基础地化-2课件.ppt

第一节 地球化学研究的基本问题 地球化学研究的基本问题概括起来有五个方面: ??? 第一, 元素(同位素)在地球及各子系统的分布、分配问题：也就是元素和同位素的含量及含量在空间、时间及不同地质产状地质体中的变化。这个问题是地球化学研究的出发点和基础资料,简而言之为“量”的问题。 ??? 第二, 元素的共生组合和存在形式：在化学课本中了解到原子是构成物质的具有独立性质的最小单位,各种原子也构成了宏观的地质体。地质体内各种原子的结合和存在形式不是任意的,不是静态的,而是有条件的、变化的。它们是受着地质作用的物理化学条件控制的,它们是随着地质历史的变动而变化的。因此,元素的共生组合和存在形式是地质作用物理化学条件及变动历史的指示剂。总之就是关于质的问题. 第三,就是元素的迁移,简而言之是“动‘的研究,也就是元素在自然作用中含量和存在形式在时间和空间上的变化。可归纳出元素地球化学迁移的三个要素: ??? ①环境物理化学条件的变化；②元素结合方式的改变；③导致元素在空间上的位移及元素集中、分散的转化。 因此,元素的迁移过程能指示元素发生变化的动态过程，以及各种物理化学条件的制约关系，从而揭示地质、地球化学作用机制 第四,研究元素(同位素）的行为：指的是元素（同位素）在自然界所发生的各种地质作用中的行为。通过行为的研究可能揭示地质体成因机制。 第五,元素的地球化学演化 ??? 人类对于自然界的认识总是在探索与提问中进行的,宇宙、天体是怎样形成、演化的？地球是如何形成、发展的？生命是如何起源的？由C、H、O、N等主要元素构成的人类又是如何产生的？元素又是如何合成的？等等。 1.1 地球化学研究方法的特点 地球化学研究方法的特点： ??? 第一，由于地球化学本质上是属于地球科学，所以其工作方法应遵循地球科学的思维途径，归纳一下有以下几个方面： (1)第一手实际资料来自于对自然地质现象的观察和 研究； ??? (2)在地球的时空结构中整理和综合资料； ??? (3)事实规律的统计性特征； ??? (4)反序地追踪历史； ??? (5)结论的推断性和多解性以及认识的反复深化。 这一切都基于一个根本的出发点，即一切地球化学过程都是寄予宏观的地质作用之中的，基于这个特点，为此要求我们各类地球化学样品必须有明确的地质产状的代表性；地球化学的研究结果应落实到解决地质学认识和应用的实际中去。 第二个特点，要求每个地球化学工作者有一个敏锐的地球化学思维，也就是要善于识别隐藏在各种现象中的地球化学信息，从而揭示地质现象的奥秘。掌握这个特点是一个有过程的，但要认真学习，努力实践。 第三，要具备有定性和定量及鉴别物相的技术和装置。 1.2 地球化学的工作方法 (一)地球化学的野外工作方法 ??? 1.宏观地质调研是地球化学工作的基础，是地球化学研究工作必不可少的重要环节，可以这样形容两者的关系：“皮之不存，毛将焉附”，皮都没有了，毛在哪里长呢？例如查明地质体的时空结构，将为地球化学作用的空间展布和时间顺序提供依据。 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。这一环节关系到地球化学研究工作的成败，为此在样品的布局和采样中必须要注意以下三个问题： ??? ①明确的代表性：代表某一地质作用的产物；代表某一成因的、某种产状的地质体；样品尽量避免后期作用的叠加等。 ②样品的系统性：为了从比较中说明问题，对研究对象在空间上、时间上、不同成因上的样品应构成一个系列。例如研究矿化特征，应控制采集矿体、矿化、背景段的样品；有如环境污染研究，对污染源、污染区、背景区的样品进行系统采集 ??? ③样品的统计性：地球化学现象同其它地质现象一样具有统计性规律，要定量地描述地球化学规律必须用数理统计的方法，因为一两个样品难以有代表意义，必须由一组样品构成，一组样品的数量根据研究对象复杂程度规模大小及测试方法的难易程度而定。 (二)地球化学的室内研究方法 1.“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。它是地球化学研究工作方法的基础和起点。因此对分析方法的要求首先是准确；其次，由于元素在各地质体中的含量是不均匀的，有的高，有的是微量、超微量的，这样对分析方法的第二个要求是高灵敏度，灵敏度一般要达到10-4%～10-7％，现代分析仪器已可以达到地球化学研究所需要的精度和灵敏度，如用化学光谱法测金，灵敏度已可达0.1×10-9，中子活化法的测金灵敏度可达0.04×10-9；又由于地球化学样品数量较大，故对分析方法的的三个要求是快速、成本低。 2.“质”的研究，也就是元素结合形态和赋存状态的研究 。 3