2.1 元素地球化学分类
查瓦里茨基的元素地球化学分类
查瓦里茨基的元素地球化学分类你知道查瓦里茨基吗？这名字听起来是不是有点拗口？其实啊，这位老兄可厉害了，他搞出来的“元素地球化学分类”可是让地球科学界的小伙伴们都刮目相看。
简单来说，查瓦里茨基把地球上的化学元素分了个类，这对研究地球、研究矿物、研究我们周围的世界都超有帮助的。
大家都知道，地球上的元素多得数不过来，光是这些元素之间如何互相搭配、怎么分布就足够让人头疼的了。
可是查瓦里茨基聪明，他把这些复杂的元素分成了几大类，让我们看待地球的方式变得更加清晰，也让研究者们少走了不少弯路。
你有没有想过，地球的元素是如何“分工合作”的？比如说，我们每天都离不开的氧气，水里也有它的身影，空气里也有它的影子，它的存在就像是地球的一位“常驻明星”，又好像是个无处不在的朋友。
可是，氧气和铁、铜、金这些元素比起来，地位就完全不同了。
你看，铁它大部分都藏在地球的核心，而铜、金则更喜欢在人类的生活中“大显身手”。
在查瓦里茨基的分类中，他把这些元素根据它们的化学特性、在地球中的分布情况进行划分，结果很有意思：有些元素注定就要与“土”打交道，像钙、铝这些“泥土元素”；有些则特别喜欢水，比如钠、钾这些“水元素”；还有些则跟火和气息息相关，比如硅、碳这些“热情分子”。
每种元素都有自己的“喜好”和“地盘”，就好像人一样，各有各的性格和特长，大家各司其职，互相合作，构成了我们所熟悉的这个丰富多彩的世界。
要知道，查瓦里茨基的这个分类方法并不是为了让大家玩个小游戏，而是有着深远的科学意义的。
要是你搞矿业或者搞环境保护，这些分类就能帮你快速找出地球上的元素是怎么分布的。
你如果在某个地方开矿，查瓦里茨基的分类就能告诉你，哪类元素可能会聚集在那个地方，哪类又可能藏在地下深处。
你想找黄金，查瓦里茨基的分类也能帮你定位，因为他早就把黄金放进了一个特别的分类——跟岩浆活动紧密相关的那一类。
听起来很神奇，但其实就是这么简单明了。
你看，查瓦里茨基一举解决了一个困扰学者很久的问题，不得不说，这小子真的很有眼光。
武理化学知识点总结
武理化学知识点总结武理化学是地球化学中的一个重要领域，它研究的是地球中物质的组成、性质和变化规律。
在这个领域中，有许多重要的知识点，包括地球化学元素、地球化学物质循环、地球化学地球历史和地球化学分析方法等。
下面我们来对这些知识点进行总结。
1. 地球化学元素地球化学元素是构成地球的基本物质，它们包括地壳元素、地幔元素和核心元素。
地壳元素主要分布在地壳中，包括氧、硅、铝、铁、钙等元素；地幔元素主要分布在地幔中，包括镁、铁、硅、铝等元素；核心元素主要分布在地球核心中，包括铁、镍等元素。
地球化学元素的分布和演化对地球的结构和性质有重要影响。
2. 地球化学物质循环地球化学物质循环是指地球中物质的流动和演化过程，它包括了岩石圈、大气圈、水圈和生物圈。
岩石圈是地球上岩石的层，它对地球和其他圈层起着重要作用；大气圈是地球上大气层，它对地球气候和环境起着重要作用；水圈是地球上水的层，它对地球生态环境和人类生活起着重要作用；生物圈是地球上生物的层，它对地球生态环境和生物多样性起着重要作用。
地球化学物质循环对地球和生物圈的演化和变化有重要影响。
3. 地球化学地球历史地球化学地球历史是指地球历史演化的地球化学过程，它包括地球演化、生命起源和生态演化等过程。
地球演化是指地球形成和演化的过程，它包括地球的起源和地球的结构演化；生命起源是指生物的起源和演化过程，它包括生命的起源和生物的演化；生态演化是指生物和环境的演化过程，它包括生态环境的变化和生物多样性的演化。
地球化学地球历史对地球演化和生态环境的演化有重要影响。
4. 地球化学分析方法地球化学分析方法是研究地球中物质组成和性质的分析方法，它包括了化学分析、物理分析和仪器分析等方法。
化学分析是通过化学反应和化学性质来分析物质的组成和性质；物理分析是通过物理性质和物理过程来分析物质的组成和性质；仪器分析是通过仪器和设备来分析物质的组成和性质。
地球化学分析方法对地球化学研究和应用有重要意义。
2.1 元素地球化学分类
四、其它分类
2. Nernst配分（分布）系数与元素分类 配分（ 配分 分布） 元素在岩浆部分熔融与 元素在岩浆部分熔融与 结晶分异过程行为差异
i Ds / l
Ci = s Ci l
i Ds / l >1
Dis / l <1
相容元素
不相容元素
四、其它分类
3. 溶解度：可溶性元素 vs. 中等可溶性元素 vs. 不溶元素 溶解度： vs. vs. 4. 化学反应速率：活动（泼）元素 vs. 不活动（泼、惰性） vs. 不活动（ 惰性） 化学反应速率：活动（ 元素； vs. 元素；流体活动性元素 vs. 熔体活动性元素 5. 软硬酸碱理论：酸性元素 vs. 碱性元素 软硬酸碱理论： vs.
地球化学
（Geochemistry） Geochemistry）
中国科学技术大学地球与空间科学学院 2009年 2009年2月24日 24日
地球化学授课提纲（I） 地球化学授课提纲（
第二讲 元素地球化学 2.1. 元素地球化学分类 2.2. 地壳地球化学组成 2.3. 地幔地球化学组成 2.4. 地核地球化学组成 2.5. 地球与太阳系地球化学组成 2.6. 地球化学热力学平衡与微量元素应用
可视化元素周期表网站 /viselements/ /
1. 元素地球化学分类
一、哥尔德施密特分类 二、查瓦里茨基分类 三、费尔斯曼分类 四、其它分类
一、哥尔德施密特分类（1923） 哥尔德施密特分类（1923）
矿化剂元素族、 铁族元素、 矿化剂元素族 、 铁族元素 、 稀有稀土元素 钨钼元素族、 铂族元素、 族 、 钨钼元素族 、 铂族元素 、 硫化物成矿 元素族、 半金属和重化剂族、 元素族 、 半金属和重化剂族 、 重卤素族以 及放射性元素12个族 及放射性元素12个族
《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。
地质学知识：地球化学中的元素分布与演化
地质学知识：地球化学中的元素分布与演化地球化学是研究地球物质的组成、性质、分布和演化的学科。
其中，元素分布与演化是地球化学研究的基本内容之一。
本文将简要介绍元素分布与演化的相关知识。
一、元素分布地球上的元素主要来源于宇宙物质和地球内部物质。
宇宙物质包括星际物质和陨石，其中包含的元素种类很多，主要是氢、氦和锂等轻元素以及碳、氧、氮、铁等重元素。
地球内部物质主要包括地壳、地幔和核，其元素分布也具有明显的层次性。
较轻的元素主要分布在地壳和地幔，包括硅、铝、钙、钾、钠等。
地壳中的元素主要以氧化物、硅酸盐和硫酸盐的形式存在。
而地幔中的元素主要是以硅酸盐和氧化物的形式存在，且含有较多的铁、镁等元素。
重元素主要存在于地球内部核中。
地球核分为外核和内核，外核主要是由铁和镍等元素组成的液态物质，而内核则主要由铁和一些轻元素如硫、氧组成。
地球内部物质的元素分布不均衡，这种不均衡性是地球化学研究的重要内容之一。
二、元素演化元素的演化是指地球上元素来源、变化和分布的历史过程。
元素演化的主要过程包括元素的起源和演化、元素的循环作用以及元素的分布特征。
地球上的元素起源主要有两种观点，一种是大爆炸后形成的宇宙元素在恒星内部聚合，形成新的元素，然后经由恒星飞出到空间中，经过一定的演化过程后，形成了地球上的基本元素。
另一种观点认为，地球上的元素大部分来源于超新星爆炸。
元素的循环作用是指地球系统内元素的相互作用过程，主要包括地球化学循环和物质循环。
其中，地球化学循环包括一系列物质的化学反应和迁移，如氧化还原反应、水文循环、生物地球化学循环等。
物质循环则是指物质在不同介质之间的循环过程，如水、大气、岩石、土壤和生物等介质之间的物质转化过程。
元素的分布特征是指地球上各种元素的分布规律和区域特征。
例如，地壳中铝的含量较高，主要分布在长芦山、横山等地区。
地幔中铁的含量较高，主要分布在太平洋橙色液体等地区。
地球内部核中铁和镍的含量较高，约占地球质量的1/3。
元素地球化学
地质矿产部出自寻找矿产资源的目的，开展了1:和1:比例尺的水系沉积物测量工作，现已分别获457万km2和 18km2的分析数据，但主要集中于东部地区，西部荒漠和人迹罕至的地区数据不多。为了能较全面地反映我国元 素地球化学分布特征，还利用了中国科学院南京土壤研究所和全国环境监总站的土壤资料，以填补部分空白。尽 管介质不同，但都反映了我们现实生化学的创始人之一，挪威的V.M.戈尔德施密特应用灵敏精确的定量光谱法进行了硼、镓、锗、 磷、钛等元素的地球化学研究。
元素地球化学图书1932年，发表了《硼的地球化学》，1954年在他的名著《地球化学》一书中，几乎论述了 所有化学元素的地球化学行为。苏联地球化学家В.И.维尔纳茨基在《地球化学概论》(1934)一书中，论述了碘 和溴的地球化学、游离氧的历史、锰的地球化学史、硅和地壳中的硅酸盐、碳以及放射性元素的地球化学。
研究内容
元素的物理、化学和晶体化学性质 元素地球化学包括元素的原子结构、各种物理及化学参数、晶体化学参数。根据元素的这些参数可以从本质 上阐明它们在各种地质作用过程中的行为特征。 元素在自然界的分布和分配 研究元素在宇宙、星球、陨石及地球中的丰度和元素在地壳中及不同岩石类型中的平均含量，对比分析在各 种地质体中元素分布的不均匀性及其地球化学意义。 元素的迁移形式及元素的赋存状态 探讨地球化学作用中元素的迁移方式、化学反应过程，以及元素迁移活动的温度、压力、酸碱度、氧化还原 电位和能量变化等物理化学条件，揭示元素在自然界中各种赋存形式及其所占的比例等。 元素的演化、循环历史 研究元素在不同时代、不同地质作用过程中的地球化学行为。从空间和时间上把它们起来，便构成元素的演 化历史和循环规律。对每一种元素都可作出定性和定量的循环图解。
地球化学的基本知识
地球化学的基本知识地球化学是研究地球物质成分、构造、演化及其与生命和环境的相互关系的科学。
它涉及到地球物质的地球化学元素和同位素地球化学、地球化学循环和地球化学环境等方面的内容。
在地球科学中，地球化学是一个非常重要的学科，对于我们了解地球内部的构造和演化过程、地球环境问题以及探索地质资源方面都有着重要的作用。
地球化学元素地球化学元素是组成地球物质的最基本成分，它们是地球化学研究的重点。
地球化学元素可分为7类，包括：1. 结构元素：构成地球物质的主体，包括氧、硅、铝、钙、钾、钠、镁等。
2. 生命元素：在生命过程中起重要作用的元素，包括碳、氧、氢、氮、磷、硫等。
3. 外源元素：由于地球物质的外来污染而进入地球大气圈和地表水的元素，包括铜、铅、锌、镉等。
4. 稀有元素：在地球物质中数量较少，但对人类发展有重要作用的元素，包括铀、银、金、铂等。
5. 晶体元素：在矿物中起构成稳定晶体结构的作用，包括铝、硅、钾、钠、钙等。
6. 地壳亏损元素：在地壳中含量很少，经常进入地球内部或者被深海沉积物吸附，包括锆、铪、钨、锂等。
7. 稳定代表元素：是代表不同物质来源的元素，包括铷、锶、氧等。
同位素地球化学同位素指同一元素的不同质量数的原子，它们具有相同的原子序数但是质量不同。
同位素地球化学主要研究同位素的地球化学特征及其在地球环境中的物质循环。
同位素的研究可以揭示地球的起源和演化历程，也可以为寻找矿产资源提供线索，同时还可以在环境研究中提供很多信息。
同位素地球化学有很多研究方向，涵盖了从宏观到微观的各个层面。
其中最常用的应用是同位素地球化学年代学，即利用某些放射性同位素的衰变规律测定岩石和化石的年龄。
同位素地球化学还可以研究地球历史和地质过程中物质的迁移和循环，以及对生态和环境方面的影响。
地球化学循环地球化学循环是指地球物质在各种环境作用下发生的化学反应，并通过不同的地球系统之间相互转移，形成一个复杂的物质循环过程。
元素地球化学
元素地球化学预览说明:预览图片所展示的格式为文档的源格式展示,下载源文件没有水印,内容可编辑和复制元素地球化学第一章：导论◆地球化学的三个主要分支：①元素地球化学②同位素地球化学③实验地球化学◆元素地球化学：是地球化学最主要的分支学科，它通过逐一阐明个别元素的地球化学和宇宙化学特征及其与其它元素的组合关系来研究自然界化学演化规律的学科,是地球化学的传统研究内容和主干学科。
它力求完整地了解元素的地球化学旋回及其演化历史和原因,揭示元素含量变化对自然过程的指示意义◆元素地球化学主要研究内容和任务：（1）每个或每组化学元素的地球化学性质；（2）元素或元素群在自然界的分布、分配情况；（3）元素相互置换、结合、分离的规律和机制；（4）元素的存在形式、组合特点、迁移条件；（5）每个元素的地球化学旋回及其演化历史和原因（6）应用于地球资源、环境和材料的研究、预测、开发和保护。
◆元素地球化学的研究方法：（1）地质研究方法；（2）高灵敏度、高精度、快速和经济的测定和分析手段：ICP-MAS、ICP-AES、X荧光、电子探针等等；（3）各种地球化学模拟实验研究；（4）一些物理化学、热力学等理论的应用；（5）计算机技术在处理大量数据方面的广泛应用。
◆戈尔德施密特的元素地球化学分类：亲铁元素Siderophile：富集于陨石金属相和铁陨石中的化学元素。
它们与氧和硫的结合能力均弱,并易溶于熔融铁中；在地球中相对于地壳和地幔,明显在地核内聚集。
其离子最外层电子数在8～18之间。
典型的秦铁元素有镍、钴、金、铂族元素。
亲石元素lithophile：在陨石硅酸盐相中富集的化学元素;在地球中它们明显富集在地壳内,有较大的氧化自由能。
在自然界中都以氧化物,含氧盐，特别是硅酸盐的形式出现。
如硅、铝、钾、钠、钙、镁、铷、锶、铀、稀土元素等。
其离子最外层电子数为2或8。
亲铜元素chalcophile：在陨石硫化物相和陨硫铁(FeS)中富集的化学元素；在自然界中,它们往往易与S2-结合成硫化物和复杂硫化物。
地球化学元素分布规律研究
地球化学元素分布规律研究地球化学元素是指地球表面和地球内部元素分布及其相互作用的化学成分。
它们是构成地球的基础，也是研究地球演化、岩石圈、水圈、大气圈和生物圈相互作用的重要组成部分。
地球化学元素的分布规律研究对于深入了解地球和人类生存环境的原理、条件和发展趋势具有重要的理论和实践意义。
本文将从类别和分布两个角度探讨地球化学元素的分布规律。
一、类别角度地球化学元素包括17种稀土元素及其总量、P、Ca、Mg、Al、Si、Fe、Na、K等元素。
从分类角度来看，地球化学元素可分为3类：碳、氢、氧等体系元素；地壳元素；岩浆－岩矿元素。
其中，碳和氢是地球上独有的化学元素，是地质研究、煤炭、油气等领域中不可或缺的元素，其分布具有独特性。
在地球上，碳多存在于形成人工建筑、刻字画画等用途的石墨、煤炭和天然气中；氢多存在于水和氢气中；氧则主要存在于水、大气和岩石中。
这些体系元素的分布规律对地球研究和人类生存环境的理解具有重要意义。
地壳元素是地球上地壳或表层非常丰富或最丰富的化学元素。
这些元素多属于多种地质矿物的主要组分，包括硅铝酸盐矿物、氧化物、硫化物、碳酸盐矿物等，它们的分布涵盖了地球岩石圈、水圈和大气圈，甚至包括生物圈。
其中，Si和O是地球上最多的元素，司法化学中非常重要的硅化物矿物、硅酸盐矿物就是以Si和O组成的。
Si和O是地球上超过40%的元素质量的来源。
除了Si和O以外，地壳元素中还包括Al、Fe、Mg、Ca、Na、K、Ti、P等元素，它们的分布在不同岩石中存在差别。
地壳元素的分布规律对于理解地球客观规律和区域地球科学研究具有深远的意义。
岩浆－岩矿元素主要指在熔岩和岩浆中丰富的元素，它们的分布与火山等有关。
这些元素主要有Na、K、Rb、Cs、Ba、Th、U、Sr、La、Ce、Pr、Nd、Sm等稀土元素，部分元素属于高放射性元素。
岩浆－岩矿元素的分布规律对于火山学、地热学和地质学研究有着重要的作用。
二、分布角度根据元素的分布特征，地球上的元素可分为大地原元素、行星元素和石墨烯碎片元素。
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。
土壤环境元素地球化学等级划分标准
土壤环境元素地球化学等级划分标准下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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元素的地球化学分类
元素的地球化学分类
以下是 7 条关于“元素的地球化学分类”的内容：
1. 主量元素呀，就像是地球这个大舞台上的主角！比如说氧，地球的空气中它可占了大头呢，没有它咱可没法顺畅呼吸啊，这多重要哇！
2. 微量元素呢，虽然量少，可千万别小瞧它们呀！像铁，在我们身体里那也是起着大作用呢，缺铁人就容易贫血呀，它们可不就像是隐藏的小功臣嘛！
3. 亲石元素，不就像是地球的宝贝们嘛！像硅，到处都有它的身影，岩石呀、土壤呀，是地球的亲密小伙伴呀！
4. 亲铁元素，那可真是跟铁关系铁着呢！镍就是其中之一呀，想想那些坚硬的合金，不就得有它嘛，是不是很厉害呢？
5. 亲铜元素啊，仿佛是有着独特魅力的那一类！铜元素可不就很典型嘛，电线啦之类的都少不了它，多牛呀！
6. 亲气元素，哇哦，就像是随风飘荡的小精灵呀！比如氦，充在气球里能让气球飞起来，多神奇呀！
7. 放射性元素呢，有点让人既爱又怕呀！铀就是例子呀，它能发电，可又得小心处置，是不是很特别呢？
我觉得元素的地球化学分类真的很有趣也很重要，让我们对地球的组成和各种元素的特性有了更深入的了解呀！。
元素周期表中元素的分类总览(人教版)
元素周期表中元素的分类总览(人教版)
元素周期表是按照元素的原子序数和化学性质进行分类的工具。
下面是元素周期表中元素的分类总览：
主族元素
主族元素是周期表中的1A到8A族元素，它们具有相似的化
学性质和电子结构。
主族元素通常具有明显的金属或非金属特征。
其中，1A和2A族元素为典型金属，可以形成阳离子，而3A到8A 族元素多为非金属。
过渡元素
过渡元素是周期表中的3B到12B族元素，它们的化学性质介
于主族元素和稀土元素之间。
过渡元素通常具有多种氧化态，并且
能够形成复杂的配合物。
它们是化学反应和催化反应中重要的参与者。
稀土元素
稀土元素是周期表中的57-71族元素，它们具有相似的化学性质和电子结构。
稀土元素通常具有较高的熔点和密度，且易于形成稳定的化合物。
它们在照明、磁性材料等领域有广泛的应用。
剥离元素
剥离元素是周期表中的2B、3A和13-17族元素，它们的电子结构具有稳定的外层电子配置。
剥离元素通常具有明显的非金属特征，能够与其他元素形成离子化合物。
奇异元素
奇异元素是周期表中的5B和7B族元素，它们的化学性质略有特殊。
奇异元素通常具有较高的电子亲和力和电负性。
放射性元素
放射性元素是周期表中的核素，它们具有不稳定的原子核并放射出放射线。
放射性元素可分为两类：放射性衰变系列中的元素和人工合成的放射性元素。
上述是元素周期表中元素的主要分类。
通过了解这些分类，我们可以更好地理解元素的性质和特点。
地球化学和地质化学(1)
内 因:
• 能量: • 有关的参数: 电负性（X）、电离势（I）、
电子亲和能（Y）、晶格能（U）; • 空间几何形式: • 有关的参数: 半径（原子、离子）、配位
数、原子和离子极化、最紧密堆积等
本章重点: 元素分配的晶体化学控制；
实质: 元素按化学性质不同选择有利的阴离子与之 结合, 表现为元素在各种共存相间的不均匀分配；
元素以其各自丰度决定的量比参加化学反 应，（实验室: 高纯试剂的有限组分体系， 按理论量比设计的化学反应）
地壳和地球中阴、阳离子总数不相等，阴 离子总数<<阳离子总数，是制约元素结合
3)开放体系
具多变度单向发展演化特征。体系 与环境之间存在充分物质和能量交 换, 因外来成分加入或内部组分排出 不断改变系统内作用性质和条件
3.化学反应的能量效应
元素地球化学亲合性规律服从体系总能量最低法 则。化学反应: AX＋BY BX＋AY，反应式左,右 两方哪个组合的出现取决于能量最低的一方。
SnS+FeO SnO+FeS
反应△GoR值可以通过产物Gof乘以其摩尔系数的 求和减去反应物Gof乘以其摩尔系数的求和得到:
GR0
戈尔德施密特(V.M.Goldschmidt)
• 亲铁元素(siderophile elements): 离子的最外电子层 具有8～18个电子的过渡型结构，易溶解在铁熔体 中。主要集中在铁－镍相的地核中。
• 亲铜元素(chalcophile elements): 离子的最外电子层 具有18个电子(s2p6d10)的铜型结构。与硫的亲合 力强，易熔于硫化铁熔体，故又称为亲硫元素 (sulphophile elements)。主要分布在硫化物相中。
地球化学元素分类
地球化学元素分类地球化学元素分类指的是根据元素在地球中的丰度和地球内部的分布状态来进行的分类。
地球化学元素分类有多种方法，下面将介绍主要的四种分类方法：太阳化学元素分类、地壳化学元素分类、地球内部元素分类和功能元素分类。
地壳化学元素分类是指根据元素在地壳中的相对丰度进行分类。
地壳是地球表面的外部固态壳层，主要由硅酸盐类矿物组成。
根据地球地壳中元素的相对丰度，可以将地壳元素分为两大类：主要元素和微量元素。
主要元素是指在地壳中丰度较高的元素，包括氧、硅、铝、铁、钙、钠、钾等8个元素。
它们在地壳中的含量较高，约占地壳总质量的99.7%。
微量元素是指在地壳中含量较低的元素，包括锡、锰、铜、锌、银、铅等20多种元素。
它们在地壳中的含量较低，却对地壳构造、岩石成因、生物活动等具有重要的影响。
地球内部元素分类是指根据元素在地球内部不同岩石圈层中的分布状态进行分类。
地球由内到外包括内核、外核、地幔和地壳四个圈层。
根据元素在这四个圈层中的分布，可以将地球内部元素分为两类：核物质和地壳物质。
核物质主要由铁、镍等金属元素组成，地核主要由含镍铁矿物组成；地壳物质则由硅酸盐类矿物组成，主要包括氧、硅、铝等主要元素和钙、钠、钾等次要元素。
功能元素分类是指根据元素在生物体内的功能和生物学意义进行分类。
地球上的生物体通过吸收和代谢元素来维持生命活动。
根据元素在生物体内的功能和必需程度，可以将元素分为两类：必需元素和非必需元素。
必需元素是生物体必须吸收并用于维持正常生理功能的元素，如碳、氧、氢、氮、磷、钙、钾等；非必需元素是生物体可以选择性吸收的元素，如锌、碘、铜、铁等。
功能元素分类法对于了解元素在生物体内的作用和生物营养学具有重要意义。
综上所述，地球化学元素分类主要有太阳化学元素分类、地壳化学元素分类、地球内部元素分类和功能元素分类等。
不同的分类方法可以从不同的角度来了解地球元素的分布和作用，对于研究地球化学过程和生命的起源与演化具有重要的科学意义。
地球化学课件元素的分类
Most elements that are siderophile are usually also somewhat chalcophile and visa versa.
Figure 4.Goldschmidt’s Classification
II. Compatible and incompatible Elements
• also an incompatible element,
RARE EARTH ELEMENTS AND Y
➢ PROPERTIES OF REE
➢ 稀土元素在地壳中的分配 ➢ 稀土元素在自然界的分异
稀土元素在周期表中的位置
7.2.2.4 The Rare Earth Elements and Y
元素的氧化物，硫化物，硅酸盐与铁的氧化物、硫化物、硅酸盐的自由能(生成热
States with the lowest free energy are the most stable: a high -ΔG indicates the oxide is much more stable than the metal. Those elements whose oxides have low |ΔG°| are generally chalcophile. Elements whose oxides have -ΔG similar to that FeO combine with oxygen only about as readily as Fe, and are generally siderophile.
我国内蒙白云鄂博稀土矿
2.稀土分类（两分法和三分法）
57La 58Ce 59Pr* 60Nd 61Pm 62Sm 63Eu 64Gd 65Tb 66Dy 67Ho 68Er 69Tm 70Yb 71Lu 39Y
元素地球化学分类
元素地球化学分类
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1. 嘿，你知道元素地球化学分类有主量元素这一大类吗？就像咱家里的顶梁柱一样重要！比如氧，它在地球上可太常见啦，哪都有它的身影，几乎无处不在呢！
2. 微量元素也是很关键的呀！这不就像生活中的各种小惊喜，虽然量小但作用可不小呢！像锂，在电池里可是大显身手呢，你说神奇不神奇？
3. 亲，还有金属元素这个分类呢！就如同闪闪发光的宝石，耀眼夺目呀！铜不就是例子嘛，能做成各种精美的器物。
4. 那非金属元素呢，可别小瞧它们呀！这就好比生活里那些默默奉献的角色，不可或缺啊！像碳，咱们的生命可都离不开它，不是吗？
5. 常量元素不也是很特别的嘛！好像是一个稳定的团队，一直发挥着重要作用呢。
钙不就是让我们骨骼强壮的好帮手吗？
6. 痕量元素虽然少，但也超厉害呀！这不就跟隐藏的高手似的，关键时候就展现威力啦！硒就是这样，对健康有着特别的意义。
7. 亲呀，亲呀，还有稀土元素呢！那可是宝贝呀，就像神秘而珍贵的宝藏。
镝在一些高科技领域那可是立下汗马功劳呢！
8. 分散元素也值得一提呀！它们就像散落在各处的星星，看似不起眼但也有自己的光芒呀！锗不就是这样的存在嘛。
9. 嘿，总结一下哈，元素地球化学分类可真是丰富多彩呀！每一类都有着独特的价值和意义，就像我们生活中的各种角色一样，共同构成了这个奇妙的世界！
以上内容仅供参考，你可以根据实际情况进行调整和修改。
元素地球化学分类
元素地球化学分类在元素周期表的基础上，结合元素的自然组合及各种地球化学特征，对化学元素进一步的分类。
它反映了化学元素在自然界的分布规律及其相互间的共生组合特征与其原子结构的密切关系。
元素的地球化学分类较多，被广泛采用的是V.M.戈尔德施密特及A.H.扎瓦里茨基的分类。
戈尔德施密特的分类是以其地球起源和内部构造的假说为基础的，他根据化学元素的性质与其在各地圈内的分配之间的关系，将元素分为4个地球化学组，如图1所示。
①亲石元素，离子最外层具有2个或8个电子，呈惰性气体型稳定结构，与O、F、CL亲合力强，多组成氧化物或含氧盐，特别是硅酸盐,形成大部分造岩矿物,并主要集中在岩石圈；②亲铜元素，离子最外层具有 18个电子的铜型结构，与S、Se、Te亲和力强，多形成硫化物和复杂硫化物；③亲铁元素，离子最外层具有8～18个电子的过渡型结构，与O及S的亲和力均较弱,主要集中在地球深部的铁镍核中；④亲气元素，为惰性气体，呈原子或分子状态集中在地球的大气圈中。
此外，戈尔德施密特还划分出亲生物元素，这些元素多富集在生物圈中。
元素地球化学分类扎瓦里茨基的分类能够从原子结构这一最本质的原因去理解元素在自然界的分布与组合规律。
按这种分类，化学元素被分成 12族（图2）:①氢族；②造岩元素族(Li、Be、Na、Mg、Al、Si、K、Ca、Rb、Sr、Cs和Ba)；③惰性气体族 (He、Ne、Ar、Kr、Xe、Rn)；④挥发分元素族(B、C、N、O、F、P、S、Cl)；⑤铁族(Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni);⑥稀土稀有元素族 (Sc、Y、Zr、Nb、TR、Hf、Ta等)；⑦放射性元素族(Fr、Ra、Ac、Th、Pa、U等）；⑧钨钼族 (Mo、Tc、W、Re)；⑨铂族(Ru、Rh、Pd、Os、Ir、Pt)；⑩硫化矿床成矿元素族 (Cu、Zn、Ge、Ag、Cd、In、Sn、Au、Hg、Tl、Pb等)； 半金属元素族(As、Sb、Bi、Se、Te、Po)； 重卤素元素族(Br、I、At)。
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亲铁元素
难熔元素 过渡元素 中等挥发元素 高度挥发元素
亲硫（铜）元素 亲硫（
高度挥发元素
亲石元素
难熔元素 过渡元素 中等挥发元素 高度挥发元素
亲气元素
高度挥发元素
二、查瓦里茨基分类
依据 ： 化学元素在自然界分布和共生组合
特征及其在成岩成矿过程行为差异
方法：自然观测＋经验归纳 自然观测＋ 结果 ： 惰性气体族 、 氢族 、 造岩元素族 、 惰性气体族、 氢族、 造岩元素族、
LILE vs. HSFE
10-4大气压条件下50％凝聚温度 大气压条件下50 50％
元素分类 难熔元素 过渡元素 中等挥发元素 高度挥发元素 凝聚温度（ 凝聚温度（K） ≥ 1400 1350 ∼ 1250 1250 ∼ 800 < 800
哥尔德施密特元素地球化学综合分类
名 称 元 素 Mo, Ru, Rh, W, Re, Os, Ir, Pt Fe, Co, Ni, Pd P, Cu, Ga, Ge, As, Ag, Sb, Au Tl, Bi S, Se, Cd, In, Te, Hg, Pb Be, Al, Ca, Ti, V, Sr, Y, Zr, Nb, Ba, REE, Hf, Ta, Th, U Mg, Si, Cr Li, B, Na, K, Mn, Rb, Cs F, Cl, Br, I, Zn H, He, C, N, O, Ne, Ar, Kr, Xe
气元素
一、哥尔德施密特分类 亲铁元素（Siderophile） 亲铁元素（Siderophile）
一、哥尔德施密特分类 亲硫（ 元素（Chalcophile） 亲硫（铜）元素（Chalcophile）
一、哥尔德施密特分类 亲气元素（Atmophile） 亲气元素（Atmophile）
一、哥尔德施密特分类 亲石元素（Lithophile） 亲石元素（Lithophile）
可视化元素周期表网站 /viselements/ /
1. 元素地球化学分类
一、哥尔德施密特分类 二、查瓦里茨基分类 三、费尔斯曼分类 四、其它分类
一、哥尔德施密特分类（1923） 哥尔德施密特分类（1923）
矿化剂元素族、 铁族元素、 矿化剂元素族 、 铁族元素 、 稀有稀土元素 钨钼元素族、 铂族元素、 族 、 钨钼元素族 、 铂族元素 、 硫化物成矿 元素族、 半金属和重化剂族、 元素族 、 半金属和重化剂族 、 重卤素族以 及放射性元素12个族 及放射性元素12个族
三、费尔斯曼分类
依据 ： 化学元素在岩浆地质演化过程行为
地球化学
（Geochemistry） Geochemistry）
中国科学技术大学地球与空间科学学院 2009年 2009年2月24日 24日
地球化学授课提纲（I） 地球化学授课提纲（
第二讲 元素地球化学 2.1. 元素地球化学分类 2.2. 地壳地球化学组成 Байду номын сангаас.3. 地幔地球化学组成 2.4. 地核地球化学组成 2.5. 地球与太阳系地球化学组成 2.6. 地球化学热力学平衡与微量元素应用
差异
方法：自然观测＋经验归纳 自然观测＋ 结果 ： 酸性岩浆元素 、 中性岩浆元素 、 硫 酸性岩浆元素、 中性岩浆元素、
化矿床元素以及超基性岩元素
I
四、其它分类
元素含量高低 主量元素 > 1％ 微量元素 1％ ∼ ppm 痕量元素 ppm ∼ ppt
定义I 不作为体系中任何相主要组份存在的化学元素（ 定义I：不作为体系中任何相主要组份存在的化学元素（P. W. Gast）。 Gast） 定义II：可以用稀溶液定律描述其行为的化学元素。 定义II：可以用稀溶液定律描述其行为的化学元素。 Henry定律 Henry定律：fi＝ki•xi 定律：
方法 II：Mansfeld 含铜天然板岩熔融实验 （ I. II：Mansfeld含铜天然板岩熔融实验 含铜天然板岩熔融实验（
和W. Noddack，Berlin） Noddack，Berlin）
金属Fe；Fe、Cu硫化物 金属Fe；Fe、Cu硫化物；硅酸盐等 硫化物；
结果：亲铁元素 、亲硫（ 铜）元素 、亲石元素、亲 亲铁元素、亲硫（ 元素、亲石元素、
四、其它分类
2. Nernst配分（分布）系数与元素分类 配分（ 配分 分布） 元素在岩浆部分熔融与 元素在岩浆部分熔融与 结晶分异过程行为差异
i Ds / l
Ci = s Ci l
i Ds / l >1
Dis / l <1
相容元素
不相容元素
四、其它分类
3. 溶解度：可溶性元素 vs. 中等可溶性元素 vs. 不溶元素 溶解度： vs. vs. 4. 化学反应速率：活动（泼）元素 vs. 不活动（泼、惰性） vs. 不活动（ 惰性） 化学反应速率：活动（ 元素； vs. 元素；流体活动性元素 vs. 熔体活动性元素 5. 软硬酸碱理论：酸性元素 vs. 碱性元素 软硬酸碱理论： vs.
依据：地球宏观圈层结构＋物相直观猜测 地球宏观圈层结构＋
地核：金属相；地幔：硫化物相；地壳：硅酸盐相； 地核：金属相；地幔：硫化物相；地壳：硅酸盐相； 大气圈： 大气圈：气相
方法I：陨石物相间接分析
金属相：Fe-Ni合金；硫化物相：FeS；硅酸盐相：橄 合金； 金属相：Fe-Ni合金 硫化物相：FeS；硅酸盐相： 榄石、 榄石、辉石等