元素地球化学场与成矿

基金项目:高等院校博士点基金(No .20070558033)

元素地球化学场与成矿

陈国能

(中山大学地球科学系,广核-中大花岗岩与铀矿资源研究所,广东广州510275)

元素周期表是化学元素自身结构变化规律的体现,而元素自身的结构又往往决定了其在特定地质(物理化学)过程中的行为和空间位置。据此,作者曾提出 元素地球化学场 的概念(陈国能,1998;Chen and G rapes ,2007)。本文是在此基础上,着重探讨陆壳熔融(重熔)-固结过程中元素的迁移聚集和空间分布与元素自身结构的关系。研究结果表明:

(1)大陆地壳三大类岩石(沉积岩、铁镁质岩

浆岩和以花岗岩为代表的长英质岩浆岩)的形成过程,可导致不同类型元素富集成矿。其中,在沉积岩形成过程富集成矿的主要是具惰性气体型离子结构的元素,而亲岩浆岩的元素多为过渡型和铜型离子。在后者中,除铁族元素表现为亲铁镁质岩浆岩外,其它元素的富集成矿均与花岗岩的形成有关(图1)。

图1 大陆地壳三大岩类的成矿元素与元素离子结构的关系

(2)亲花岗岩成矿元素在地壳中高度分散。原地熔融-壳内对流模型(Chen and Grapes ,2007),为这类分散元素的富集提供了一个逻辑框架。在重熔岩浆层固结过程中,亲石元素占据了原来岩浆层所占据的位置,形成花岗岩层;未能加入硅酸盐晶格的元素则在残余相和气相中富集,并向重熔界面隆起区汇聚,在条件许可时被排出系统之外(图2);

(3)成矿流体在向上运移过程中,其内的成矿元素将在不同的物理化学区间沉淀析出,在重熔界面之上的沉积-变质盖层形成硫化物矿床

(图2)。可见,原地重熔-岩浆固结过程中亲硫元素最终所处的位置,即代表花岗岩层之上的沉积-变质盖层;

(4)成矿元素沉淀之后,作为搬运介质的水和卤族元素(统称亲水元素)在温度差和压力差驱动下继续向上运移,并最终进入地下水层(图2)。换言之,水圈是花岗岩热液中的亲水元素的最终归宿;

(5)不论是重熔-结晶或其后的热液过程,熔融系统中的惰性气体元素均不参与反应,它们最终会到达大气圈,即大气圈是此类元素的最后归宿(图2)。

增刊

矿

图2 熔融(重熔)-固结过程中的地壳理想断面;重熔界面(M I)之上的阴影区示岩浆结晶过程中热液流体的扩散区;小箭头示岩浆层分异出的气液流体运移方向;黑色、灰色和白色粗箭头分代表排出岩浆系统的亲硫元素、亲水元素和亲气元素的迁移方向和可能到达的部位(箭头尖端所指区间)

图3是与图2所示的地质断面相应的元素地球化学场断面,其中划分出四个元素地球化学场:底部称岩浆场,为亲石元素分布区,代表壳内花岗

岩(浆)层;岩浆场之上称热液场,为地壳熔融-结晶过程中成矿元素的分布区,代表花岗岩层之上的沉积变质盖层;沉积变质盖层之上称介质场,为热液过程中亲水元素的目的地,代表水圈;最后是气体场,为岩浆和热液过程中析出的气体元素的最终归宿,代表大气圈(图3)。显而易见,元素地球化学场揭示的元素自身结构变化规律,与元素在地质过程中的行为和空间分布的关系,不但展示了自然界宏观与微观的协调与和谐,更为我们理解各种元素的地球化学行为,研究成矿元素的富集规律和进行找矿预测,提供重要的理论

依据。

图3 元素地球化学场,示与图2地质断面相适应的上陆壳层圈结构,以及不同类型化学元素在陆壳熔融-固结过程中的运移方向和空间分布(图例与图2相同)

参 考 文 献:

陈国能.元素地球化学场及其地学意义.地球化学,1998,27(6):566 573.

C hen G N ,Grapes R.Gran it e G enes is :In s it u M elti ng and C rustal Evol u ti on .Th e Net herl ands :Sp ri nger :2007.

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矿 物 学 报

2009年

成矿流体活动的地球化学示踪研究综述

第14卷第4期1999年8月 地球科学进展 ADVAN CE I N EA R TH SC IEN CES V o l.14　N o.4 A ug.,1999 成矿流体活动的地球化学示踪研究综述Ξ 倪师军,滕彦国,张成江,吴香尧 (成都理工学院,四川　成都　610059) 摘　要:成矿流体活动的地球化学示踪是近年来流体地球化学研究的一个新趋势。通过流体来源示踪、运移示踪和定位示踪可以追溯流体活动的全过程,对恢复流体活动历史、演化历程具有积极意义。对成矿流体活动的地球化学示踪方法进行了一定的总结,对人们常用的地球化学示踪方法——同位素地球化学示踪、元素地球化学示踪、包裹体地球化学示踪及气体地球化学示踪的研究现状进行了综述。 关　键　词:成矿流体;流体地球化学;地球化学示踪 中图分类号:P595　文献标识码:A　文章编号:100128166(1999)0420346207 地球化学示踪研究是查明元素、矿物等在地质地球化学作用过程中的来源、演化及其最终发展状态,是揭示地球化学作用机理和过程的重要途径和有效手段。成矿流体地球化学是当前国际地学界研究的前沿和热点之一,成矿流体活动的地球化学示踪研究已成为一个新的趋势,通过流体来源示踪、运移示踪和定位可以追溯流体活动的全过程,对恢复流体活动的历史、演化历程具有积极意义。 1　同位素地球化学示踪 由于同一元素不同同位素的原子质量不同,其热力学性质有微小的差异。正是这种差异导致同位素组成在物理、化学作用过程中发生变化,引起同位素分馏,包括热力学平衡分馏和动力学分馏2种类型〔1〕。 经过长期的分异、分馏、衰变演化,地球不同层圈、不同地质单元具有明显不同的同位素组成特征。因此可以根据同位素具有基本相同的化学性质示踪成岩、成矿物质的来源、推断源区的地球化学特征。另外还可以根据同位素分馏规律和矿物的同位素组成,示踪矿物形成时的物化条件和演化过程〔1〕。用稳定同位素数据来定量地说明成矿介质水和其他物质的来源,开始于60年代初期〔2〕,作为独特的示踪剂和形成条件的指标,稳定同位素组成已广泛地应用于陨石、月岩、地球火成岩、沉积岩、变质岩、大气、生物、海洋、河流、湖泊、地下水、地热水及各种矿床的研究,成为解决许多重大地质地球化学问题的强大武器〔3〕。在应用稳定同位素研究成矿流体的演化过程(源、运、储)的同时,人们也不断地应用放射性同位素来定量、半定量地研究地质地球化学作用过程,即应用放射性同位素研究地球化学示踪和地球化学作用发生的年代问题。同位素分析新方法新技术的不断发展,如R e2O s、L u2H f、L a2B a2Ce等方法的建立〔4〕,使同位素示踪技术也得到了丰富和发展。111　氢、氧同位素示踪 利用氢、氧同位素示踪成矿溶液的来源,是同位素示踪技术在地质研究中取得的最重要成果之一〔1〕。由于不同来源的流体具有不同特征的氢氧同位素组成,因此成矿流体的氢氧同位素组成成为判断成矿流体来源的重要依据,如卢武长①、魏菊英〔5〕 Ξ国家自然科学基金项目“成矿流体定位的地球化学界面及地学核技术追踪方法研究”(编号:49873020)、国家科技攻关项目“矿床(体)快速追踪的地球化学新方法、新技术”(编号:962914203202)和国土资源部百名跨世纪优秀人才培养计划基金资助。 第一作者简介:倪师军,男,1957年4月出生,教授,主要从事地球化学的教学与研究。 收稿日期:1998208210;修改稿:1999204213。 ①卢武长1稳定同位素地球化学1成都地质学院内部出版,19861116～1451

作业-矿床地球化学

包裹体 包裹体，有的简称为包体。包体是指矿物形成过程中被捕获的成矿介质。它相当完整地记录了矿物形成的条件和历史，是矿物最重要的标型特征之一，可作为译解成矿作用，特别是内生成矿作用的密码 主矿物 主矿物是圈闭流体包裹体的矿物，几乎与所包含的包裹体同时形成 子矿物 正矿物生长过程(或之后)捕获(或沿裂隙浸入)的成矿流体(或熔体)被圈闭在晶体缺陷、窝穴(或愈合裂隙)中与主矿物有相界的物质称为矿物中包裹体,其中的内含物随物理化学条件变化出现的盐析物(固相)谓之子矿物。 负晶形包裹体 负晶形包裹体是矿物中常见的一种包裹体。即：在晶体生长过程中因晶格位错等缺陷产生的空穴被高温气液充填后又继续按原晶格方向生长，形成与宿主矿物晶体形状（宿主矿物：含有包裹体的宝石矿物）相似的孔洞，这种由气液充填的形态与宿主矿物晶体形状相似的孔洞称为负晶或空晶，所形成的包裹体称为负晶形包裹体。 充填度 指包裹体或者富气包裹体中，液相所占的整个包裹体的体积比即为充填度。 均一温度 室温下呈两相或多相的包裹体，经人工加热，当温度升高到一定程度时，包裹体由两相或多相转变成原来的均匀的单相流体，此时的瞬间温度称为均一温度，一般认为代表矿物形成温度的下限，经压力校正后可获得近似的矿物形成温度（包裹体的捕获温度） 盐度 指包裹体中溶解于溶液中的卤化物的质量与液体质量百分比。 1、试述均一法测温的原理 均一温度：均一法（高温-低温）是流体包裹体测温的基本方法。其均一过程有两相水溶液包裹体中液-气相的均一作用和不混溶的H2O-CO2 包裹体的均一状态。液相和气相的均一过程有三种模式： ①均一到液体状态（L+V→L）室温下加热时气相逐渐缩小至最后消失，均一到液相，此时的温度称为均一温度；当温度下降则气相又重新出现，说明包裹体内原先捕获的是较高密度的流体相。 ②均一到气体状态（L+V→V）加热时液相缩小，气相逐渐扩大至充满整个包裹体并均一为气相；当温度下降时则液相又重新出现，说明包裹体内原先捕获的是较低密度的流体相。 ③均一到临界状态（L+V→超临界流体）加热时气相既不收缩也不扩大，而是随着温度的升高液-气相之间的弯月面界线逐渐模糊至消失，均一到一个相，即均一到临界状态，说明这类包裹体是在临界状态下捕获的。 均一法测温的主要仪器是显微加热台，如德国莱兹厂生产的1350 显微加热台、Linkam1500 显微加热台及我国浑江光学仪器厂生产的T1350 显微加热台。近十年来又开发了冷热两用台，如法国南锡的Chaimeca 冷热两用台、英国的Linkam 冷热两用台和美国的Reynolds 冷热两用台。近年来，已发展到可将电视录象等设备与显微冷-热台连接进行包裹体研究，对小于1μm 的包裹体进行测定。

矿床地球化学国家重点实验室分析测试项目价格表(试行)

矿床地球化学国家重点实验室分析测试项目价格表（试行）文章来源：矿床地球化学国家重点实验室发布时间：2011.08.16

一）理化检测 序号 检验方法 计量单位 收费标准 （元/个数据） 备 注 1 感观指标 每个数据 3 1、按《水和废水监测分析方法》、《空气和废气 监测分析方法》的规定进 行水、气、土壤、底质等 理化检验。 2、分析需使用原子吸收、等离子色谱、原子荧光、测汞仪、离子发射光谱仪、气相色谱、色-质联机、液相色谱、高分辨气相色谱/质谱法等大型仪器的，样品总数少于（不含）10个时加收30%，样品总数50个样（不含50个）以上时，按收费标准的70%收取，样品总数100个样（不含100个）以上时，按收费标准的50%收取。 2 温度计 每个数据 5 3 稀释、对比法 每个数据 15 4 pH 计 每个数据 15 5 电导仪 每个数据 15 6 溶氧仪 每个数据 15 7 酸碱滴定法 每个数据 35 8 络合滴定法 每个数据 50 9 碘量法 每个数据 50 10 电极法 每个数据 60 11 分光光度比色法 每个数据 60 12 重量法 每个数据 60（有机溶剂蒸发100元） 13 离子色谱法 每个数据 80 14 紫外光度法 每个数据 80 15 红外光度法 每个数据 80 16 荧光光度法 每个数据 80 17 火焰光度法 每个数据 80 18 测硫仪 每个数据 80 19 五日培养法 每个数据 100 20 原子吸收法 每个数据 100 15 气相色谱法 每个数据 100 21 高压液相色谱法 每个数据 250 22 色-质联机 每个数据 260 23 三点比较法（恶臭） 每个数据 500 24 气体专用分析仪 每个数据 80（不另收采 样费） 25 等离子发射光谱法 （ICP ） 每个数据 180 26 高分辨气相色 一般有 每个数据 1000

微量元素地球化学在岩石成因和成矿作用中的应用演示教学

关于微量元素地球化学的读书报告 (021111班2011100---- ---) 一微量元素基本概念 微量元素(minor elements)依不同学者给出了不同的定义。盖斯特(Gast, 1968)定义微量元素“不作作系内任何相主要组份存的非化学计量的分散元素”。按此定义微量元素是相对的，在一个体系中为微量元素，而在另一个体系中可能为常量元素。有人从热力学角度来定义微量元素：在研究的对象中元素的其含量低到可可近似地用稀溶液定律来描述其行为，则该元素可称为微量元素。一般的，将地壳中除O、Si、Al、Fe、Ca、Mg、Na、K、Ti 等9种元素（它们的总重量丰度占99％左右）以外的其它元素统称为微量元素，它们在岩石或矿物中的含量一般在1％或0.1％以下，含量单位常以10-6或10-9表示。 开始的研究主要集中在了解和查明微量元素在陨石、地球及其各层圈以及各类地质体中的分布、丰度及其规律，而后认识到微量元素作为一种示踪剂或指示剂，研究成岩成矿作用，如岩石类型划分，原岩恢复、成岩成矿的物质来源和物理化学条件微量元素的特殊的地球化学性质，同时可以利用热力学的有关理论，建立微量元素地球化学模型，对成岩和成矿的熔融和结晶作用过程进行定量理论计算，使微量元素地球化学有自己的特殊的研究方法和理论体系。在地球化学中最大量和最主要的应用集中表现为：利用微量元素的组成、相互关系等特征作为各类岩石、矿石的成因类型的“指纹元素”，并进一步利用微量元素来探讨和指示地质、地球化学过程。 二微量元素在成岩过程中的化学示踪作用 1.1微量元素地球化学对和组合关系图解 在将微量元素资料用于地球化学问题研究时，常将两个元素的关系、或将两个元素比值的关系、或两组元素和比值的关系进行对比，可统称为微量元素对，或微量元素地球化学对。一般说来，微量元素对常常是地球化学性质相近的元素，如Nb/Ta，Zr/Hf，Sr/Ba，Th/U，Cr/Ni，Cl/Br等，也可以其中一个是主元素，另一个是与其他化性质相似的微量元素，如K/Rb，Mg/Li，Ca/Sr，Fe/V，Al/Ga，S/Se等。前述各单个稀土元素比值（如La/Ce）也常用作元素对。 应该根据研究目的选择不同的元素对。如研究岩浆形成机制和过程鉴别要选择分配性质相同或相反的元素对，如Ba/Nb，Nb/Th，以及Ce－Ni，Cr－Ta等。要讨论氧化、还原状态，要选择变价元素对，如Fe2+/Fe3+，V3+/V5+，Eu2+/Eu3+，以及Mn/Mg等。要研究岩体剥蚀深度，要选择元素浓度随深变而增减的，如Li/Sc，Rb/Bi，Sb/Bi等。而要进行变质岩原岩恢复，则需选择对变质作用较稳定的元素，如Zr/Ti，Zr/Ni，Cr/Ti，Zr/Mg等等。有时为了

高等地球化学

高等地球化学读书报告 关键词：地球化学研究方法同位素 摘要：主要介绍了地球化学的研究方法，研究领域以及解决的一些问题，着重介绍了同位素地球化学。 地球化学是研究地球的化学组成、化学作用和化学演化的科学，它是地质学与化学、物理学相结合而产生和发展起来的边缘学科。作为一门独立的学科，地球化学的研究对象是地球中的原子，研究地球系统中元素及同位素的组成，元素的共生组合和赋存形式问题，元素的迁移和循环，地球的历史和演化。其学科特点是研究的主要物质系统是地球、地壳及地质作用体系。着重研究地球系统物质运动中物质的化学运动规律。研究原子的自然历史，必然联系到元素自身的性质及其所处的热动力学条件。与有关学科密切结合和相互渗透，使得地球化学的研究范畴不断扩大，并繁衍出众多分支学科。运用学科自身的知识、理论、研究思路和工作方法研究矿产资源、资源利用以及农田、畜牧、环境保护等多方面的问题。我国地球化学工作主要开始于20世纪50年代，最初是进行大规模的土壤分散流和基岩地球化学测量。20世纪80年代至今，随着我国地球化学专业队伍的迅速扩大，一批新的地球化学研究所和研究中心相继建立，并建立了一批具有先进测试设备和技术的实验室和计算中心。成矿作用地球化学、勘查地球化学、同位素地球化学、微疾元素地球化学、实验地球化学、环境地球化学、有机地球化学以及陨石化学、宇宙化学、岩石圈地球化学等多领域的研究已全面展开，目前我国地球化学研究已逐渐进入到与国际合作研究并同步发展的阶段。 一．基本内容 地球化学主要研究地球和地质体中元素及其同位素的组成，定量地测定元素及其同位素在地球各个部分(如水圈、气圈、生物圈、岩石圈)和地质体中的分布；研究地球表面和内部及某些天体中进行的化学作用，揭示元素及其同位素的迁移、富集和分散规律；研究地球乃至天体的化学演化，即研究地球各个部分，如

施密特元素分类

元素地球化学分类 yuansu diqiu huaxue fenlei 元素地球化学分类 geochemical classification of the elements 在元素周期表的基础上，结合元素的自然组合及各种地球化学特征，对化学元素进一步的分类。它反映了化学元素在自然界的分布规律及其相互间的共生组合特征与其原子结构的密切关系。元素的地球化学分类较多，被广泛采用的是V.M.戈尔德施密特及A.H.扎瓦里茨基的分类。 戈尔德施密特的分类是以其地球起源和内部构造的假说为基础的，他根据化学元素的性质与其在各地圈内的分配之间的关系，将元素分为4个地球化学组，如图1戈尔德施密特元素地球化学分类图所示。①亲石元素，离子最外层具有2个或8个电子，呈惰性气体型稳定结构，与O、F、CL亲合力强，多组成氧化物或含氧盐，特别是硅酸盐,形成大部分造岩矿物,并主要集中在岩石圈；②亲铜元素，离子最外层具有 18个电子的铜型结构，与S、Se、Te亲和力强，多形成硫化物和复杂硫化物；③亲铁元素，离子最外层具有8～18个电子的过渡型结构，与O及S的亲和力均较弱,主要集中在地球深部的铁镍核中；④亲气元素，为惰性气体，呈原子或分子状态集中在地球的大气圈中。此外，戈尔德施密特还划分出亲生物元素，这些元素多富集在生物圈中。 扎瓦里茨基的分类能够从原子结构这一最本质的原因去理解元素在自然界的分布与组合规律。按这种分类，化学元素被分成 12族（图2扎瓦里茨基元素地球化学分类图）:①氢族；②造岩元素族(Li、Be、Na、Mg、Al、Si、K、Ca、Rb、Sr、Cs和Ba)；③惰性气体族 (He、Ne、Ar、Kr、Xe、Rn)；④挥发分元素族(B、C、N、O、F、P、S、Cl)；⑤铁族(Ti、V、Cr、Mn、F e、Co、Ni);⑥稀土稀有元素族 (Sc、Y、Zr、Nb、TR、Hf、Ta等)；⑦放射性元素族(Fr、Ra、Ac、Th、Pa、U等）；⑧钨钼族 (Mo、Tc、W、Re)；⑨铂族(Ru、Rh、Pd、Os、Ir、Pt)；⑩硫化矿床成矿元素族 (Cu、Zn、Ge、Ag、Cd、In、Sn、Au、H g、Tl、Pb等)；□半金属元素族(As、Sb、Bi、Se、Te、Po)；□重卤素元素族(Br、I、At)。 除了上述这些系统的分类外，还有根据特定的地质作用对元素进行地球化学分类的。如在描述岩浆分异结晶作用或部分熔融过程中，把进入结晶相或残留相的称为相容元素，而进入熔体相的称为不相容元素等。 参考书目南京大学地质学系编：《地球化学》（修订本），科学出版社，北京，1979。赵伦山、张本仁编著：《地球化学》，地质出版社，北京，1988。 （王中刚）

矿床学研究方法

成矿物质来源及其研究方法开发矿产资源方面的成就, 现在比以往任何时候都更加依赖于对地球化学异常实质的 认识, 地化异常表现为金属的局部富集, 即所谓的金属矿床。从这个公认的原则中可以看出, 必须解决三个基本的问题:金属及其伴生元素是从哪里来的, 它们是怎样、通过什么样的途径迁移到地壳中来的多在什么地方、什么条件下它们停止了迁移, 从而留下了有价值的东西。换言之, 需要重视一般成矿作用的三个部分: 成矿物质的来源, 这些物质的迁移以及这些物质的堆积。研究成矿物质来源可以通过多种途径来解决，其中包括地质学方法、稳定同位素地球化学、矿物包裹体地球化学、稀土元素地球化学和成岩成矿模拟实验等方法。 大多数学者都承认, 含矿接液原则上可能来自冷却了的岩浆, 或者来自沉积岩和火山 一沉积岩(这些岩石中分散的金属在变质作用过程中得以富集), 或者来自地球的深部—上 地慢。在分析现有资料(包括作者在不同矿区工作过程中所取得的资料) 的基础上,我们试图对上述各种成矿物质来源作出评价。 一．成矿物质来源与含矿建造 现代矿床学研究表明，多数矿床，尤其是非成岩矿产矿床都具有成矿物质多来源的特征，重视成矿物质多来源是矿床学地球化学的研究趋势。成矿物质来源对探讨矿床成因、成矿规律以及指导地质找矿具有较大的理论和实际意义。同时研究发现，许多矿床成矿作用具有复合成矿的特点，常不是一次成矿作用完成的，而是经过了预富集到再富集成矿的多次地质作用完成的。我们把预富集阶段形成的成矿物质丰度较高的岩石组合称为含矿建造，含矿建造是包含一系列含矿岩石与非含矿岩石的岩石系列，包括沉积岩、变质岩和岩浆岩。含矿建造中有一部分是成矿元素的富集岩，一部分是具有与矿化有关的矿化剂元素[2]，如S、Cl、F、C等[1]。 而根据矿床学研究成矿物质来源分为直接来源与间接来源。直接由地幔岩浆、花岗岩浆或沉积介质提供成矿物质到矿床中的物质来源称为直接来源，由幔源、壳源固结岩石，即矿源层或矿源岩提供成矿物质所反映出的幔源或壳源来源特征，称为间接物质来源。 对于成岩矿产成矿物质来源可能更多地反映直接物质来源，而对于非成岩矿产，由于其经过多次富集成矿，其物质来源特征可能更多反映间接物质来源[4]。 1.成矿元素（“矿质”）的来源

元素地球化学

元素地球化学 第一章：导论 ◆地球化学的三个主要分支：①元素地球化学②同位素地球化学③实验地球化学 ◆元素地球化学：是地球化学最主要的分支学科，它通过逐一阐明个别元素的地球化学和宇宙化学特征及其与其它元素的组合关系来研究自然界化学演化规律的学科,是地球化学的传统研究内容和主干学科。它力求完整地了解元素的地球化学旋回及其演化历史和原因,揭示元素含量变化对自然过程的指示意义 ◆元素地球化学主要研究内容和任务： （1）每个或每组化学元素的地球化学性质； （2）元素或元素群在自然界的分布、分配情况； （3）元素相互置换、结合、分离的规律和机制； （4）元素的存在形式、组合特点、迁移条件； （5）每个元素的地球化学旋回及其演化历史和原因 （6）应用于地球资源、环境和材料的研究、预测、开发和保护。 ◆元素地球化学的研究方法： （1）地质研究方法； （2）高灵敏度、高精度、快速和经济的测定和分析手段：ICP-MAS、ICP-AES、X荧光、电子探针等等； （3）各种地球化学模拟实验研究； （4）一些物理化学、热力学等理论的应用； （5）计算机技术在处理大量数据方面的广泛应用。 ◆戈尔德施密特的元素地球化学分类： 亲铁元素Siderophile：富集于陨石金属相和铁陨石中的化学元素。它们与氧和硫的结合能力均弱,并易溶于熔融铁中；在地球中相对于地壳和地幔,明显在地核内聚集。其离子最外层电子数在8～18之间。典型的秦铁元素有镍、钴、金、铂族元素。 亲石元素lithophile：在陨石硅酸盐相中富集的化学元素;在地球中它们明显富集在地壳内,有较大的氧化自由能。在自然界中都以氧化物,含氧盐，特别是硅酸盐的形式出现。如硅、铝、钾、钠、钙、镁、铷、锶、铀、稀土元素等。其离子最外层电子数为2或8。 亲铜元素chalcophile：在陨石硫化物相和陨硫铁(FeS)中富集的化学元素；在自然界中,它们往往易与S2-结合成硫化物和复杂硫化物。如硫、铜、锌、铅、镉、砷、银、硒、碲、锑等。其离子最外层有18个电子。 亲硫元素sulphophile：指不易与氧、氟和氯结合，而易于形成硫化物、硒化物、碲化物、砷化物等矿物的元素。该术语现一般理解为与“亲铜元素”同义，并包括一些亲铁元素。 亲气元素atmophile：组成地球大气圈的主要元素,惰性气体元素,以及主要呈易挥发化合物存在的元素。如氢、氮、碳、氧、及惰性气体元素等。 亲生物元素biophile：集中在有生命的动植物内的元素。C, H , O, N, P, S, Cl, I, (B), (Ca, Mg, K, Na), (V, Mn, Fe, Cu) ◆有关其他元素分类的常用术语： 常量元素：组成物质主要结构和成分的元素，它们常占天然物质总组成的99%以上，并决定了物质的定名和大类划分。 微量元素(trace element, microelement)：物质中除了那些构成主要结构格架所必须的元素之外，所有以低浓度存在的化学元素。其浓度一般低于0.1%，在大多数情况下明显低于0.1%而仅达到ppm乃至ppb数量级。 次要元素(minor element)：在文献中单独出现时时与微量元素同义；当两者同时出现时，一般指含量为1～5的化学元素。 稀有元素(rare element)：在低壳中分布量较低，但易于在自然界高度富集形成较常见的矿物和独立工业矿床的的化学元素。如REE、Nb、Ta、Be、Li、（W）等。 分散元素(dispersed element)：在地壳中元素丰度低，并且其离子半径和电荷等化学性质与地壳中的高丰度元素(硅、铝、钙、铁、钾、钠等)相似的一类微量元素。因上述性质，它们在自然界中大多以类质同像置换形式分散存

矿床地球化学结课作业(原著-可直接交)

中国地质大学（北京） 课程期末考试 作业

矿床地球化学作业（一） 根据下列给定的火山岩岩石化学数据计算火山岩的特征参数，并作出图解，分析火山岩岩石系列和形成环境（参考岩石矿床地球化学教材第三章计算方法）。 原数据中火山岩岩性有流纹斑岩、杏仁状流纹斑岩、角砾岩和硅化角砾岩。共有样品18个，数据包括样品全分析与部分微量元素。全析中大多样品SiO2含量大于63%，样品岩性以流纹岩为主。 根据样品全分析数据计算出的火山岩的各类特征参数如表1表示，先将样品数据进行CIPW 标准矿物计算，其中氧化铁调整方法为TFeO=FeO+0.8998Fe2O3，所计算出的标准矿物均为重量百分含量，则可得出各矿物分异指数(DI) = Qz + Or + Ab + Ne + Lc + Kp。其中固结指数为(SI) =MgO×100/(MgO+FeO+F2O3+Na2O +K2O) (Wt%)。里特曼指数算式为σ43=(Na2O+K2O)^2/(SiO2-43)，据表里特曼指数多位于1.8-3.3显示为钙碱性，由于原岩多数SiO2含量较高，里特曼指数确定出的钙碱度准确度差。碱度率(AR) =[Al2O3+CaO+(Na2O+K2O)]/[Al2O3+CaO- (Na2O+K2O)] (Wt%)，当SiO2>50%, K2O/Na2O大于1而小于 2.5时, Na2O+K2O=2*Na2O，本例以碱度率对样品碱度进行判别，由表可知，杏仁状流纹斑岩的碱度率都为1-3，显示钙碱性，流纹斑岩为3.3-5显示出弱碱性。 图1 样品SiO2-K2O+Na2O 图解 Pc－苦橄玄武岩；B－玄武岩；O1－玄武安山岩；O2－安山岩；O3－英安岩；R－流纹岩；S1－粗面玄武岩；S2－玄武质粗面安山岩；S3－粗面安山岩；T－粗面岩、粗面英安岩；F－副长石岩；U1－碱玄岩、碧玄岩；U2－响岩质碱玄岩；U3－碱玄质响岩；Ph－响岩；Ir－Irvine 分界线，上方为碱性，下方为亚碱性。

生物地球化学性疾病单选题第一套

生物地球化学性疾病单选题第一套 一、单项选择题 1．地方性甲状腺肿的好发年龄是（） A．0～10岁 B．15～20岁 C．25～35岁 D．40～50岁 E．55～65岁 2．碘是人体必需微量元素，在无外来含碘的食物下，水碘含量可用于衡量当地居民摄碘量，当饮水碘含量低于多少时，可有碘缺乏病的流行（） A．<1μg/L B．<5μg/L C．10μg/L D．20μg/L E．50μg/L 3．当碘摄入量低于多少时可发生碘缺乏病的流行（） A．5μg/d B．20μg/d C．40μg/d D．75μg/d E．150μg/d 4．下列关于砷"三致"作用的描述，不正确的是（） A．目前尚未见砷对人的致畸胎作用的流行病学调查报道 B．短期体外筛检实验从不同水平、不同角度证明了砷具有较强的致突变作用 C．砷致人类癌症的内在理论基础是体细胞突变学说 D．动物实验结果显示砷具有致癌作用 E．WHO已将砷定为确认致癌物 5．在下列症状中哪一条不是慢性地方性硒中毒的特异性表现（）A．毛发脱落 B．指甲脱落 C．皮肤湿疹 D．脚趾干性坏疽

E．运动障碍 6．下列哪种作物中含硒量较高（） A．小麦 B．玉米 C．水稻 D．大蒜 E．黄豆 7．地方性氟中毒发病明显增加一般在（）A．6岁以后 B．16岁以后 C．26岁以后 D．36岁以后 E．46岁以后 8．下列哪种症状不是慢性砷中毒的特异性表现（）A．皮肤色素代谢异常 B．掌跖部皮肤角化 C．末梢神经炎 D．乌脚病 E．麻痹性震颤 9．在下列因素中哪一条不是克山病的致病原因（）A．环境硒水平过低 B．柯萨奇病毒感染 C．营养素失衡 D．环境硒水平过高 E．真菌污染粮食 10．3价砷在机体内蓄积量较高的组织是（）A．肝脏 B．毛发、皮肤 C．肺、脾 D．肠、胃 E．肾脏 11．不易受镰刀菌污染的粮食是（） A．小麦 B．玉米

元素地球化学迁移研究实例

元素地球化学迁移研究实例 矿床地质特征： 锡矿体为锡石石英脉，根部插入花岗岩中。花岗岩主体为黑云母花岗岩，矿体下部部分黑云母已经白云母化-二云母花岗岩，花岗岩钠长石化。 剖面中矿脉及蚀变带具分带结构。矿脉内的矿物组合为锡石-石英；矿脉旁的矿物组合为事变矿物组合-云英岩化：长石蚀变为钠长石，黑云母蚀变为白云母，含蚀变矿物黄玉和萤石。 矿脉上部，两侧对称发育云英岩化，向外由钠长石化和白云母化花岗岩过渡为未变质黑云母花岗岩，在脉旁云英岩中分布有锡石、萤石和黄玉；含矿脉下部，云英岩蚀变带宽度变窄，钠长石化和白云母化花岗岩宽度加大，向外过渡为未变质的黑云母花岗岩。 花岗岩中Sn的活化： 含矿花岗岩中锡含量16-30ppm，高出酸性岩克拉克值4-5倍。不含矿花岗岩含锡3-5ppm。 赋存形式：80%-100%的Sn集中于黑云母（Bi）中，黑云母中Sn含量均匀，80-400ppm。显微镜下未发现锡石颗粒。将Bi研细到200-300目，用碘化钾溶剂无法提取到其中的锡，说明黑云母花岗岩中锡主要以类质同象形式进入Bi晶格： Li+ + Sn4+→ Mg2+ + Fe3+ 黑云母发生白云母化蚀变后，白云母中的锡含量大大低于黑云母中的锡含量。暗示发生了元素的迁移。 巴尔苏科夫认为Bi的白云母化过程为： 含Sn黑云母 + K+→白云母 + Sn4+ + (Mg,Fe)2+ 交代的同时Sn被排出晶格，花岗岩中大量Sn被淋滤带出进入蚀变溶液，据计算没m3白云母化花岗岩约带出10-60gSn，这是锡石-石英脉Sn的主要来源。也造成锡石-石英脉下部花岗岩中呈现锡的负异常。

在综合分析上述资料基础上，巴尔苏科夫认为，在富集Sn方面起主要作用的是岩浆期后自变质作用。 Sn的搬运和沉淀： 矿脉上部矿物组合显示有K、Ca、Na带入，下部矿物组合显示有Na置换Ca。 矿脉下部花岗岩的钠长石化和白云母化表明自变质溶液早期富Na并具有碱性。锡石-石英脉以及云英岩中的萤石（CaF2），黄玉（Al2[SiO4](F,OH)2）等反映了氟对锡的搬运作用。F的活动以及云英岩化作用中Ca、Mg、K等的淋滤表明在锡石沉淀时，热液的pH值已有所下降。 包裹体成分测定表明：成矿热液含大量F、Na、K、Ca、Cl、HCO3-等，锡石形成温度250-300℃，溶液pH<6-8.3。 为证实F对Sn的搬运及可能的F-Sn络合物，进行了成矿模拟实验。配置了与包裹体成分相近的溶液，在含氟钠-钾-氯化物溶液中，在300℃，500×105Pa及pH=8-10条件下，同时存在重碳酸，硼酸和二氧化硅时，形成稳定[Sn(F6-X,OH X)]型氟-氢氧络离子。pH降到7.5-8.0时，络离子水解，Sn呈锡石析出。 实验所得氟-氢氧络合物形成，稳定和分解条件同形成过程物理化学条件基本吻合。成矿溶液由碱性逐渐中和，释放出HF与其它组分作用形成含氟矿物。 锡成矿模型： 巴尔苏科夫指出：富Na和F的岩浆期后碱性溶液由深部沿裂隙向上运移，使花岗岩发生自变质作用，长石发生钠长石化，黑云母发生白云母化，黑云母晶格中的Sn被活化。Sn 进入溶液形成Na2[Sn(F6-X,OH X)]络合物向上运移，此时溶液具碱性，络合物稳定。黑云母被白云母交代的同时释放出Fe2+和Mg2+，它们与溶液中的B、SiO2、As、S结合形成电气石(Na，Ca)(Mg，Fe)3B3Al6Si6(O,OH,F)31和毒砂（FeAsS）。 含Na2[Sn(F6-X,OH X)]溶液继续上升，经钠长石化，溶液中Na浓度降低，pH值下降。当溶液变为弱碱性至中性时，氟锡络合物不稳定，通过高温水解形成锡石和游离HF： Na2[Sn(F6-X,OH X)] SnO2+ 2NaF + 2HF（3.1） 这将引起热液迅速酸化，酸性溶液作用于上部花岗岩，导致碱金属淋滤带出形成云英岩：3KAlSiO3O6＋2HF KAl2[AlSi3O10][OH]2＋2KF ＋6SiO2 钾长石白云石石英（3.2） KAlSiO3O6＋4HF Al2[SiO3]F2＋5SiO2＋2KF ＋H2O 钾长石黄玉（3.3）HF与围岩Ca作用形成萤石；这样，巴尔苏科夫系统说明了Sn在深部带出和在上部的集中，解释了矿脉及蚀变的垂直分带、各带矿物组合及Sn在矿脉两侧的分配。 总结： 由此例可见，元素迁移过程常常包含几个环节和集中作用机制，它们之间相互制约，每个环节的作用机制都可以用代表性化学反应表述：如锡矿形成中Sn的活化机制时花岗岩中黑云母的白云母化，反应方程式为： 含Sn黑云母 + K+→白云母 + Sn4+ + (Mg,Fe)2+ Sn4+在含矿溶液中络合迁移及水解沉淀用下式表示： Na2[Sn(F6-X,OH X)] SnO2 + 2NaF + 2HF 两个反应方程概略地说明了Sn从活化到迁移沉淀的基本化学过程及其所反映的地质因素，成为元素迁移的化学模型。 元素迁移的化学模型虽然只定性（或半定量）地说明迁移的性质，但是最基本的作用机制，是进一步深入研究的必要前提。

元素地球化学场与成矿

基金项目:高等院校博士点基金(No .20070558033) 元素地球化学场与成矿 陈国能 (中山大学地球科学系,广核-中大花岗岩与铀矿资源研究所,广东广州510275) 元素周期表是化学元素自身结构变化规律的体现,而元素自身的结构又往往决定了其在特定地质(物理化学)过程中的行为和空间位置。据此,作者曾提出 元素地球化学场 的概念(陈国能,1998;Chen and G rapes ,2007)。本文是在此基础上,着重探讨陆壳熔融(重熔)-固结过程中元素的迁移聚集和空间分布与元素自身结构的关系。研究结果表明: (1)大陆地壳三大类岩石(沉积岩、铁镁质岩 浆岩和以花岗岩为代表的长英质岩浆岩)的形成过程,可导致不同类型元素富集成矿。其中,在沉积岩形成过程富集成矿的主要是具惰性气体型离子结构的元素,而亲岩浆岩的元素多为过渡型和铜型离子。在后者中,除铁族元素表现为亲铁镁质岩浆岩外,其它元素的富集成矿均与花岗岩的形成有关(图1)。 图1 大陆地壳三大岩类的成矿元素与元素离子结构的关系 (2)亲花岗岩成矿元素在地壳中高度分散。原地熔融-壳内对流模型(Chen and Grapes ,2007),为这类分散元素的富集提供了一个逻辑框架。在重熔岩浆层固结过程中,亲石元素占据了原来岩浆层所占据的位置,形成花岗岩层;未能加入硅酸盐晶格的元素则在残余相和气相中富集,并向重熔界面隆起区汇聚,在条件许可时被排出系统之外(图2); (3)成矿流体在向上运移过程中,其内的成矿元素将在不同的物理化学区间沉淀析出,在重熔界面之上的沉积-变质盖层形成硫化物矿床 (图2)。可见,原地重熔-岩浆固结过程中亲硫元素最终所处的位置,即代表花岗岩层之上的沉积-变质盖层; (4)成矿元素沉淀之后,作为搬运介质的水和卤族元素(统称亲水元素)在温度差和压力差驱动下继续向上运移,并最终进入地下水层(图2)。换言之,水圈是花岗岩热液中的亲水元素的最终归宿; (5)不论是重熔-结晶或其后的热液过程,熔融系统中的惰性气体元素均不参与反应,它们最终会到达大气圈,即大气圈是此类元素的最后归宿(图2)。 增刊 矿

矿床地球化学读书报告

《矿床地球化学》 题目：《矿床地球化学》课程读书报告 教师：毛晓东教授 姓名: 张建军 学号：69 学院：核自学院 专业：核能与核技术工程 2011年12月15日

中国铜矿矿床类型 （一）中国铜矿床分类 矿床是指由地质作用形成的，有开采利用价值的有用矿物聚集体。地质矿业工作者为了研究矿床的成因和开发利用则进行矿床分类。中国铜矿床分类有文献记载的最早是丁文江（1917）将我国铜矿床划分为五种类型，其中将斑岩铜矿归入浸染型铜矿，并提出山西中条山铜矿产于“前寒武纪结晶岩中”，属“低品位浸染状矿石”。其后，朱熙人（1935）也讨论过我国铜矿类型和分布，并提出长江中下游和云南为我国铜矿有希望的产地。新中国成立后，对铜矿床的分类做了进一步地研究。1953年，孟宪民、宋叔和等研究了我国铜矿的成矿地质条件、分布情况，提出普查勘探方向，并按工业类型将我国铜矿床分成斑岩铜矿型、黄铁矿型、层状交代矿床、接触交代矿床、多金属含铜矿床、石英含铜矿脉、铜镍矿床、含铜砂页岩、自然铜矿型、钛钒矿脉、铜钴矿层等类型。1957年，谢家荣对中国铜矿床进行成因分类，划分为岩浆矿床、表生矿床、变质矿床等三大类，进而又分6类22式。1959年，郭文魁对我国铜矿工业类型及分布规律进行研究，并按各类型占有储量排列，提出中国铜矿工业类型划分为八大类：层状铜矿（东川式）、细脉浸染型铜矿、接触交代夕卡岩型铜矿、黄铁矿型铜矿、脉状及复脉带铜矿、铜镍矿床、含铜砂页岩、安山玄武岩中之铜矿等，八大类中又按矿石建造、金属组合、矿体形状及产状和矿化时代等又进一步划分若干亚类。 70年代以来，铜矿床的分类从单纯以产状、成因及工业类型划分，转向结合矿石商品价值、成岩成矿作用等综合研究进行铜矿床分类。其中有代表性的，郭文魁于1976年将我国铜矿床分为六大类：①与海相火山作用有关的铜矿床，进一步分为块状硫化物型铜矿（含铜黄铁矿型铜矿）及条带状浸染状铜矿两个亚类；②与基性-超基性岩体有关的铜镍硫化物矿床；③与中酸性火山-深成杂岩或浅成侵入岩有关的斑岩铜矿；④与中酸性侵入岩有关的夕卡岩型铜矿；⑤陆相沉积作用为主的铜矿床；⑥与海相沉积作用有关的铜矿（层状铜矿）。

地球化学知识点整理

地球化学 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2、地球化学的基本问题：【填空】 （1）质：地球系统中元素的组成 （2）量：元素的共生组合和赋存形式 （3）动：元素的迁移和循环 （4）史：地球的历史和演化 3、地球化学研究思路：【简答】 在地质作用过程中，在宏观地质体变化和形成的同时，亦伴有大量肉眼难以辨别的化学组成变化的微观踪迹，它们包含着重要的定性和定量的地质作用信息，应用现代化学分析测试手段，剖析这些微观踪迹，从而揭示宏观地质作用的奥秘。即“见微而知著”。 第一章地球和太阳系的化学组成 第一节地球的结构和组成 1、地球的圈层结构、主要界面名称： （1）地震波（P波和S波）在地球内部传播速度的变化，反映出地球内部物质的密度和弹性是不均一的。这种不均一性在地球的一定深度表现为突变性质。由此得出，地球内部具有壳层结构的概念，即认为地球由表及里分为地壳、地幔和地核三个部分。界面分别为：莫霍面和古登堡面。 （2）上地壳和下地壳分界面为康拉德面。上地壳又叫做硅铝层，下地壳又叫做硅镁层。大陆地壳由上、下地壳，而大洋地壳只有下地壳。【填空】 2、固体地球各圈层的化学成分特点：（分布顺序） 地壳：O、Si、Al、Fe、Ca 地幔：O、Mg、Si、Fe、Ca 地核：Fe-Ni 地球：Fe、O、Mg、Si、Ni

第二节元素和核素的地壳丰度 1、基本概念：【名词解释】 （1）地球化学体系：我们把所要研究的对象看作是一个地球化学体系，有一定的空间，处于特定的物理-化学状态，并且有一定时间的连续 （2）丰度：研究体系中被研究元素的相对含量 （3）克拉克值：地壳中元素的平均含量 （4）质量克拉克值：以质量计算表示的克拉克值 （5）原子克拉克值：以原子数之比表示的元素相对含量。它是指某元素在某地质体全部元素的原子总数中所占原子个数的百分数。 （6）浓度克拉克值：某一元素在地质体中的平均含量与克拉克值的比值 2、克拉克值的变化规律： （1）递减：元素的克拉克值大体上随原子序数的增大而减小。但Li、B、Be以及惰性气体的含量并不符合上述规律，其丰度值很低。 （2）偶数规则（奥多-哈金斯法则）：周期表中原子序数为偶数的元素总分布量大于奇数元素的总分布量，相邻元素之间偶数序数的元素分布量大于奇数元素分布量。 （3）四倍规则（了解）： 元素的质量数A除以4，可分为四类：4q+3、4q+2、4q+1、4q 3、“元素克拉克值”研究意义：【简答】 （1）是地球化学研究重要的基础数据 （2）确定地壳中各种地球化学作用过程的总背景 （3）是衡量元素集中、分散及其程度的标尺 （4）是影响元素地球化学行为的重要因素 4、区域元素丰度的研究的意义：【简答】 （1）它是决定区域地壳（岩石圈）体系的物源、物理化学特征的重要基础数据（2）为研究各类地质、地球化学作用、分析区域构造演化历史及区域成矿规律提供重要的基础资料 （3）为研究区域生态环境，为工业、农业、畜牧业、医疗保健等事业提供重要信息

矿床地球化学

矿床学 1，矿床地质学； 2，矿床地球化学； 3，矿床（田）构造学； 4，包裹体地质学及包裹体地球化学； 5，生物成矿及矿床有机地球化学； 6，实验矿床学； 7，矿产经济学； 8，矿产资源的可持续发展。 《矿床地球化学》 中国科学院矿床地球化学开放研究实验室著 1997年地质出版社 全书共分20章，538页，总计82，7万字，售价60元 图书馆编号：P61 4 第一部分：阐述矿床地球化学的研究内容和研究动向 由绪论、第一章和第二章组成； 第二部分：论述矿床地球化学各个领域的基本理论及其在矿床研究中的应用 由第三章--第十四章组成； 第三部分：介绍矿床地球化学的研究方法及相应实例 由第十五章--第二十章组成； 绪论： (作者：涂光炽) 地球化学是研究地球和部分天体化学组成、化学作用和化学演化的科学，矿床地球化学为成矿作用的地球化学。 1，矿床地球化学发展的国际概况： ①深钻和超深钻所揭示的若干与成矿作用有关的重要成果：原苏联在其北缘科拉半岛打了一口世界已知最深的井，深12km，论证了此区太古宇在变质时，古地温梯度为现在的5-7倍，即为150-210℃/km ，这无疑对当时的成矿作用有影响； ②洋底现代成矿作用观察：70年代后，通过深海潜水器在红海、太平洋中脊、大西洋中脊、印度洋中脊和冲绳海槽直接观察到了洋底现代进行的成矿作用—烟囱—热水沉积矿床； ③成矿理论对发现超大型矿床所起的作用：奥林匹克坝④新矿床类型的发现：南澳奥林匹克坝铜金矿床新类型； ⑤对若干矿床类型进行了系统深入的地球化学研究： 2，矿床地球化学的若干重要生长点： 学科生长点指带有突破性的新的理论或见解。生长点的提出可以带动整个学科向前发展。每个学科在其向前迈进的过程中都会提出若干有别于其他学科的生长点。 ①多成因论：指矿床在成矿物质来源、成矿作用和成矿过程等方面不是单一的，而是多种的； ②金属、非金属和盐类矿床、煤、石油、天然气等矿产资源之间的有机联系； ③成矿作用的演化：成矿作用的时间、空间演化。 3，矿床地球化学近期开展的的若干重大科研课题：

微量元素地球化学的应用

微量元素在成岩成因和成矿成因研究中的应用 姓名:叶勃 学号: 班级024121

微量元素在成岩成因和成矿成因研究中的应用 前言 人类活动所能涉及的地壳主要是由92种化学元素组成.其中元素O、Si、Al、Fe、Ca、Na、K、Mg和Ti九种元素占据地壳和地幔的99%，其余83种元素只占1%，然而正是这1%的元素给人类的发展提供了丰富的物质基础——矿产资源。随着人们对微量元素性质的逐步认识，人们发现微量元素在成岩成因和成矿成因上有重要的作用。这次读书报告,我读了《微量元素地球化学及其应用》（戴塔根刘汉元著）以及相关的文献。 第一章何为微量元素 微量元素是指自然界除了主量元素外，丰度低于0.1%，在体系中不作为任何相的主要成分，浓度低到服从稀溶液定律的元素。在地球化学研究中，习惯上微量元素不记入矿物分子式中。 微量元素与主量元素是相对的，根据研究对象的不同而存在差别。例如，锆石中的Zr通常属于微量元素，但是在锆石中，它属于常量元素。 微量元素存在的三个形式：在矿物快速结晶过程中陷入囚禁带内、在主晶格的间隙缺陷中和在固溶体中以类质同像替代主要元素的原子或离子。 为微量元素地球化学做出最大贡献的人是能斯特，他提出能斯特分配定律，不仅将地学与化学联系起来，更重要的是他将地球化学由定性研究引向定量研究，打开了研究微量元素地球化学的大门。根据能斯特分配定律，我们引进了分配系数为组数i在两相（α和β）之间的质量浓度比值。 同时，因为元素的地球化学，或者行为往往受到多个矿物的影响，通常为矿物集合体，所以，我们引入总分配系数的概念，它是微量元素在各矿物相与熔体间简单分配系数与矿物相含量的加权之和。

地球化学分类基础

地球化学分类的基础是什么，除了本课程中介绍的分类方案，还有什么分类方案？ 按照地球形成的一种模型，地球是由成分近似于一般球粒陨石的微行星聚集作用演化而来。这些球粒陨石具有三种不同的相，即金属相、硫化物和硅酸盐相。化学元素在地球中的分布主要根据元素对三种相的亲合力关排布的，这种亲合力由原子的电子排布和化学键性控制。陨石中各相的成分主要是由Fe-Mg-Si-O-S这些元素控制。其他元素的分布实质上就是由它们和这些元素的亲合关系所决定。因此,地球化学元素的分类也是以原子的电子排布和化学键性所导致的元素本身的性质差异为基础进行分类的. 本课程中介绍的分类方案戈尔德施密特的这一经典的元素地球化学分类及名称，直到现在仍被地球化学界广为引用。除此之外，维尔纳斯基、费尔斯曼及施奈德洪等也提出过不同的分类方案，都不及戈氏分类的简洁、实用。 首先是: 查瓦里茨基的元素地化学分类反映了元素在成岩、成矿作用中的意义。他把元素分成十二族，但对某些微量元素属性仍不够准确，使用中亦有繁琐之嫌。扎瓦里茨基的分类能够从原子结构这一最本质的原因去理解元素在自然界的分布与组合规律。按这种分类，化学元素被分成12族: 1）氢族； 2）造岩元素族(Li、Be、Na、Mg、Al、Si、K、Ca、Rb、Sr、Cs和Ba)； 3）惰性气体族(He、Ne、Ar、Kr、Xe、Rn)； 4）挥发分元素族(B、C、N、O、F、P、S、Cl)； 5）铁族(Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni); 6）稀土稀有元素族(Sc、Y、Zr、Nb、TR、Hf、Ta等)； 7）放射性元素族(Fr、Ra、Ac、Th、Pa、U等）； 8）钨钼族(Mo、Tc、W、Re)； 9）铂族(Ru、Rh、Pd、Os、Ir、Pt)； 10）硫化矿床成矿元素族(Cu、Zn、Ge、Ag、Cd、In、Sn、Au、Hg、Tl、Pb等)； 11）半金属元素族(As、Sb、Bi、Se、Te、Po)； 12）重卤素元素族(Br、I、At)。 其次是除了上述这些系统的分类外，还有根据特定的地质作用对元素进行地球化学分类的。如在描述岩浆分异结晶作用或部分熔融过程中，把进入结晶相或残留相的称为相容元素，而 进入熔体相的称为不相容元素等。 最后是戚长谋的“元素地球化学分类探讨”中提出的分类表包括亲石元素、亲氧元素、亲硫元素、阴离子及两性元素和氢及惰性气体元素五个类。 （1）亲石元素：就具有与硅酸根或碳酸根结合倾向的元素。因其为造岩矿物的主要成分, 故仍采用“亲石”术语。本类元素包括周期表左侧的碱金属和碱土金属两个化学族。s电子构型。X=0.7—1.5。 本类元素与硅酸根和碳酸根结合的倾向具有选择性。碱金属和碱土金属可分别与不同结构的硅酸根结合形成各类硅酸盐, 而与碳酸根结合的元素则为碱土金属Mg、Ca、Sr 、Ba等。（2）亲氧元素: 具有与氧结合倾向的元素, 包括呈氧化物(如TiO2)或酸根(如SiO44-、CO32-)两种状态。这一定义严格地与戈氏“亲石”的概念相区别。分类表中包括碱土金属右侧的第三、第四、第五副化学族和Cr、W、U、Mn、Fe及Sn等。p及d电子构型, X=1.3—2.2 。