地球化学课程作业

地球化学作业

资源勘查工程

2014-10

1. 熟悉下列名词的概念：

丰度，地球化学，地球化学体系原始地幔，亏损地幔，地球化学亲和性，亲氧元素，亲硫元素，亲铁元素，类质同象，捕获，容许，隐蔽法则，晶体化学分散，残余富集，晶体场分裂能，晶体场稳定能，八面体择位能，微量元素，能斯特分配定律，分配系数，K D，相容元素，不相容元素，稀土元素，REE，ΣCe，ΣY，δEu，δCe，SMOW，CDT，PDB，同位素封闭温度，结晶年龄，冷却年龄，(87Sr/86Sr) 0，εNd(0)，εNd(t)，T CHUR，T DM，普通铅，原始铅，谐和曲线，等时线，αA－B，△A-B

2.思考下列问题：

地球化学学科的性质及地球化学研究的基本问题是什么？

地球化学学科的研究思路和研究方法有哪些？

地球化学与化学、地球科学其它学科在研究目标和研究方法方面的异同。

太阳系元素丰度的基本特征是什么？

地球化学课程为什么要研究陨石？

地球各圈层化学组成的基本特征是什么？

洋壳与陆壳有何区别？

地幔有哪些类型，其化学组成如何？

亲氧元素和亲硫元素地球化学性质的主要差异是什么？

地壳中元素的赋存形式及其研究方法有哪些？

类质同像规律及研究的地球化学意义有哪些？

晶体场理论对过渡族元素行为的控制具体体现在哪里？

什么叫微量元素、什么是主量（常量）元素？微量元素的主要存在形式有哪些？

能斯特分配定律、能斯特分配系数的概念及其研究意义。

稀土元素的主要特点是什么？其在地球化学体系中行为差异主要表现有哪些方面？

你认为岩浆作用过程中决定元素浓集成矿的主要机制和决定因素是什么？

试分析分离结晶和部分熔融过程中，岩浆元素M和超岩浆元素H的关系。

放射性同位素年龄测定公式，各符号的含义。

利用衰变定律来测定岩石、矿物的年龄，应满足的哪些前提条件？

说明Rb－Sr测年基本原理。说明Sm－Nd法测年基本原理。

试分析U-Th-Pb法测年与普通铅法测年有何异同？

稳定同位素的组成及其表示方法是什么？

同位素地质温度计的基本原理。

计算Ni

在共生橄榄石（Ol ）和普通辉石（Py ）的分配系数（K Py Ni

Ol Ni

Py

Ol Ni

C C =-）。 2．某原始岩浆中Ni 含量为400ppm, Cu 为250ppm ，总分配系数

D Ni =2.6, D Cu =0.45, 根据分异结晶模型，试求出：

①当1一F 分别为0.3、0.6、0.9时，残余熔浆中Ni 、Cu 含量各为多少？

②Ni 、Cu 是否可通过岩浆分异结晶方式使其浓度达到工业品位（Ni=0.3%, Cu=0.4%） ③根据上述结果，你认为Ni 、Cu 要形成有价值工业矿床（岩浆型或热液型），需要什么特殊成矿条件？

3．某地有两个花岗岩体，经采样，测得La 、Sm 含量（ppm ）分别为：

计算并作La/Sm —La 图，根据作图分析这两个花岗岩在岩浆作用上的差异。

4．下表是某地两个样品的稀土元素数据及作为标准的球粒陨石REE 丰度（单位：10-9）：

La

Ce

Pr

Nd

Sm

Eu

Gd

Tb

Dy

Ho

Er

Tm

Yb

Lu

样品1 61.93 82.12 9.88 37.89 5.92 0.81 5.01 0.89 4.25 0.72 1.94 0.57 2.17 0.38 样品2 28.22 71.04 8.91 35.54 6.57 0.56 5.47 1.09 7.27 1.53 4.97 0.83 5.91 0.79 球粒陨石标准值

0.31 0.81 0.12 0.60

0.20 0.07 0.26 0.05 0.32 0.07 0.21 0.03 0.21 0.03

计算样品的下列参数：∑LREE 、∑HREE 、δEu 、δCe 、(La/Yb)N 。

1．某个体系中橄榄石、单斜辉石、斜长石为体系中的结晶矿物，他们的含量分别是：20%、30%、50%，并测出Ni在橄榄石和熔体中的分配系数为10、在单斜辉石和熔体中的分配系数为0.2、在长石和熔体中的分配系数为0.01，求Ni在这个体系中的总分配系数。2．某花岗岩中锆石测得的铅同位素组成为：204Pb 0.048%（原子数），206Pb 80.33%，207Pb

9.00%，208Pb10.63%，测得的长石铅同位素组成为：204Pb∶206Pb∶207Pb∶208Pb

=1.00∶16.25∶15.51∶ 35.73，求206Pb*/204Pb（*表示放射性成因）值。

3．某地伟晶岩脉中的黑云母用K-Ar同位素法定年，测得放射成因40Ar*与40K的比值(40Ar*/40K)=0.00581，已知λe=0.581×10-10/a，λβ=4.962×10-10/a，计算伟晶岩脉的侵入年龄，推测它的地质年代，何代？何纪？（提示：ln(1+X)≈X，不需要用计算工具）4．采用氧同位素地质温度计测温，测得△石英－金红石=5.6‰，计算石英－金红石共生平衡时的温度t=？（℃）。

已知：石英—水体系：10001nα石英－水=2.5×106/T2－1.96

金红石—水体系：10001nα金红石－水=－4.1×106/T2 + 0.96

（式中温度T的单位为K）。

5

并分析这一岩体可能的源区。

6．已知某石英二长岩的年龄为122Ma，实测同位素比值为87Rb/86Sr=0.7964，87Sr/86Sr=0.70222，147Sm/144Nd=0.0833，143Nd/144Nd=0.511855。求同位素初始比值

T，并用єNd—єSr （87Sr/86Sr）和（143Nd/144Nd），єSr（T）、єNd（T），Nd同位素模式年龄Nd

DM 同位素相关图解分析此岩石的可能物质来源。

[基本参数：λ87Rb=1.42×10-11a-1, λ147Sm=0.654×10-11a-1, (143Nd/144Nd) CHUR

(0)=0.512638, (147Sm/144Nd)CHUR (0)=0.1967, (143Nd/144Nd)DM (0)=0.51315, (147Sm/144Nd)DM

(0)=0.21357, (87Rb/86Sr) CHUR (0)=0.0816, (87Sr/86Sr) CHUR (0)=0.7045]

7．画出μ=9.0的增长曲线，利用该图判断下列两个矿床的铅是属于正常铅还是异常铅？并

×10aλ2=9.8485×10a