地球化學(xué)總復(fù)習(xí)2015

地球化學(xué)總復(fù)習(xí)第一章緒論第二章自然體系中元素的共生結(jié)合規(guī)律第三章自然體系中元素的地球化學(xué)遷移第四章微量元素地球化學(xué)第五章放射性同位素地球化學(xué)第六章穩(wěn)定同位素地球化學(xué)一、地球化學(xué)的定義

地球化學(xué)是研究地球及子系統(tǒng)(含部分宇宙體)的化學(xué)組成、化學(xué)作用和化學(xué)演化的科學(xué)（涂光熾）。二、地球化學(xué)研究的基本問題第一:元素（同位素）在地球及各子系統(tǒng)中的組成（量）第二:元素的共生組合和存在形式（質(zhì)）第三:研究元素的遷移（動(dòng)）第四:研究元素（同位素）的行為第五:元素的地球化學(xué)演化

第一章緒論一、元素地球化學(xué)親和性的定義

在自然體系中元素形成陽(yáng)離子的能力和所顯示出的有選擇地與某種陰離子結(jié)合的特性稱為元素的地球化學(xué)親和性。二、親氧元素與親硫元素的特點(diǎn)

①:離子結(jié)構(gòu)

②:電負(fù)性

③:化學(xué)鍵

④:氧化物的生成熱

⑤:集中分布情況

第二章自然體系中元素的共生結(jié)合規(guī)律三、其它的概念

電負(fù)性、電離能、電子親和能、離子電位。四、元素的地球化學(xué)化學(xué)分類（戈式分類）

親氧（親石）、親硫（親銅）、親鐵、親氣五、類質(zhì)同象的定義某些物質(zhì)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)中的其他質(zhì)點(diǎn)（原子、離子、配離子、分子）所占據(jù)，結(jié)果只引起晶格常數(shù)的微小改變，晶體的構(gòu)造類型、化學(xué)鍵類型等保持不變，這一現(xiàn)象稱為“類質(zhì)同象”。

第二章自然體系中元素的共生結(jié)合規(guī)律六、類質(zhì)同象的置換法則

1.戈式法則（適于離子鍵化合物）①優(yōu)先法則：兩種元素電價(jià)相同，半徑較小者優(yōu)先進(jìn)入礦物晶格。②捕獲允許法則：兩種離子半徑相似而電價(jià)不同時(shí)，較高價(jià)的離子優(yōu)先進(jìn)入礦物晶格。③隱蔽法則：兩個(gè)離子具有相近的半徑和相同的電荷，則它們因豐度的比例來(lái)決定自身的行為，豐度高的主量元素形成獨(dú)立礦物，豐度低的微量元素進(jìn)入礦物晶格，為主量元素所“隱蔽”。

2.林伍德提出對(duì)戈氏法則（更適于非離子鍵化合物）對(duì)于二個(gè)價(jià)數(shù)和離子半徑相似的陽(yáng)離子，具有較低電負(fù)性者將優(yōu)先被結(jié)合，因?yàn)樗鼈冃纬梢环N較強(qiáng)的離子鍵成分較多的化學(xué)鍵。

第二章自然體系中元素的共生結(jié)合規(guī)律一、元素地球化學(xué)遷移的定義當(dāng)元素發(fā)生結(jié)合狀態(tài)變化并伴隨有元素的空間位移時(shí)，稱元素發(fā)生了地球化學(xué)遷移。二、元素地球化學(xué)遷移能力的影響因素

1.內(nèi)因（1）遷移前元素的存在形式（2）晶體化學(xué)鍵類型（3）元素的地球化學(xué)性質(zhì)（半徑、電價(jià)、電負(fù)性、離子電位等）。2.外因（1）體系中組分的濃度（2）溫度、壓力（3）環(huán)境中PH值、Eh值的變化。三、元素的遷移方式機(jī)制：(1)化學(xué)遷移（2）生物遷移（3）機(jī)械遷移物質(zhì)狀態(tài)：(1)固態(tài)物質(zhì)遷移；(2)水溶液形式遷移；(3)膠體形式遷移；(4)巖漿形式遷移；第三章自然體系中元素的地球化學(xué)遷移四、水-巖作用的基本類型

1.氧化還原反應(yīng)2.水解和脫水反應(yīng)3.水合作用4.碳酸鹽化或脫碳酸鹽化5.陽(yáng)離子交換反應(yīng)五、巖漿產(chǎn)生的三種條件

1.溫度的增加

2.壓力的降低

3.體系由無(wú)水轉(zhuǎn)變?yōu)楹畻l件六、其它基本概念

膠體、地球化學(xué)障、造網(wǎng)元素、變網(wǎng)元素第三章自然體系中元素的地球化學(xué)遷移

一、基本概念1.1微量元素的定義1.2微量元素在地質(zhì)體中的賦存型式1.3微量元素分類1.4支配微量元素地球化學(xué)行為的主要物理化學(xué)定律

a.Goldschmidt三定律

b.化學(xué)勢(shì)、逸度、活度

c.固熔體、稀溶液與亨利定律

d.Nernst分配定律與分配系數(shù)（ki=Cis/cil）

e.分配系數(shù)的含義

f.影響分配系數(shù)的主要因素

g.分配系數(shù)的測(cè)定第六章微量元素地球化學(xué)第四章微量元素地球化學(xué)二、巖漿過(guò)程中相容元素與不相容元素的變化特征平衡部分熔融過(guò)程微量元素變化的主要特征不相容元素在溶體中富集， 分配系數(shù)越小，富集程度越高； 部分熔融程度越低，富集程度越高不相容元素在殘留體中虧損 分配系數(shù)越小，虧損程度越高；相容元素在溶體中的含量低于源巖 分配系數(shù)越大，虧損程度越高第六章微量元素地球化學(xué)

分離結(jié)晶作用的早期殘余巖漿瞬時(shí)結(jié)晶相D1迅速降低開始特高，迅速降低D1略升極低

分離結(jié)晶作用的晚期D1幾無(wú)幾無(wú)D1驟升驟升分離結(jié)晶過(guò)程中微量元素變化的主要特征第六章微量元素地球化學(xué)三、稀土元素組成、化學(xué)性質(zhì)及增田-科里爾圖解四、REE配分圖的分類五、稀土元素Eu異常產(chǎn)生的原因

第六章微量元素地球化學(xué)第五章放射性同位素地球化學(xué)一、同位素的概念

原子核內(nèi)質(zhì)子數(shù)Z相同而中子數(shù)N不同的一類核素稱為同位素。二、同位素定年的基本原理

設(shè)衰變產(chǎn)物的子體原子數(shù)為D*

第五章放射性同位素地球化學(xué)三、母體、子體的概念（銣-鍶、釤-釹、鈾-鉛）

母體：放射性核素子體：母體衰變的產(chǎn)物四、銣-鍶等時(shí)線定年需滿足的條件

1）一套巖石系列的不同巖石，由于巖漿結(jié)晶分異作用造成不同巖石的Rb/Sr比值有差異；

2）結(jié)晶分異作用經(jīng)歷的時(shí)間較短，各巖石形成Rb-Sr封閉體系的時(shí)間大致相同。

3）由于同源巖石具有相同的87Sr/86Sr初始同位素比值；

4）自結(jié)晶以來(lái)，每個(gè)樣品都符合定年的基本條件—呈封閉體系。

第五章放射性同位素地球化學(xué)五、同位素測(cè)年的計(jì)算

銣—鍶衰變體系定年方法；鈾-鉛衰變體系定年方法；釤-釹模式年齡的表達(dá)；

一、基本概念同位素效應(yīng)、同位素分餾系數(shù)、δ值、同位素分餾值（包括它們之間的相關(guān)換算）

二、同位素地質(zhì)溫度計(jì)的原理及應(yīng)用

三、大氣降水的氫、氧同位素組成特點(diǎn)

“四個(gè)效應(yīng)”第六章穩(wěn)定同位素地球化學(xué)例題：

計(jì)算高級(jí)變質(zhì)巖（麻粒巖）的變質(zhì)溫度。已知所測(cè)定的石英、透輝石的氧同位素組成分別為+10.2‰和+7.9‰（相對(duì)V-SMOW）。解：1)根據(jù)Chibaetal.(1989)和Javoy(1977)給出石英-透輝石的氧同位素平衡分餾系數(shù)與溫度關(guān)系（見Matthews(1994)提供的表）：103lnα石英-透輝石=2.75(103/T)2在δ18O＞+10‰情況下，最好不用103lnαA-B=δ18OA－δ18OB近似。αA-B=(103+δ18OA)/(103+δ18OB)代入石英和透輝石數(shù)據(jù)，得103lnα石英-透輝石=103ln[(103+10.2)/(103+7.9)]=2.2792)計(jì)算變質(zhì)溫度2.75(103/T)2=2.279解出T來(lái)T=(2.75/2.279)1/2×103=1098(K)將開爾文溫度換算成攝氏溫度T=1098－273=825(℃)因此，我們獲得麻粒巖的變質(zhì)溫度為825℃。注意：１）根據(jù)公式計(jì)算得到的溫度是K氏溫度，一定要轉(zhuǎn)換為攝氏溫度；２）當(dāng)δ值較大時(shí)最好不要用近似公式。例題已知：U=792.1ppm;Th=318.6ppm;Pb=208.2ppm;

Pb同位素組成：204Pb=0.048%(atom);206Pb=80.33%;207Pb=9.00%;2