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地球化学考试资料

地球化学考试资料
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1、相容元素:趋于在固相中富集的微量元素。尽管其浓度低,不能形成独立矿物相,但因离子半径、电荷、晶体场等结晶化学性质与构成结晶矿物的主要元素相近,而易于呈类质同像置换形式进入有关矿物相。

2、不相容元素:趋向于在液相中富集的微量元素。由于其浓度低,不能形成独立矿物相,并且因离子半径、电荷、晶场等性质与构成结晶矿物的主元素相差很大,而使其不能进入矿物相。它们的固相/液相分配系数近于零。

3、陨石:陨石是从星际空间降落到地球表面上来的行星物体的碎片。

4、元素的地球化学迁移:即元素从一种赋存状态转变为另一种赋存状态,并经常伴随着元素组合和分布上的变化及空间上的位移。

5、元素地球化学亲和性的概念:在自然体系中元素形成阳离子的能力和所显示出有选择与某种阴离子结合的特性。

6、同位素:具有相同质子数,不同中子数(或不同质量数)同元素的不同核素互为同位素。

7、浓度克拉克值:概念系指某元素在某一地质体(矿床、岩体或矿物等)中的平均含量与克拉克值的比值,表示某种元素在一定的矿床、岩体或矿物内浓集的程度。当浓度克拉克值大于1时,说明该元素在地质体中比在地壳中相对集中;小于1时,则意味着分散。

8、普通铅(或正常铅):指产于U/Pb、Th/Pb比值低的矿物和岩石中任何形式的铅(如方铅矿、黄铁矿、钾长石等),在矿物形成以前,Pb以正常的比例在U、Th共生,接受U、Th衰变产物Pb的不断叠加并均匀化。

9、同位素分馏系数:指两种物质(或物相)之间同位素比值之(a),即aA-B=RA/RB,式中A,B表示两种物质(或物相),R表示重同位素在与轻同位素比值,如34S/32S,180/160。A表示同位素分馏程度,a偏离1愈大,说明两相物质之间同位素分馏程度愈大;a=1时物质间没有同位素分馏。

10、(不稳定常数):由一个中心阳离子与数个阴离子或中性分子以配位键方式结合而成的配离子是一种弱电解质,其电离常数的大小可表示配离子的离解程度成为K(不稳定常数)越大稳定性越差。

11、等时线:通过对地质体一组样品实测的现今87Sr/86Sr和87Rb/86Sr比值作图,拟合得到的一条直线。

12、稀土元素(REE):原子序数57—71的镧系元素以及与镧系相关密切的钪和钇共17种元素在地球化学上又称为稀土元素,包括:La,Ce,Pr,Nd,Pm,Sm,Eu,Gd,Tb,Dy,Ho,Er,Tm,Yb,

Lu,Sc,Y。

13、亲氧性元素:倾向于与氧形成高度离子键的元素称为亲氧元素。特征是:离子半径较小,有惰性气体的电子层结构,电负性较小。14、相律:是研究相平衡的基本规律,表示平衡物系中的自由度数,度数及独立组分数之间的关系。

15、元素丰度系数:自然体的元素丰度与另一个可作为背景的自然体的元素丰度的比值叫做元素丰度系数。

16、δEu:反映Eu异常的强度。反映Eu与REE整体分离程度的参数。

17 、FSE:高场强元素,离子电价较高、半径较小、具有较高离子场强(为离子电价与半径之比)的元素,其离子电位π>3,难溶于水,典型代表为Nb、Ta、Zr、Hf、P、Th、HREE、Th、Ce、U、Pb4+、Ti等。这些元素地球化学性质一般较稳定,不易受变质、蚀变和风化作用等的影响,因此常用来恢复遭后期变化岩石的原岩性质。

一、举例说明稀土元素在地质—地球化学研究中的意义?

稀土元素可在地球化学研究中得到多方面应用:1)、岩石成因:不同成因的岩石具有不同的稀土特征。如花岗岩类的成因主要归结为三类:a、基性岩浆分异:Eu负异常型。B、地壳硅铝层重熔:Eu轻缓平衡型。C、花岗岩化:Eu右倾斜型。2)、变质岩的原岩恢复:许多变质过程中,稀土元素保持原岩特征。3)、研究地壳演化:如不同时代的页岩有明显不同的特征,稀土元素特征能反映地壳的演化规律。

二、地球系统的化学作用类型。

1、水—岩化学作用(如沉积作用过程中物质的溶解—沉淀、热液交代作用等)

2、熔浆和熔—岩化学作用(如部分熔融、结晶分异、岩浆岩围岩蚀变等)

3、有机化学作用(如风化过程生物的有机化学作用,石油、天然气的形成等)

4、水—气化学作用(主要发生在地表,如地表水、O2、CO2循环,火山喷气等)

5、岩—岩化学反应(如球外物质撞击,断裂挤压变质—如俯冲带、逆断层等)。

九、讨论地球化学体系中元素的“质、量、动”

地球化学的基本问题之一就是研究元素在地球化学体系中的分布(丰度)、分配问题,也就是地球化学体系中“量”的研究。元素的共生

组合和存在形式(质)地球内部的各种原子的结合和存在形式不是任意的、静态的,而是由条件的、变化的。简而言之为“质”的研究。地球内部的各研究元素的迁移(动)简而言之是“动”的研究,也就是元素在自然作用体系中的含量和存在形式在时间、空间上的变化。各种原子的结合和存在形式不是任意的、静态的,而是由条件的、变化的。

十、说明研究岩浆岩形成和熔化的地质—地球化学方法。

四、元素的赋存形式有哪些?

独立矿物——能用肉眼或能在显微镜下进行研究的矿物,粒径大于0.01mm。

同质异象——或称为结构混入物。指不同的元素或质点占据相同的晶格结点位置、而晶格类型和晶格常数不发生明显变化的现象。微量元素进入主元素的晶格后,如不通过破坏矿物晶格的手段,采用机械和化学的方法都不能使两者分离。

超显微结构混入物(或称为超显微包裹体)——被包裹在其他矿物中,粒径小于0.001mm的物质。由于它不占据主矿物的晶格位置,因此是独立矿物,但又不形成可以进行矿物学研究的颗粒。如在岩浆岩中的Au、Ag、Pb、Hg、等,常可以呈超细硫化物存在于其他矿物中。

吸附——胶体、晶体表面或解理面上由于电荷不平衡而吸附异性离子的现象。是一种结合力较弱、易被交换和分离的存在形式(活性

赋存形式)。

与有机质结合——元素加入到有机物中,如血液中的Fe、骨骼中的Ca和脑细胞中的P都完全进入到有机质中。此外,微量元素常与有机物结合形成金属有机化合物或金属有机络合物,如铜乙胺配离子。元素在水流体相中的存在形式,元素在水流体相中也有多种存在形式,首先它们可以按基本单位和聚合体的大小分成颗粒物、胶体、絮状物和分子,在真溶液中则仅包括分子和离子。

五、简述岩浆岩成岩过程的鉴别

根据平衡部分熔融和分离结晶作用中微量元素分配的定量模型,可以对成岩过程进行鉴

1固—液相分配系数高的相容元素:如Ni、Cr等,在分离结晶过程中他们的浓度变化很大,但在部分熔融过程中则变化较缓。

2固—液相分配系数低的微量元素:如Ta、Th、La、Ce等,他们的总分配系数很低,近于0,与0.2—0.5比较可忽略不计。在部分熔融过程中这些元素浓度变化大,但在分离结晶作用过程中则变化缓慢。3固—液相分配系数中等的微量元素:如HREE、Zr、Hf等,他们的分配系数与1比较可忽略不计。

六、各类玄武岩对构造环境的鉴别。

1在板块边缘深海环境下喷发的洋中脊玄武岩:拉斑质玄武岩曲线呈平坦型,碱性玄武岩在Rb、Ba、Th、Ta、Nb处局部隆起,其后的元素与拉斑质玄武岩一致:快速扩张的洋中脊玄武岩与MORB的比值大于1,缓慢扩张的洋中脊玄武岩则小于1

2远离板块边缘喷发的板内玄武岩:拉斑质玄武岩除Y、Yb、Sc、Cr等元素外,其他元素均呈隆起:碱性玄武岩中Ba、Th、Ta、Nb 和Hf、Zr、Sm两组元素呈双隆起的曲线形式。

3在汇聚板块边缘喷发的火山弧玄武岩:拉斑质玄武岩除Sr、K、Rb、Ba为选择性富集外,从Ta到Yb所以元素以低于丰度为特征:碱性玄武岩中Sr、K、Rb、Ba、Th等元素有较强富集和Ce、P、Sm等元素富集,呈现峰谷迭起的曲线。

4过渡型玄武岩兼有相应端元组分特征。

七、分配体系的主要应用。

1、定量研究元素分配

2、为成矿分析提供了理论依据

3、判断成岩和成矿过程的平衡

4、微量元素地质温度计

5、微量元素地质压力计

6、指示沉积环境

7、岩浆作用过程微量元素分配和演化定量模型的研究

8、岩浆形成机制的研究

9、判断岩石的成因

八、讨论在自然界中由于氧化还原条件的变化稀土元素的分异?

稀土元素等分以主要体现在Eu和Ce二元素。前者还原成二价阳离子,后者易氧化成四价阳离子,从而与整体三价的REE发生分离。Eu2+和Ca2+形成相似因而易于同质类像替代Ca2+,而在早期结晶的斜长石中出现铕正异常而后期结晶的岩石中铕负异常。Ce4+在弱酸条件下已发生水解而滞留原地使得淋滤出的溶液贫Ce,形成Ce 负异常,在海水中易形成Ce与REE的分离。

三、说明太阳系元素丰度的基本特征和决定自然体系中元素丰度的最基本因素。

1、在所有元素中H,He占绝对优势,H占90%,He占8%。

2、太阳系元素的丰度随着原子序数(Z)的增大而减少,曲线开始下降很陡,以后逐渐变缓。

3、偶序数元素的丰度大于相邻奇序数元素的丰度,这一规律称之为奥多—哈金斯法则。

4、与以上的规律相比,Li,Be,B,Sc具有与它们原子序数不相称的低丰度,在较轻元素中亏损;而O和Fe呈明显的峰值,丰度显著偏高,为过剩元素。

5、原子序数或中子数为“幻数”(2、8、20、50、82和128等)的核素分布最广,丰度最大。如:4He(Z=2,N=2),160(Z=8,N=8),40Ca(Z=20,N=20)等。

决定自然体系中元素丰度的最基本元素:与原子结构有关具有最稳定原子核的元素分布最广,当中子数和质子数臂力适当时核最稳定。如在原子序数小于20的轻核中,中子/质子等于一是核最稳定,由此可

以说明O、Mg、Si、Ca的丰度较大的原因:随原子序数增大,核内质子间的斥力大于核力,核子的结合能降低,原子核就趋于不稳定,所以元素同位素的丰度就要降低:偶数元素或同位素的原子核内,核子倾向成对,他们自旋力矩相等,而方向相反,量力力学证明:这种核的稳定性最大,因而这种元素或同位素在自然界分布最广:中子数等于幻数的同位素,其原子核中的壳层为核子所充满,形成最稳定的原子核,因而具有高的丰度。与元素起源、形成过程及元素形成后的化学分异有关。在恒星的高温条件下。可以发生有质子参加的热核反应,这使Li、Be、B迅速的转变为4He的同位素,因此,Li、Be、B丰度明显偏低就同他们再恒星热核反应过程中被消耗的历史有关:在内行星和陨石物质中气态元素(H、He等)的丰度极大的低于太阳系中各该元素的丰度,造成这种差别的原因是这些元素在行星和陨石母体形成或存在过程中逃逸到宇宙空间所致。

地球化学复习题(推荐文档)

地球化学复习题 绪论 1、地球化学的定义。 答: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、地球化学的任务。 答:1)地球及其子系统中元素及其同位素的组成,即元素的分布和分配问题;2)元素的共生组合和赋存形式;3)元素的迁移和循环;4)地球的历史和演化。5)基础理论和应用的发展。 3、地球化学的研究思路和工作方法。 答: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、历史和地球化学作用。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: --岩矿鉴定 --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。 --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。 --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。 --自然作用的时间参数:同位素测年。 --模拟实验。 --多元统计计算和数学模型。 4、地球化学学科的特点。 答:1、基础科学成果的应用.2、地质科学的发展.3、更广泛的数字模拟。 第一章太阳系和地球系统的元素丰度 1、对比元素在地壳、地球和太阳系中分布规律的异同点,并解释其原因。 答:相同点:元素的丰度均随原子系数增大而减小。均符合奇偶定律。 不同点:与太阳系或宇宙相比,地壳和地球都明显地贫H, He, Ne, N等气体元素;而地壳与整个地球相比,则明显贫Fe和Mg,同时富集Al, K和N a。 原因: 2、研究克拉克值有何地球化学意义。 答:可作为元素集中、分散的标尺。控制元素的地球化学行为。A)影响元素参加地壳中地球化学过程的浓度。B)限定自然界的矿物种类及种属。C) 限制了自然体系的状态。 3、地球各圈层化学组成的基本特征。 答:地壳:①地壳中元素的相对平均含量是极不均一的。②元素的克拉克值大体上随原子序数的增大而减小。地幔:元素分布不均,铁镁含量增高。地核:铁镍含量占绝大部分,其它元素仅占极少部分。水圈、大气圈和生物圈在地球总质量中所占的比例很小,对地球总体成分的影响不大。 4、陨石研究的意义 答: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;

《地球化学》练习题2剖析

恩《地球化学》练习题 第一章太阳系和地球系统的元素丰度(答案) 1.概说太阳成份的研究思路和研究方法。 2.简述太阳系元素丰度的基本特征。 3.说说陨石的分类及相成分的研究意义. 4.月球的结构和化学成分与地球相比有何异同? 5.讨论陨石的研究意义。 6.地球的结构对于研究和了解地球的总体成分有什么作用? 7.阐述地球化学组成的研究方法论。 8.地球的化学组成的基本特征有哪些? 9.讨论地壳元素丰度的研究方法。 10.简介地壳元素丰度特征。 11.地壳元素丰度特征与太阳系、地球对比说明什么问题? 12.地壳元素丰度值(克拉克值)有何研究意义? 13.概述区域地壳元素丰度的研究意义。 14.简要说明区域地壳元素丰度的研究方法。 15.岩浆岩中各岩类元素含量变化规律如何? 16.简述沉积岩中不同岩类中元素含量变化规律。 第二章元素结合规律与赋存形式(答案) 1.亲氧元素和亲硫元素地球化学性质的主要差异是什么? 2.简述类质同像的基本规律。 3.阐述类质同像的地球化学意义。 4.简述地壳中元素的赋存形式及其研究方法。 5.举例说明元素存在形式研究对环境、找矿或农业问题的意义。 6.英国某村由于受开采ZnCO3矿的影响,造成土壤、房尘及饮食摄入Cd明显高于其国标,但与未受污染的邻村相比,在人体健康方面两村没有明显差异,为什么? 第三章自然界体系中元素的地球化学迁移(答案) 1.举例说明元素地球化学迁移的定义。 2.举例说明影响元素地球化学迁移过程的因素。 3.列举自然界元素迁移的标志。 4.元素地球化学迁移的研究方法。 5.水溶液中元素的迁移形式有那些?其中成矿元素的主要迁移形式又是什么? 6.解释络离子的稳定性及其在地球化学迁移中的意义。 7.简述元素迁移形式的研究方法。 8.什么是共同离子效应?什么是盐效应? 9.天然水的pH值范围是多少?对于研究元素在水介质中的迁移、沉淀有何意义? 10.举例说明Eh、pH值对元素迁移的影响。 11.非标准电极电位E及环境的氧化还原电位Eh,在研究元素地球化学行为方面有什么作用? 12.试述影响元素溶解与迁移的内部因素。 13.自然界中地球化学热力学体系基本特点是什么? 14.自然体系中哪些特征可作为体系达到平衡态的证据与标志? 15.讨论相律及其应用。

地球化学综合考试答案

中国地质大学(武汉)远程与继续教育学院 地球化学课程综合测试3 学习层次:专升本时间:120分钟 一.名词解释 1.元素的地球化学迁移:当体系与环境处于不平衡条件时,元素将从一种赋存状态转变为另一种赋存状态,并伴随着元素组合和分布上的变化及空间上的位移,以达到与新环境条件的平衡,该过程称为元素的地球化学迁移。 2.能斯特分配定律:在一定的温度和压力条件下,微量元素在两共存相中的活度比为常数。3.盐效应:当溶液中存在易溶盐类时,溶液的盐度对元素的溶解度有影响。溶液中易溶电解质的浓度增大,导致其它化合物溶解度增大的现象,称为盐效应。 4.放射性同位素:能够自发地衰变形成其它核数,最终转变为稳定核数的同位素。 5.大陆地壳:地表向下到莫霍面,厚度变化在5-80km,分为上部由沉积岩和花岗岩组成的硅铝层,下部由相当于玄武岩、辉长岩或麻粒岩等组成的硅镁层两部分组成。 6.不相容元素:在一定的温度和压力条件下,在部分熔融或岩浆分异结晶过程中,在固相/熔体相中的总分配系数<<1的微量元素称为不相容元素。 7. Ce:表征Ce与REE整体分离程度的参数。其计算公式为:δCe=2Ce n/(La n+Pr n)(n 表示相对于球粒陨石标准化)。 8.元素丰度的奇偶规律:偶序数元素的丰度大于相邻奇序数元素的丰度,这一规律又被称为Oddo-Harkins(奥多-哈金斯)法则。 二.简答题 1. 大陆地壳组成研究的基本方法。 答:由于大陆地壳的物质组成在横向和纵向上都具有极度的不均一性,因此,研究大陆的浅部地壳和深部地壳的手段不尽相同。其中,对大陆地壳浅部组成研究的方法包括区域大规模取样法、简化取巧方法以及细粒碎屑沉积物法等等。而对大陆深部地壳的研究手段则主要包括研究火山岩中的角闪岩和麻粒岩包体,暴露地表的深部地壳断面,或利用地球物理勘探获取的地震波速与岩石化学组成之间的对应关系进行反演。 2. 简述能斯特分配定律及元素分配系数的涵义。地球化学上按总分配系数将元素在岩浆作用过程中的行为分为几类?它们各自的地球化学特点是什么?(要求各类别至少举两个元素为例)。 答:能斯特分配定律:在一定的温度和压力条件下,微量组分在两共存相中的活度比为常数。将微量元素在两相之间的活度笔直称之为分配系数(K D)。 按元素在岩浆作用过程中的行为分为相容元素、不相容元素。其中不相容元素进一步分为高场强和低场强元素。 相容元素指总分配系数大于1的元素,如Ni、Co、Cr,在岩浆作用中优先进入矿物相或残留固相;不相容元素指总分配系数小于1的元素,它们优先进入熔体相,其中将分配系数小于0.1的又称为强不相容元素。大离子亲石元素如K、Rb、Sr、Ba以及高场强元素如Nb、Ta、Zr、Hf为不相容元素的代表。 3. 活度积原理及其在地球化学研究上的意义。 答:定义在一定的温度下,难溶化合物中该化合物的离子浓度乘积得到的常数为活度积。所谓的活度积原理指的是在天然水中,金属元素首先选择形成活度积最小的化合物的阴离子

地球化学地球化学综合练习考试卷模拟考试题

《地球化学综合练习》 考试时间:120分钟 考试总分:100分 遵守考场纪律,维护知识尊严,杜绝违纪行为,确保考试结果公正。 1、超显微非结构混入物( ) 2、分馏作用( ) 3、同位素地球化学( ) 4、同位素成分( ) 5、初始铅( ) 姓名:________________ 班级:________________ 学号:________________ --------------------密----------------------------------封 ----------------------------------------------线-------------------------

6、原始铅() 7、原生铅() 8、普通铅() 9、同位素的分类() 10、Rb-Sr法() 11、K-Ar法() 12、Sm-Nd法()

13、U-Th-Pb法() 14、Rb-Sr() 15、Pb-Pb法() 16、区域克拉克值() 17、丰度系数() 18、富集矿物() 19、载体矿物() 20、元素的地球化学迁移()

21、氧化(还原)障() 22、离子电位π() 23、放射性衰变() 24、α衰变() 25、β-衰变() 26、r衰变() 27、单衰变()

28、电子捕获() 29、衰变系列() 30、放射性成因铅() 31、稳定同位素() 32、同位素分馏作用() 33、同位素效应() 34、惰性组分()

35、什么是元素的克拉克值?克拉克值在地球化学找矿中有何作用?() 36、研究元素丰度有何意义?() 37、类质同象有何地球化学意义?() 38、元素为什么会迁移?迁移的实质是什么?() 39、什么是地球化学背景?如何确定背景值?地球化学背景有哪些种类? () 40、什么是地球化学异常?如何确定异常下限?地球化学异常如何分类? () 41、地球化学背景与地球化学异常的关系?()

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 P 1:地球化学基本问题) P 5:克拉克值,地球化学发展简史(几个发展阶段) 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 P 123: 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、地球化学研究的基本问题、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,在地球化学发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发展为有系统理论和独立研究方法的学科。目前地球化学已发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基本问题:(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:

06地球化学试卷A

课程号:013201 《地球化学》期末考试试卷(A卷) 考试形式:闭卷考试考试时间:120分钟 班号学号姓名得分 一、概念题(每题5分,共50分) 1、元素的丰度值 2、类质同象混入物 3、载体矿物和富集矿物 4、地球化学障 5、八面体择位能 6、戈尔德斯密特相律 7、相容元素和不相容元素 8、δCe值(列出计算公式并说明) 9、同位素分馏系数 10、衰变定律 二、问答题(每题8分,共40分): 1、当以下每种物质形成时,其氧化电位是高还是低?(1) 陨石;(2)煤;(3)海底锰结核;(4)钒钾铀矿;(5)页岩中的黄铁矿;(6)鲕绿泥石。 2、为什么硅酸盐矿物中K的配位数经常比Na的配位数大?(离子半径:K+的为1.38A,Na+的为1.02A,O2-的1.40A)。 3、研究表明,岩浆岩和变质岩中的不同矿物具有不同的18O/16O比值,例如岩浆岩中石英一般比钾长石具有更高的18O/16O比值,试阐明控制矿物18O/16O比值大小的原因是什么?

4、用Rb-Sr或Sm-Nd法对岩石定年时,为什么当岩石矿物中的87Rb/86Sr或143Sm/144Nd比值差别越大结果越好? 5、试分析下图中稀土元素球粒陨石标准化模式中各个曲线可能代表的岩石类型及造成分配型式特征的原因。 三、论述题(任选1题,10分) 1、试述稀土元素数据的处理步骤和表示方法。 2、要获得准确的同位素地质年龄必须满足的条件是什么?

答案: 一、 1.每种化学元素在自然体中的质量,占自然体总质量(或自然体全部化学元素总质量)的相对份额(如百分数),称为该元素在该自然体中的丰度值. 2.某种物质在一定的外界条件下结晶时,晶体中的部分构造位置被介质的其它 质点(原子、离子、络离子、分子)所占据,结果只引起晶格常数的微小变化,而使晶体构造类型、化学键类型等保持不变的现象。由类质同像形式混入晶体中的物质称为类质同像混入物。含有类质同像混入物的混合晶体称为固溶体。 3. 载体矿物是指岩石中所研究元素的主要量分配于其中的那种矿物。但有时该 元素在载体矿物中的含量并不很高,往往接近该元素在岩石总体中的含量。 富集矿物是指岩石中所研究元素在其中的含量大大超过它在岩石总体中的含量的那种矿物。 4、地球化学障指地壳中物理或化学梯度具有突变的地带,通常伴随着元素的聚 集或堆积作用。即在元素迁移过程中经过物理化学环境发生急剧变化的地带时,介质中原来稳定的元素迁移能力下降,形成大量化合物而沉淀,这种地带就称为地球化学障。 5.任意给定的过渡元素离子,在八面体场中的晶体场稳定能一般总是大于在四面体场中的晶体场稳定能.二者的差值称为该离子的八面体择位能(OSPE). 这是离子对八面体配位位置亲和势的量度。八面体择位能愈大,则趋向于使离子进入八面体配位位置的趋势愈强,而且愈稳定。 6.在自然条件下,矿物常形成于一定的温度、压力变化范围,并在此范围内保持稳定。因此,F≥2,据吉布斯相律,F=K-Φ+2,有Φ≤K,即平衡共存的矿物数不超过组分数,即为戈尔德斯密特矿物学相律。 7.相容元素(Compatible elements):岩浆结晶或固相部分熔融过程中偏爱矿物相的微量元素;不相容元素(Incompatible elements):岩浆结晶或固相部分熔融过程中偏爱熔体或溶液相的微量元素.也称为湿亲岩浆元素(hygromagmatophile). 8.δCe或(Ce/Ce*)。是表征样品中Ce相对于其它REE分离程度的参数.Ce除

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)

地球化学——考试内容总结

绪论思考题 地球化学定义 地球化学学科的特点和基本问题 地球化学学科的研究思路和研究方法 地球化学与化学、与地球科学其它学科的联系和区别。 第一章、第二章思考题 1元素分布与分配的概念 2地球化学体系 3元素丰度的概念 4元素在地壳中的克拉克值和浓度克拉克值概念 5太阳系、地球及地壳中元素丰度的研究方法 6太阳系、地球及地壳中元素丰度特征并讨论它们的异同、分析造成这种现象的原因? ++ 7元素克拉克值的地球化学意义并举例说明 8区域地壳丰度的研究方法及研究意义 9地壳中元素分配不均一性的基本特征++ 第三章思考题 1、元素的地球化学亲和性 2、Goldschmidt的元素地球化学分类 3、元素类质同象概念 4、影响元素类质同象的晶体化学条件 5、影响元素类质同象的物理化学条件 6、Goldschmidt的类质同象法则 7、Ringwood的电负性法则 8、研究元素类质同象的地球化学意义 9、晶体化学集中与晶体化学分散概念 10、晶体场理论的要点及应用范围 11、八面体、四面体晶体场稳定能和八面体择位能概念 12、晶体场理论应用的地球化学意义 13、元素的赋存形式及其研究方法 14、举例说明Pb在地壳中的各种存在形式 第四章复习题 1微量元素概念 2能斯特分配定律与分配系数 3总分配系数概念 4元素在共存相中分配系数的确定方法 5相容元素、不相容元素、大离子亲石元素、高场强元素概念 6微量元素地质温度计的原理与方法 7元素在共存相中分配定律的地球化学意义 8在岩浆结晶过程中元素分配的定量模型、特征及地球化学应用

9在部分熔融过程中元素分配的定量模型、特征及地球化学应用 10岩浆结晶过程和部分熔融过程的判别方法 11稀土元素的基本地球化学性质 12稀土元素的数据处理方法及有关参数的计算方法(稀土元素配分模式图、ΣREE 、∑LREE/∑ HREE或ΣCe/ΣY 、(La/Yb)N ) 13 Eu异常、Ce异常的概念及计算公式 14稀土元素对岩石成因的指示意义 15变质原岩恢复的地球化学方法 16石榴石和长石的REE组成特征分别是什么? 17微量元素蜘网图及其意义 18微量元素对岩石形成构造环境进行判别时应注意的问题 19 Mg#、ACNK指数的意义与计算方法 20 Harker图解的特点与用途 第五章思考题 1.何为“同位素”、“放射性同位素”、“放射成因同位素”? 2.同位素发生放射性衰变的原因是什么?有几种衰变形式(请举例说明)? 3.放射性同位素定年的原理和基本公式是什么? 4.何为λ常数、半衰期、同位素等时线? 5.放射性同位素定年的前提是什么? 6.用同位素等时线法测量地质年龄的基本要求是什么? 7.同位素封闭温度和冷却年龄的概念 8.Rb-Sr同位素体系定年的特点是什么?需注意什么? 9.BABI的定义和意义是什么?是如何确定的? 10.何为UR、εSr? 11.Sm-Nd同位素等时线法定年的特征是什么?为什么Sm-Nd同位素方法可对较 高级变质地质体进行定年? 12.Sm-Nd同位素体系与Rb-Sr同位素体系在地球化学特征及等时线定年方法上 有何差异? 13.何为CHUR、DM岩浆库,其现在Sm-Nd同位素组成是什么? 14何为Sm-Nd同位素的ε参数和模式年龄,如何计算 15.U-Th-Pb同位素体系定年的方法几种?分别是什么? 16.何为谐和年龄、谐和曲线和不一致线? 17.U-Pb同位素定年常采用的分析测试方法有哪些?并对每一种方法进行简要 评述。 18.与同位素年代学中的其它长寿命同位素体系相比,K-Ar同位素体系的主要特 征是什么? 19.相对于传统的K-Ar体系定年方法,Ar-Ar分步加热技术的主要优点是什么? 20.何为稳定同位素? 21.自然界中稳定同位素的分布规律是什么? 22.稳定同位素组成的表达方式是什么? 23.稳定同位素有哪些分馏类型?什么是稳定同位素的平衡分馏和动力学分 馏?

地球化学 复习资料

概率与统计试卷(1) 1、(9分) 从0,1,2,3,4,5这六个数中任取三个数进行排列,问取得的三个数字能排成三位数且是偶数的概率有多大. 2、(9分)用三个机床加工同一种零件,零件由各机床加工的概率分别为0.5、0. 3、0.2,各机床加工的零件为合格品的概率分别为0.9 4、0.90、0.95,求全部产品的合格率. 3、(11分)某机械零件的指标值?在[90,110]内服从均匀分布,试求: (1)?的分布密度、分布函数;(2)?取值于区间(92.5,107.5)内的概率. 4、(9分)某射手每次射击打中目标的概率都是0.8,现连续向一目标射击,直到第一次击中为止.求“射击次数”的期望. 5、(17分)对于下列三组参数,写出二维正态随机向量的联合分布密度与边缘分布密度. 6、(15分)求下列各题中有关分布的临界值. 1 1)?02.05(6),?02.01(9); 2)t0.01(12),t0.05(8); 3)F0.025(5,10),F0.95(10,5). 7、(11分)某水域由于工业排水而受污染,现对捕获的10条鱼样检测,得蛋白质中含汞浓度(%)为 0.213 0.228 0.167 0.766 0.054 0.037 0.266 0.135 0.095 0.101,若生活在这个区域的鱼的蛋白质中含汞浓度?~N(?,?2),试求?=E?,?2=D?的无偏估计. 8、(12分)某种导线的电阻服从正态分布N(?,?2),要求电阻的标准差不得超过0.004欧姆. 今从新生产的一批导线中抽取10根,测其电阻,得s*=0.006欧姆. 对于?=0.05,能否认为这批导线电阻的标准差显著偏大? 9、(7分)某校电器(3)班学生期末考试的数学成绩x(分)近似服从正态分布N(75,10),求数学成绩在85分以上的学生约占该班学生的百分之几? 2 2 概率与统计试卷(2) 1、(9分)已知某城市中有50%的用户订日报,65%的用户订晚报,85%用户至少这两种报中的一种,问同时订两种报的用户占百分之几. 2、(9分)从4台甲型、5台乙型电脑中,任取3台,求其中至少要有甲型与乙型电脑各一台的概率。 3、(10分)在10件产品中有3件次品,从中任取2件,用随机变量?表示取到的次品数,试写出?的分布列. 4、(11分)盒中有五个球,其中有三白二黑,从中随机抽取两个球,求“抽得的白球数”的期望. 5、(12分)设随机变量?的分布密度为 ?3x2 ,0?x?2;? p(x)=?8?0,其它.? 且?=3?+2,求E?与D?. 6、(12分)一机器制造直径为?的圆轴,另一机器制造内径为?的轴 0.51?y?0.53?2500 当0.49?x?0.51, 衬,设(?,?)的联合分布密度为p(x)=?,若0 其它? 轴衬的内径与轴的直径之差大于0.004且小于0.36,则两者可以相适衬,求任一轴与任一轴衬适衬的概率. 7、(13分)设?1,?2,?,?n是总体?的样本,试求:E、D、ES*2.

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

地球化学考试题

名词解释 1.浓度克拉克值:概念系指某元素在某一地质体(矿床、岩体或矿物等)中的平均含量与克拉克值的比值,表示某种元素在一定的矿床、岩体或矿物内浓集的程度。当浓度克拉克值大于1时,说明该元素在地质体中比在地壳中相对集中;小于1时,则意味着分散 2.亲氧性元素:倾向于与氧形成高度离子键的元素称亲氧元素。特征是:离子半径较小,有惰性气体的电子层结构,电负性较小。如K、Na、Ca、Mg、Nb、Ta、Zr、Hf、REE等;易形成惰性气体型离子; 3.元素的地球化学迁移:即元素从一种赋存状态转变为另一种赋存状态,并经常伴随着元素组合和分布上的变化及空间上的位移 4.普通铅(或正常铅):普通铅(或正常铅):指产于U/Pb、Th/Pb比值低的矿物和岩石中任何形式的铅(如方铅矿、黄铁矿、钾长石等),在矿物形成以前,Pb 以正常的比例与U、Th共生,接受U、Th衰变产物Pb的不断叠加并均匀化。 5.不相容元素:趋向于在液相中富集的微量元素。由于其浓度低,不能形成独立矿物相,并且因离子半径、电荷、晶场等性质与构成结晶矿物的主元素相差很大,而使其不能进入矿物相。它们的固相/液相分配系数近于零。 6.同位素分馏系数:达到同位素交换平衡时共存相同位素相对丰度比值为常数,称分馏系数α,或者指两种物质(或物相)之间同位素比值之(α),即αA-B=RA / RB,式中A,B表示两种物质(或物相),R表示重同位素与轻同位素比值,如34S/32S,18O/16O。α表示同位素的分馏程度,α值偏离1愈大,说明两相物质之间同位素分馏程度愈大;α=1时物质间没有同位素分馏 7.K(不稳定常数):金属离子与配位体生成络合物的逆反应是络合物的解离反应,达成平衡时的常数,称为不稳定常数。它与稳定常数互为倒数。不稳定常数越大,络合物越不稳定。 8.δEu:反映Eu异常的强。. 9.稀土元素(REE):原子序数57-71的镧系元素以及与镧系相关密切的钪和钇共17种元素,包括:La,Ce,Pr,Nd,Pm,Sm,Eu,Gd,Tb,Dy,Ho,Er,Tm,Yb,Lu,Sc,Y 10.高场强元素 (HFSE):指离子半径小、电荷高,难溶于水,地球化学性质稳

地球化学复习题.docx

罿地球化学复习题 袆一、名词解释 蚁1、地球化学:是研究地球及有关宇宙的化学组成、化学作用和化学演化的科学 艿2、地球化学体系:按照地球化学的观点,通常将要研究的对象作为一个体系 聿3、元素克拉克值:元素在地壳中的丰度 肃4、元素丰度:元素在宇宙或较大的地球体系中的平均含量。 蒃5、相容元素:岩浆结晶或固相部分熔融过程中偏爱矿物相的微量元素 肈6、不相容元素:岩浆结晶或固相部分熔融过程中偏爱熔体或溶液相的微量元素。也称为亲岩浆元素 腿7、元素的地球化学亲和性:元素形成阳离子能力和显示出的有选择性与某阴离子结合的特性; 蒄8、类质同象:某种物质在一定的外界条件下结晶时,晶体中的部分构造位置被介质中的其它质点(原子、离子、络离子、分子)所占据,结果只引起晶格常数的微小变化,而使晶体构造类型、化学键类型等保持不变(保持稳定)的现象。 袁9、元素的赋存形式:元素在一定的自然过程或其演化的历史中的某个阶段所处的状态及与共生元素间的结合关系。 肁 10、干酪根:不能被有机溶剂萃取的不溶有机物。其含量占沉积岩中有机质的绝大部分(约90%以上)。 芈11、生物标志化合物:又称分子化石、地球化学化石或指纹化石。指沉积物中的有机质以及原油、油页岩、煤中那些直接或间接来源于活的生物体的有机化合物。 袅12、石油:是以液态形式存在于地下的碳氢化合物的混合物。 薃13、天然气:广义:一切经自然过程生成的气体。狭义:指在沉积有机质演化过程中生成的可燃气体。 袀14、煤:沉积作用期间及期后,由植物残体经过一系列的物理、化学和生物学变化而形成的,其中木质素、纤维素是成煤的主 要组分。 芈15、环境背景值:亦称环境本底值,是在未受或基本未受人为污染或者自然污染的情况下,岩石、土壤、水体、植物等环境要素中化学元素的平均含量。 芆16、元素的存在状态:指元素的物理、化学相态和能量状态、价态、化合态和结构态等方面。元素的存在状态不同,其迁移行为和生物毒性不同。

最新水文地球化学试卷B卷

一、名词解释(每题3分,共21分) 1、盐效应:矿物在纯水中的溶解度低于矿物在高含盐量水中的溶解度,这种含盐量升高而使矿物溶解度增大的现象。 2、阳离子交替吸附作用:在一定条件下,岩石颗粒吸附地下水中的某些阳离子,而将其原来吸附的某些阳离子转入水中,从而改变了地下水的化学成分,这一作用即为阳离子交替吸附作用。 3、氧化垒:在还原条件被氧化条件激烈交替的地段上所形成的地球化学垒。 4、侵蚀性CO2:当水中游离CO2大于平衡CO2时,水中剩余部分的CO2对碳酸盐和金属构件等具有侵蚀性,这部分即为侵蚀性CO2。 5、TDS:指水中溶解组分的总量,它包括溶于水中的离子、分子及络合物,但不包括悬浮物和溶解的气体。 6、硅质水与硅酸水: SiO2含量大于50mg/L的水称为硅质水(1.5分);在阴离子中,HSiO3-占阴离子首位(按mol%计算)的水称为硅酸水(1.5分)。 7、硬度:是以水中Ca2+和Mg2+来量度,其计算方法是以 Ca2+和Mg2+的毫克当量总数乘以50,以CaCO3表示,其单位为mg/L。二、填空(每题1分,共14分) 1、Fe2+在(酸)性中迁移强,而在(碱)性中迁移弱。 2、地球化学垒按成因可分为(机械)垒、(物理化学)垒、(生物)垒和(复合)垒。 3、碱度主要决定于水中的(HCO-3,CO2-3 )的含量。硬度是以( Ca2+,Mg2+)的毫克当量总数乘以50,而暂时硬度是以( HCO-3,CO2-3 )的毫克当量总数乘以 50。 4.大气CO2的δ13C平均值是(-7 ‰),而土壤CO2的δ13C平均值是( -25‰)。 5.标型元素的标型程度取决于(元素的克拉克值)和(它的迁移能力)。 6.弥散作用包括(分子扩散),(对流扩散迁移)和(渗透分散)。 7、SiO2 和Na/K地热温度计适用的温度范围分别为( 0~250 ℃)和( 150~350 ℃)。 8.近代火山型浅部地下热水的水化学类型为(SO2-4 SO2-4 -Cl ),而深部地下热水的水化学类型为(Cl-HCO-3 )。 9.海水的水化学类型为( Cl-Na ),而海成存封水的水化学类型为(Cl-Na -Ca )。 10、水对离子化合物具有较强的溶解作用,是由于水分子具有较强的(介电)效应所致,水的沸点较高,是由于水分子间(氢键)的破坏需要较大的能量。 11、在35℃下,pH=7的地下水是(碱)性。在天然水化学成分的综合指标中,体现水的质量指标的有( TDS,硬度,含盐量或含盐度 , 电导率),而表征水体系氧化还原环境状态的指标有( COD,BOD,TOC,Eh )。

地球化学复习重点报告

绪论: 1.地球化学:地球化学是研究地球及其子系统(含部分宇宙)的化学组成、化学作用和化学演化的科学. 2.地球化学研究的基本问题: ①元素(同位素)在地球及各子系统中的组成 ②元素的共生组合和存在形式 ③研究元素的迁移 ④研究元素(同位素)的行为 ⑤元素的地球化学演化 3.地球化学的研究思路: “见微而知著”。通过观察原子、研究元素(同位素),以求认识地球和地质作用地球化学现象。 4.简述地球化学的研究方法: A.野外工作方法: ①宏观地质调研 ②运用地球化学思维观察、认识地质现象 ③在地质地球化学观察的基础上,根据目标任务采集各种地球化学样品 B.室内研究方法: ④量的测定,应用精密灵敏的分析测试方法,以取得元素在各种地质体中的含量值 ⑤质的研究,也就是元素结合形态和赋存状态的研究 ⑥动的研究,地球化学作用过程物理化学条件的测定和计算。包括测定和计算两大类。 ⑦模拟地球化学过程,进行模拟实验。 ⑧测试数据的多元统计处理和计算。 第一章:基本概念 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,每个地球化学体系都有一定的时间连续,具有一定的空间,都处于特定的物理化学状态(T、P等) 2.丰度:一般指的是元素在这个体系中的相对含量(平均含量)。 3.分布:元素的分布指的是元素在一个化学体系中(太阳、陨石、地球、地壳、某地区)整体的总的含量特征。

4.分配:元素的分配指的是元素在各地球化学体系内各个区域、各个区段中的含量。 5.研究元素丰度的意义: ①元素丰度是每一个地球化学体系的基本数据 以在同一体系中或不同体系中用元素的含量值来进行比较,通过纵向(时间)、横向(空间)上的比较,了解元素基本特征和动态情况,从而建立起元素集中、分散、迁移等系列的地球化学概念。是研究地球、研究矿产的重要手段之一。 ②研究元素丰度是研究地球化学基础理论问题的重要素材之一。 宇宙天体是怎样起源的?地球又是如何形成的?地壳中主要元素为什么与地幔中的主要元素不一样?生命是怎么产生和演化的?这些研究都离不开地球化学体系中元素丰度分布特征和分布规律。 6.获得太阳元素丰度的主要途径: 光谱分析;直接分析;利用宇宙飞行器分析测定;研究宇宙射线 7.陨石研究的意义: 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)。 8.陨石的类型: 陨石主要是由镍-铁合金、结晶硅酸盐或两者的混合物所组成,按成份分为三大类 铁陨石 石陨石 石铁陨石 9.太阳系元素的丰度特征: ①H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%。 ②Li、Be和B具有很低的丰度,属于强亏损的元素(核子结合能低,形成后易分解),而O和Fe呈现明显的峰,它们是过剩元素(核子结合能最高,核子稳定) ③原子序数较低时,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。

油气地球化学复习资料题

第三章生物的类型与化学组成 名词解释: 1.浮游植物:指在水中营浮游生活的微小植物。 2.浮游动物:指没有运动器官或具极不发达运动器官,对水流等不发生作用,而只能随波 逐流的一类水生生物,浮游动物大多骨骼不发育体积小。 3.碳水化合物:是多烃基的醛类或酮类化合物,有C、H、O3种元素组成,其中H、O 原子比例数为2:1,与水分子中H、O比例相同。 4.蛋白质:是由氨基酸单体通过肽键组成的生物大分子多聚体。 5.脂类:指所有生物组成的不溶于水而溶于乙醚氯仿苯等非极性溶剂中的生物体组分。 6.蜡:是不溶于水德固体,是由高级脂肪酸与高级一元醇和甾醇形成的酯。 7.高等植物:苔藓植物,蕨类植物,种子植物的合体。 一.概述油气成因理论的四种学说 无机成因说:油气是由无机化合物经化学反应形成的。它们或是由地球深部高温条件下原始碳或其氧化态经还原作用形成;或是在宇宙形成初期已存在,后随地球冷却被吸收并凝结在地壳的上部,有这些碳氢化合物沿裂隙溢向地表过程中便可形成油气藏。按照这一学说,无机成因油气不仅存在而且远景巨大,将有可能比有机成因的油气潜力大的多,其蕴藏量几乎是取之不尽的。 油气的早期有机成因说:石油是由沉积物(岩)中的分散有机质在早期的成岩作用阶段经生物化学和化学作用形成的。这一学说认为石油是在近现代形成的,是许多海相生物中遗留下来的天然烃的混合物,即它仅仅是生物体中烃类物质的简单分离和聚集。由于此时的有机质还埋藏较浅故也被称为浅成熟。 油气的晚期成因说:认为并入沉积物中的生物聚合体首先在生物化学和化学的作用下,经分

解,聚合,缩聚,不溶等作用,在埋深较大的成岩作用晚期成为地质大分子——干酪根。之后,随着埋深的继续增大在不断升高的热应力作用下,干酪根才逐步发生催化裂解和热裂解形成大量的原石油(或称为沥青,包括烃类和非烃类)。在一定条件下,这些原石油从生成它的细粒岩中运移出来,在储层中聚集成为油气藏。与早期成因说相同的是,它也认为油气源于有机质。但不同的是,它认为石油不是生物烃类的简单分离和聚集,而是先形成干酪根,之后在较大的埋深和较高的低温条件下才在热力的作用下转化形成。它也被称为深成说(此时有机质的埋深已经较大)和干酪根成烃说(有机质先形成干酪根,干酪根再生油气)。现代油气成因说:无机成因说+油气的早期有机成因说+油气的晚期成因说 二.脂类、蛋白质、碳水化合物、木质素的结构和元素组成有何异同? 脂类(C,H,O):包罗广,结构差异大,但有共性,既不溶于水而溶于低极性的有机溶剂,如氯仿,乙醚。 蛋白质(C,H,O,N):蛋白质构成了生物机体中大部分含氮化合物,结构复杂,种类繁多,功能各异,是细胞最重要的结构成分。 碳水化合物(C,H,O):是一切生物体的重要组成之一,是光合作用的产物,包括单糖,多糖(淀粉,纤维素,壳质)。 木质素(C,H,O,N):是植物细胞壁的主要成分,其性质十分稳定,不易水解,但可被氧化成芳香酸和脂肪酸,含侧链很少,故生油难,但含-OCH3,可生气。 三.与油气关系密切的有哪几类生物,其化学组成有何异同,能否解释这几类生物为什么会与油气关系密切? 浮游植物:糖类富集,蛋白质含量较低,含木质素,脂类含量仅高于高等植物。浮游植物可能始终是世界上有机碳的主要来源。 浮游动物:糖类含量较低,蛋白质含量较高,脂类含量较高。其数量受浮游植物产率的控制,

地球化学期末复习试题大全

名词解释(任选10题,3分/ 题) 1.克拉克值:地壳中各元素的相对平均含量称为该元素的克拉克值,如以重量百分数表示则为“重量克拉克值”或简称“克拉克值”,如以原子百分数表示,则称为 “原子克拉克值”。 2.元素的浓集系数:定义为—浓积系数=矿石边界品位/克拉克值。实质是地壳中某元素称为可开采利用的矿石所需要富集的倍数,浓积系数低的元素较容易富集成 矿,浓积系数高的需要经过多次旋回和多次的富集作用才能达到工业开采品位。 长作为确定元素富集成矿能力的指标。 3.大离子亲石元素:离子半径大,大于常见造岩元素的亲石元素,如钾、铷、钙、锶、钡、铊等。 4.不相容元素或相容元素:在岩浆过程中,总分配系数大于1,趋向于保留在源区岩石的固相矿物中的元素为相容元素,如Ni,Cr,Co等;总分配系数小于1,趋向 于进入到熔体中的称为不相容元素,如Ba,Rb,U。 5.惰性组分:扩散能力很差,难于与系统发生物质交换的组分。系统对它们来说是封闭的,在平衡过程中保持质量固定不变,因而又称为固定组分。 活性组分:在交代过程中为了消除组分在矿物和外来溶液之间存在的浓度梯度(化 学位),就会发生其小一部分组分向岩石(体系)的带入和另一部分组分自岩石带出, 这样的组分称为活性组分。 6.元素的地球化学亲和性:指阳离子在地球化学过程中趋向于同某种阴离子结合的性质。分亲铁性(趋向于以单质形式产出)、亲硫性(趋向于与硫形成强烈共价键 的性质)、亲氧性(趋向于与氧形成强烈离子键的性质)和亲气性。 7.批次熔融模型:表示在部分熔融过程中,熔体相和残余相在不断建立的平衡中进行,发生连续的再平衡,直到熔体的移出。 C1/C0=1/(D(1-F)+F) C1和C0分别是岩浆源区岩石和岩浆中元素的含量; D为元素的分配系数; F为部分熔融程度,(0~1) 8.同位素分馏系数:在平衡条件下,两种相中某种同位素比值之商。αA-B= R A/R B。 其中R为同位素比值,常用重同位素与轻同位素比值表示。分馏系数是温度的函 数,温度越高,α约趋于1 ,表明分馏作用越小。 9.δEu:一定体系中稀土元素Eu相对与标准值的比值,反映了Eu与其他稀土元素之间发生分离的强弱程度。当δEu小于1时,表明其相对于其他稀土元素发生了 亏损,当δEu大于1时,表明其相对与其他稀土元素发生了富集作用。 10.δ18O :是样品中18O含量相对与标准值(平均大洋水含量)的千分偏差。当该值大于0时表明样品的18O相对与标准的组成发生了富集,有更多的较重稳定 同位素;小于0时则相反。 11.( 87Sr / 86Sr ) 0:应用Sr同位素测年时,样品形成时的初始87Sr / 86Sr值。应用等时线法表现为截距。 12.13C/12C国际标准:南卡罗来州白垩纪皮迪建造(PDB) 34S/32S国际标准:迪亚布洛峡谷铁陨石陨硫铁(CDT) δ15N/14N:大气 13.稀土元素配分图: 14.氧化障和还原障:元素的变价使其化学性质截然改变;氧化-还原反应改变元素原有的迁移状态,在短距离内发生沉淀,称为氧化障和还原障。(如 Fe,Mn,Gu,Eu,,Tl等弱碱性元素在低价状态易于在水溶液中迁移,它们的高价离

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