地球化學(xué)答案

地球化學(xué)答案【篇一：地球化學(xué)課后習(xí)題及答案】球化學(xué)學(xué)科的特點。答題要點：1)地球化學(xué)是地球科學(xué)中的一個二級學(xué)科；2)地球化學(xué)是地質(zhì)學(xué)、化學(xué)和現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物；3)地球化學(xué)既是地球科學(xué)中研究物質(zhì)組成的主干學(xué)科，又是地球科學(xué)中研究物質(zhì)運(yùn)動形式的學(xué)科；地球化學(xué)既需要構(gòu)造地質(zhì)學(xué)、礦物學(xué)、巖石學(xué)作基礎(chǔ)，又能揭示地質(zhì)作用過程的形成和發(fā)展歷史，使地球科學(xué)由定性向定量化發(fā)展；4)地球化學(xué)已形成一個較完整的學(xué)科體系，仍不斷與相關(guān)學(xué)科結(jié)合產(chǎn)生新的分支學(xué)科；5)地球化學(xué)作為地球科學(xué)的支柱學(xué)科，既肩負(fù)著解決當(dāng)代地球科學(xué)面臨的基本理論問題—天體、地球、生命、人類和元素的起源和演化的重大使命，又有責(zé)任為人類社會提供充足的礦產(chǎn)資源和良好的生存環(huán)境。2.簡要說明地球化學(xué)研究的基本問題。答題要點：1)元素及同位素在地球及各子系統(tǒng)中的組成（豐度和分配）；2)元素的共生組合及賦存形式；3)元素的遷移和循環(huán)；4)研究元素（同位素）的行為；5)元素的地球化學(xué)演化。3.簡述地球化學(xué)學(xué)科的研究思路和研究方法。答題要點：研究思路：見微而知著，即通過觀察原子之微，以求認(rèn)識地球和地質(zhì)過程之著。研究方法：一）野外階段：1)宏觀地質(zhì)調(diào)研。明確研究目標(biāo)和任務(wù)，制定計劃；2)運(yùn)用地球化學(xué)思維觀察認(rèn)識地質(zhì)現(xiàn)象；3)采集各種類型的地球化學(xué)樣品。二）室內(nèi)階段：1)“量”的研究，應(yīng)用精密靈敏的分析測試方法，以取得元素在各種地質(zhì)體中的分配量。元素量的研究是地球化學(xué)的基礎(chǔ)和起點，為此，對分析方法的研究的要求：首先是準(zhǔn)確；其次是高靈敏度；第三是快速、成本低；2)“質(zhì)”的研究，即元素的結(jié)合形式和賦存狀態(tài)的鑒定和研究；3)地球化學(xué)作用的物理化學(xué)條件的測定和計算；4)歸納、討論：針對目標(biāo)和任務(wù)進(jìn)行歸納、結(jié)合已有研究成果進(jìn)行討論。4.地球化學(xué)與化學(xué)、地球科學(xué)其它學(xué)科在研究目標(biāo)和研究方法方面的異同。答題要點：地球化學(xué)與與研究地球物質(zhì)成分的礦物、巖石、礦床學(xué)和化學(xué)的關(guān)系如下表從表中我們可以看出：1)地球化學(xué)是研究元素在地球、地殼中演化活動的整個歷史，而礦物、巖石、礦床等學(xué)科僅研究元素全部活動歷中的某個階段；2)地球化學(xué)是在自然界，又具有空間上條件的不均一性，時間上單向演化和階段性，體系的多組分，多變度及總體的開放性；3)地球化學(xué)研究不能脫離基礎(chǔ)地質(zhì)工作，它的一般工作程序仍然是在研究任務(wù)的指導(dǎo)下采用先野外，后室內(nèi)的工作順序，并注意從對地質(zhì)體的觀察來提取化學(xué)作用信息，建立地球化學(xué)研究構(gòu)思。而化學(xué)主要是在實驗室中，它是人為控制的體系，可以任意調(diào)節(jié)t、p、ph、eh、c和純化雜質(zhì)。第一章答案1.概說太陽成份的研究思路和研究方法。答題要點：我們地球所在的太陽系是由太陽、行星、行星物體(宇宙塵、彗星、小行星）組成的，其中太陽的質(zhì)量占太陽系總質(zhì)量的99.8%，其他成員的總和僅為0.2%，所以太陽的成分是研究太陽系成分的關(guān)鍵。獲得太陽系豐度資料的主要途徑有：1)光譜分析，對太陽和其它星體的輻射光譜進(jìn)行定性和定量分析；2)直接分析，如測定地殼巖石、各類隕石和月巖、火星樣品；3)利用宇宙飛行器分析測定星云和星際物質(zhì)及研究宇宙射線。2.簡述太陽系元素豐度的基本特征。答題要點：對太陽系元素的豐度估算各類學(xué)者選取太陽系的物體是不同的。有的是根據(jù)太陽和其它行星光譜資料及隕石化學(xué)成分，有的根據(jù)i型球粒隕石，再加上估算方法不同，得出的結(jié)果也不盡相同。1)氫和氦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)隨元素的原子序數(shù)增大，元素豐度呈指數(shù)下降，原子序數(shù)45的元素，元素豐度變化不明顯；3)原子序數(shù)為偶數(shù)的元素，其元素豐度大于相鄰的奇數(shù)元素；4)鋰、鈹、硼元素豐度嚴(yán)重偏低，氧和鐵元素豐度顯著偏高；這是一種估計值，反映的是目前人類對太陽系的認(rèn)識水平，因此這個估計值不可能是準(zhǔn)確的，隨著人們對太陽系以至于宇宙體系探索的不斷深入，這個估計值會不斷的修正。同時，從總的方面來看，雖然還是很粗略的，但它反映了元素在太陽系分布的總體規(guī)律。3.說說隕石的分類。答題要點：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。按隕石中金屬的含量可將隕石分為三類：1)鐵隕石，主要由金屬ni、fe和少量其它元素組成；2)石隕石，主要由硅酸鹽礦物組成（橄欖石、輝石）。這類隕石可以分為兩類，即決定它們是否含有球粒硅酸鹽結(jié)構(gòu)，分為球粒隕石和無球粒隕石；3)鐵石隕石，鐵石隕石由數(shù)量上大體相等的fe、ni和硅酸鹽礦物組成。4.月球的結(jié)構(gòu)和化學(xué)成分與地球相比有何異同？答題要點：1)月球的主要巖石類型為玄武巖和輝長巖類，沒有花崗巖和沉積巖，但有一種特殊的巖石（克里普巖），是一種含鉀、稀土元素和磷的巖石；2)月球沒有鐵鎳核，也沒有大氣圈和水圈（所以月球表面無風(fēng)化作用）；3)與地球化學(xué)成分相比較，月巖中堿金屬和揮發(fā)性元素，富耐熔元素和稀土元素。5.討論隕石的研究意義。答題要點：研究隕石主要從隕石的成分、年齡、成因出發(fā)，其研究成果不僅對研究太陽系的化學(xué)成分、起源和演化、有機(jī)質(zhì)起源和太陽系空間環(huán)境等有著重要意義，而且對研究地球的形成、組成演化以及地球早期生命系統(tǒng)的化學(xué)演化也有重要意義。1)它是認(rèn)識宇宙天體、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)；2)是認(rèn)識地球的組成、內(nèi)部構(gòu)造和起源的主要資料來源，可以用隕石類比法，地球模型和隕石的類比法來研究地球元素的豐度；3)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)”，對探索生命前期的化學(xué)演化開拓了新的途徑；4)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）。6.地球的結(jié)構(gòu)對于研究和了解地球的總體成分有什么作用？答題要點：地球是由地殼、地幔和地核等不同圈層組成。由于地球物質(zhì)組成具不均一性，不能用地球表層（如地殼）或某一研究區(qū)成分代表地球化學(xué)組成，所以地球的結(jié)構(gòu)模型成為研究地球的總體成分的基礎(chǔ)。7.闡述地球化學(xué)組成的研究方法論。答題要點：一）分層研究法：分別獲取地球各層的成分，按各層的相對質(zhì)量百分比計算地球平均成分；二）總體研究法：1)隕石相成分分類;2)地球相成分分類及不同相成分質(zhì)量百分比;3)據(jù)各相質(zhì)量百分比計算地球平均成分。8.地球的化學(xué)組成的基本特征有哪些？答題要點：首先，地球的元素豐度也遵守太陽系元素豐度的基本規(guī)律（遞減規(guī)律和奇偶規(guī)律）；其次，地球的元素豐度還具有以下特征：1)地球中含量大于10%的元素有fe、o、si、mg；大于1%的元素有ni、s、ca、al；其次為na、k、cr、co、p、mn和ti，可以認(rèn)為地球幾乎是由15種元素組成的；2)與太陽系化學(xué)成分相比，地球富fe、mg、s和貧氣態(tài)物質(zhì)組分；3)與地殼化學(xué)成分相比，地球富mg、fe和貧al、k、na。9.討論地殼元素豐度的研究方法。答題要點：1)克拉克法:收集盡可能多的研究樣品，進(jìn)行系統(tǒng)的樣品分析；將樣品按種類和地區(qū)分組，求平均成分；確定各類樣品的權(quán)值；加權(quán)平均求地殼元素豐度；2)戈爾德斯密特法：挪威南部細(xì)粒冰川粘土；3)維諾格拉多夫法：巖石比例法，用二份酸性巖加一份基性巖；4)泰勒法：花崗巖和玄武巖質(zhì)量比為1:1進(jìn)行計算；5)黎彤法：在計算中國巖漿巖平均化學(xué)成分的基礎(chǔ)上，并采用全球地殼模型，對各構(gòu)造單元的質(zhì)量加權(quán)平均。10.簡介地殼元素豐度特征。答題要點：1)地殼元素豐度差異大：豐度值最大的元素（o）是最小元素（rn）的1017倍；豐度值最大的三種元素之和達(dá)82.58%；豐度值最大的九種元素之和達(dá)98.13%；2)地殼元素豐度的分布規(guī)律與太陽系、地球元素豐度的分布規(guī)律具有類似性，但地殼元素豐度值最大的10個元素與太陽系、地球的相比，其組成及排序有很大的不同。太陽系：hheonencsimgfes地球：feomgsiniscaalcona地殼：osialfecanakmgtih與太陽系或宇宙相比，地殼和地球都明顯貧h,he,ne,n等氣體元素；而地殼與整個地球相比，則明顯貧fe和mg，同時富集al,k和na；3)地殼中元素豐度不是固定不變的，它是不斷變化的開放體系。11.地殼元素豐度特征與太陽系、地球?qū)Ρ日f明什么問題？答題要點：1)元素豐度對元素原子序數(shù)作圖，可看出地殼元素豐度的分布規(guī)律與太陽系的基本相同，說明其形成具有同一性；2)地殼元素豐度值最大的10個元素與太陽系、地球的相比，其組成及排列順序有差別。地殼元素分布規(guī)律與太陽系存在差異是由于在地球形成的過程中輕元素的揮發(fā)產(chǎn)生；而與地球元素分布規(guī)律相比存在差異，則為地球演化過程中元素的重新分配造成，具體表現(xiàn)為較輕易熔的堿金屬鋁硅酸鹽在地球表層富集，而較重的難熔鎂、鐵硅酸鹽和金屬鐵則向深部集中。12.地殼元素豐度值（克拉克值）有何研究意義？答題要點：1)確定了地殼體系的總體特征；2)為研究地球的形成、化學(xué)分異及地球、地殼元素的成因等重大問題提供信息，如大陸地殼化學(xué)組成對殼幔分異的指示；地殼元素的克拉克值在某種程度上影響元素參加許多化學(xué)過程的濃度，從而支配元素的地球化學(xué)行為；限定了自然界的礦物種類及種屬；限制了自然體系的狀態(tài)；對元素親氧性和親硫性的限定；3)元素克拉克值可作為衡量元素相對富集或貧化的標(biāo)尺，如可以為闡明地球化學(xué)?。▓觯┨卣魈峁?biāo)準(zhǔn)；4)根據(jù)地殼元素克拉克值可獲得地殼中不同元素平均比值，可以提供重要的地球化學(xué)信息，如某些元素克拉克比值是相對穩(wěn)定的，一旦某地區(qū)、某地質(zhì)體中的這些元素組比值偏離了地殼正常比值，示蹤著某種地球化學(xué)過程的發(fā)生。13.概述區(qū)域地殼元素豐度的研究意義。2)為研究各類地質(zhì)、地球化學(xué)作用、分析區(qū)域構(gòu)造演化歷史及區(qū)域成礦規(guī)律提供重要的基礎(chǔ)資料；3)為研究區(qū)域生態(tài)環(huán)境，為工業(yè)、農(nóng)業(yè)、畜牧業(yè)、醫(yī)療保健等事業(yè)提供重要信息。14.簡要說明區(qū)域地殼元素豐度的研究方法.答題要點：1)區(qū)域范圍的確定——靶區(qū)的選擇，應(yīng)根據(jù)工作任務(wù)和區(qū)域特征來選擇工作范圍；2)建立區(qū)域地殼結(jié)構(gòu)-組成模型；3)區(qū)域地殼元素豐度的計算方法：（1）分別計算不同類型巖石中元素的平均含量；（2）按不同類型巖石在地殼結(jié)構(gòu)層中的質(zhì)量比，加權(quán)平均計算各結(jié)構(gòu)層的元素豐度；（3）按區(qū)域地殼結(jié)構(gòu)-組成模型計算區(qū)域地殼元素豐度。15.巖漿巖中各巖類元素含量變化規(guī)律如何？答題要點：從超基性巖-基性巖-中性巖-酸性巖：1)fe、mg、ni、co、cr和pt族元素等含量逐步降低；2)ca、al、ti、v、mn、p和se等元素在基性巖中含量最高；3)k、na、si、li、be、rb、ree等元素含量逐漸增高；4)ge、sb、as等元素含量分配變化不明顯。16.簡述沉積巖不同巖類中元素含量變化規(guī)律。答題要點：主量元素變化規(guī)律：隨物源不同而異，與火成巖和變質(zhì)巖相比，在元素均一化的背景下的高度分異現(xiàn)象是沉積巖化學(xué)成分的重要特征。微量元素分布規(guī)律：1)絕大多數(shù)微量元素在頁巖和粘土類巖石中富集，除了在含大量鐵、錳氧化物、氫氧化物，有機(jī)質(zhì)硫化物和暗色巖屑的情況下，微量元素的含量一般按頁巖→粉砂巖→砂巖→碳酸巖→蒸發(fā)巖俄次序相繼降低。只有少量元素例外，如sr、mn、ca主要富集在碳酸巖石中，堿金屬元素和鹵族元素在蒸發(fā)巖中含量較高，si在砂巖中喊來能夠最高等；2)微量元素在富含碳質(zhì)/有機(jī)質(zhì)或瀝青質(zhì)的巖石中的含量明顯增高；3)微量元素在碎屑沉積巖中含量的變化程度與粒度成正比；4)二氧化硅對微量元素的“稀釋作用”；1.親氧元素和親硫元素地球化學(xué)性質(zhì)的主要差異是什么？答題要點：親硫元素（又稱親銅元素）：有18或18＋2的外電子層結(jié)構(gòu)，電負(fù)性較高，與硫形成高度共價鍵，親硫元素和硫結(jié)合生成的硫化物、硫鹽等常常和銅的硫化物共生，易熔于硫化鐵熔體，主要集中于硫化物—氧化物過渡帶；親氧元素（又稱親石元素）：有惰性氣體的電子層結(jié)構(gòu)，即離子的最外電子層具有8電子惰性氣體型（s2p6）的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，電負(fù)性較小，與氧形成高度離子鍵，親氧元素與氧結(jié)合以后形成的氧化物、含氧鹽等礦物是構(gòu)成巖石圈的主要礦物形式，易熔于硅酸鹽熔體，主要集中在巖石圈。以第四周期部分元素的離子為例，如下表：由表可以看出：隨著第四周期從左向右金屬陽離子電負(fù)性增大，元素形成化合物時離子鍵成分減少，共價鍵成分增多，因此元素的親氧傾向性減弱，親硫傾向性增強(qiáng)。2.簡述類質(zhì)同像的基本規(guī)律。答題要點：1)goldschmist類質(zhì)同像法則：該法則從相互置換的質(zhì)點的電價、半徑的角度判斷，適用于離子鍵化合物。（1）若兩種離子電價相同，半徑相似，則半徑較小的離子優(yōu)先進(jìn)入礦物晶格，即較小離子半徑的元素集中于較早期的礦物中，而較大離子半徑的元素集中于較晚期礦物中。（2）若兩種離子半徑相似而電價不同，則較高價離子優(yōu)先進(jìn)入較早結(jié)晶的礦物晶體，集中于較早期的礦物中，稱“捕獲”；較低價離子集中于較晚期的礦物中，稱為被“容許”。（3）隱蔽法則：兩個離子具有相近的半徑和相同的電荷，則它們將按豐度的比例，決定它們的行為，豐度高的主量元素形成獨立礦物，豐度低的微量元素進(jìn)入礦物晶格，為主量元素所“隱蔽”；2)ringwood法則：對于二個價數(shù)和離子半徑相似的陽離子，具有較低電負(fù)性者將優(yōu)先被結(jié)合，因為它們形成一種較強(qiáng)的離子鍵成分較多的化學(xué)鍵，該電負(fù)性法則更適用于非離子鍵性化合物。3.闡述類質(zhì)同像的地球化學(xué)意義。答題要點：類質(zhì)同像是自然界化合物中一種十分普遍的現(xiàn)象，它是支配地殼中元素共生組合的一個重要因素，特別是對一些微量元素，是決定它們在自然界活動狀況的主要因素。1)確定了元素的共生組合（包括微量元素和常量元素間的制約、依賴關(guān)系）；2)決定了元素在共生礦物間的分配；3)支配微量元素在交代過程中的行為；4)類質(zhì)同象的元素比值可作為地質(zhì)作用過程和地質(zhì)體成因的標(biāo)志；5)標(biāo)型元素組合；6)影響微量元素的集中或分散（晶體化學(xué)分散或殘余富集）；7)為地質(zhì)找礦及環(huán)境研究服務(wù)。4.簡述地殼中元素的賦存形式及其研究方法。答題要點：1)賦存形式：獨立礦物、類質(zhì)同像形式、超顯微非結(jié)構(gòu)混入物、膠體吸附狀態(tài)和與有機(jī)物結(jié)合的形式?！酒旱厍蚧瘜W(xué)復(fù)習(xí)要點及答案】定義、研究對象、學(xué)科性質(zhì)、研究的基本任務(wù)√定義：韋爾納茨基(蘇)于1922年提出：地球化學(xué)科學(xué)地研究地殼中的化學(xué)元素，即地殼的原子，在可能的范圍內(nèi)也研究整個地球的原子。地球化學(xué)研究原子的歷史、它們在空間上和時間上的分配和運(yùn)動，以及它們在地球上的成因關(guān)系。費(fèi)爾斯曼(蘇)在同年也提出了定義：地球化學(xué)科學(xué)地研究地殼中的化學(xué)元素—原子的歷史及其在自然界各種不同的熱力學(xué)與物理化學(xué)條件下的行為。德國著名的地球化學(xué)家戈爾德施密特于1933年認(rèn)為：地球化學(xué)的主要目的，一方面是定量地確定地球及其各部分的成分，另一方面要發(fā)現(xiàn)控制各種元素分配的規(guī)律。美國地球化學(xué)委員會于1973年對地球化學(xué)的定義為：地球化學(xué)是關(guān)于地球和太陽系的化學(xué)成分及化學(xué)演化的一門科學(xué)，它包括了與它有關(guān)的一切科學(xué)的化學(xué)方面。1985年涂光熾提出的地球化學(xué)定義為：地球化學(xué)是研究地球（包括部分天體）的化學(xué)組成、化學(xué)作用和化學(xué)演化的科學(xué)。研究對象：地球化學(xué)以地球及其子系統(tǒng)為直接研究對象。性質(zhì)：地球系統(tǒng)和太陽系的物質(zhì)運(yùn)動可以表現(xiàn)為力學(xué)的、物理學(xué)的、化學(xué)的和生物學(xué)的運(yùn)動形式，而且各種運(yùn)動形式相互作用，構(gòu)成綜合、復(fù)雜的高級運(yùn)動。對地球及各子系統(tǒng)中各類基礎(chǔ)運(yùn)動形式的綜合研究，是地球科學(xué)的目標(biāo)和任務(wù)。地球物質(zhì)的各種運(yùn)動形式可互相依存、互相制約和互相轉(zhuǎn)化。寓于地球物質(zhì)運(yùn)動中的不同運(yùn)動形式總是相互依存、相互影響和相互制約，有著不可分割的聯(lián)系。地球化學(xué)同地球物理學(xué)和地質(zhì)學(xué)同為地球科學(xué)支持學(xué)科，他們均應(yīng)考慮多種形式運(yùn)動的因素，從而需要寓于地球系統(tǒng)物質(zhì)運(yùn)動中的某種形式基礎(chǔ)運(yùn)動的學(xué)科作為支撐。地球化學(xué)實質(zhì)是研究地球物質(zhì)化學(xué)運(yùn)動的學(xué)科，他的產(chǎn)生與發(fā)展也是應(yīng)地球科學(xué)為了實現(xiàn)自身的現(xiàn)代化，精確而重視吸收現(xiàn)代自然基礎(chǔ)學(xué)科成果的表現(xiàn)之一?；救蝿?wù)：地球化學(xué)的基本任務(wù)為研究地球的化學(xué)組成、化學(xué)作用及化學(xué)演化。2.地球化學(xué)體系3.地球化學(xué)與其他地質(zhì)類學(xué)科的聯(lián)系與區(qū)別地球化學(xué)的實質(zhì)是研究地球物質(zhì)化學(xué)運(yùn)動的學(xué)科，是以地球物質(zhì)運(yùn)動和地質(zhì)運(yùn)動中客觀存在的化學(xué)運(yùn)動形式為依據(jù)，將地學(xué)需要與化學(xué)結(jié)合的邊緣學(xué)科，并不斷吸收現(xiàn)代自然基礎(chǔ)科學(xué)，使之實現(xiàn)自身的現(xiàn)代化和精確化。地球化學(xué)的研究目標(biāo)與其它地球科學(xué)一致，它與其它地球科學(xué)之間只是在解決問題的途徑上有所不同。以地球及其子系統(tǒng)為直接研究對象的地學(xué)類學(xué)科均應(yīng)考慮影響多種運(yùn)動形式的因素，從而需要寓于地球系統(tǒng)物質(zhì)運(yùn)動中的某種形式基礎(chǔ)運(yùn)動的學(xué)科作為支撐。因此，地球化學(xué)與地球物理、地質(zhì)學(xué)同為地球科學(xué)的支撐學(xué)科。第一章1.元素分布與分配概念元素分布是指元素在某個宇宙體或地質(zhì)體(太陽、行星、隕石、地球、地圈、地殼)中的整體(平均)含量。分配是指元素在各宇宙體或地質(zhì)體內(nèi)部不同部分或區(qū)段中的含量。對元素分配進(jìn)行觀察的參考點來自元素的分布。2.元素豐度概念通常將化學(xué)元素在任何宇宙體或地球化學(xué)體系(如地球、地球各圈層或各個地質(zhì)體等)中的平均含量稱之為豐度。3.元素在地殼中的克拉克值和濃度克拉克值概念4.太陽系、地球及地殼中元素豐度的研究方法1）太陽和其它星系的輻射譜線研究2）隕石的研究3）宇航事業(yè)4）根據(jù)星體的密度和行星表面天文觀察資料間接推斷化學(xué)成分5.太陽系、地球及地殼中元素豐度特征并討論它們的異同√太陽系：1）元素的豐度隨著原子序數(shù)增大而降低。在低原子序數(shù)段，元素豐度降低較快；在原子序數(shù)z45的區(qū)間則變?yōu)榻扑骄€。元素豐度與原子核的質(zhì)量數(shù)和中子數(shù)之間也分別存在類似關(guān)系。2）原子序數(shù)為偶數(shù)的元素的豐度明顯高于相鄰原子序數(shù)為奇數(shù)的元素的豐度。同時具有偶數(shù)質(zhì)量數(shù)(a)或偶數(shù)中子數(shù)(n)的同位素或核素的豐度也總是高于相鄰具有奇數(shù)a或n的同位素或核素。3）質(zhì)量數(shù)為4的倍數(shù)的核素或同位素具有較高的豐度，原子序數(shù)或中子數(shù)為“幻數(shù)”(2、8、20、50、83、126等)的核素或同位素分布最廣、豐度最高。4）宇宙(太陽系)中豐度最高的元素為h和he；5）三種低原子序數(shù)的元素li、be和b在豐度曲線上相對周圍的元素表現(xiàn)為明顯虧損，與宇宙形成時這些元素的合成量較少有關(guān)；6）在元素豐度曲線上，相對于周邊元素，fe和o顯示出含量“過?！钡母哓S度特征。太陽系：hheonencsimgfes地球：a地球的成分為原始地幔與地核成分之和。b.地球中豐度最高的四種元素是fe，o，mg，si，他們構(gòu)成了地球總質(zhì)量的93%，地球與球粒隕石具有相似的元素豐度隨揮發(fā)性變化而變化的趨勢，盡管地球相當(dāng)于球粒隕石更虧損。c.地球的fe/al比值為20+（—）2。地球：feomgsiniscaalcona地殼：a.地殼中元素的相對平均含量極不均一。b.隨著原子序數(shù)的增大，元素豐度曲線下降。與太陽系元素分布規(guī)律相似；多數(shù)偶數(shù)元素豐度大于奇數(shù)元素豐度。但這些規(guī)律遠(yuǎn)不如太陽系元素豐度曲線所反映的規(guī)律那么明顯。c.對比地殼、整體地球和太陽系元素豐度特征可發(fā)現(xiàn)，它們在元素豐度的排序上有很大的不同：地殼：osialfecanakmgtihd.現(xiàn)今地殼中元素豐度特征是由元素起源到太陽系、地球、地殼的形成和演化至今漫長時間累積的結(jié)果，并將繼續(xù)發(fā)展變化。6.元素克拉克值的地球化學(xué)意義并舉例說明1）控制元素的地球化學(xué)行為a.支配元素的地球化學(xué)行為例如：地球化學(xué)性質(zhì)相似的堿金屬（豐度高）k,na天然水中高濃度，形成各種獨立礦物（鹽類礦床）（豐度低）rb,cs天然水中極低濃度,不能形成各種獨立礦物，呈分散狀態(tài)。b.限定自然界的礦物種類及種屬實驗室條件下：可合成數(shù)十萬種化合物。自然界：只有3000多種礦物。礦物種屬有限（硅酸鹽25.5%；氧化物、氫氧化物12.7%；其他氧酸23.4%；硫化物、硫酸鹽24.7%；鹵化物5.8%；自然元素4.3%；其它3.3%）c.限制了自然體系的狀態(tài)實驗室條件下：可對體系賦予不同物理化學(xué)狀態(tài)自然界：體系的狀態(tài)受到限制，其中一個重要的因素就是元素豐度的影響o2（游離氧）氧化還原環(huán)境h+(ph)溶液的酸堿度d.對元素親氧性和親硫性的限定在o豐度高、s豐度低的地殼環(huán)境中，ca元素顯然是親氧的。(地殼巖石中鈣的主要礦物有哪些？)在類似地幔的環(huán)境中，隕石缺o富s，能形成cas（褐硫鈣石）2)地殼克拉克值可作為微量元素集中、分散的標(biāo)尺a.可以為闡明地球化學(xué)?。▓觯┨卣魈峁?biāo)準(zhǔn)。環(huán)境：克山病病區(qū)：土壤有效mo、飲水mo含量、主食中mo含量普遍低于地殼背景，導(dǎo)致人體中mo含量水平低，可誘發(fā)地方性心肌病b.指示特征的地球化學(xué)過程某些元素的克拉克比值相對穩(wěn)定，當(dāng)發(fā)現(xiàn)這些元素比值發(fā)生了變化，可指示曾經(jīng)發(fā)生過特定性質(zhì)的地球化學(xué)過程，即元素地球化學(xué)示蹤。在地殼環(huán)境下，比值th/u（3.3~3.5）、k/rb、zr/hf和nb/ta中的元素性質(zhì)相似，難以彼此分離(分異作用)，即有相對穩(wěn)定的比值。若某地區(qū)、某地質(zhì)體中的某元素組比值偏離了地殼正常比值，則意示著某種地質(zhì)過程的發(fā)生。th/u2鈾礦化th/u8-10釷礦化c.濃度克拉克值和濃集系數(shù)濃度克拉克值=某元素在某一地質(zhì)體中平均含量某元素的克拉克值＞1意味該元素在地質(zhì)體中發(fā)生了富集＜1意味該元素在地質(zhì)體中發(fā)生了分散區(qū)域濃度克拉克值=某元素在區(qū)域內(nèi)某一地質(zhì)體中平均含量某區(qū)域元素的豐度值濃集系數(shù)=某元素最低可采品位某元素的克拉克值濃集系數(shù)反映了元素在地殼中傾向于發(fā)生富集的能力：濃集系數(shù)：sb=25000;hg=14000;fe=67.地球和硅酸鹽地球、原始地幔的元素豐度、相互關(guān)系與區(qū)別√1)地球的成分為原始地幔與地核成分之和，難容親石元素在地球中的量與原始地幔中的量相同。2)地幔和地殼圈層的總和成為原始地幔，也成硅酸鹽地球。3)與地球相比，原始地幔復(fù)函fe-ni元素，二缺乏硅酸鹽相。8.區(qū)域地殼豐度的研究方法及研究意義1)它是決定區(qū)域地殼(巖石圈)體系化學(xué)特征的重要基礎(chǔ)數(shù)據(jù)；2)為研究各類地質(zhì)、地球化學(xué)作用、分析區(qū)域構(gòu)造演化歷史及區(qū)域成礦規(guī)律提供重要的基礎(chǔ)資料；3)為研究區(qū)域生態(tài)環(huán)境，為工業(yè)、農(nóng)業(yè)、畜牧業(yè)、醫(yī)療保健等事業(yè)提供重要信息(各省區(qū)的多目標(biāo)地球化學(xué)調(diào)查項目)。9.地殼中各類巖漿巖元素豐度的基本特征大陸地殼在垂向上存在明顯的變質(zhì)分層：上地殼主要由未變質(zhì)至綠片巖相的巖石和花崗質(zhì)侵入體組成；中地殼主要由角閃巖相巖石組成(如英云閃長－奧長花崗－花崗閃長質(zhì)片麻巖)；下地殼主要由麻粒巖相巖石組成。根據(jù)源區(qū)性質(zhì)，大洋玄武巖可分為兩類：產(chǎn)于洋中脊、代表虧損地幔來源的洋中脊玄武巖morb(mid-oceanridgebasalt)；產(chǎn)于大洋盆地、代表富集地幔來源的洋島玄武巖oib(oceanislandbasalt)。大洋地殼與大陸地殼的微量元素組成存在差異：大洋morb和oib都表現(xiàn)出pb的虧損(負(fù)異常)和nb的富集(正異常)，而大陸地殼和來自大陸地殼的俯沖沉積物(gloss，globalsubductingsediment)均具有pb富集和nb虧損。這是區(qū)別大陸和大洋地殼的重要微量元素標(biāo)志。10.地殼中元素分配不均一性的基本特征大陸上地殼具有花崗質(zhì)的總體成分和明顯的eu負(fù)異常；大陸中地殼具有花崗閃長－英云閃長質(zhì)的總體成分，sio2含量介于62.4－69.4%之間；中地殼ree分配模式僅顯示弱的負(fù)eu異?；驔]有eu異常，明顯區(qū)別于大陸上地殼。根據(jù)出露下地殼剖面和麻粒巖地體方法獲得的下地殼成分估值，明顯較根據(jù)麻粒巖包體和地殼生長模型獲得的下地殼成分估值要偏酸性；對來自世界不同地區(qū)的麻粒巖包體進(jìn)行的研究表明，下地殼組成十分不均一，甚至來自同一地點的包體也可能高度不均一。相對于大陸上地殼，其下地殼明顯虧損k和u，不具eu異?；蚓遝u正異常.第二章復(fù)習(xí)題1、元素的地球化學(xué)親和性地球化學(xué)親和性：a.陽離子在自然體系中趨于與某種陰離子化合的傾向。b.自然體系中元素形成陽離子的能力及其選擇性地與某種陰離子結(jié)合的特性。決定元素地球化學(xué)親和性的因素：a.元素本身性質(zhì)，即原子結(jié)構(gòu)；b.元素發(fā)生結(jié)合時的物理化學(xué)條件(如不同氧逸度條件下金屬元素的離子價態(tài))2、goldschmidt的元素地球化學(xué)分類a、親石元素(silicateloving)離子的最外層電子層具有8個電子(s2p6)的惰性氣體型穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，容易與氧成鍵，主要集中于硅酸鹽相。b、親銅元素(sulfurloving)離子的最外層電子層具有18個電子的銅型結(jié)構(gòu)(s2p6d10)，在自然界中容易與硫形成化合物。這些元素在分配時，主要分配在硫化物相中。c、親鐵元素(ironloving)離子最電子層具有8-18個電子的過渡型結(jié)構(gòu)，這類元素同氧、硫的化合能力較差，傾向于形成自然元素，因此，這類元素傾向分配在金屬相中。d、親氣元素(gasloving)原子最外層具有8個電子，原子半徑大，具有揮發(fā)性或易形成揮發(fā)性化合物趨向，主要分布在大氣圈中。e、親生物元素(bio-loving)這類元素主要富集在生物圈中，如：c、h、o、p、n等。3、元素類質(zhì)同像概念某種物質(zhì)在一定的外界條件下結(jié)晶時，晶體中的部分構(gòu)造位置被介質(zhì)中的其他質(zhì)點（原子、離子、絡(luò)離子或分子）所占據(jù)，只引起晶格常數(shù)微小的改變，而晶格構(gòu)造類型、化學(xué)鍵類型、離子正負(fù)電荷的平衡保持不變或相近，這種現(xiàn)象稱類質(zhì)同像?！酒簠⒖即鸢?地球化學(xué)資料】以紅色標(biāo)識，歡迎大家參閱時隨時補(bǔ)充以供大家分享，謝謝】一、緒論1、地球化學(xué)的定義、大致內(nèi)容、基本問題、中心課題、基本思路、思維特征地球化學(xué)是研究地球的化學(xué)成分及元素在其中的分布、分配、集中、分散、共生組合與遷移規(guī)律、演化歷史的科學(xué)；大致內(nèi)容：地球化學(xué)組成、地球化學(xué)作用、地球的化學(xué)演化；基本問題：元素、同位素組成，元素共生關(guān)系、賦存形式，元素遷移，地球元素形成與演化；中心課題：通過觀察原子的行為，認(rèn)識地球；基本思路：把地質(zhì)作用看作一化學(xué)（熱力學(xué)）體系。地質(zhì)環(huán)境用物理化學(xué)條件來描述。研究體系的化學(xué)機(jī)制和演化。實現(xiàn)在原子層次上，認(rèn)識地質(zhì)作用的機(jī)制，追蹤地質(zhì)歷史。所有化學(xué)分支學(xué)科（無機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、物理化學(xué)、化學(xué)熱力學(xué)、膠體化學(xué)、化學(xué)動力學(xué)等）都是它的理論基礎(chǔ)。依據(jù)：化學(xué)元素及其化合物（礦物）的基本物理化學(xué)性質(zhì)和行為在自然和實驗條件下沒有本質(zhì)差別。思維特征：“見微知著”在地質(zhì)作用形成宏觀地質(zhì)體的同時，還形成大量肉眼難以辨別的常量元素、微量元素及同位素成分組合的微觀蹤跡，它們包含著重要的定量和定性的地質(zhì)作用信息，只要運(yùn)用現(xiàn)代分析測試手段觀察這些微觀蹤跡以及宏觀的地球化學(xué)現(xiàn)象，便可深入的揭示地質(zhì)作用的奧秘。3、地質(zhì)作用與地球化學(xué)作用的關(guān)系4、地球化學(xué)的歐美傳統(tǒng)、蘇聯(lián)傳統(tǒng)?歐美傳統(tǒng)：化學(xué)?蘇聯(lián)傳統(tǒng)：地質(zhì)5、地球化學(xué)發(fā)展歷史，國內(nèi)外地球化學(xué)代表人物1.1838年瑞士化學(xué)家schonbein（申拜因）首次提出了―地球化學(xué)‖這個名詞。1982年他預(yù)言―一定要有了地球化學(xué)‖，才能有真正的地質(zhì)科學(xué)。2.美國：f.w.clarke,1884-1925;carnegieinstitution,地球物理實驗室下劈地球化學(xué)方向，19055.中國：1950s,1970s成熟的三個標(biāo)志：?獨立研究機(jī)構(gòu):中國科學(xué)院地球化學(xué)研究所?刊物：《地球化學(xué)》?大學(xué)開設(shè)有關(guān)課程?大學(xué)辦系：中國科技大學(xué)，南京大學(xué)，北京大學(xué)6、如何理解地球化學(xué)還是一門應(yīng)用性很強(qiáng)的學(xué)科?環(huán)境?農(nóng)業(yè)?礦床?地震預(yù)報二、宇宙化學(xué)1、元素形成假說有哪些，b2fh認(rèn)為元素是如何形成的？p1232、元素宇宙豐度的特征?如何獲得宇宙豐度？（1）原子序數(shù)z45的元素豐度隨原子序數(shù)增大呈指數(shù)降低，z45的元素豐度呈緩慢降低；（2）原子序數(shù)為偶數(shù)的元素豐度大于奇數(shù)的元素豐度；（3）h、he為豐度最高的元素；（4）li、be、b豐度過低，為虧損元素；（5）fe為過剩元素，呈明顯的峰；（6）四倍規(guī)則：質(zhì)量數(shù)為4的倍數(shù)的元素具有較高豐度；3、元素是如何形成的?為何li、be、b虧損？為何有―fe峰‖？根據(jù)b2fh假說元素形成過程分為5個過程；因為li、be、b在氫燃燒循環(huán)過程外，存在下面反應(yīng)：6li+1h=4he+3he；7li+1h=24he；9be+1h=6li+4he；10b+1h=7be+4he；因為在硅燃燒過程中存在如下反應(yīng)：該過程中，fe的平均結(jié)合能最大，故出現(xiàn)fe峰；4、測定太陽系、行星、小行星、彗星、宇宙塵、衛(wèi)星元素豐度的途徑1.直接分析樣品2.對星體輻射的光譜進(jìn)行測定3.利用宇宙飛行器進(jìn)行近距離觀察、測定和取樣4.測定氣體星云和星際間物質(zhì)5.分析研究宇宙射線5、太陽系元素豐度分布規(guī)律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.原子序數(shù)較低的范圍內(nèi)，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)（z＞45）各元素豐度值很相近。3.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。這一規(guī)律稱為奧多-哈根斯法則，亦即奇偶規(guī)律。5.li、be和b具有很低的豐度，屬于強(qiáng)虧損的元素，而o和fe呈現(xiàn)明顯的峰，它們是過剩元素。6、隕石的分類、礦物成分特點及研究意義隕石主要是由鎳-鐵合金、結(jié)晶硅酸鹽或兩者的混合物所組成，按成份分為三類：1）鐵隕石（siderite）主要由金屬ni,fe（占98%）和少量其他元素組成（co,s,p,cu,cr,c等）。2）石隕石（aerolite）主要由硅酸鹽礦物組成（橄欖石、輝石）。這類隕石可以分為兩類，即決定它們是否含有球粒硅酸鹽結(jié)構(gòu)，分為球粒隕石和無球粒隕石。3）鐵石隕石（sidrolite）由數(shù)量上大體相等的fe－ni和硅酸鹽礦物組成，是上述兩類隕石的過渡類型。隕石的主要礦物組成：fe、ni合金、橄欖石、輝石等。隕石中共發(fā)現(xiàn)140種礦物，其中39種在地球（地殼淺部）上未發(fā)現(xiàn)。隕石是從星際空間降落到地球表面上來的行星物體的碎片。隕石是空間化學(xué)研究的重要對象，具有重要的研究意義：①它是認(rèn)識宇宙天體、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)；②也是認(rèn)識地球的組成、內(nèi)部構(gòu)造和起源的主要資料來源；③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)”，對探索生命前期的化學(xué)演化開拓了新的途徑；④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）。7、為何可以用ic型碳質(zhì)球粒隕石了解元素的宇宙豐度ci型炭質(zhì)球粒隕石的成分除h、he外，與太陽成分基本一致，因此它們應(yīng)該代表著太陽系早期的物質(zhì)；8、月球、月海、月球高原的礦物成分？月球巖石可分為月海玄武巖，高地斜長巖和克里普玄武巖；―月?！鋷r或顯微輝長巖。月球高原—斜長巖9、月球的演化？月球演化：形成于45億年前，高原區(qū)的巖石年齡為39-40億年，月海巖石39-31億年。月球演化終止。10、月球缺少水圈和大氣圈？（僅供參考）月球質(zhì)量小，引力小，留不住大氣，所以月球上缺少大氣圈；月球上晝夜溫差大，-180~130℃，不可能由液態(tài)水存在，所以缺少水圈，但月球兩極有冰的存在。11、慧星的成分及形成長尾的原因？彗星主要由冰物質(zhì)組成，吸附和包裹著相當(dāng)數(shù)量的塵埃和揮發(fā)分。當(dāng)彗星運(yùn)行接近太陽時，受到太陽的光、熱輻射和太陽風(fēng)作用，冰蒸發(fā)，形成長尾；三、地球、地殼的化學(xué)成分——元素的分布分配1、地球的層圈結(jié)構(gòu)的證據(jù)（1）地球質(zhì)量5.974*1021噸/體積1.083*1021m3=5.517噸/m3。而地表巖石的平均密度為2.65噸/m3。說明地球深部存在著致密物質(zhì)；（2）地震波：s波在在流體中不能傳播,p波的傳播速度取決于物質(zhì)的密度和彈性強(qiáng)度。2地殼、地幔和地核的礦物成分和化學(xué)體系特征3、地球原始化學(xué)分異及地殼的形成：46億年前形成；早期高溫，發(fā)生部分熔融，物質(zhì)由相對的均一狀態(tài)向?qū)託し较蜓莼?，形成殼、?！?/p>