地球化学(复习资料)
地球化学考试复习资料
地球化学考试复习资料第一部分课后习题及答案绪论1. 简要说明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）地球系统中元素的组合和元素的赋存形式；3）地球系统各类自然过程中元素的行为（地球的化学作用）、迁移规律和机理；4）地球的化学演化，即地球历史中元素及同位素的演化历史。
2. 简述地球化学学科的研究思路和研究方法。
1）自然过程在形成宏观地质体的同时也留下了微观踪迹，其中包括了许多地球化学信息；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；3）地球化学问题必须至于地球或其其子系统中进行分析，以系统的组成和状态来约束作用的特征和元素的行为。
地球化学研究方法：反序法和类比法第一章太阳系和地球系统的元素丰度1.简述太阳系元素丰度的基本特征.1）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。
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。
具有偶数质子数（A）或偶数中子数（N）的核素丰度总是高于具有奇数A 或N的核素。
3）质量数为4的倍数的核类或同位素具有较高的丰度，原子序数或中子数为“约数”（2、8、20、50、83、126等）的核类或同位素分布最广、丰度最大。
4）锂、铍、硼元素丰度严重偏低，属于强亏损的元素。
5）氧和铁元素丰度显著偏高，它们是过剩元素。
6）含量最高的元素为H、He，这两种元素的原子几乎占了太阳中全部原子数目的98％。
2.简介地壳元素丰度特征.1）地壳元素丰度差异大：丰度值最大的元素（O）是最小元素（Rn）的1017倍；丰度值最大的三种元素之和达82.58%；丰度值最大的九种元素之和达98.13%；2）地壳元素丰度的分布规律与太阳系基本相同。
与太阳系或宇宙相比，地壳和地球都明显地贫H, He, Ne, N等气体元素；而地壳与整个地球相比，则明显贫Fe和Mg，同时富集Al, K 和Na。
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
地球化学复习资料一1.背景区:地壳中有的地方受到了成矿作用的影响，而有的地方则没有。
化探中将未受成矿作用影响的地区叫做背景区(或称正常区)。
2.地球化学背景:在背景区内各种天然物质中，各种地球化学指标的数值，称为地球化学背景。
3.地球化学异常:在天然物质中某种地球化学指标与其地球化学背景比较，出现显著差异的现象称为地球化学异常。
4.地球化学异常的分类根据地球化学异常与背景的关系分为:正异常:异常数值高于背景上限。
负异常:异常数值低于背景下限。
根据异常规模的大小分为:地球化学省:范围可达几千到几万平方公里。
例如在赞比亚的铜省，铜异常面积约20720km2。
区域异常:从数平方公里到数百平方公里。
例如我国江西德兴铜矿田，铜异常面积为160km2，河南小秦岭地区金成矿区金异常面积为300km2。
局部异常:分布在矿体或矿床周围，从几平方米到几百平方米。
根据异常与矿的关系分为:矿异常:与矿体(矿床)或矿化有关的各类地球化学异常。
它又分为: 矿体(矿床)异常:与矿体(矿床)有关的各类地球化学异常。
矿化异常;与不具工业价值的矿化有关的各类地球化学异常。
非矿异常:与矿体(矿床)、矿化无关的异常。
例如:由它自然作用如成岩作用火山作用等以及人为因素等引起的异常。
根据地球化学异常的成因及赋存的介质不同可分为:原生异常:在成岩或成矿作用中形成并赋存在基岩中的异常，统称原生异常。
其中:原生晕:在成矿作用中形成的，分布于矿体(或矿化)周围基岩中的异常称原生晕。
原生气晕:成矿作用中成晕物质以气态封闭在矿体(或矿化)周围基岩中现在仍以气体形式存在的异常则称为原生气晕。
次生异常:由已形成的岩石或矿体(矿化)及其原生晕在表生带遭到破坏后，经过迁移，重新分配在各种介质中形成的异常，统称次生异常。
根据次生异常赋存的介质的不同又可分为:土壤地球化学异常:凡由岩石或矿体(矿化)及其原生晕破坏后形成的，赋存在土壤中的异常称土壤地球化学异常。
次生晕:土壤中由矿体(矿化)及其原生晕破坏后形成的异常又称次生晕。
地球化学复习资料(二)2024
地球化学复习资料（二）引言概述：地球化学是研究地球及其组成部分的化学性质和过程的学科。
它对于理解地球内部构造、岩石和矿物的形成、地球生态系统以及地球表面和大气层的化学变化非常重要。
本文是地球化学复习资料系列的第二篇，主要介绍地球中元素的分布、地球化学循环、地球化学分析技术等内容。
正文内容：1. 地球元素分布a. 大地构造带来的地球元素差异b. 地壳、地幔和核的元素组成c. 元素富集与稀缺性的原因d. 地球元素的地球化学周期表2. 地球化学循环a. 生物地球化学循环i. 元素在生物圈中的循环过程ii. 包括生物体内和生物体间的循环b. 地球物质循环i. 土壤中的元素循环ii. 水循环、碳循环、氮循环等c. 平衡和非平衡地球化学循环3. 地球化学分析技术a. 主要的地球化学分析方法i. 光谱分析ii. 质谱分析iii. X射线衍射分析iv. 原子吸收光谱分析b. 地球化学样品的采集和准备c. 地球化学数据的处理和解释4. 岩石和矿物的地球化学特征a. 岩石的成分和分类b. 矿物的成分和分类c. 岩石和矿物的地球化学特征对地球演化的指示作用5. 环境地球化学a. 土壤污染的地球化学特征b. 矿物对环境中污染物的吸附和解毒作用c. 环境地球化学的应用与挑战总结：地球化学研究通过对地球元素的分布、地球化学循环、地球化学分析技术以及岩石、矿物的地球化学特征的探索，为我们深入了解地球的内部构造、地球表面和大气层的化学变化以及生态系统的环境问题提供了重要参考。
进一步发展地球化学研究不仅可以更好地了解地球的起源和演化，还能够支持环境保护、资源开发等领域的科学决策和实践。
地球化学复习资料
第一章太阳系元素丰度和元素起源1)类地行星Terrestrial Planets（地球，水星，金星，火星）质量小、密度大体积小、卫星少，以岩石为主，富含Mg, Si, Fe等，亲气元素低2)类木行星Jovian Planets：（木星，土星，天王星，海王星）质量大、密度小体积大、卫星多H，He。
3)行星的化学成分特征随与太阳距离增加1.Fe,Co,Ni,Cr等行星核的元素减少。
2.REE,Ti,V,Th,U,Zr,Hf,Nb,Ta,W,Mo,Re,Pt增多（相对于核）。
3.形成壳-幔的元素Si,Mg,Al,Ca增多。
4.亲铜和碱金属元素Cu,Zn,Pb,Tl,Bi,Ga,Ge,Se,Te,As,Sb,In,Cd,Ag在1.5AU范围内有增多趋势，后减少。
5.氧有向外增多趋势，铁的价态有Fe o=>Fe2+=>Fe3+4)月海无水5)月海——玄武岩或显微辉长岩、钙质斜长石、单斜辉石和钛铁矿---大洋拉斑玄武，但是钛铁的含量高6)月球高地——高地斜长石富铝斜长石高地玄武岩基性斜长石、单斜辉石和钛铁矿石；铁和不透明矿物含量偏低7)克里普岩KREEP: a rock rich in P,REE and K.8)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。
9)陨石是空间化学研究的重要对象，具有重要的研究意义：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也是认识地球的组成、内部构造和起源的主要资料来源；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（稀土元素，铅、硫同位素）。
10)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（siderite）主要由金属Ni, Fe（占98%）和少量其他元素组成（Co, S, P, Cu, Cr, C 等）。
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。
地球化学复习资料
地球化学复习资料地球化学复习资料地球化学是研究地球上各种元素及其在地球内外圈层中的分布、迁移和转化规律的科学。
它不仅是地球科学的重要分支，也是研究地球演化和资源勘探的基础。
在地球化学的学习过程中，我们需要掌握一些重要的知识和概念，下面将对其中的一些内容进行复习。
一、地球的成分和结构地球是由各种元素组成的，主要包括铁、氧、硅、镁等。
这些元素在地球内部以不同的方式分布，形成了地球的结构。
地球可以分为地壳、地幔和地核三个主要部分。
地壳是地球最外层的一层，主要由硅酸盐矿物组成。
地幔是地壳与地核之间的一层，主要由硅、镁、铁等元素组成。
地核是地球的内核，主要由铁和镍等重金属元素组成。
二、地球化学循环地球化学循环是指地球上各种元素在地球内外圈层之间的迁移和转化过程。
地球化学循环可以分为大气圈、水圈、岩石圈和生物圈等几个部分。
大气圈是指地球上的气体层，其中包括氧气、二氧化碳等。
水圈是指地球上的水资源，包括海洋、河流、湖泊等。
岩石圈是指地球上的岩石层，其中包括地壳和地幔。
生物圈是指地球上的生物体，包括植物、动物等。
三、地球化学元素地球化学元素是指地球上各种元素的种类和含量分布。
地球上的元素可以分为常量元素、痕量元素和微量元素等几个类别。
常量元素是地球上含量最丰富的元素，主要包括氧、硅、铝等。
痕量元素是地球上含量较少但对地球化学过程有重要影响的元素，主要包括锰、铜、锌等。
微量元素是地球上含量非常少的元素，主要包括金、银、铂等。
四、地球化学过程地球化学过程是指地球上各种元素在地球内外圈层中的迁移和转化过程。
地球化学过程可以分为地球化学风化、沉积作用、岩浆活动等几个环节。
地球化学风化是指地球上岩石和矿物受到气候、水文等因素的作用而发生分解和溶解的过程。
沉积作用是指地球上岩石和矿物在水体中沉积和沉淀的过程。
岩浆活动是指地球上岩浆从地幔上升到地壳的过程，形成火山和岩浆岩等地质现象。
五、地球化学资源地球化学资源是指地球上含有有用元素和化合物的矿石和矿床。
地球化学复习资料
地球化学复习资料第1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2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地球的组分分异，由元素的性质决定。
元素在周期表中的位置：亲铁元素: 地核亲石元素: 地幔与地壳亲气元素: 大气圈和水圈三、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。
地球化学复习资料讲解
地球化学复习资料绪论1.地球化学：地球化学研究地壳（尽可能整个地球）中的化学成分和化学元素及其同位素在地壳中的分布、分配、共生组合、集中分散及迁移循徊规律、运动形式和全部运动历史的科学。
2.研究对象：地球（、、、、、、）太阳系3.研究内容：①元素的分布、分配②元素集中、分散、共生组合、迁移规律核心：元素的化学作用和变化。
4.学科特点（1）对象：地球、地壳等及地质作用用地球化学方法研究以认识自然作用。
（2）以化学等为基础，着重于化学作用。
矿物岩石学：由结构构造了解成因构造地质学：由物理运动了解过程古生物学：由形态获得信息（3）理论性与应用性理论性：从化学角度查明过程、原因应用性：生态环境及治理、农业。
矿产资源勘探、开发5.地球化学的研究方法I.野外工作方法(1).现场宏观观察：①地质现象的时空结构②查明区内各种地质体的岩石-矿物组成及相关作用关系③由此提供有关地球化学作用的空间展布、时间顺序和相互关系(2)地球化学取样:①代表性②系统性(空间、时间、成因)③统计性..室内研究方法（1）精确灵敏的测试方法（2）研究元素的结合形式和赋存状态（3）作用过程物理化学条件的测定(、、ƒo2、、、)(4)自然作用的时间参数(5)实验室模拟自然过程(6)多元统计计算和建立数学模型6.地球化学的发展趋势经验性→理论化定性→定量单学科研究→多学科结合研究理论和方法的发展使其参与和解决重大科学问题的能力不断增强。
第一章太阳系和地球系统元素的丰度1.太阳系元素组成的研究方法直接采样分析（地壳岩石、陨石等）光谱分析(太阳）由物质的物理性质与成分的对应关系推算（行星）利用飞行器观察、直接测定或取样分析测定气体星云或星际间物质分析研究宇宙射线2.陨石：落到地球上的行星物体碎块，即从行星际空间穿越大气层到达地表的星体残骸3. 陨石的分类4.陨石的化学成分(1)铁陨石：主要由金属(98%)和少量其它矿物如磷铁镍古矿[()3P]、陨硫铁（)、镍碳铁矿（3C)和石墨等组成。
地球化学复习资料
地球化学复习资料1、异戊二烯型化合物：习惯上把链状的萜类叫做异戊二烯型化合物，而把环状的异戊二烯型化合物称为萜类，统称萜类化合物。
2、同位素效应:由于同位素不同引起单质或化合物在物理、化学性质上发生微小变化的现象3、同位素分馏：在各种自然过程中，由于同位素的效应引起同位素的相对含量在不同相之间的变化4、干酪根：沉积物和沉积岩中不溶于非氧化的无机酸、碱和常用有机溶剂的一切有机质。
5、腐殖质：通常用来指土壤和现代沉积物中不能水解的、不溶于有机溶剂的有机质。
6、低熟油：指所有非干酪根晚期热降解成因的各类低温早熟的非常规石油。
7、生物标志物：是沉积物（岩）、原油、油页岩和煤中那些来源于生物体，在有机质演化过程中具有一定稳定性，没有或很少发生变化，基本保存了原始生化组分的碳骨架，记载了原始生物母质特殊分子结构信息的有机化合物。
8、质谱法：是通过研究分子量和离子化的分子碎片来认识分子结构的一种现代分析技术。
9、质谱图：将每一次扫描的记录，应用质荷比对检测器响应值作图，就可以得到由色谱分离的某一种化合物的质谱图。
10、质量色谱图：将所有扫描的记录分别在质荷比一定的情况下，应用保留时间（或扫描数）对响应值作图，得到的就是反应具有不同分子量或构型的一系列化合物的质量色谱图。
11、总离子流图：按到达检测器的离子先后、数量多少排列出的谱图(TIC图)12、生物成因气：指在成岩作用或有机质演化早期阶段，微生物群体的发酵和合成作用形成的以甲烷气体为主的天然气。
13、热成因气：有机质热分解生成的天然气，这里的有机质包括干酪根、煤、可溶有机质和石油。
一．富有机质形成的有利条件富含有机质的沉积形成有几个必要条件，首先需要有充足的有机物供给，有机物主要来自（直接或间接）初级生产者：陆生植物或浮游植物。
其次在沉积环境中水流的速度必须很慢，以至于细粒的有机质得以沉淀聚集。
同时非有机质沉积速度要较慢，以不降低有机质的含量，最后沉积物中的有机质还必须被良好的保存，不被氧化或生物降解。
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地球化学期末考试复习资料一、名词解释（20分）：1、元素地球化学亲和性（p56）：解：在自然体系中元素形成阳离子的能力和所显示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。
2、戈尔德施密特元素地球化学分类：（p83）解：①亲石元素：与氧亲和力强，易溶于硅酸盐熔体，主要集中在岩石圈。
②亲铜元素：与硫的亲和力强，易熔于硫化铁熔体，主要集中在硫化物-氧化物过度圈。
③亲铁元素：易熔于铁，主要集中在铁-镍核。
④亲气元素：具有挥发性或倾向形成易挥发的化合物，主要集中在大气圈。
⑤亲生物元素：主要集中在生物圈。
3、相律(戈尔德施密特相律) （p145）解：相律是反映体系内自由度与组分数和相数间关系的数学表达式。
戈尔德施密特相律：F ≥2，Φ≤ K，F是自由度，F是自由度，Φ是独立组分数。
4、微量元素（p182）解：通常将自然体系中含量低于0.1%的元素称为微量元素。
微量元素以低浓度（活度）为主要特征（相对含量单位常为10-6和10-9）；它们往往不能形成自己的独立矿物，而被容纳在由其他组分所形成的矿物固溶体、熔体或流体相中。
5、镧系收缩（p192）解：REE的配位数和离子半径之间存在相关性，即离子半径愈大，它们占据配位数愈大的位置，反之亦然。
REE的原子容积显示出逐渐和稳定地随原子序数增大而减小的趋势。
这种原子容积的减小在化学上称之为“镧系收缩”。
二、简答题（28分）1、什么是元素克拉克值？（4分）试从找矿和地质环境对人类健康影响两个方面讨论元素克拉克值的地球化学意义（6分）。
解：化学元素在一定自然体系（通常为地壳）中的相对平均含量就是元素克拉克值，又称元素丰度。
元素克拉克值的地球化学意义：①元素克拉克值可用于判断元素在地壳中富集成矿的能力。
元素在矿床中的最低可采品位与克拉克值的比值，称为其浓集系数。
浓集系数低的较容易富集成矿（但也不是绝对的，有的元素集中能力强）。
②现代人体的化学成分是人类长期在自然环境中吸收交换元素并不断进化遗传、变异的结果。
(完整版)地球化学期末复习资料
一．名词解释。
1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。
2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。
3稀有元素：在低壳中分布量较低，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。
4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。
5陨石：从星际空间降落到地球表面上来的行星物体的碎片。
6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.7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。
8八面体择位能(Octahedral site preference energy ）OSPE = CFSEo – CFSEt O-八面体配位场 t—四面体配位场9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。
10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.11同位素：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。
12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。
13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。
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（完整word版）地球化学复习资料球类陨石：主要由基质、球粒、金属和一些特殊矿物集合体等组成。
碳质球类陨石是球粒陨石中的一个特殊类型，含有碳的有机化合物分子，并且主要由含水硅酸盐组成。
CI型陨石为什么能够作为太阳系元素丰度标准？I型碳质球类陨石中难挥发元素的丰度与太阳一致，且未经受热变质作用影响、形成于远离太阳的较低温区域，是最原始的太阳星云凝聚物资。
因而，它能保持着太阳星云中非挥发元素的初始丰度。
第二章复习题1、元素的地球化学亲和性元素地球化学亲和性：主要指阳离子在自然体系中趋向同某种阴离子化合的倾向。
又可指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。
2、戈尔德斯密特的元素地球化学分类1）、亲石元素：离子的最外层电子层具有8电子（S2P6）惰性气体型的稳定结构，与氧容易成键，主要集中于硅酸盐相。
2）、亲铜元素：离子的最外层电子层具有18铜型结构（s2p6d10)在自然界中容易与硫形成化合物，这些元素在分配时，主要分配在硫化物相中。
3）、亲铁元素：离子最外层电子层具有8-18过渡型结构，这种元素同氧、硫的化合能力较差，倾向于形成自然元素，因此，这类元素倾向分配在金属相中4）、亲气元素：原子最外层具有8个电子，原子半径大，具有挥发性或易形成挥发性化合物，主要分布在大气圈中。
5）、亲生物元素：这类元素主要富集在生物圈中。
3、类质同像的概念类质同像概念：某种物质在一定的外界条件下结晶时，晶体中的部分构造位置被介质中的其他质点（原子、离子、络离子或分子）所占据而只引起晶格常数的微小改变，晶格构造类型、化学键类型、离子正负电荷的平衡保持不变或相近，这种现象称类质同像。
5、影响元素类质同像的物理化学条件1）、组份浓度---“补偿类质同像”一种熔体或溶液中如果缺乏某种组份，当从中晶出包含此种组份的矿物时，熔体或溶液中性质与之相似的其他元素就可以类质同像代换的方式加以补充。
2）氧化还原电位.7、电负性；1衡量中性原子得失电子的难以程度2电负性（X）=I（电力能）+E（电子亲和能）3同一周期元素由左到右X值增大，酸碱度与之一致4金属与非金属分界线是元素酸碱性分界线5提供自然反应系中的酸碱度的标准6反映原子的电子层结构特征7决定元素在结合规律中的亲和性与酸碱性8、研究元素类质同像的地球化学意义1）、确定了元素的共生组合。
地球化学复习资料
地球化学复习资料地球化学研究的主要内容：研究自然界（范围）中元素及其同位素（对象）的化学运动（具体问题），并以此来恢复各种地质体和天体的形成历史（目的）具体内容a.自然界元素和同位素的组成（composition）与分布（distribution）b.元素的共生组合规律和赋存形式c.地质运动过程中元素的迁移和循环d.地球化学的基础理论研究e.地球化学的技术方法研究f. 应用地球化学研究地球化学的定义：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。
地球化学的基本工作方法：A．总体研究方法：主要采用“类比”和“反序”的研究方法B．野外工作方法：特别是采样要求：代表性、系统性、统计性一、太阳系的组成和元素丰度（一）了解太阳系组成的研究方法自然体系（地球化学体系）:概念：通常将所要研究的对象总体看做是一个地球化学体系。
特点：一定空间范围、一定物化条件下特定物化状态、时间连续性陨石：落到地球上的行星物体碎块，即从行星际空间穿越大气层到达地表的星体（流星体）残骸. 陨石来源：主要来自小行星带：小行星碎块和崩解的彗星残核，少量来自其它天体陨石分类（石陨石、铁陨石、石-铁陨石三大类，石陨石再分为球粒陨石和无球粒陨石）C1型碳质球粒陨石可用来估计太阳系中非挥发性元素的丰度研究陨石的意义：陨石是目前最易获取和数量最大的地外物质，可用于研究太阳系的物质组成、起源与演化；探索有机质和生命起源；作为地球成分研究的对比标准；研究及防止天体撞击等自然灾害太阳系元素丰度的规律（1）Z（原子序数）<45的元素随原子序数增大丰度呈指数降低，Z>45的元素丰度相近。
（2）原子序数为偶数的元素丰度大大高于相邻的奇数元素。
（3）H,He为丰度最高的元素。
（4）Li,Be,B 丰度异常低，为强亏损元素。
（5）O和Fe为过剩元素。
（6）质量数为4的倍数的核素或同位素具较高丰度地球元素丰度估算方法：(1)陨石类比法(2)地球模型-陨石类比法(3) 地球物理类比法地球元素丰度及其规律：① Fe+O+Si+Mg ≧ 90%；②含量大于1%的元素：Ni,Ca,Al,S；③含量介于0.01%--1%的元素Na,K,Cr,Co,P,Mn,Ti。
地球化学复习资料讲解
地球化学复习资料绪论1.地球化学：地球化学研究地壳（尽可能整个地球）中的化学成分和化学元素及其同位素在地壳中的分布、分配、共生组合associations、集中分散enrichment-dispersion及迁移循徊migration cycles规律、运动形式forms of movement和全部运动历史的科学。
2.研究对象：地球（minerals、rocks、atomsphere、water bodies、crust、mantle、core）太阳系3.研究内容：①元素的分布、分配②元素集中、分散、共生组合、迁移规律----核心：元素的化学作用和变化。
4.学科特点（1）对象：地球、地壳等及地质作用---用地球化学方法研究以认识自然作用。
（2）以化学等为基础，着重于化学作用。
矿物岩石学：由结构构造了解成因构造地质学：由物理运动了解过程古生物学：由形态获得信息（3）理论性与应用性理论性：从化学角度查明过程、原因应用性：生态环境及治理、农业。
矿产资源勘探、开发5.地球化学的研究方法I.野外工作方法(1).现场宏观观察：①地质现象的时空结构②查明区内各种地质体的岩石-矿物组成及相关作用关系③由此提供有关地球化学作用的空间展布、时间顺序和相互关系(2)地球化学取样:①代表性②系统性(空间、时间、成因)③统计性.II.室内研究方法（1）精确灵敏的测试方法（2）研究元素的结合形式和赋存状态（3）作用过程物理化学条件的测定(e.g.pH、Eh、ƒo2、salinity、concentration、ionization strength)(4)自然作用的时间参数(5)实验室模拟自然过程(6)多元统计计算和建立数学模型6.地球化学的发展趋势经验性→理论化定性→定量单学科研究→多学科结合研究理论和方法的发展使其参与和解决重大科学问题的能力不断增强。
第一章太阳系和地球系统元素的丰度1.太阳系元素组成的研究方法直接采样分析（地壳岩石、陨石等）光谱分析(太阳）由物质的物理性质与成分的对应关系推算（行星）利用飞行器观察、直接测定或取样分析测定气体星云或星际间物质分析研究宇宙射线2.陨石：落到地球上的行星物体碎块，即从行星际空间穿越大气层到达地表的星体残骸3. 陨石的分类4.陨石的化学成分(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（FeS)、镍碳铁矿（Fe3C)和石墨等组成。
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第一章
1. 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
1陨石类比法，即用各种陨石的平均成重要依据：（1）用来估计地球整体的平均化学成分。
○
2地球模型和陨石类比法来代表地球的平分或用球粒陨石成分来代表地球的平均化学成分。
○
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。
这种设想成为推测地球内部结构和化学成分的重要依据之一。
（三）碳质球粒陨石的有机化合物成分是研究地球早期生命系统的化学演化及来源的重要依据和信息，在碳质球粒陨石中已发现有机化合物60多种。
有人认为地球早期生命系统的化学演化不一定来源于行星的大气，而有可能来自太阳星云凝聚时已合成的有机质。
2比较太阳系、地球、地壳主要化学元素丰度特征的异同点，说明自然界元素丰度的基本特
征和决定自然体系中元素丰度的最基本因素:（1）特征的异同：太阳系：H>He>O>N>C>Si>Mg>S
地球;Fe>O>Mg>Si>Ni>S>Ca>Al>Ca>Na地壳：O>Si>Al>Fe>Ca>Na>K>Mg>Ti>H硅酸盐在地球表
1个元素丰层富集，较难熔的镁铁硅酸盐和金属铁下沉。
（2）自然界元素丰度的基本特征：○
2原子序数为偶数的同位度随原子序数的增大而呈指数下降；在Z>45之后丰度值又相近。
○
3四倍原则：如O（A=16）素丰度大于奇数者（中子数、质量数同）——奥多-哈根斯法则；○，
4Li、P、B丰度很低，为亏损元素（核子结合能低，形成后易分解）○5Fe质子数为4的倍数○
6原子序数（质子数或中子数）是“幻数”的元素和O过量（核子结合能最高，核子稳定）○
丰度高（氦、氧、钙等：2、8、14、20、2850、82、126）（3）决定自然体系中元素丰度的
1与原子结构有关具有最稳定原子核的元素分布最广，最基本因素：○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。