李秋根《地球化学》专题0 - 绪论-2015-1.pptVIP

* * * * * * * * * * * 二、地球化学研究的内容 2. 研究内容： 5）基础理论问题 元素起源，地球化学过程模拟实验，地球化学定量模型，物理化学、动力学、热力学理论研究等。 三、地球化学学科特点及与其他学科的关系 1） 2） 3）地球化学是研究地球物质成分的科学。 方向拓展 4）化学类基础学科是化学理论基础 三、地球化学学科特点及与其他学科的关系 1、地球化学学科特点 1）研究对象： 地球、地壳、水圈、 大气圈等及其地质作用， 为地球科学的一部分； 2）以化学等为基础，着重于化学运动和作用：观察元素/同位素，研究元素/同位素的含量和状态等以认识地球化学作用 矿物岩石学：由结构构造了解成因（物源、条件、时代） 矿床学：由结构构造了解成因（物源、条件、时代） 构造地质学：由物理运动了解过程（变形样式、变形机制） 古生物学： 由形态获得信息 （生存环境） 三、地球化学学科特点及与其他学科的关系 1、地球化学学科特点 3）理论性与应用性 理论性： 元素分布分配集中分散等，可以建立定量模型, 因此可以进行预测 从化学角度查明过程、原因的理论问题仍有待深化 应用性： 生态环境及其治理、农业生产的产量和质量等 矿产资源的勘探、开发 火山、地震预测等 三、地球化学学科特点及与其他学科的关系 1、地球化学学科特点 4）地球化学与有关学科密切结合和相互渗透，为综合性边缘学科： 可划分为三大领域： 1）理论地球化学：与基础科学交叉结合形成的分支－地球化学的支撑 元素地球化学、同位素地球化学、地球化学热力学、地球化学动力学、有机地球化学、实验地球化学等； 2）应用地球化学：与应用学科相结合－地球化学的社会功能 勘查地球化学、环境地球化学、农业地球化学、城市地球化学、医学健康地球化学、灾害地球化学等， 3）地质作用地球化学：与地质学分支学科相结合的分支－传统地球化学 海洋地球化学、岩石地球化学、矿床地球化学、沉积地球化学、土壤地球化学、构造地球化学、地震地球化学等，目前已向地幔化学、宇宙化学方向拓展。 三、地球化学学科特点及与其他学科的关系 2. 地球化学与研究地球物质成分的矿物学、岩石学、矿床学和化学的关系 1）地球化学是研究元素和同位素在地球、地壳和地质体中演化活动的整个历史；而矿物学、岩石学、矿床学仅研究元素活动历史中的某个阶段； 2）地球化学的是研究自然界，因此其形成条件具有空间上条件的不均一性，时间上单向演化和阶段性，体系的多组分、多变度和开放性； 3）化学主要是在实验室中，它是人为控制的体系，可以任意调节T、P、PH、Eh、C和纯化杂质等，不需要研究分布这类问题。 四、地球化学发展简史 1、地球化学的发展 1）资料积累阶段（萌芽时期）：19世纪 2）独立成型时期（形成系统理论和独立方法时期） 3）蓬勃发展时期：50年代－今 四、地球化学发展简史 1）资料积累阶段（萌芽时期）：19世纪 19世纪，随着人类生产活动的需要：如找矿、采矿、选冶实践，以及地质学理论和原子理论的发展，地球化学资料和认识在矿物学和矿床学研究中迅速积累起来。瑞士化学家许拜恩(1838)就预见到这门学科的必要性和可能性，他说：“……在使描述地质学过渡到地质学以前，必须创立一门新学科，这就是地球化学”。 提出“地球化学”的概念。 1835年 四、地球化学发展简史 2）独立成型时期（形成系统理论和独立方法时期） A、地球化学创建： 20世纪初，地球化学研究主要局限于对地壳、岩石和矿物中的化学成分进行分析统计整理； 以1908年大陆地壳元素的平均含量克拉克值的提出为标准； 代表性人物：地球化学先驱、经验统计方向的创始人：克拉克（1847-1931），美国地质调查所主任化学师(1884)； 系统分析了世界各种岩石等样品，计算了地壳的平均成分(50种元素)； 公认的地球化学经典著作《Data of Geochemistry》（1908）一书，标志着地球化学作为一门独立的学科形成。 ＊＊＊ 勘查地球化学和分析地球化学 四、地球化学发展简史 2）独立成型时期（形成系统理论和独立方法时期） A、地球化学创建： 为了纪念Clarke： （A）国际地球化学学会设立F.W. Clarke Award （B）元素在地壳中的平均含量－称为克拉克值 F.W. Clarke Award历年获奖名单 Hubert L. Barnes 四、地球化学发展简史 2）独立成型时期（形成系统理论和独立方法时期） B、研究积累阶段： 20世纪20-30年代，元素的共生组合与迁移规律研究； 以维尔纳斯基（1863-1945）的《地球