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。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、4q

3、“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N

2、O

2

、Ar和CO

2

，痕量气体有H

2

、Xe、Kr、CO、CH

4

和O

3

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HCO

3

-和Ca2+都占优势

（3）海水中：Na+>Mg2+>Ca2+;Cl->SO

42->HCO

3

-

（4）大陆水中：Mg2+

42-

3

-

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。