地球化学模式读书报告
矿床地球化学的报告
矿床地球化学读书报告矿床地球化学是一门主要研究矿床的化学组成,化学作用和化学演化的学科。
它是地球化学的一个分支。
它为矿产的寻找、评价、开发利用服务。
将矿床的形成和成矿元素的地球化学行为结合起来,作为统一的成矿作用来研究。
最近粗略地阅读了由中国科学院矿床地球化学开放研究实验室所著,中国地质出版社出版的《矿床地球化学》这本书,并上网查阅了相关资料写出这篇读书报告。
此书总共包括二十余个章节,具体有矿床地球化学基本问题与任务,板块运动与成矿作用,部分熔融结晶岩浆成矿作用,成矿流体,成矿作用与动力学,热水沉积成矿作用,风化成矿作用等以及生物成矿作用等。
这些章节详细的论述了关于矿床地球化学的类型、矿床的各种成矿作用以及其他学科在矿床地球化学中的应用。
在通过翻阅了相关资料后,我发现在地质作用过程中,地质流体是当前地球科学研究中的热门之一。
成矿流体是与成矿有关的能流动的物质,是一种特殊的地质流体,富含挥发分和较高卤素组分,是地质流体研究的主要方面,是解决矿床形成中成矿物质来源、运移、聚集成矿的关键和核心。
越来越多的证据表明,许多巨型矿床的形成,是地壳大规模流体流动的结果,而成矿流体研究的关键问题是其起源、组成、物理化学特征、规模、大规模运移的通道和机理、流体——热——力学——化学之间的耦合作用,水——岩反应的化学动力学机制,流体在造山过程中和地壳变形中的作用,流体的成岩成矿效应等。
地球上的流体,按照相态有气相,液相之分;传统矿床学上,按照流体产状和成因,将流体分为地幔流体、岩浆流体、变质流体、地层水或建造水、地热水、卤水、雨水和地下水,以及油田中的油气和油田水等。
然而,并不是所有的流体均可以形成矿床,仅当它们成为成矿流体时才有可能。
刘建明等以地质流体活动的地质——构造背景,与流体活动耦合的主要地质作用过程、流体活动的主要成岩成矿效应等,将地壳中成矿地质流体分为五类:与大陆地壳上部中——酸性岩浆热事件有关的热液流体体系;与海底基性火山活动有关的热液喷流流体体系;与海相沉积盆地演化有关的盆地流体体系;与地幔排气作用过程有关的深部流体体系。
元素地球化学读书报告
元素地球化学读书报告1 金元素概述1.1 金在自然界的分布周期表第六周期IB族元素金在自然界仅有一种稳定的同位素197Au,太阳光球金的丰度(以Si的丰度为106计)为0.13,陨石为0.202(trimble,1975)。
但不同类型陨石金含量出入较大。
玻陨石中金含量最低,平均仅4.1×10-9;铁陨石和石—铁陨石中金含量最高(1.15×10-6— 1.63×10-6);其他类型陨石中金的含量在(0.012—0.34)×10-6之间,贫钙和富钙无球粒陨石金含量很低,并且很接近。
铁陨石含金量最高,说明金是亲铁性。
月壤中金含量最高,其次是月壳岩石,而月球玄武岩中金含量最低。
地球及其各圈层中金的含量(×10-9);地球为800,地核为2600,下地幔为5,上地慢为5,地壳为4(黎彤,1976)。
地壳金丰度仅4×10-9,是同族元素银的1/12、铜的1/18000,是邻近元素铂的I/13、汞的l/25。
所以,金是丰度最低的贵金属元素。
1.2 金的地球化学性质金原子的价电子组态为5d106s l。
Au与Ag、Cu同属IB族,它们的外层电子与I A碱金属相似,只有1个电子;但次外层电子构型不相同,I A族为8,I B族为18。
因此,二者性质相差很大,前者亲氧,后者亲硫。
因金的电离势、电负性、氧化还原电位都较高,所以化学性质表现出惰性,常呈自然金属存在于地质体中,但也可以以Au+及Au3+氧化态出现,并具较强的极化能力。
金常可以与cl-、Hs-、s2-、Co32-、Br-、CN-和CNS-等闲离子形成易溶络H合物。
因而,金虽然化学性质表现为惰性.但固易形成络合物而在热液中有较强的迁移能力。
金有亲琉性,常与亲硫元素共生。
自然界金常以自然金和金属互化物出现。
自然金类包括自然金、银金矿、钯金矿、铑金矿、金铜矿、金铱饿矿和自然银[(Ag,Au),含金0—50%],金的金属互化物有金汞齐(Au2Hg3)、黑铋金矿(Au2Bi)、方金锑矿(Ausb2),金的蹄化物有蹄金矿(AuTe2)、针蹄金矿[(Au,Ag)Te2]蹄金银矿(Ag3AuTe2),复杂的金矿物有叶金矿[(AuTb2〃6Pb(S,Te)]、方硫铋金矿(Bi,Au,Ag)5S6等。
2023年地球化学专业实践报告
2023年地球化学专业实践报告
地球化学是研究地球化学元素、同位素及地球化学循环的科学。
在实践中,我们通过采集样品、测量分析等方法来研究不同环境下的岩石、矿物、土壤等地质物质的化学成分和特性。
本文将简单介绍我们进行的实践过程和结果。
实践地点:某地矿山
实践目的:研究不同采矿区的矿石成分差异及其对环境的影响
实践过程:
1.采集样品:在矿山内选取三个采矿区,分别采集五个矿石样品和三个土壤样品。
样品采集时需注意挑选无表层杂质和污染的样品,并用手套和采样袋严格保持卫生。
2.处理样品:采集的样品分别送到实验室进行样品制备。
矿石样品首先进行破碎、磨粉、压片等处理,以便于后续的分析。
土壤样品则先进行空气干燥、筛分等处理,然后取适量的样品进行研磨、加热等处理。
3.分析样品:在实验室中进行矿石样品的化学成分分析和土壤样品的物理化学分析。
其中,矿石样品的化学成分分析主要包括有机和无机成分分析,使用电子显微镜、ICP等分析技术来测量元素的含量和同位素组成。
土壤样品的物理化学分析将重点考察土壤的酸碱度、有机质含量和重金属含量等。
实践结果:
通过实践,我们发现不同的采矿区矿石成分存在差异。
其中,一处矿山的矿石硫含量较高,可能导致环境污染的风险较大。
而土壤样品的分析结果表明,采矿区的土壤中
重金属含量相较于非采矿区较高,且土壤的酸碱度也受到了不同程度的影响。
这提示我们需要更加注重采矿过程中的环境保护和治理。
结论:
地球化学实践是将理论联系实际的重要步骤,通过实践,我们能够更加深入的了解地球化学领域的研究方法和进展,为环境保护和资源开发提供有力的支持和依据。
地球化学读书报告
地球化学—读书报告在xxx老师的教学指导下,本学期的地球化学课程已圆满结束。
通过一学期的学习,我不仅学到了地球化学的相关理论知识,更了解到了地球化学的理论和方法在对找矿、评价和开发中的重要应用价值。
——前言地球是个复杂的物质体系,几个世纪以来各学科从不同角度来认识地球的过去和现在。
地球化学侧重从地球及其组成部分的化学成分和化学运动的角度来认识地球。
地球化学是关于地球和太阳系的化学成分及化学演化的一门科学,它包括了与它有关的一切科学的化学方面”。
一、地球化学概念及其学科性质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,它是地质学与化学、物理化学、现代分析测试相结合而产生和发展起来的边缘学科。
自20世纪70年代中期以来,地球化学和地质学、地球物理学已成为固体地球科学的三大支柱。
它的研究范围也从地球扩展到月球和太阳系的其他天体。
地球化学的理论和方法,对矿产的寻找、评价和开发,农业发展和环境科学等有重要意义。
地球科学基础理论的一些重大研究成果,如界限事件、洋底扩张、岩石圈演化等均与地球化学的研究有关。
地球化学的一些重大成果是各分支学科综合研究的结果。
如陨石、月岩与地球形成的同位素年龄的一致,表明太阳系各成员形成独立宇宙体的时间是大致相同的。
又如微量元素和同位素研究,导致发现地幔组成的不均一性(垂向的和区域的),提出了双层地幔模型,加深了对地球内部的认识。
天体化学、微量元素和同位素地球化学研究,还为新灾变论提供了依据。
二、地球化学的研究思路和方法地球化学已形成了自己的独立的研究思路与研究方法。
地球化学的基本研究思路可以概括为以下三个方面:①自然过程形成宏观地质体的同时也留下微观踪迹,其中包括许多地球化学信息,这些微观踪迹中包含着重要的地球化学演化信息,地球化学就是通过研究这些微观踪迹来追索地球历史的;②自然界物质的运动和存在状态是环境和体系介质条件的函数,地球化学将任何自然过程看成是热力学过程,应用现代科技理论来解释自然体系化学变化的原因和条件,使有可能在更深层次上探讨和认识自然作用的机制;③地球化学问题必须置于其子系统(区域岩石壳、幔)中进行分析,一系统的组成和状态来约束作用过程的特征和元素行为。
地幔对流,地幔柱,地球化学读书报告
冰岛地幔柱存在吗?Schilling 已经揭示了Reykjanes 洋脊和冰岛的玄武岩化学成分,从这些玄武岩中发现了两种上地幔的物质,其中的一种在冰岛下面的原生热地幔柱出现。
我怀疑这种解释热点和地幔对流Wilson 最先提出的热点的定义朴素简洁可能会产生误解;热点柱,是部分熔融的岩石冲出地幔,并且在岩石圈表面脱离火山构造的轨迹。
夏威夷的帝王海山链超过5000Km 长,年龄从80百万年逐渐减小至至今,是一个典型的例子。
但是,它们与地幔环流联系的具体细节还不清楚。
两篇新论文首次提出了新的证据,热柱可能是地幔热量上升的唯一方式,第二,热点的空间分布完全和热流不稳定性在热边界上的出现一致,但是对地幔柱更好的理解仍要等待验证地幔对流是否是单层或者双层的。
地幔柱是固态地幔对流系统的一部分,地幔对流把约w 13104 地球内部同位素放射衰减释放的能量转换为地表的热能。
地幔,约2900km 厚(几乎占地球半径的一半),许多人认为地幔表现为单对流层,大部分热量分布于整个层。
另外一种可选择的模型认为有两层,在700km 深处有一分界线,以地球化学的解释一致——被耗尽能量的上地幔在原始的下地幔之上,下地幔中产生几乎所有的热量。
自从热点的概念提出后,有很多对热点性质的数值模拟计算和观测,用来解释地幔柱如何适应这种认识很浅的地幔对流模型。
Bercovici,Schubert 和Glatzmaier在Science发表了用球行壳体中连续流体代替单层地幔的热对流数值模拟。
在他们的模拟中,地幔一半或者全部的热量输入源自于核部,圆柱形的上升柱体是热流上升的唯一的稳定模式。
相反地,冷的物质以拉伸的薄板状下沉,尽管在计算中没有添加坚硬的岩石层。
在对热点位置进行研究时,Weinstein和olson用统计分析证实了热点的空间分布很不均匀:他们倾向于分布在大洋中脊和远离俯冲带的地区。
即使在确定热点时有一定的不确定因素,观测的这种分布随机出现的可能性小于百分之一。
《地球化学》章节笔记
《地球化学》章节笔记第一章:导论一、地球化学概述1. 地球化学的定义:地球化学是应用化学原理和方法,研究地球及其组成部分的化学组成、化学性质、化学作用和化学演化规律的学科。
它是地质学的一个分支,同时与物理学、生物学、大气科学等多个学科有着密切的联系。
2. 地球化学的研究对象:- 地球的固体部分,包括岩石、矿物、土壤等;- 地球的流体部分,包括大气、水体、地下水等;- 地球生物体,包括植物、动物、微生物等;- 地球内部,包括地壳、地幔、地核等。
3. 地球化学的研究内容:- 地球物质的化学组成及其时空变化;- 地球内部和外部的化学过程;- 元素的迁移、富集和分散规律;- 地球化学循环及其与生物圈的相互作用;- 地球化学在资源、环境、生态等领域的应用。
二、地球化学的研究方法与意义1. 地球化学的研究方法:- 野外调查与采样:包括地质填图、钻孔、槽探、岩心采样等;- 实验室分析:包括光学显微镜观察、X射线衍射、电子探针、电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)、原子吸收光谱(AAS)等;- 地球化学数据处理:包括统计学分析、多元回归、聚类分析等;- 地球化学模型:建立地球化学过程的理论模型和数值模型;- 同位素示踪:利用稳定同位素和放射性同位素研究地球化学过程。
2. 地球化学研究的意义:- 揭示地球的形成和演化历史;- 了解地球内部结构、成分和动力学过程;- 探索矿产资源的形成机制和分布规律;- 评估和治理环境污染问题;- 理解地球生物圈的化学循环和生态平衡;- 为可持续发展提供科学依据。
三、地球化学的发展历程与现状1. 地球化学的发展历程:- 起源阶段:19世纪初,地质学家开始关注矿物的化学组成;- 形成阶段:19世纪末至20世纪初,维克托·戈尔德施密特等科学家奠定了地球化学的基础;- 发展阶段:20世纪中叶,地球化学在理论、方法、应用等方面取得显著进展;- 现代阶段:20世纪末至今,地球化学与分子生物学、环境科学等学科交叉,形成新的研究领域。
学习地球化学勘探心得体会
学习地球化学勘探心得体会。
1. 学习地球化学勘探的意义学习地球化学勘探可以深入了解地球的结构、构造、物质组成,从而掌握地球的资源分布情况,提供有效的信息支持地质勘探工作。
此外,学习地球化学勘探还有助于深入了解地球的演化历史,从而帮助我们更好地预测地质环境变化,为可持续发展提供有力的支持。
2. 地球化学勘探的基本原理地球化学勘探是一种以地球化学原理为基础的勘探技术,它的基本原理是:地球表层的化学组成是由地下岩石和地下水的化学组成所决定的,而地下岩石和地下水的化学组成又受到地下深处的岩石的影响。
因此,通过测量地表的化学组成,可以推断出地下的矿物质组成,从而发现有价值的矿物资源。
地球化学勘探还可以用来探测地下水的污染情况。
例如,当地表水中含有高浓度的重金属元素时,就可以推断出地下水受到了污染。
另外,地球化学勘探还可以用来探测地下火山活动,当地表水中含有大量的硫化物时,就可以推断出地下有火山活动。
总之,地球化学勘探的基本原理是:地表的化学组成受到地下岩石和地下水的影响,通过测量地表的化学组成,可以推断出地下的矿物质组成,从而发现有价值的矿物资源,还可以用来探测地下水的污染情况和地下火山活动。
3. 地球化学勘探的具体操作地球化学勘探的具体操作包括:采样、分析、评价和报告。
首先,采样是地球化学勘探的基础,采样的质量直接影响到后续分析、评价和报告的质量。
采样时,应当注意采样点的位置、采样点的数量、采样点的深度、采样容器的清洁度和采样容器的类型,以保证采样的质量。
其次,分析是地球化学勘探的核心,分析结果是地球化学勘探结果的依据。
分析时,应当注意分析方法的选择、样品的准备、仪器的精度、仪器的准确度和仪器的稳定性,以保证分析的准确性。
再次,评价是地球化学勘探的重要环节,评价结果是地球化学勘探的结论。
评价时,应当注意评价标准的选择、数据的分析、结果的比较、结论的推断和风险的识别,以保证评价的准确性。
最后,报告是地球化学勘探的最终结果,报告的质量直接影响到地球化学勘探的效果。
地球化学读书报告
A型花岗岩的微量元素地球化学学号:班级:姓名:一、A型花岗岩的微量元素一般特征A型花岗岩是一类特殊的岩石,其岩石学、矿物学和地球化学均有很显著的特征。
它的岩石类型不仅包括碱长花岗岩与碱性花岗岩,甚至也包括偏铝质和过铝质花岗岩。
矿物学上以碱性长石和石英为其主要矿物相,次要矿物以霓石、钠铁闪石等碱性暗色镁铁矿物为特征。
A型花岗岩的主量元素以高硅富碱低钙为特征。
微量元素最显著的特征是选择性富集与亏损。
其微量元素特征主要有以下几个方面:1)Ga相对富集。
Whalen等正是根据岩石Ga/A1值的大量统计研究,提出了A型花岗岩区别于其他类型(M、I、S型)花岗岩的化学特征,成为划分A型花岗岩的重要标准;2)稀土元素含量较高,是其他类型花岗岩的数倍甚至几十倍,且轻重稀土元素分馏明显,具明显的铕负异常,稀土元素配分模式呈典型的右倾“V”字型;3)高场强元素Zr、Hf、Nb的含量普遍偏高;4)大离子亲石元素Rb、U、Th含量高,而Ba、Sr含量很低;5)F的含量较高,大多高于1000μg/g;6)过渡元素Cr、Ni表现为强烈亏损,而Cu、Zn则相对富集。
此外,钨钼族元素的含量也较高,在一定条件下可以形成矿床,如尼日利亚Jos高原和我国苏州的Sn—W—Nb—Zn矿床。
二、两类A 型花岗岩的对比Eby根据地球化学特征将A 型花岗岩分为大陆裂谷或板内环境的A1型和与陆一陆碰撞或岛弧岩浆作用有关的A2型;Ebyl2 和Hong等根据构造环境将其分为非造山型(AA)和后造山型(PA);许保良等。
根据物质来源将其分为富集型和亏损型,他还根据岩石学特征将其分为7个亚类。
King等嘲发现澳大利亚Lachlan褶皱带中的岩体不同于传统意义上的A型花岗岩,并由此提出了铝质A型花岗岩的概念,以区别于碱性一过碱性A型花岗岩。
此后,对铝质A 型花岗岩的研究得到了明显的加强。
事实上,Loisselle与WonesE于1979年就提到了铝质A型花岗岩,但当时没能引起人们的注意。
学习地球化学勘探心得体会
学习地球化学勘探心得体会地球化学是一门涉及深入大地内部的学科,它涉及地质学,化学,物理与数学等多种学科的知识结合,探索地球内部的化学特征和运行机制,以期获得丰富的地质资源。
在本次学习中,我对地球化学勘探有了更加深刻的了解和体会,这也推动了我对这一领域动力的深深坚定。
首先,我对地球化学的定义有了更加准确的认识,它是指对大洋,大地及其他的天然地球系统的化学特征的研究,并可以用来研究地球的构造,地质变化,成矿和地球结构的形成,等等。
由于地球化学研究的前提就是推断和解释地球的化学过程和特征,因此,勘探是地球化学研究的重要手段,因为只有进行深入的实地勘察,才能获得更多的地质资源和变化信息。
其次,我体会到了地球化学勘探所涉及到的种种技术,勘探既要运用地质学,物理学,化学,数学等相关理论知识,又要运用相关地球科学技术,结合真实时空环境,以比较灵活的方式实现识别,分析和判断地质结构、水文地质特征、地球化学过程特征等的目的。
这些技术不仅包括野外实地调查和测量,而且还要求具备更为深入的实验室分析技术,例如地球化学分析、电解质成分分析等。
此外,我还体会到了地球化学勘探的重要性和价值。
地球化学勘探能够给我们提供有关矿物成份,可燃物质,温度场,岩石成因分析等重要信息,它不仅可以增加我们对地球内部构造特征的认识,而且还可以帮助我们探索地质资源的分布,以及更好的利用这些资源。
最后,我也看到了地球化学勘探的困难,首先,勘探需要大量的金钱和人力,而且设备费用以及旅行费用可能会很昂贵,其次,地球化学勘探还涉及到许多技术性的因素,需要掌握种种技术,如野外调查、实验分析等,因此,需要有一支高技术水平的团队才能确保项目取得成功。
总而言之,通过本次学习,我对地球化学勘探有了更为深刻而准确的认识,并体会到了它的重要性和价值,也了解到了许多技术环节,相信今后我将在这一领域发挥更大的作用。
地球化学实习报告
地球化学实习报告摘要:通过对元素在岩石中的含量表格中数据的整理与观察,结合自己所学的专业知识,我对石陨石、超基性岩、基性岩、中性岩、酸性岩、沉积岩以及两份酸性岩家一份基性岩中各种元素的含量进行对比分析,进而粗浅的了解了一些有关石陨石、岩浆岩、沉积岩中元素的丰度特征,以下是我个人的一些认识与体会。
关键词:元素丰度石陨石沉积岩岩浆岩正文:元素在宇宙体或地球化学系统中的平均含量称之为丰度。
其研究方法主要有三种:1、陨石类比法;2、地球模型和陨石类比法;3、地球物理类比法。
通过对比石陨石、岩浆岩与沉积岩中的元素丰度,我们不难发现:一、地壳中的化学元素分布极不均匀:岩石中各种元素含量相差极大(详见附表),现以沉积岩为例,O的含量高达52.8%,而Au的含量却只有微乎及微。
二、地壳中化学元素的分布是与宇宙中化学元素的形成,以及太阳系、地球、地壳形成和演化所制约:地球上的元素含量与地球外的太阳系中的元素含量及元素丰度规律相似,以下是石陨石与沉积岩中几种主要元素含量的对比:石陨石中:O>Fe>Si>Mg>S>Ca>Ni>Al>Na>Cr>Mn;沉积岩中:O>Si>Al>Fe>Ca>K>Mg>C>Na>Ti>S。
结合附表可知,地球作为太阳系的一员,其物质组成与演化必与太阳有着密切的关系,两者均富含O、Si、Al、Fe等原子序数相对较小的元素,而且随原子序数的增大,岩石中元素的丰度也随之减少。
三、沉积岩中各元素丰度与地球总体元素丰度相似,地球主要元素均为氧(45.2%),硅(27.2%),铝(8%),铁(5.8%),钙(5.06%),镁(2.77%),钠(2.32%),钾(1.68%),钛(0.68%),氢(0.14%),而沉积岩中主要元素为O>Si>Al>Fe>Ca>K>Mg>C>Na>Ti。
沉积地球化学
沉积地球化学读书报告——不同沉积环境中地球化学组成不同沉积环境中地球化学组成摘要:运用地球化学的方法,通过研究沉积岩或沉积物中各常量、微量元素及各种同位素特征,来示踪古沉积环境,以了解当时的沉积特征。
通过Sr/Ba 法、硼元素法、碳氧同位素法等地球化学指标判定海相沉积还是陆相沉积及了解古盐度信息;不同气候条件下特定元素(如P、Sr等)含量及元素比值(如Sr/Cu、Mg/Ca)可指示特定的古气候条件;沉积水体的氧化还原状态可通过氧化还原敏感元素(如Mo、U、V、Ni、Ce、Eu等)的分析得到较好的恢复;古水深以及海平面的相对变化则利用了元素迁移能力的差异,通过查明不同深度带沉积的元素组合(Fe族、Mn族)、比值(Sr/Ba、Sr/Ca)及同位素(87Sr/86Sr比值)的不同加以判定,此外通过δ13C、δ34S、δ18O可用来判断海平面升降。
Mn/Ti、Co/Ti、Ni/Ti比值以及Fe族元素分布规律可用来进行离岸距离判断。
关键词:沉积环境;地球化学;元素特征;目录第1章沉积地球化学概述 (1)第2章沉积地球化学判别沉积环境 (2)2.1判断沉积环境的各种地球化学方法简述 (2)2.2古盐度测定 (3)2.2.1硼法 (3)2.2.2元素比值法 (5)2.2.3沉积磷酸盐法 (6)2.2.4锶钙法 (6)2.2.6稳定同位素法 (7)2.3氧化还原条件 (7)2.3.1 铁矿物组合 (7)2.3.2 Fe2+/Fe3+法 (8)2.3.3 K Fe系数 (8)2.3.4 Cu/Zn、Cu+Mo/Zn方法 (9)2.3.5稀土元素法 (9)2.3.6稳定同位素法 (9)2.4离岸距离标志 (9)2.4.1元素组合法 (10)2.4.2元素比值法 (10)2.5源区分析 (11)2.5.1元素比值 (11)2.5.2成熟度指数 (11)2.5.3陆源元素与Al、Ti的比值 (12)2.5.4 Mn、Co元素 (12)2.5.5微量元素判断物源 (12)2.5.6稀土元素判别物源 (12)2.6古温度测定 (13)2.6.1氧同位素的古温度测定 (13)2.6.2硫同位素的古温度测定 (14)2.7海平面升降 (14)2.7.1 δ13C与全球海平面变化 (14)2.7.2 δ18O与全球海平面变化 (15)2.7.3 δ34S与全球海平面变化 (15)2.8古气候 (15)2.8.1微量元素法 (15)2.8.2稳定同位素法 (15)第3章结论 (17)参考文献 (18)第1章沉积地球化学概述沉积地球化学是沉积学、地球化学相互渗透相互结合而产生的一门新兴边缘学科。
地球化学-读书笔记
K是常量元素,为典型的亲石元素(刘英俊等,1984),钾元素主要赋存在钾长石、白云母、黑云母、绢云母以及硅酸盐中。
K在钾硅酸盐化带中,随着斜长石被水白云母等矿物交代及角闪石被黑云母交代,Na大量浸出,且Na易溶于水形成Na-Cl而流失。
因此,在钾硅酸盐化带、次生石英岩化带、黄铁绢英岩化带中Na被带出。
矿体中心部位Mn含量相对较低。
(唐菊兴等,2009)锰的硫化物溶度积最大,属于强烈的亲氧元素(芮宗瑶等,1984) 。
休尔曼确定的金属元素与硫的亲合力的顺序为:Mn<Fe<Co<Ni<Zn<Pb<Cd<Bi<Cu<Ag<Hg(芮宗瑶等,1984) 因此,Mn在斑岩铜矿中一般分布在最外带。
Cu的稳定性小于Pb、Zn、Ag。
Cu的络合物最不稳定,因此迁移距离受到限制,分布于矿体中部。
Rb和Sr元素的离子半径分别与K和Ca相似,因此在蚀变带中(次生石英岩化带和黄铁绢英岩化带),Rb随K的带入而带入,而Sr随Ca的带出而带出。
(唐菊兴等,2009)。
一般认为,高温矿物组合主要为W、Sn、Mo 等矿物组合;中温矿物组合主要为Cu、Pb、Zn、Ag 等矿物组合;低温矿物组合主要为Hg、As、Sb 等矿物组合肖斌,2000在研究归来庄金矿矿床时指出:归来庄金矿床在成矿过程中成矿溶液是从w(Au)/w(Ag)低比值向高比值方向演化,Ag在成矿较早阶段先于Au沉淀,剩余溶液中Au 的含量提高,晚阶段生成的金矿物的成色也提高了,自然金可能是晚阶段沉淀的。
根据Ag 和Au的空间变化特征分析,矿体浅部的w(Au)/w(Ag)比值高,向深部减小,深部Ag含量高于Au,Au有向浅部富集的趋势。
金在较晚阶段相对富集,Au,Ag有分异,Au富集于较低温的热液中。
刘英俊,曹励明,李兆麟,王鹤年,储同庆,张景荣. 1984.元素地球化学[M].北京:科学出版社. 242-336.芮宗瑶,黄崇柯. 1984.中国斑岩铜(钼)矿[M].北京:地质出版社322页.唐菊兴,黄勇,李志军等,2009. 西藏谢通门县雄村铜金矿床元素地球化学特征[J].矿床地质,28(1):15-28.肖斌,赵鹏大.2000. 归来庄金矿床w(Au)/w(Ag)异常的地质统计学研究[J]. 地球科学—中国地质大学学报,25(1):(79-82).唐老师会总结:斑岩成矿规律:基性有利成矿,闪长岩最好;浅部:Mo、W与碱性有关1 成岩元素序列不同的岩石类型有不同的元素分配特征,可划分为不同的成岩元素序列。
计算地球化学读书报告
计算地球化学读书报告——地球化学异常下限的确定方法及比较[摘要] 地球化学异常下限的确定,在资源勘查中有十分重要的地位。
传统的地球化学异常下限的方法有(1)剖面图解法(2)直方图法(3)计算法(4)QQ图法,而现今许多学者又提出了许多确定异常下限的方法(1)含量排列法(2)多重分形计算方法(3)归一化法。
根据所读文献,对这些方法进行分析比较,现总结出各方法的优劣,详细见正文。
关键词:异常下限;背景;确定方法;方法的比较一、传统方法(1)、剖面图解法该方法是通过已知矿体或矿化带作一条延伸到背景地区的一条长剖面,在无矿化地区的含量波动变化的中央部位和波动的最大幅度部位作横线。
它们分别代表了背景值和背景上限,背景上限即为异常下限。
优点:简单、直观、快速确定异常下限。
缺点:方法比较粗略,可靠度不高。
(2)直方图法如果所研究子样作出的分布直方图为单峰,并接近对称的近似正态分布,则对最大频率柱左侧顶角与右邻直方柱左顶角,最大频率柱右顶角与左邻直方柱右顶角相连,两条线交点在横坐标上的投影为众值M0,即可作为背景值。
由M0向右量取2~3倍S长度(一般取2),该处所指示的含量即为异常下限。
优点:根据统计规律求出,比较准确,可信度较高。
缺点:需要直方图接近正态分布,且只考虑未受高含量矿化影响的样品,只对低含量部分进行图解,可能损失了重要的高含量矿化信息。
(3)计算法选择未受到矿化或人为污染的背景区样品50~100件,进行正态分布型式检验,或逐步剔除法检验,直接获取正态分布的母体。
计算该正态分布母体的背景值C0和均方差S,按公式:Ca=C0+KSK为信度系数,a为信度。
优点:对背景进行大规模采样分析,所得数据准确,可信度高。
缺点:需要大规模采样,需要大量的人力物力,效率低。
(4)QQ图法与方法(3)基本相同,通过QQ图可判断可信含量区间,较法(3)比更加准确。
总的来说,传统方法或比较粗略或过于依赖数据近似正态分布,有比较大的局限性,易丢失高含量的矿化信息。
同位素地球化学读书报告
同位素地球化学读书报告————015112周磊磊【前言】同位素地球化学是地球化学的一门分支科学,研究天然物质中同位素的丰度、变异及其演化规律的学科。
同位素地球化学不仅研究地球及其圈层和地质作用过程中的同位素变化规律,而且研究范围已扩展到太阳系的其他星体并渗透到其他学科领域。
同位素地球化学,又称核素地球化学、核地球化学、同位素地质学。
自然界元素的同位素按其原子核的稳定性可以分为稳定同位素和放射同位素两大类。
下面按分类各引用一篇文献来说明介绍。
【稳定同位素及应用】介绍;一般认为凡原子能稳定存在长时间不衰变为其他元素的和素就称为稳定同位素。
应用举例;稳定同位素在特定污染源中具有特定的组成,且具有分析结果精确稳定、在迁移与反应过程中组成稳定的特点,已被广泛应用于环境污染事件的仲裁、环境污染物的来源分析研究。
下面介绍稳定同位素分析方法、稳定同位素分馏的研究现状及其在环境科学研究中的最新应用进展。
①稳定同位素的分析技术稳定同位素的常规分析方法主要有: 质谱法、核磁共振谱法、气相色谱法、中子活化分析法、光谱法等。
②稳定同位素的分馏由于同位素分子之间存在着物理与化学性质的差异,在各种地质、化学、生物过程中常常引起元素的同位素丰度涨落,造成同位素在不同化合物或在不同物相间分布不均匀的现象。
通常把这种同位素在不同物质或在不同物相间分布不均匀的现象称为同位素分馏。
③稳定同位素技术在环境科学应用研究中的进展由于稳定同位素在特定污染源中具有特定的组成,且具有分析结果精确稳定、在迁移与反应过程中组成稳定的特点,故已被广泛应用于环境污染事件的仲裁、环境污染物的来源分析中。
此外,由于稳定同位素没有放射性,不会造成二次污染,人们已把环境监测用的指示剂从放射性标记物转向稳定同位素标记物。
稳定同位素也在污染物质迁移转化与降解无害化过程中作为示踪剂而广泛应。
【放射性同位素及应用】介绍:自然界中不稳定核素自发地不断放射出质点和能量,从而转变为稳定的核素,这种过程称为和衰变或蜕变。
地球化学读书报告
地球化学读书报告—微量元素在岩石成因方面的应用简述院系:在地球化学中,微量元素是一个相对概念,通常将自然体系中含量低于0.1%的元素称为微量元素。
一般认为:微量元素以低浓度(活度)为主要特征,其行为服从稀溶液定律(亨利定律)和分配定律;自己往往不能形成独立矿物,而被容纳在由其他组分所组成的矿物固溶体、熔体或流体相中,在大多数情况下,微量元素以类质同象形式进入固溶体。
由于在不同条件下,微量元素的演化规律基本一致,所以可以指示物质的来源和地质体的成因。
而且,微量元素在岩石成因研究中的作用越来越得到研究者的重视,下面,本人将从所阅读的一些期刊中选一些例子从不同的角度论述微量元素在岩石成因的应用。
一、万洋山一诸广山花岗岩复式岩体——判断花岗岩成因万洋山一诸广山花岗岩复式岩基位于湘、赣、粤三省交界,出露面积达五千余平方公里,其中加里东期花岗岩主要分布在复式岩基中一北段,南段有少数小岩体出露,岩性以黑云母二长花岗岩和黑云母花岗岩为主,包括万洋山、汤湖、寨前等岩体,形成时代为430一434Ma;其次为花岗闪长岩,有桂东、扶溪等岩体,形成时代为426Ma左右。
此外,在一些岩体中还有少量钾长花岗岩、花岗细晶岩岩株出露[1]。
研究者通过利用微量元素含量的对数相关图(图1),同时考虑部分熔融、结晶分异过程中固相和液相的微量元素变化途径,对不同的岩浆演化过程进行了比较成功的鉴别:假设浓度为C1、C2的微量元素1、2的总分配系数为D1=5、D2=0.1,则在元素含量的对数坐标图上分离结晶(A,A')和分离熔融作用(C,C’)均为直线关系(即普通坐标中的指数曲线关系),但两者的斜率极不相同。
在分离结晶过程中结晶固相与残留液相中的不相容元素浓度CZ略有增加,但变化范围小;而相容元素浓度c:则急剧降低,且变化范围大,使分离结晶演化线具有负的陡直斜率,固相成分线(A’)平行位于液相成分线(A)的左侧。
曲线m为分离结晶固相与残余液相的混合线。
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地球化学模式读书报告在学习完应用水文地球化学,掌握了应用水文地球化学的基本原理之后,在史老师的指导下进一步学习了地球化学模式,经过课堂上的学习和课后的练习,使我们初步了解了地球化学模式的一些基本概念和要求,并且重点学习和掌握了PHREEQC程序的基本功能,达到了能够应用它来解决一些比较简单的地球化学模式问题的要求,地球化学模式是一个非常好、非常先进的计算工具,因此我们要进一步掌握它,以便能更加熟练地运用。
本文着重介绍一下PHREEQC的基本原理和存在的局限性。
一 PHREEQC简介PHREEQC是由美国地调所开发的程序,现在已改进为2.8版本.由于它的适用性很广,因而是美国应用的最广的一个地球化学模式程序, 在核废料处置研究工作中也常有不少应用。
它是在 PHREEQE[1]的基础上发展而来的。
PHREEQC是一个用C语言编写的软件,适用于地球化学中水方面的计算。
它是近年来发展起来的描述局部平衡反应、动态生物化学反应的水文地球化学模拟软件。
它基于离子团的水模型,可以应用于:(1)物种形成和饱和度的计算;(2)反应途径和平流传输计算,包括不可逆反应、溶液混合、矿物和气态均衡等, 它可以计算沸腾、冷却、围岩蚀变、地下水同热水混合以及蒸发的各种具体特征,能对水中组分的存在形式和化合物的饱和指数进行模拟计算,能对地球化学作用进行正向模拟计算,也能根据规定的地球化学作用来对水化学的成分和性质进行反向模拟计算。
是目前广泛使用的地球化学模拟软件[2]。
二 PHREEQC 模型及原理简介与传统的水化学反应模型相比,目前的 PHREEQC不仅可以描述局部平衡反应,还可以模拟动态生物化学反应以及双重介质中多组分溶质的一维对流 - 弥散过程。
对于多溶质的溶液,PHREEQC 使用了一系列的方程来描述水的活度、离子强度、不同相物质溶解平衡、溶液电荷平衡、元素组分平衡、吸附剂表面的质量守恒等等。
根据用户的输入命令,PHREEQC 将选择其中的某些方程来描述相应的化学反应过程。
这些方程组成的方程组,采用改进的牛顿- 拉斐逊(Newton-Raphson)方法进行迭代求解。
考虑到动态生物和化学反应的复杂多样性, PHREEQC 准许用户用 Basic 语言编写相应的动态反应语句直接嵌入输入文件(或数据库)。
PHREEQC 采用了龙格 - 库塔(Runge-Kutta)法,通过反应速度在时间上的积分来模拟动态反应过程。
PHREEQC 还可以描述双重介质中含有多组分化学反应的一维对流 - 弥散过程。
它采用了分裂算子(split-operator)的技术[3],每个模拟时段内先进行对流项计算,之后进行化学反应项的计算,弥散项的计算,再重新进行化学反应项的计算。
这种方法可以减少数值弥散,对于具有复杂化学反应的溶质运移模拟是比较有效的。
PHREEQC 主要包括数据库、输入文件、标准输出文件和选择性输出文件四部分。
其中数据库文件给出了主要离子、矿物质、吸附交换、动态和平衡化学反应等的表达式和常数。
总结前人的研究经验,PHREEQC共提供了四个数据库供用户进行选择应用。
输入文件是需要用户编写的文本文件,文件给出命令(反应模式)供模型读入并进行模拟,也可以在此文件中对数据库进行修改和特别选择计算输出结果。
标准输出文件是 PHREEQC 在模拟运算过程中的输出结果,选择性输出文件是根据用户需要选择性输出的计算结果[4]。
三 PHREEQC的特点PHREEQC是以离子联系的水化学模型为基础的,可以推算:(1)生成物和饱和系数;(2)涉及到可逆反应以及不可逆反应的批反应和一维(1D)运移计算,可逆反应包括水、矿物/无机溶液、气体、固体溶液、表面络合、离子交换平衡;涉及到的不可逆反应包括指定成分摩尔转换、动态控制反应、溶液混合和温度变化;(3)逆向模拟实验,其中多组的无机物和气体摩尔转换以解释在特定成分不确定范围水体之间混合物的不同。
和第一版相比,PHREEQC的新特点如下:具有在一维运移计算中模拟弥散(或扩散)和滞流区的能力,使用用户确定的速率表达式模拟分子反应,模拟标准的多种成分或非标准的两种成分的固体溶液的沉淀和溶解,模拟定体积气相和定压力气相,考虑表面系数或交换位置随着无机物的溶解和沉淀或者分子反应的变化而变化,自动采用多套收敛参数,打印用户指定量到原始输出文件和(或)适合输入到扩展表格的文件上,以一种与扩展表程序更兼容的形式确定溶解成分等[5]。
四 PHREEQC的局限性1. 水溶液模型PHREEQC用相关的离子和Debye-Hückel方程计算非理想溶液,这种类型的水溶液模型在较低的离子强度下比较合适,但在高离子强度下(海水范围或更高)则会失真。
通过改变Debye-Hückel方程中的离子强度项来扩大其使用范围;通过氯化物平均盐度活度系数来拟合这些参数项(Truesdell and Jones, 1974),这样在氯化钠为主的系统中模型能适应较高的离子强度的水溶液。
但对高离子强度的岁来说,还应考虑该种热力学性质下的具体的化学反应(Pitzer, 1979; Harvie and Weare, 1980; Harvie and others, 1984; Plummer et al., 1988),但这种方法还未加入到PHREEQC中。
另外,数据库缺乏内部的连续性。
因为随程序发布的两个数据库是phreeqc.dat和wareq.dat,与WATEQ4F模型(Ball and Nordstrom, 1991)和NORDSTRO模型(1990)兼容。
但这些数据库中核反应焓来自于各种文献,未曾系统地确定溶液模型中单个,也未曾确定当前数据库中水溶液模型是否与原始的实验数据相适应。
使用时,随程序提供的数据文件可首先考虑,但使用何种水溶液组分和热力学数据则由用户自己确定。
2. 离子交换模型离子交换模型架设交换组分的热力学活度等于它的当量分数,或者用当量分数乘以Debye-Hüc kel活度系数,以次定义交换组分的活度(Appelo, 1994),更加复杂的交换模型还不能实现。
在许多野外研究中,离子交换模拟需要用研究区的介质进行离子交换试验,通过实验获得的数据来确定合适的模型。
3. 表面络合PHREEQC加入了Dzombak 和Morel(1990)发明的双层模型。
双层模型是显式地计算扩散层组成(Borkovec and Westall, 1983)和非静电层表面络合(Davis and Kent, 1990)的模型。
其它模型,如三层、四层模型在PHREEQC中当前仍无法处理,根据Langmuir或Freundlich的等温吸附理论的吸附模拟可以处理成非静电模型的一种特例。
Davis and Kent(1990)评论表面络合模拟时指出使用物质的浓度作为被吸附组分的标准状态在理论上是有问题的。
PHREEQC版本2使用的是表面组分的物质的分数作为起活度而不是物质的浓度。
在标准状态下,这一变化对单齿状表面组分是没有影响的,但对多齿状表面则影响很大。
表面络合位置数目、表面积、被吸附组分、合适的等的确定也是不确定的,世纪末你是需要用实际的野外介质进行实验研究,通过获取的实验数据来确定合适的表面络合模型,并加入PHREEQC 中进行模拟。
4. 固溶液PHREEQC使用Guggenheim方法来确定非理想的二元固溶液(Glynn and Reardon, 1990),尚无法计算非理想的三元固溶液。
可以通过假设为理想状态来模拟良种或更多种成分的固溶液,但是这种理想状态的假设过于简化,除相同元素的同位素假设处于理想状态之外,其他情况不行。
5. 溶质运移模拟模拟一维对流弥散或滞留区中的扩散时,PHREEQC使用的是显式优先差分算法。
当网格划分较粗时,此算法出现数值弥散。
大量的数值弥散取决于反应模型本身,数值弥散在有些情况下,可能较严重,如线性离子交换、表面络合滞留区的扩散,但当化学反应抵消弥散效应时,数值弥散较小。
因此,推荐的做法是逐步模拟。
首先用粗网格尽快获得结果并研究水化学反应过程,最后用细化网格评价数值弥散对反应组分和结果组分的影响。
6. 收敛问题PHREEQC可以发现输入的数据是否存在错误,但不能发现所建立的化学模型的无理性错误。
例如,可通过元素的添加或减少来使溶液达到电荷平衡。
如果元素无电离组分,或者即使元素的浓度减少到零时仍存在电荷平衡,则数值方法不能收敛。
其它的物理性错误有:(1)当想达到某固定浓度时而加入了碱(事实上应加入酸才对);(2)当非碳酸碱度已经超过了数据输入中的总碱度时数值方法不能收敛。
不过它的数值方法已经非常稳定了,所有已知的收敛问题已解决。
偶尔需要使用关键字KNOBS的缩放属性,这种情况只有在总溶解度小于1×10-15mol/kg时才需使用。
7. 逆向模拟与以前的逆向模拟相比,PHREEQC最大的进步是在确定你想模型的处理时引入了非确定性摄制。
然而,由于算法处理小数据的方法问题,这种算法显示出的结果中有矛盾的现象。
通过修改容许度可使算法能弥补这一问题。
此外,PHREEQC中不能处理矿物沉淀时同位素的Rayleigh分馏效应,这也是一个不足之处。
参考文献[1] 毛晓敏刘翔 Barry D A1 PHREEQC 在地下水溶质反应-运移模拟中的应用中图分类号:P641.2 P641.3 文献标识码:A[2] Parkhurst D L,Thorstenson D C,Plummer,L N.PHREEQE-A computer program for geochemical calcu-lations[R]. U. S. Geological Survey Water-Resources Investigations Report 80-96,1980(Revised and reprint-ed August,1990.)[3] Barry D A,Bajracharya K,Carpper M,Prommer H,Cunningham C J. Comparison of split-operator methods for solving coupled chemical non-equilibrium reaction/groundwater transport models[J]. Mathematics and Computers in Simulation,2000,53:113 - 127. [4]张建立,李东艳,贾国东. 大庆齐家水源地 Fe 存在形式的研究[J].水文地质工程地质,1999,26(3)[5] 史维浚孙占学应用水文地球化学原子能出版社 2005年。