中国海洋大学地化复习资料..docVIP

绪 论 1.地球化学的定义 地球化学是研究地球(包括部分天体)的化学组成、化学作用和化学演化的科学。 从研究对象来看：是地球及其子系统中的原子，目前正在向宇宙天体拓展； 从研究形式来看：主要是元素（同位素）在自然界的化学运动形式； 3）从研究时间来看：包涵了整个地球、地壳演化和全部地质作用时期；对单个元素（同位素）来讲，是研究它们的发生、不断发展及螺旋式演化的全部历史。 4.地球化学的任务 1）地球和地质体中元素及其同位素的组成，即元素的分布分配问题； 2）元素的共生组合和赋存形式； 3）元素的迁移和循环； 4）地球的历史与演化； 5）基础理论和应用的发展 5..地球化学的研究思路 研究思路I：见微（微观的踪迹）而知著（宏观的过程） 研究思路II：体系中的原子 地球化学的研究思路 以化学、物理化学等基本原理为基础，以研究原子（包括元素和同位素）的行为为手段，来认识地球的组成、化学作用和演化历史。 6.地球化学的基本工作方法 野外：地质考察+样品采集（代表性、系统性、统计性、严格性） 室内： 1)岩矿鉴定 2)分析测试：早期容量法、离子色谱法和比色法，现今X射线荧光光谱XRF、ICPAES、ICPMS、固体质谱、AAS等 3)元素结合形式和赋存状态的研究：化学分析、晶体光学、X射线衍射、拉曼谱、微区分析（电子探针、离子探针）等 4)作用过程的物理化学条件的测定：温度（包裹体、矿物、同位素）、压力、pH、Eh、盐度等 5)自然作用的时间参数：同位素测年 6)模拟实验 7)多元统计计算和数学模型 太阳系和地球系统的元素丰度 元素分布/丰度：元素在地球及其各子系统(地壳、地幔、地核)中的平均含量(即丰度)。 元素克拉克值:元素在地壳中的相对平均含量. 元素分配：元素在地球化学体系中不同相(矿物)之间含量的变化及其与热力学条件的依存关系。 1.陨石 陨石是落到地球上的行星物体碎块，即从行星际空间穿过大气层后到达地表的星体残骸。 陨石由三种常见的物质组成，即硅酸盐、铁硫化物(如陨硫铁)和铁镍合金。主要由硅酸盐矿物组成的陨石称石陨石，由大体相等数量的硅酸盐矿物和铁镍合金组成的陨石称铁石陨石，基本上由铁镍合金组成的陨石称铁陨石。 2.陨石—分类 3.碳质球粒陨石 碳质球粒陨石形成于远离太阳的低温区域，未经受热变质作用影响，是分异最小、 最原始的太阳星云凝聚物质 4.陨石-研究意义 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）。 5.太阳系元素丰度的总体规律（元素的丰度特征） 1). 原子序数较低的范围内，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。 2). 原子序数为偶数的元素丰度远远高于相邻的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。这一规律称为奥多-哈根斯法则，亦即奇偶规律。?? ? 3). 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％。 4). Li、Be和B具有很低的丰度，属于强亏损的元素，而O和Fe呈现明显的峰，它们是过剩元素。 5).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。例如，4He（Z=2，N＝2）、16O（Z=8，N=8）、40Ca（Z=20，N=20）和140Ce(Z=58,N=82)等都具有较高的丰度。 ??? 6.地壳元素分布规律（丰度特征） ①地壳中元素的克拉克值是极不均一的 ②元素的克拉克值大体上随原子序数的增大而减小。周期表中前26种元素（从H至Fe）的丰度占地壳总重量的99.74% ③原子序数为偶数的元素丰度高于相邻的原子序数为奇数的元素。周期表中原子序数为偶数的元素总分布量(占86.36%)大于奇数元素的总分布量(占13.64%)。 7. 元素克拉克值的意义 ①可作为元素集中、分散的标尺 ； ②控制元素的地球化学行为 8.太阳系、地球、地壳中前十种元素及特征 太阳系： HHeONeN CSiMgFeS 地球： FeOMgSiNi SCaAlCoNa 地壳： OSiAlFeCa NaKMgTiH???? 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：与太阳系或宇宙相比，地壳和地球都明显地贫H, He, Ne, N等