地球化学复习重点研讨.doc

绪论： 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. 地球化学研究的基本问题： 元素（同位素）在地球及各子系统中的组成 元素的共生组合和存在形式 研究元素的迁移 研究元素（同位素）的行为 元素的地球化学演化 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。 简述地球化学的研究方法： 野外工作方法： 宏观地质调研 运用地球化学思维观察、认识地质现象 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： 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 质的研究，也就是元素结合形态和赋存状态的研究 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。 模拟地球化学过程，进行模拟实验。 测试数据的多元统计处理和计算。 第一章：基本概念 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） 丰度：一般指的是元素在这个体系中的相对含量（平均含量）。 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。 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。 研究元素丰度的意义： 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。 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。 获得太阳元素丰度的主要途径： 光谱分析；直接分析；利用宇宙飞行器分析测定；研究宇宙射线 陨石研究的意义： 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）。 陨石的类型： 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，按成份分为三大类 铁陨石 石陨石 石铁陨石 太阳系元素的丰度特征： H和He是丰度最高的两种元素。这两种元素的原子几乎占了太阳中全部原子数目的98％。 Li、Be和B具有很低的丰度，属于强亏损的元素（核子结合能低，形成后易分解），而O和Fe呈现明显的峰，它们是过剩元素（核子结合能最高，核子稳定） 原子序数较低时，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。 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，即奇偶规律。 四倍规则：质量数为4的倍数（即α粒子质量的倍数）的核素或同位素具有较高丰度。 原子序数(质子数)或中子数是“幻数”的元素丰度高 地壳元素的丰度特征： 地壳中元素的相对平均含量是极不均一的，丰度最大的元素是O=47%，与丰度最小的元素Rn=6×10-16相差达1017倍。 前九种元素：O Si Al Fe Ca Na K Mg Ti占98.13% 前五种: 82.58% 前十五种元素占99.61%， 其余元素仅占0.39% 这表明：地壳中只有少数元素在数量上起决定作用，而大部分元素居从属地位。 对比地壳、整个地球和太阳系元素丰度数据发现，它们在元素丰度的排序上有很大的不同： 太阳系：HHeONeNCSiMgFeS 地球： FeOMgSiNiSCaAlCoNa 地壳： OSiAlFeCaNaKMgTiH???? 地壳和地球与太阳系或宇宙相比，明显地贫H, He, Ne, N等气体元素；地壳与整个地 球相比，则地壳中明显贫Fe和Mg，而富集Al和K和Na。 元素在主要岩石类型中的分布： A.主要类型岩浆岩中元素的分配 1．Fe，Mg、Cr，Ni、Co和铂族等，按超基性岩、基性岩、中性岩、酸性岩的顺序含量递减； 2．Ca，A1，Ti，V，Mn，Cu和Sc等在基性岩中含量最高，而在超基性岩，中性岩酸性岩中