由Fe、O、Si和Mg四纵元素组成;2.含量大于1%的元素有Ni、Ca、Al、和S;3.Na、K、Cr、Co、P、Mn和Ti的含量均在0.01%-1%扥范围;地壳:O>Si>Al>Fe>Ca>Na>K>Mg>Ti>H ;特征:①与地球和太阳系相比,最丰富的十种元素是O-Si-Al-Fe-Ca-Na-K-Mg-Ti-H;②不均匀性:前13种元素占地壳总重的99.7%;其余只占0.3%。
地球化学重点整理
地球化学重点整理Part I 后半学期内容Chap1 宇宙和地球的成因及组成1.元素丰度的定义、表达形式、研究意义定义:化学元素在一定自然体系中的相对平均含量。
表达形式:元素丰度值采用的是相对于106个Si 原子的各个元素的原子数,即原子丰度值,选择Si 作为标准是因为该元素分布广且挥发性又小,因而稳定性好。
意义:丰度实际上是一个体系的背景,它是是地球化学的几个基本问题之一,在地球化学的发展中必不可少的工作。
2.化学元素在太阳系行星中的分布特点类地行星:主要元素是Fe, Si, Mg等非挥发性元素;巨行星:化学成分以H、He为主,亲铁、亲石元素少;远日行星:成分以C、N、O为主,H、He比例不大,少量亲铁-亲石元素。
3.确定太阳系元素丰度的途径太阳系平均化学成分或元素宇宙丰度的确定主要依据两类数据:一是根据太阳大气光谱资料确定太阳系中挥发性元素含量。
二是根据球粒陨石的化学组成确定太阳系中非挥发性元素的组成和含量。
4.元素在宇宙中的丰度宇宙中元素分布的如下特征规律:1. 宇宙中最丰富的元素为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呈指数递减,而在较重元素范围内(Z>50),不仅元素的丰度低,而且丰度值几乎不变,即丰度曲线近乎水平。
3. 原子序数为偶数的元素其丰度值大大高于原子序数为奇数的相邻元素。
4. 与He 相邻的元素Li、Be 和B 具有很低的丰度,按较轻元素的丰度水平它们是非常亏损的元素;O 和Fe 呈明显的峰出现在元素丰度曲线上,说明它们是过剩的元素5. Tc 和Pm 没有稳定性同位素,在宇宙中不存在;原子序数大于83(Bi)的元素也没有稳定同位素,它们都是Th 和U 的长寿命放射成因同位素。
在丰度曲线上这些元素的位置空缺。
6. 质量数为4的倍数的核素或同位素具有较高的丰度,如4He、16O、40Ca、56 Fe和140Ce等。
(完整word版)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。
地球化学知识点总结(详细)
第一章克拉克值:元素在地壳中的丰度,称为克拉克值。
元素在宇宙体或地球化学系统中的平均含量称之为丰度。
丰度通常用重量百分数(%),PPM(百万分之一)或g/t表示。
2 .富集矿物:指所研究元素在其中的含量大大超过它在岩石总体平均含量的那种矿物。
3. 载体矿物:指岩石中所研究元素的主要量分布于其中的那种矿物。
4. 浓集系数 =工业利用的最低品位/克拉克值。
为某元素在矿床中可工业利用的最低品位与其克拉克值之比。
5.球粒陨石:是石陨石的一种。
(约占陨石的84%):含有球体,具有球粒构造,球粒一般为橄榄石和斜方辉石。
基质由镍铁、陨硫铁、斜长石、橄榄石、辉石组成。
划分为: E群——顽火辉石球粒陨石,比较稀少;O群——普通球粒陨石: H亚群—高铁群,橄榄石古铜辉石球粒损石;L亚群—低铁群,橄榄紫苏辉石球粒陨石; LL亚群—低铁低金属亚群;C群——碳质球粒陨石,含有碳的有机化合物和含水硅酸盐,如烷烃、芳烃、烯烃、氨基酸、卤化物、硫代化合物等。
为研究生命起源提供重要信息。
分Ⅰ型、Ⅱ型和Ⅲ型。
Ⅰ型其非挥发性组成代表了太阳系星云的非挥发性元素丰度。
6.浓度克拉克值=某元素在地质体中的平均含量/克拉克值,反映地质体中某元素的浓集程度。
1.陨石在地化研究中的意义:(一)陨石的成分是研究和推测太阳系及地球系统元素成分的重要依据:(1)用来估计地球整体的平均化学成分。
1陨石类比法,即用各种陨石的平均成分或用球粒陨石成分来代表地球的平均化学成分。
2地球模型和陨石类比法来代表地球的平均化学成分,其中地壳占质量的1%,地幔31.4%,地核67.6%,然后用球粒陨石的镍—铁相的平均成分加5.3%的陨硫铁可以代表地核的成分,球粒陨石的硅酸盐相平均成分代表地壳和地幔的成分,用质量加权法计算地球的平均化学成分。
(2)I型碳质球粒陨石其挥发性组成代表了太阳系中非挥发性元素的化学成分。
(二)陨石的类型和成分是用来确定地球内部具层圈结构的重要依据:由于陨石可以分为三种不同的陨石—石陨石、石铁陨石和铁陨石,因而科学家设想陨石是来自某种曾经分异成一个富含金属的核和一个硅酸盐外壳的行星体,这种行星经破裂后就成为各种陨石,其中铁陨石来自核部,石铁陨石来自金属核和硅酸盐幔的界面,而石陨石则来自富硅酸盐的幔区。
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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。
但Li、B、Be以及惰性气体的含量并不符合上述规律,其丰度值很低。
(2)偶数规则(奥多-哈金斯法则):周期表中原子序数为偶数的元素总分布量大于奇数元素的总分布量,相邻元素之间偶数序数的元素分布量大于奇数元素分布量。
(3)四倍规则(了解):元素的质量数A除以4,可分为四类:4q+3、4q+2、4q+1、4q3、“元素克拉克值”研究意义:【简答】(1)是地球化学研究重要的基础数据(2)确定地壳中各种地球化学作用过程的总背景(3)是衡量元素集中、分散及其程度的标尺(4)是影响元素地球化学行为的重要因素4、区域元素丰度的研究的意义:【简答】(1)它是决定区域地壳(岩石圈)体系的物源、物理化学特征的重要基础数据(2)为研究各类地质、地球化学作用、分析区域构造演化历史及区域成矿规律提供重要的基础资料(3)为研究区域生态环境,为工业、农业、畜牧业、医疗保健等事业提供重要信息第四节水圈、大气圈和生物圈的成分1、了解大气圈的主要成分:主要为N2、O2、Ar和CO2,痕量气体有H2、Xe、Kr、CO、CH4和O3等2、了解自然水的主要阳离子和阴离子成分:【填空】3、以及海水与淡水(大陆水)的区别(1)主要离子有相似之处,但它们含量的比例是相反的(2)在大多数河流水的成分中HCO3-和Ca2+都占优势(3)海水中:Na+>Mg2+>Ca2+;Cl->SO42->HCO3-(4)大陆水中:Mg2+<Na+<Ca2+;Cl-<SO42-<HCO3-4、淡水最大的储集库是:冰川5、海水盐度大概是34‰-36‰之间,变化幅度仅为2‰。
第六节元素的地球化学分类1、掌握元素的地球化学分类(戈氏分类法)以及各类元素的主要分布趋势:【填空】(1)亲石元素:主要分布于岩石圈(2)亲铜元素:主要分布于地幔(3)亲铁元素:主要分布于地核(4)亲气元素:主要集中于大气圈此外,戈氏还划分出“亲生物元素”第七节太阳系化学1、了解太阳系主要成员太阳系由恒星(太阳)和行星组成。
行星又分为类地行星和类木行星。
类地行星有水星、金星、地球和火星。
类木行星有木星、土星、天王星和海王星。
类地行星的大小比类木行星要小,但密度大。
2、了解太阳系化学组成的基本特点(1)在所有元素中,H、He占绝对优势,H占90%,He占8%(2)递减规则:太阳系元素的丰度随着原子序数的增大而减少。
在原子序数大于45的重元素范围内,丰度曲线近于水平。
(3)奇偶规则:原子序数为偶数的元素,其丰度明显高于原子序数为奇数的相邻元素。
同时具有偶数质量数(Z)或偶数中子数(N)的同位素的丰度也总是高于奇数质量数或中子数的同位素。
(4)与He相邻近的元素,Li、Be、B具有很低的丰度,为亏损元素(5)O和Fe具有高丰度值,为过剩元素3、了解陨石的分类及组成特点铁陨石:铁镍金属大于95%铁-石陨石:铁镍金属30-95%石陨石:分为球粒陨石(铁镍金属小于30%)和无球粒陨石(铁镍金属小于等于1%)第二章微量元素地球化学第一节微量元素的概念和基本性质1、微量元素的定义:人们常常相对于地壳中的主量元素而言,人为的把地球化学体系中,其克拉克值低于0.1%的元素,通称为微量元素。
微量元素在自然界不同体系中是相对的概念,常因所处的体系而异,如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。
(1)微量元素的概念到目前为止尚缺少一个严格的定义(2)自然界“微量”元素的概念是相对的(3)低浓度(活度)是公认的特征,因此往往不能形成自己的独立矿物(相)2、常量元素和微量元素的特征对比【填空】特征微量元素常量元素含量<0.1% >0.1%赋存状态无独立矿物独立矿物分布特点亨利定律化学计量由于微量元素在地质体中浓度(或活度)低,一般不能形成独立的矿物相,而是以多种分散态存在于寄主矿物中,主要呈类似同象态。
3、何为能斯特定律:能斯特定律描述了微量元素在平衡共存两相间的分配关系。
当一种矿物(α相)与一种溶液(β相)共存时,微量元素i(溶质)将在两相间进行分配,当分配达到平衡时,其两相浓度比为一常数。
4、简单分配系数:又叫做分配系数或能斯特分配系数。
在恒温恒压条件下,微量元素i在平衡两相的浓度值比为一常数,该常数记作KD5、岩石分配系数:又叫做总体分配系数,描述了岩浆在形成(部分熔融作用)或结晶过程中,微量元素在固体相与熔体相间的分配特征。
矿物的简单分配系数和岩石中矿物的百分含量乘积的代数和,记作D,D=∑W i*K D,i6、复合分配系数:又叫做交换分配系数或亨德森-克拉塞克分配系数,D tr/cr=(C tr s/C cr s)/(C tr l/C cr l),s、l分别表示固体和熔体相;tr代表微量元素,cr代表被微量元素替代的常量元素,c是浓度第二节分配系数的测定及其影响因素1、影响分配系数的因素有哪些?【填空】体系成分、温度、压力、氧逸度2、微量元素的分类:【名词解释】(1)相容元素:岩石分配系数D>1(2)不相容元素:D<1(3)亲岩浆元素:(如HREE 、Zr 和Hf 等)D 相对于1来说可忽略不计 (4)超亲岩浆元素:(如Ta 、Th 、La 和Ce 等)D 相对于0.2-0.5可忽略不计 第三节 岩浆作用中微量元素的定量模型 1、结晶作用模型【论述】 (1)分离结晶作用研究一个包含不同组分的物质的量为n 的有限岩浆库,其中包括有y 摩尔的微量元素i, 则体系中微量元素i 的摩尔分数Xi =y /n 。
当一个含元素i 的矿物结晶时,由于i 在晶体中扩散缓慢或晶体下沉而使得晶体的每个相继的层未能与残余熔体保持平衡,则在一个短时间t 之后: n to n-dn y to y-dy此刻晶体和熔体中i 的摩尔份数分别为:dn n dyy X dn dy X l i s i --==, 由能斯特分配定律:)1( l i D s i X K dn dyX •==因此有下列近似:n ydn n dy y X l i ≈--=li X n y •≈∴上式对n 进行微分:)2( l i l i X dn dX n dn dy+•=将(1)式代入(2)式,得:li l i liD X dn dX n X K +•=•)3( 1)1(1dn n dX K X li D li =-如果KD 为常数,对3式积分得:)ln(11ln 00i l i D X X K n n -=100-⎪⎭⎫ ⎝⎛=D K i l i n n X Xn/n 0为残余熔体占原始熔体的分数,F 表示; 则1-F 为岩浆的结晶度。
()1-=D K i l i F X X称之为雷利分馏定律Rayleigh fraction law()10-•=D K i l i F X Xl i X 残余熔体中微量元素i 的摩尔分数 0i X 初始熔体中微量元素i 的摩尔分数由于:li D s i l isi D X K X X X K •=⇒=10)( -••=∴D K i D s i F X K X10)(-=D ili F C C (2)平衡结晶作用2、部分熔融作用模型(1)分批熔融(平衡熔融)(2)分离熔融(3)收集熔融第四节稀土元素地球化学1、稀土元素组成(1)57La 镧lán Ce铈shìPr镨pǔNd钕nǚPm钷pǒSm钐shān Eu 铕yǒu Gd钆gáTb铽tèDy镝dīHo钬huǒEr 铒ěr Tm铥diūYb镱yì71Lu镥lǔ39Y 钇yǐ即:镧系元素和钇,第三幅族元素2、分组方案【填空】(1)两分法∑Ce族稀土元素,又叫轻稀土元素(LREE),包括La-Eu∑Y族稀土元素,又叫重稀土元素(HREE),包括Gd-YGd以后4f电子自旋方向改变。
3、三分法轻稀土元素,包括La-Nd中稀土元素,包括Sm-Ho重稀土元素,包括Er-Y4、稀土元素的基本性质其共性:(1)原子结构相似(主要呈3+价)(2)离子半径相近(镧系收缩)(3)自然界中密切共生,常可替换Ca5、镧系收缩【名词解释】从La到Lu的例子半径随着原子序数增加而递减,这种反常的现象就是所谓的镧系收缩。
镧系收缩使各稀土元素之间的晶体化学性质非常相似,这是它们在自然界共存的主要原因。
6、增田-科利尔图解(1)是最常用的一种表示REE组成模式的图解,REE含量标准化参照物质为球粒陨石。
(2)作法:以原子序数为横坐标、以各稀土元素的分析结果与所对应的元素的球粒陨石值比值的对数值为纵坐标绘制的折线图解。
(3)这种图示的优点是:它消除了元素丰度偶-奇规律造成的REE丰度随原子序数增长的锯齿状变化,因为一般公认球粒陨石中轻和重稀土元素间不存在分馏,这种图示能使样品中REE间的任何分离都能清楚地显示出来。