地球化學(xué)復(fù)習(xí)重點(diǎn)

1、 緒論：1. 地球化學(xué)：地球化學(xué)是研究地球及其子系統(tǒng)(含部分宇宙)的化學(xué)組成、化學(xué)作用和化學(xué)演化的科學(xué).2. 地球化學(xué)研究的基本問題：1 元素（同位素）在地球及各子系統(tǒng)中的組成2 元素的共生組合和存在形式 3 研究元素的遷移 4 研究元素（同位素）的行為 5 元素的地球化學(xué)演化3. 地球化學(xué)的研究思路：“見微而知著”。通過觀察原子、研究元素（同位素），以求認(rèn)識(shí)地球和地質(zhì)作用地球化學(xué)現(xiàn)象。4. 簡述地球化學(xué)的研究方法：A. 野外工作方法：1 宏觀地質(zhì)調(diào)研2 運(yùn)用地球化學(xué)思維觀察、認(rèn)識(shí)地質(zhì)現(xiàn)象3 在地質(zhì)地球化學(xué)觀察的基礎(chǔ)上，根據(jù)目標(biāo)任務(wù)采集各種地球化學(xué)樣品B.室內(nèi)研究方法：4 量的測(cè)定，應(yīng)用精密靈

2、敏的分析測(cè)試方法，以取得元素在各種地質(zhì)體中的含量值5 質(zhì)的研究，也就是元素結(jié)合形態(tài)和賦存狀態(tài)的研究6 動(dòng)的研究，地球化學(xué)作用過程物理化學(xué)條件的測(cè)定和計(jì)算。包括測(cè)定和計(jì)算兩大類。 7 模擬地球化學(xué)過程，進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)。8 測(cè)試數(shù)據(jù)的多元統(tǒng)計(jì)處理和計(jì)算。 第一章：基本概念1. 地球化學(xué)體系：我們把所要研究的對(duì)象看作是一個(gè)地球化學(xué)體系，每個(gè)地球化學(xué)體系都有一定的時(shí)間連續(xù)，具有一定的空間，都處于特定的物理化學(xué)狀態(tài)（T、P等）2. 豐度：一般指的是元素在這個(gè)體系中的相對(duì)含量（平均含量）。3. 分布：元素的分布指的是元素在一個(gè)化學(xué)體系中（太陽、隕石、地球、地殼、某地區(qū)）整體的總的含量特征。4. 分配：元素的

3、分配指的是元素在各地球化學(xué)體系內(nèi)各個(gè)區(qū)域、各個(gè)區(qū)段中的含量。5. 研究元素豐度的意義：1 元素豐度是每一個(gè)地球化學(xué)體系的基本數(shù)據(jù) 以在同一體系中或不同體系中用元素的含量值來進(jìn)行比較，通過縱向（時(shí)間）、橫向（空間）上的比較，了解元素基本特征和動(dòng)態(tài)情況，從而建立起元素集中、分散、遷移等系列的地球化學(xué)概念。是研究地球、研究礦產(chǎn)的重要手段之一。2 研究元素豐度是研究地球化學(xué)基礎(chǔ)理論問題的重要素材之一。宇宙天體是怎樣起源的？地球又是如何形成的？地殼中主要元素為什么與地幔中的主要元素不一樣？生命是怎么產(chǎn)生和演化的？這些研究都離不開地球化學(xué)體系中元素豐度分布特征和分布規(guī)律。6. 獲得太陽元素豐度的主要途徑：

4、光譜分析；直接分析；利用宇宙飛行器分析測(cè)定；研究宇宙射線7. 隕石研究的意義： 它是認(rèn)識(shí)宇宙天體、行星的成分、性質(zhì)及其演化的最易獲取、數(shù)量最大的地外物質(zhì)； 也是認(rèn)識(shí)地球的組成、內(nèi)部構(gòu)造和起源的主要資料來源； 隕石中的60多種有機(jī)化合物是非生物合成的“前生物物質(zhì)”，對(duì)探索生命前期的化學(xué)演化開拓了新的途徑； 可作為某些元素和同位素的標(biāo)準(zhǔn)樣品（稀土元素，鉛、硫同位素）。8. 隕石的類型：隕石主要是由鎳-鐵合金、結(jié)晶硅酸鹽或兩者的混合物所組成，按成份分為三大類鐵隕石石隕石石鐵隕石9. 太陽系元素的豐度特征：1 H和He是豐度最高的兩種元素。這兩種元素的原子幾乎占了太陽中全部原子數(shù)目的98。2 Li、B

5、e和B具有很低的豐度，屬于強(qiáng)虧損的元素（核子結(jié)合能低，形成后易分解），而O和Fe呈現(xiàn)明顯的峰，它們是過剩元素（核子結(jié)合能最高，核子穩(wěn)定） 3 原子序數(shù)較低時(shí)，元素豐度隨原子序數(shù)增大呈指數(shù)遞減，而在原子序數(shù)較大的范圍內(nèi)（Z45）各元素豐度值很相近。4 原子序數(shù)為偶數(shù)的元素其豐度大大高于相鄰原子序數(shù)為奇數(shù)的元素。具有偶數(shù)質(zhì)子數(shù)（A）或偶數(shù)中子數(shù)（N）的核素豐度總是高于具有奇數(shù)A或N的核素，即奇偶規(guī)律。5 四倍規(guī)則：質(zhì)量數(shù)為4的倍數(shù)（即粒子質(zhì)量的倍數(shù)）的核素或同位素具有較高豐度。6 原子序數(shù)(質(zhì)子數(shù))或中子數(shù)是“幻數(shù)”的元素豐度高10. 地殼元素的豐度特征：1 地殼中元素的相對(duì)平均含量是極不均一的，

6、豐度最大的元素是O=47%，與豐度最小的元素Rn=6×10-16相差達(dá)1017倍。前九種元素：O Si Al Fe Ca Na K Mg Ti占98.13% 前五種: 82.58% 前十五種元素占99.61%， 其余元素僅占0.39% 這表明：地殼中只有少數(shù)元素在數(shù)量上起決定作用，而大部分元素居從屬地位。2 對(duì)比地殼、整個(gè)地球和太陽系元素豐度數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，它們?cè)谠刎S度的排序上有很大的不同：太陽系：H<He<O<Ne<N<C<Si<Mg<Fe<S 地球： Fe<O<Mg<Si<Ni<S<Ca<

7、Al<Co<Na 地殼： O<Si<Al<Fe<Ca<Na<K<Mg<Ti<H     地殼和地球與太陽系或宇宙相比，明顯地貧H, He, Ne, N等氣體元素；地殼與整個(gè)地球相比，則地殼中明顯貧Fe和Mg，而富集Al和K和Na。11. 元素在主要巖石類型中的分布：A.主要類型巖漿巖中元素的分配 1Fe，Mg、Cr，Ni、Co和鉑族等，按超基性巖、基性巖、中性巖、酸性巖的順序含量遞減； 2Ca，A1，Ti，V，Mn，Cu和Sc等在基性巖中含量最高，而在超基性巖，中性巖酸性巖中含量降低； 3

8、堿金屬元素K、Na、Li、Rb，Cs及Si，Be、Sr、Ba、Zr、Hf、U、Th、Nb，Ta、W，Mo，Sn，Pb和稀土元素等，隨著由超基性巖向基性巖，中性巖、酸性巖過渡，其含量明顯遞增。堿性巖中K，Na的含量達(dá)最高值；4某些元素在各類巖漿巖中的含量變化不大，例如Ge、Sb、As等B.主要類型沉積巖中元素的分配沉積巖由于處于表生環(huán)境下，元素在各類巖石中的含量變化更加明顯。1堿金屬元素Li，Na、K、Rb，Cs和Si、A1等在頁巖和泥質(zhì)巖中含量最高，碳酸鹽巖中最低，含量之差常達(dá)10倍(Li，Cs)至數(shù)10倍(K，Na)；2堿土金屬元素Ca、Mg和Sr在碳酸鹽中含量最高，砂巖中最低。與它們的克拉

9、克值相比，在硫酸鹽中的富集程度可達(dá)10至100倍但Mg在深海碳酸鹽沉積物中并不富集，這是因?yàn)镸gCO3溶解度大于CaCO3。由于Mg2+離子在大洋深部環(huán)境能交換微粒長石中的K，形成綠泥石，因而海洋泥質(zhì)沉積物比鈣質(zhì)沉積物相對(duì)富Mg(約高5倍)3過渡族元素Mn，Co，Ni等在深海沉積物中含量高，因而在深海沉積物中形成了巨大的海底錳結(jié)核礦產(chǎn)，并伴有Ni、Co等可供綜合作用。與Mn類似，在深海沉積物中富集的元素還有B、Na、Ba、P、S、Cu、Mo、Pb及鹵素元素F、Cl、Br，I等，它們的含量都高于各自在巖漿巖中含量的最高值。C.變質(zhì)巖中元素的分配各類變質(zhì)巖的化學(xué)成分受原巖(沉積巖和火成巖)的控制一

10、般地說變質(zhì)巖石中元素的含量并不因其變質(zhì)類型和變質(zhì)程度的不同面有明顯差異。 第二章：元素的結(jié)合規(guī)律和賦存形式1. 戈?duì)柕率┟芴氐牡厍蚧瘜W(xué)分類：是以地球的起源和內(nèi)部構(gòu)造的假說為基礎(chǔ)的。他根據(jù)化學(xué)元素的性質(zhì)與其在地球地圈內(nèi)的分配之間的關(guān)系將元素分為五個(gè)地球化學(xué)組： 親石元素； 親銅元素； 親鐵元素； 親氣元素； 親生物元素2.元素的地球化學(xué)親和性：是指在自然體系中元素形成陽離子的能力以及陽離子在自然體系中有選擇地與某陰離子結(jié)合的傾向性。3.元素的地球化學(xué)親和性的原因：1 元素基本化學(xué)性質(zhì):電子構(gòu)型、電負(fù)性、極化力、電離勢(shì)等有關(guān)；2 化合反應(yīng)的能量效應(yīng):元素與氧化合按自由能Gf由高負(fù)值向低負(fù)值順序進(jìn)行

11、。3 與元素的豐度因素：化學(xué)反應(yīng)的制動(dòng)原理.4 元素結(jié)合的物理化學(xué)條件（宏觀上：元素化合反應(yīng)的能量效應(yīng)）4. 元素的地球化學(xué)親和性分類：1 親氧性元素：只有能與氧以離子鍵性結(jié)合的金屬才是親氧元素2 親硫性：只有能與硫結(jié)合形成高度共價(jià)鍵性質(zhì)的金屬才會(huì)顯示親硫傾向3 鐵性元素：元素在自然界以金屬狀態(tài)產(chǎn)出的一種傾向性。5. 地殼中元素的賦存形式：獨(dú)立礦物；超顯微非結(jié)構(gòu)混入物；膠體吸附；與有機(jī)質(zhì)結(jié)合；類質(zhì)同象6. 類質(zhì)同象：在一定的外界條件下結(jié)晶時(shí),晶體中的部分構(gòu)造位置隨機(jī)地被介質(zhì)中的性質(zhì)類似的原子、離子、 配位子、分子等其它質(zhì)點(diǎn)所占據(jù),結(jié)果只引起晶格常數(shù)的微小改變,但晶體的構(gòu)造類型、化學(xué)鍵型等保持不

12、變，這一現(xiàn)象稱為類質(zhì)同象。7. 類質(zhì)同象基本規(guī)律：（1） 戈?duì)柕率┟芴仡愘|(zhì)同象法則只是從相互置換的質(zhì)點(diǎn)的電價(jià)、半徑的角度來進(jìn)行判斷，因此該法則只適用于離子鍵化合物。1 若兩種離子電價(jià)相同、半徑相似,則半徑較小的離子優(yōu)先進(jìn)入晶格。因此，離子半徑較小的元素集中于較早期結(jié)晶的礦物中，而較大離子半徑的元素集中于較晚期結(jié)晶的礦物中。2 若兩種離子半徑相似而電價(jià)不同, 則較高價(jià)離子優(yōu)先進(jìn)入晶格, 集中于較早期結(jié)晶的礦物中，稱為“捕獲”；而較低價(jià)離子集中于較晚期結(jié)晶的礦物中，稱為“容許”。3 若兩種離子電價(jià)相同、半徑相似(隱蔽法則),豐度高的主量元素形成獨(dú)立礦物, 豐度低的微量元素將按豐度比例進(jìn)入主量元素的

13、礦物晶格,即微量元素被主量元素所隱蔽。（2）林伍德補(bǔ)充總結(jié)的類質(zhì)同象規(guī)律:當(dāng)陽離子的離子鍵成分不同時(shí),電負(fù)性小的離子優(yōu)先進(jìn)入晶格,形成較強(qiáng)的、離子鍵成分較多的鍵. (鍵強(qiáng)較高)的鍵，它們優(yōu)先被結(jié)合進(jìn)入礦物晶格。8. 內(nèi)潛同晶:兩種離子濃度大致相等,而一種元素以分散量進(jìn)入另一元素的晶格內(nèi),可以分出主要元素和次要元素時(shí),這時(shí)次要元素就隱蔽在主要元素之中,稱為內(nèi)潛同晶。9. 內(nèi)潛同晶鏈:多個(gè)性質(zhì)相似的元素依次連續(xù)的內(nèi)潛同晶稱為內(nèi)潛同晶鏈。10. 補(bǔ)償類質(zhì)同象：常量元素豐度制約微量元素形成類質(zhì)同象。 第三章：元素的地球化學(xué)遷移1. 元素的地球化學(xué)遷移：元素在地質(zhì)作用中由一種存在形式變?yōu)榱硪环N存在形式,

14、并伴隨著一定的空間位移的運(yùn)動(dòng)過程,叫元素的遷移。2. 交代反應(yīng)：在難溶化合物的飽和溶液中出現(xiàn)能夠形成更低活度積的化合物的離子時(shí)，則原礦物溶解,活度積更低的化合物沉淀，這種作用稱為“交代反應(yīng)”。3. 標(biāo)準(zhǔn)電極電位：氧化一還原電位是一個(gè)相對(duì)值，電化學(xué)中規(guī)定：在25溶液中，氧化態(tài)和還原態(tài)的濃度均為lmol時(shí)，平衡共存所測(cè)出的半反應(yīng)的電極電位稱為標(biāo)準(zhǔn)電極電位，用Eho表示。4. 地球化學(xué)障：在元素遷移過程中，環(huán)境的物理化學(xué)條件發(fā)生了急劇變化，導(dǎo)致介質(zhì)中原來穩(wěn)定遷移的元素其遷移能力下降，元素因形成大量化合物而沉淀，這些引起元素沉淀的條件或因素就稱為地球化學(xué)障。5. 氧化障、還原障：自然界氧化還原反應(yīng)使元

15、素變價(jià)，造成元素性質(zhì)截然改變， 導(dǎo)致元素原有的遷移狀態(tài)在短距離內(nèi)發(fā)生沉淀，這種現(xiàn)象稱為氧化障或還原障。 6. 離子電位：用陽離子的離子電位（）來定性表示,陽離子(包括H+)對(duì)氧(O2-)的爭奪能力的不同。7. 環(huán)境的氧化還原電位：環(huán)境中各種離子間氧化還原反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)的電位，稱之為環(huán)境的氧化還原電位。環(huán)境的氧化還原電位是衡量自然環(huán)境氧化或還原某種元素(離子或原子)能力的量。8. 絡(luò)合物的不穩(wěn)定常數(shù)：絡(luò)合物的平衡常數(shù)稱為絡(luò)合物離解常數(shù)，亦稱絡(luò)合物的不穩(wěn)定常數(shù)，用K不來表示。 9. 同離子效應(yīng)：當(dāng)在難溶化合物的飽和溶液中加入與該化合物有相同離子的易溶化合物時(shí)，原難溶化合物的溶解度將會(huì)降低，稱為共同

16、離子效應(yīng)。同離子效應(yīng)也受活度積原理的制約，是活度積原理在特定條件下的表現(xiàn)。10.元素為什么會(huì)發(fā)生遷移？影響遷移的因素有哪些？u 原因： 地殼中的元素互相結(jié)合組成各種礦物、巖石等，對(duì)于其元素的整個(gè)歷史來看，只是一個(gè)暫時(shí)的片斷，它是在某個(gè)物理化學(xué)條件下，元素相對(duì)穩(wěn)定、相對(duì)靜止的一個(gè)暫時(shí)形式。隨著地殼物質(zhì)的不斷運(yùn)動(dòng)和物理化學(xué)環(huán)境的改變，這種相對(duì)穩(wěn)定性將遭到破壞，元素將以各種方式發(fā)生活化轉(zhuǎn)移，早先形成的礦物、巖石及其組合將不斷轉(zhuǎn)變?yōu)樾碌牡V物、新的巖石和新的組合，相應(yīng)地元素也發(fā)生轉(zhuǎn)移和再分配并以一種新的形式再相對(duì)穩(wěn)定下來。u 影響因素：1 元素遷移前的存在形式：元素原來呈吸附狀態(tài)，則容易發(fā)生遷移；若元素

17、已進(jìn)入到礦物晶格內(nèi)部，形成了獨(dú)立礦物或呈類質(zhì)同象，則難遷移。2 化學(xué)鍵性質(zhì)：離子鍵和分子鍵化合物由于易溶入水溶液，較易遷移；共價(jià)鍵和金屬鍵化合物則較難遷移。3 元素的地球化學(xué)性質(zhì)：離子的電價(jià)、半徑等，它們既決定了元素結(jié)合成化合物時(shí)的化學(xué)鍵性，又控制了元素在水溶液中的遷移形式，對(duì)元素在水介質(zhì)中的穩(wěn)定性有重要影響。4 體系中相伴生組分的類型和濃度5 體系中物理化學(xué)強(qiáng)度參數(shù)的空間變化(濃度差、壓力差、溫度差等)6 環(huán)境的pH和Eh值變化，都會(huì)影響元素的遷移形式和遷移能力11.元素遷移化學(xué)模型的研究方法。a.確定元素發(fā)生遷移；b.觀察元素賦存狀態(tài)：巖石和礦石中礦物組合的變化；c.地質(zhì)作用物理化學(xué)條件的

18、測(cè)算12.舉例說明介質(zhì)的PH值對(duì)元素遷移的控制規(guī)律：(1)介質(zhì)的pH值控制金屬離子的溶解遷移 大部分金屬元素在水體中以氫氧化物的形式存在氧氧化物為堿性組分，它們?cè)谒嵝匀芤褐腥芙猓芤簤A性增強(qiáng)時(shí)將使其沉淀不同元素的氫氧化物發(fā)生沉淀的PH不同，它們的遷移能力將因氫氧化物的沉淀而降低。例如：pH<6,酸性條件下：Ca、Sr、Ba、Cu、Zn、Cd、Cr+3、Fe+2、Mn+2、Ni+2呈離子遷移;pH>7,堿性條件下：Cr+3、Mo+6、V+5、As+5 、Se+6呈高價(jià)離子遷移當(dāng)， pH>7,堿性條件下，也不利于膠體形成。(2)同一元素不同價(jià)態(tài)的氫氧化物沉淀時(shí)的pH值不同: 例如

19、：對(duì)于Fe2+和Fe3+來說生成其氫氧化物的pH值要求不同：FeSO4+2H2O Fe(OH)2+ 2H2SO4 (pH=5.5)Fe2(SO4)3+6H2O 2Fe(OH)3+ 3H2SO4 (pH=2.48) Fe3+只能在強(qiáng)酸性(pH<2.48)水溶液中遷移，一旦pH值增高，F(xiàn)e(OH)3將會(huì)很快沉淀下來。(3) 介質(zhì)pH值的變化控制所有包括H+及OH-反應(yīng)的平衡移動(dòng)方向(電離反應(yīng)、復(fù)分解反應(yīng)、水解、中和及絡(luò)合反應(yīng)) 例如：U氧化一還原反應(yīng)受pH關(guān)系控制 3H2O+2Fe2+(U+6O2)2+=U+4O2+Fe2O3+6H+ H+增加，酸性增加，則平衡向左移，形成(U+6O2)2+

20、 遷移 ; H+減少，堿性增加，則平衡向右移，形成U+4O2 沉淀 .13.舉例說明環(huán)境的Eh值對(duì)元素遷移的控制規(guī)律： 與大氣接觸的各種地表環(huán)境中，O2是過剩組分。 在局部環(huán)境中,氧分壓控制環(huán)境的氧化-還原電位。例如，開闊海面及表層水，PO2=0.21，Eh=+0.3ev;海底有機(jī)質(zhì)堆積區(qū)為缺氧環(huán)境PO2=10-100，Eh=-0.60ev 。水分解放出O2，而地殼中H2O是大量的，水控制了地殼中氧化條件的上限自然界氧化還原環(huán)境的極限是由水的穩(wěn)定場來確定: 水穩(wěn)定上限: 2H2O O2 + 4H+ + 4e Eh0=1.23V Eh0=1.23-0.059pH 其意義是一旦地殼中Eh0>

21、1.23V的半反應(yīng)氧化態(tài)物質(zhì)出現(xiàn) O3+2H+2eH2O+O2 水穩(wěn)定的下限: H22H+2e Eh0=0V，Eh0=-0.59pH 其意義是，當(dāng)?shù)貧ぶ谐霈F(xiàn)Eh0低于0.00V的半反應(yīng)還原態(tài)物質(zhì)出現(xiàn)。 例如：Fe與水反應(yīng): Fe+H2OFe2+2e+O2-+H2 使之氧化為Fe2+，其結(jié)果是Fe耗盡。因此，水對(duì)還原態(tài)物質(zhì)(Fe)是氧化劑。 H2O的穩(wěn)定范圍控制了地殼中元素可能的價(jià)態(tài)。14.研究絡(luò)合物穩(wěn)定性的意義:1 確定元素沉淀的分離和空間上的分帶性。 天然水中存在各種元素的絡(luò)合物，由于其穩(wěn)定性不同，其遷移能力就有差異，這就導(dǎo)致元素遷移時(shí)被搬運(yùn)的距離和沉淀先后的不同，為此，可造成元素沉淀的分離

22、和空間上的分帶性。2 絡(luò)合作用對(duì)元素遷移的影響。K不穩(wěn)愈大，絡(luò)離子愈不穩(wěn)定，電離能力愈強(qiáng)溶液中簡單離子愈多，金屬離子就會(huì)通過化學(xué)反應(yīng)形成難溶的化合物立即沉淀。3 致使地殼中某些性質(zhì)相似元素的分離。地殼中某些性質(zhì)相似的元素緊密共生，但當(dāng)它們形成絡(luò)合物時(shí)，由于絡(luò)合物不穩(wěn)定常數(shù)的差別，導(dǎo)致它們彼此分離。 第四章：微量元素地球化學(xué)1. 微量元素：地球化學(xué)體系中含量低于0.1%,不參加化學(xué)計(jì)量計(jì)算或者服從稀溶液亨利定律的元素稱成為微量元素。2. 能斯特分配定律與分配系數(shù)及其研究意義：1 能斯特分配定律：在一定的溫度和壓力下，微量組份在兩共存相中的活度比為常數(shù)，而與該組分的絕對(duì)濃度無關(guān)，這個(gè)常數(shù)稱為分配系

23、數(shù)，它可以表示一種組分在兩個(gè)共存相中的分配關(guān)系。2 分配系數(shù)：3 研究意義：a. 微量元素分配系數(shù)溫度計(jì)：分配系數(shù)與溫度、壓力有關(guān)；也就是說T、P是常數(shù)時(shí)，KD為常數(shù)。b.定量研究元素的分配：元素分配的微觀理論只能定性地解釋元素的分配關(guān)系，至于具體分配的量是多少，微觀理論無法回答。而應(yīng)用分配系數(shù)，可以具體地計(jì)算共生平衡礦物中的分配量。  c.檢驗(yàn)成巖、成礦過程的平衡性一定溫度、壓力下各相處于平衡時(shí)，元素在共存礦物間的分配系數(shù)為一常數(shù)，可據(jù)此來檢驗(yàn)自然過程是否達(dá)到平衡。d.判別巖漿結(jié)晶過程中微量元素的地球化學(xué)行為   3. 總分配系數(shù)：微量元素在巖石與熔體

24、之間的總分配系數(shù)，常用巖石中所有礦物的分配系數(shù)與巖石中各礦物含量的乘積之和來表達(dá)。4. 相容元素： 當(dāng)固相(結(jié)晶相)和液相(熔體相，流體相)共存時(shí)，若微量元素易進(jìn)入固相，稱為相容元素5. 不相容元素：若微量元素易進(jìn)入液相，稱為不相容元素。6. 微量元素地質(zhì)溫度計(jì)的原理與方法： 原理：在影響分配系數(shù)的各種因素中，溫度是很重要的。分配系數(shù)(KD)與體系溫度的倒數(shù)呈線性關(guān)系： lnKD=-(H/RT)+B 方法：在一定范圍內(nèi)，H可看做常數(shù)，一個(gè)理想的地質(zhì)溫度計(jì)應(yīng)具有盡可能大的H值。在設(shè)計(jì)地質(zhì)溫度計(jì)的步驟：1 需要在不同溫度條件下測(cè)定分配系數(shù)值；2 計(jì)算出微量元素的分配系數(shù)；3 用分配系數(shù)的對(duì)數(shù)值與相

25、對(duì)應(yīng)的絕對(duì)溫度倒數(shù)作圖；4 求出三直線的斜率和截距，求得到一組H和B值；5 根據(jù)直線斜率判別所選元素是否適合做地質(zhì)溫度計(jì)，通常直線的斜率較大時(shí)，表明所選元素兩相間的分配系數(shù)對(duì)溫度均比較敏感，可以作為地質(zhì)溫度計(jì)。7. 巖漿結(jié)晶過程和部分熔融過程的判別方法：根據(jù)平衡部分熔融和分離結(jié)晶作用中微量元素分配的定量模型，可以對(duì)成巖過程進(jìn)行鑒別。判別方法如下。      固液相分配系數(shù)高的相容元素：如Ni,Cr等，在分離結(jié)晶作用過程中它們的濃度變化很大，但在部分熔融過程中則變化緩慢； 固液相分配系數(shù)低的微量元素：如Ta、Th、La、Ce等，它們總分配系數(shù)很低，近于0，與0.20.5比較可忽略不計(jì)（稱為超巖漿元素）。在部分熔融過程中這些元素濃度變化大，但在分離結(jié)晶作用過程中則變化緩慢； 固液相分配系數(shù)中等的微量元素，如HREE、Zr、Hf等，它們的總分配系數(shù)與1比較可忽略不計(jì)（稱親巖漿元素）。對(duì)于平衡部分熔融：CHL=CHo,s / F 和 CML=CMo,s / (DMo+F )式中：CHL為超巖漿元素在液相中的濃度，CML為親巖漿元素在液相中的濃度；C