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地球化学复习题汇总

地球化学赵伦山张本仁

韩吟文马振东等

P1：地球化学根本问题)

P5：克拉克值，地球化学开展简史〔几个开展阶段〕

P31：元素丰度，表示单位元素在地壳平均化学丰度―――确定方法，克拉克值，P37：元素克拉克值的地球化学意义P68：类质同象和固溶作用P81：元素的赋存状态――1，5种P88:元素迁移P123:相律

P169:衰变定律

P181：痕量元素地球化学，稀土元素的研究方法和意义〔痕量元素=微量元素〕

复习内容及答案汇总

一、地球化学研究的根本问题、学科特点及其在地球科学中的地位〔P1－〕

地球化学是研究地球及相关宇宙体的化学组成、化学作用和化学演化的科学，在地球化学开展历史中曾经历了较长时间的资料积累过程，随后基于克拉克、戈尔施密特、维尔纳茨基、费尔斯曼等科学家的出色工作，地球化学由分散的资料描述逐渐开展为有系统理论和独立研究方法的学科。目前地球化学已开展成为地球科学领域的重要分支学科之一，与岩石学、构造地质学等相邻学科相互渗透与补充，极大地丰富了地球科学研究内容，在地质作用过程定量化研究中已不可或缺。

地球化学的研究思路和学科特点是：〔1〕通过分析常量、微量元素和同位素组成的变化，元素相互组合和赋存状态变化等追索地球演化历史；〔2〕利用热力学等现代科学理论解释自然体系化学变化的原因和条件，探讨自然作用的机制；〔3〕将地球化学问题置于地球和其子系统〔岩石圈、地壳、地幔、地核等〕中进行分析，以个系统的组成和状态约束作用过程的特征和元素的行为。

围绕原子在自然环境中的变化及其意义，地球化学研究主要涉及四个根本问题：〔1〕研究地球和动质体中元素和同位素的组成；〔2〕研究元素的共生组合和赋存形式；〔3〕研究元素的迁移和循环；〔4〕研究元素和同位素迁移历史和地球的组成、演化历史、地球化学作用过程。

二、简述痕量元素地球化学研究解决的主要问题

痕量元素地球化学理论使许多地质难题迎刃而解，其可解决的主要问题有：

〔1〕使元素分配的研究进入定量和动态研究阶段；

〔2〕为确定地质—地球化学过程的物理化学条件提供了新的研究途径；

〔3〕开辟了根据固态岩石和矿物中痕量元素丰度数据，探讨岩浆、热液和古沉积盆地水介质化学成分，源区特征及开展演化历史的重要途径；

〔4〕为鉴别各类岩石和矿床成因，提供了定量化的指示信息；

〔5〕为分析微量元素在地壳中的分散和集中，尤其是浓集成矿的机制问题提供了依据

三、试举例说明稀土元素地球化学在地学研究中的作用〔P190－〕

稀土元素稀土元素指原子序数57〔La〕－71〔Lu〕的16个元素，由于他们的电子构型非常接近，所以它们具有十分相近的化学和物理性质。通常把原子序数小的稀土元素(La－Eu)称轻稀土〔LREE〕，原子序数大的稀土元素(Gd-Lu)称重稀土〔HREE〕,中间的几个稀土元素〔Sm－Ho〕称中稀土。

稀土元素在地质作用过程中可发生变化，通常15个稀土元素因具有相近的化学习性而呈趋于一致变化，假设某个稀土元素由于一些特定地质作用的影响而发生异常变化时，异常程度以标准化曲线上该元素与相邻元素丰度值内插值的偏离值表示，如Eu的异常可以用公式：Eu/[(Sm+Gd)/2]=δEu表示，称Eu异常，如果δEu为正值称为正异常，δEu为负值，称具有负异常。

在地学研究中通常把稀土元素作为一组元素进行统一的分析研究，可以通过稀土总量、轻稀土总量、重稀土总量，LREE/HREE，以及某个稀土元素的异常值等进行地质作用性质的讨论。?

为了消除稀土元素的奇偶效应，在进行稀土元素研究中，要用球粒陨石等标准物质对所获得的岩石稀土元素丰度进行标准化处理，标准化后的稀土模式可以识别岩石相对于球粒陨石稀土组成的分馏情况，利用稀土元素地球化学特征可以有效地探讨岩石成因、成岩构造环境及其形成、演化历史。?

如利用玄武岩的稀土元素配分模式图可以确定玄武岩产出的构造位置和演化性质，假设玄武岩的轻稀土富集，既具有右倾的稀土配分模式，那么指示该玄武岩的源区地幔是富集地幔，多属板内玄武质熔浆，通常与地幔柱活动相关，这类玄武岩主要包括大陆溢流玄武岩、洋岛玄武岩；如果玄武岩的重稀土富集，既具有左倾的稀土配分模式，指示该玄武岩的地幔源区是亏损的，他们通常形成于洋中脊，但在洋中脊玄武岩中也有一些是轻稀土富集型的〔?－????玄武岩〕；如果玄武岩的轻稀土/重稀土=1，既具有平坦的稀土配方模式，说明该玄武岩的源区地幔属正常地幔，没有明显的局部熔融作用发生和易熔物质的抽离。

四、试述元素的结合规律