识别沉积环境的微量元素地球化学

微量元素地球化学在识别沉积环境中的应用

沉积环境(Sedimentary environment)通常在沉积学上是指沉积作用进行的地理环境，它是地貌、气候、动植物、水深、水温、水动力和水化学的因素的总体结果。由于地球表面所发生的自然作用是不同的，所以又可具体分为河流环境、湖泊环境、三角洲环境，滨海环境等地理单元。在沉积环境进行的过程中，以各种沉积物为载体的微量元素也相应地随沉积过程的物理化学变化，而发生相应的迁移、转化、组合和分散等现象。考虑到不同沉积环境如具有不同的水动力条件、介质性质、温度、压力和生物作用及古地貌特征等多种因素的影响, 因此在不同的沉积环境中, 元素的分散和聚集规律也就不同。从而利用微量元素的地球化学特征来识别和恢复古沉积环境成为有力的武器。

1.微量元素地球化学简介

微量元素（trace element），又称痕量元素，目前未有统一认可的严格定义。Gast（1966）认为，微量元素是指“不作为体系中任何相的主要化学组份存在的元素”。习惯上把研究体系（矿物、岩石等）中元素含量大于1％的称为主要元素或常量元素（major element），把含量在1％～0.1％称为次要元素（minor element），而把含量小于0.1％称之为微量元素，还有学者把含量小于1%的元素统称为微量元素，这主要取决于研究者对研究对象的兴趣和帮助。

微量元素可作为地质地球化学过程的示踪剂，在研究沉积岩，沉积环境和沉积相，矿床等基本地质问题中，提出的新的观点和方法。至今，微量元素地球化学的研究几乎涉及地学的

所有领域，包括对地幔的不均一性、古构造环境的恢复、成岩成矿物源的示踪、全球及局域环境的监测等问题的研究，成为解决许多重大地质问题的强大武器。

作为识别沉积环境的有力工具，元素地球化学也越来越起到重要的作用。B含量、Sr/Ba、B/Ga等来分析陆相、海相、海陆过渡相等环境；利用REE含量识别古水深；P，Sr分析古气候条件；以及利用对氧化还原敏感的元素(如Mo、U、V、Ni、Ce、Eu等）能较好的恢复沉积水体的氧化还原状态。此外，对古盐度、古温度等定性、定量的分析，都可以得到很好的解决。

2. 微量元素在沉积岩中的分布规律

在沉积岩中，微量元素多以类质同象，被黏土矿物所吸附等形式存在。不同岩性由于物源和成岩过程的不同，微量元素的富集程度也不相同。下面介绍几种主要的微量元素的具体情况。

钡:在粉砂岩和泥岩中含量较高, 砂岩中含量变化较大, 碳酸岩盐中含量较低。

锶:为沉积岩中含量较高的元素, 特别在泥岩和碳酸岩盐中含量更高, 因为锶的分布与钙关系密切,这是由于两者的离子半径相近, 常以类质同相形式存在，另外其易被粘土吸附。

锰: 其在泥岩和碳酸岩盐中有富集的趋势。由于其为变价元素, 因而其受环境的Ph—Eh控制。

铷:其主要分布于层状硅酸盐中, 由于粘土的吸附作用, 在泥岩中含量较高。碳酸岩盐中含量较低。

铬:在泥岩中含量高于砂岩和碳酸岩盐。在碎屑岩中其含量与粒度有关, 随粒度的减小而增加。在富含有机质的页岩中富含铬。在碳酸岩盐中其含量与其中的粘土含量有关。

镍:碳质页岩和黑色页岩中其含量高, 这与有机质的吸附有关。

镓:其在泥岩中含量明显高于砂岩和碳酸岩盐,在碳酸岩盐中含量很低。

总的来说，Fe、P、V、Cr、Co、Cu等元素在砂岩中含量最低，粉砂岩中较高，在泥岩中达到最大值，在泥灰岩中降低，在灰岩中达到最小值。稀有元素Zr、Y、Li、Cs、Be、Ta、In 也有同样的变化规律。

3. 微量元素地球化学特征识别沉积环境

对沉积环境的分析，主要涉及到了古温度，古气候，古温度以及海相、湖湘、河流相的古盐度等方面，在地质历史时期，微量元素都会保留下各种沉积作用的痕迹，从而给利用微量元素地球化学识别沉积环境提供了依据。

用微量元素分析沉积环境，主要涉及到元素含量法、元素比值法、元素组合法以及图解法。

3.1 元素含量法

硼法：多用于对古盐度的测定，国外学者据资料和自己的研究成果证明了黏土矿物中硼主要富集于伊利石中，并成功地把硼、伊利石含量和古盐度联系起来，为使用B含量测定盐度的定量计算奠定了基础，现代水中B的含量多有以下分布规律：小于100ppm为淡水；在200－300ppm之间多为半咸水；300－400ppm 为正常海水；大于400ppm则为超咸水。

一般而言，海相环境中硼含量在80ppm-125ppm之间，而淡水环境中，硼含量多小于60ppm。

除了利用硼含量进行古盐度定性恢复，国外学者还提出了利用硼含量对古盐度定量计算：

1)Adamas公式：

Sp=0.0977x-7.043；

2）Couch公式：

Sp=LgX’-0.11/1.28：

Sp为古盐度（‰）,X为“相当硼”含量；x’为校正硼含量。

磷法（P）：P是对古气候变化较为灵敏的元素，在炎热气候下，水体蒸发引起盐度急剧增高，某些低等生物因不适应这种高盐度而死亡并参与成岩，从而使其层位的Ｐ元素相对富集，显然，Ｐ元素含量相对高的层位表明干旱炎热条件下的高盐度环境。

锶法(Sr)：元素的高含量指示：干旱炎热气候条件下的湖水浓缩沉积或温湿气候条件下海侵所致。

3.2 元素比值法

硼/镓(B/Ga): B主要吸附于黏土矿物中，活动性较强,Ga 在黏土矿物中富集，在淡水的岩石中比海洋岩石中要高。故用B/Ga比值来反映盐度和区分海陆相地层,一般有以下认识：小于1.5为淡水相沉积环境；

5-6为近岸相沉积环境；

大于7为海相沉积环境。

而王益友（1979）总结了国内外的资料中提出陆相环境B/Ga 比值一般小于3.0—3.3，而正常海相B/Ga比值一般大于4.5—

5.0，介于它们之间为海陆过渡相。

锶/钡(Sr/Ba)：与Sr比较，Ba的化合物溶解度要低，当陆相淡水流入海洋中，淡水中携带的Sr和Ba就会分别与海水中的

SO

42- 离子反映生成SrSO

4

和BaSO

4

。由于BaSO

4

的溶解度相对于

SrSO

4要小，所以通常SrSO

4

要迁移的远，从而，在近岸沉积物

中富Ba，而在大洋深处则富集Sr。通过对比Sr/Ba的比值可以间接地对待陆相沉积和海相沉积。一般有以下规律：

Sr/Ba在淡水沉积

物中常小于1，而在海

水沉积物中大于1；比

值在1.0-0.6则为半

咸水。

需要指出的是，部

分地区由于海底喷流

作用的影响，从而导致Sr/Ba之比不能有效服从这个规律。

王益友等指出，随着淡水向海水过度，B，Ga，Rb等三元素的含量也随着沉积环境的不同，而发生变化，在淡水区，Ga 含量相对较高，而向海区过度，B,Rb含量逐渐增大。根据这种规律，国外学者作了B-Ga-Rb三元素关系图，用以来区分海相和陆相沉积环境。

矾/镍 (V/ Ni): 钒和镍的地球化学行为较相近, V 和Ni 趋向于富集在含硫化物的沉积岩中, 但他们的聚集系数却不相同。通常情况下, V / Ni 值大于1 为还原环境, 而小于l 为图1：B、Rb、Ga含量沉积环境指示图

氧化环境。如果盐岩沉积时, 盐湖为还原环境, 其V / Ni 值应大于1, 反之应小于1。

矾/(矾+镍) V/（V+Ni）: V、Ni同属铁族元素，其离子价态易随氧化度变化，V、Ni主要被胶体质点或粘土等吸附沉淀，但V 易于在氧化环境下被吸附富集，Ni则在还原环境下更易于富集，因此元素V/（V+Ni）比值可反映沉积水体的氧化还原环境。高比值（一般>0.84）反映水体分层及底层水体中出现H

S 的厌氧环境；中等比值（0.6～0.82）为水体分层不

2

强的厌氧环境；低比值时（0.46 ～ 0.60）为水体分层弱的贫氧环境。

铁/锰 (Fe/ Mn): 元素铁和锰在沉积过程中分异现象明显, 在海洋环境随离岸距离的增加铁含量逐渐减少, 锰含量逐渐增加。在大型湖泊中同样如此, 如松辽盆地白垩纪湖盆, 从滨湖—浅湖—深湖, MnO

由0.00094( 滨湖)—0. 0015(浅湖)

2

—0. 051( 深湖)。

锶/铜(Sr/Cu)：Sr/Cu比值介于1~10之间指示温湿气候，而大于10指示干热气候，也有的学者将温湿气候的比值范围定在1.3~5.0，干旱气候值则大于5.0。

矾/铬 (V / Cr):与沉积环境的缺氧程度有一定关系, 当V/ Cr> 4. 25时为厌氧环境, 其值介于4. 25 和2. 00之间时为贫氧环境, 当V / Cr < 2. 00 时为富氧环境;高金属( V、Zn、Cu 等) 含量及V/ ( V+ Ni) > 0. 50 指示厌氧环境, 低金属含量及V/ ( V+ Ni)为0. 46～0。

3.3 元素组合对沉积环境的指示意义

根据斯特拉霍夫对太平洋研究表明由滨岸向海洋不同相带元

素组合不同,有以下规律:

滨海沉积环境: 铁族元素( Fe、Cr、V、Ge)组合；

浅海沉积环境: 水解性元素( Al、Ti、Zr 、Ga、Nb、T a)组合；

半深海沉积环境: 亲硫性元素( Pb、Zn、Cu、A s)组合；深海沉积环境: 锰族元素( Mn、Co、Ni、Mo)组合。

镁/钙 (Mg/Ca): Mg/Ca比值对古气候的变化也非常敏感，Mg/Ca比的高值指示干旱气候；低值反映潮湿气候。但在碱层出现层位该比值不但不是高值，反而呈现低值。这是因为，碱层的成分是碳钠盐岩，当这种钠盐开始沉淀时，水介质中Mg,Ca 由于充分沉淀其浓度已经很小，况且Mg的活动性比Ca差得多，二者相比，前者几乎消耗殆尽，故岩层中Mg/Ca比会表现出低值或极低值。由此看来，应该对Mg/Ca比的气候指标作一些必要补充，即当钠盐、钾盐等易溶性盐类不参与沉淀时，Mg/Ca 比的高值指示干热气候。而当它们参与沉淀时，其低值和K、Na的相对高值共同指示干热气候。

镁/锶 (Mg/Sr):Mg在水和方解石中的含量分配依赖于温度，温度上升Mg元素含量升高，反之含量较低，而Sr元素进入方解石时与温度无关，所以可利用Sr含量来校正Mg在初始溶液中的变化。这样Mg/Sr的比值即反映了碳酸钙沉淀时的变化，Mg/Sr比值升高，指示温度升高，反之指示温度降低。

此外，Mn/ Ti、Co / Ti、Ni/ T i 比值将水生元素和陆源元素的比值, 即Mn/ Ti, Co /T i, Ni/ T i可作为离岸距离的标志, 如太平洋沉积物近岸大陆架Mn/Ti< 0.1；

离岸100米，Mn/Ti= 0.1；超过300米，Mn/ Ti= 0.1-0.3。

3.4 同位素法

硼同位素：对古盐度的测定还可以采用硼的同位素，一般采用下面的指标进行古盐度的推测:现代海相沉积物的δ11B 值为- 6. 6‰～+ 4. 8‰,而古代海相沉积物的δ11B 值稍低,为-17. 0 ‰～- 5. 6 ‰,而陆相沉积物硼同位素组成变化较大,δ11B 值为- 31 ‰～+ 10 ‰, 平均值为-4 ‰。

氯同位素：据研究,标准海水的δ37Cl值为0。肖应凯等人测试了柴达木盆地各种水体的δ37C1平均值顺序为: 河水(0.94‰) >咸水湖( - 0. 20‰) >油田水( -0. 62‰) > 盐湖卤水( - 0. 97‰)。其中,盐湖卤水的δ37Cl值最低,有种观点认为,这是由于强烈的蒸发作用,氯同位素的差异性析出必然会造成δ37Cl 的流失,形成低δ37Cl值的蒸发盐岩沉积。

4. 微量元素地球化学识别沉积环境的实际应用

4.1 氧化还原环境的识别应用：

岩石的地球化学特征是判别其形成环境氧化还原的重要手段之一，主要描述以下几种：

Fe法：主要根据同生矿物组合，如对介质Eh值高低反映灵敏的Fe，变价元素的矿物组合。Fe在海盆中沉积具有明显的规律性，随着PH值的增大，Eh值的降低，Fe矿物呈不同的相依次分布，铁的化合价也相应变化。

表1：铁的沉积地球化学相

V/Cr比值法：V/Cr值能够反映沉积环境的氧化还原性质，Cr在富氧的海水中主要以可溶的铬酸盐(Cr042-)形式存在，缺氧条件下，Cr6+还原成Cr2+，形成Cr(OH)2、Cr(0H)3和(Cr,Fe X OH)3等水合离子，这些离子极易被腐殖酸或Fe和Mn 的氧氧化物汲取而进入沉积物。沉积物中的Cr在有机生物体的矿化过程中不形成硫化物或被FeS俘获，容易扩散或以对流模式进入水体，此外，陆源碎屑物中含有大量Cr。一般以V/Cr 值作为判别古海水氧化还原的一个参数，认为V/Cr<2时表示氧化环境，V/Cr〉2时，为缺氧环境。

稀土元素法：

一般认为，稀土元素是不活泼的，在沉积过程中只是轻微变化，因此，源岩中的REE特征被如实的保存下来，可以利用稀土元素的性质来具体分析沉积环境。

稀土元素中Ce和Eu两个元素具有变价性质,在不同的沉积环境下常可造成正或负的异常。所以通常将δCe和δEu 异常作为沉积环境的氧化—还原状态的指标,利用公式δCe = CeN/ (LaN ×PrN) 1/ 2和δEu = EuN/ ( SmN ×GdN) 1/ 2 ,δCe 或δEu < 1 表示亏损,指示氧化环境;δCe 或δEu > 1 表示正常或过剩,表明还原环境。

4.2 古水深的识别标志：

元素的聚集于分散与古水深具有相关性。由滨岸向深海，Fe，Mn，P，Co，Ni，Ca,Zn等增加，其中Mn,Ni,Co,Cu含量升高，海洋沉积物中Mn的分布主要受到沉积环境酸碱度变化和氧化还原电位的控制，一般随PH值增大，Eh值的降低，Mn+2矿物逐渐从海水中沉淀出来。此外，沉淀速率也影响着Mn的分布，

沉积速率低，从海水中沉淀出来的Mn被陆源和生物成因的沉积物的稀释程度降低，故沉积物中Mn含量增高，Co被作为定量估算古水深的标志元素。

(1) Mn/Fe比值

Fe易氧化，多在滨浅海或离岸近的地区聚集，Mn相对Fe较稳定，能在远洋或离岸远的地区聚集，所以，Mn/Fe比值从海岸到深海不断增大。

(2) V/Ni比值

从陆相到海相，沉积物中的V/Ni比值不断减小，特别是从海岸到深海。

(3) Sr/Ba,Sr/Ca比值

对于Sr/Ba比值来说，首先海相沉积物中Sr/Ba＞１，而陆相Sr/Ba＜ｌ；对于海洋环境来说，从海岸附近到深海中，沉积物中的Ba含量因大量粘土吸附而增加，而Sr由于主要是通过生物途径的再沉积作用减弱，其含量变化不大或略有减小，因而，从海岸到深海中Sr/Ba比逐渐减小。Sr/Ca比值的变化与Sr/Ba 比值相似。

(4)Rb/K比值

Rb和Ｋ在水中的迁移和富集均与粘土密切相关，并且Rb比Ｋ更容易被粘土吸附而远移。因此，比值变大，揭示水体加深；比值变小，则水体变浅。

(5)Zr/Al比值

Zr是典型的亲陆性元素，以机械迁移为主，沉积于离岸较近的地区，故常被用作指示物源区远近的指标，越远离陆源区，岩石中含量越低。但沉积岩中Zr元素的分布受Al元素支配，因

此Zr/Al的比值更能代表近距离搬运的陆源组分及水体深度的变化，其值越大，表示离岸越远，水体更深。

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《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。

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FHZDZDQHX0065 地球化学调查样品三氧化二铁的测定萃取光度法 F-HZ-DZ-DQHX-0065 地球化学调查样品—三氧化二铁的测定—萃取光度法 1 范围 本方法适用于水系沉积物、土壤、岩石中三价铁的测定。 测定范围：质量百分数为2%~10%三氧化二铁。 2 原理 试样置于聚四氟乙烯坩埚中，以邻菲啰啉、硫酸(1+2)、氢氟酸低温加热分解。加入硼酸，用8-羟基喹啉-氯仿溶液萃取溶液中的Fe3+，所得氯仿萃取液用光度法测定Fe3+。 3 试剂 3.1 无水硫酸钠。 3.2 硫酸(1+1)。 3.3 硫酸(1+2)。 3.4 氢氟酸(ρ 1.15g/mL)。 3.5 邻菲啰啉(C12H8N2·H2O)溶液，8g/L。含8g/L的邻菲啰啉的硫酸(1+2)溶液。 3.6 饱和硼酸溶液。 3.7 8-羟基喹啉溶液于88mL水中加入1g 8-羟基喹啉、10g柠檬酸钠、12mL冰乙酸，搅匀。 3.8 氢氧化钠，c(NaOH)=7mol/L。 3.9 乙酸-乙酸钠缓冲溶液，pH 4 称取32g无水乙酸钠，加入120mL冰乙酸，加水溶解后稀释至1000mL。搅匀。 3.10 8-羟基喹啉-氯仿溶液，5g 8-羟基喹啉用500mL氯仿溶解。 3.11 三氧化二铁标准溶液 称取0.1000g预先经120℃烘干的光谱纯三氧化二铁于烧杯中，加20mL盐酸(1+1)，温热溶解后，冷却，移入1000mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。此溶液1mL含100μg Fe2O3。 4 仪器 分光光度计。 5 试样的制备 试样应粉碎至粒度小于74μm，在室温下自然风干，待用。 6 操作步骤 6.1 空白试验 随同试样的分析步骤进行多份空白试验，所用试剂须取自同一瓶试剂。 6.2 称样量 称取0.05g试样，精确至0.0001g。 6.3 试样的测定 称取50mg试样于聚四氟乙烯坩埚中，加5mL 8g/L的邻菲啰啉的硫酸(1+2)溶液，加15滴氢氟酸，盖上坩埚盖，低温加热至试样分解完全。取下稍冷，加入5mL饱和硼酸溶液，加热至沸。冷却后用棉花过滤入100mL容量瓶中，用热水洗净坩埚、漏斗，冷却至室温后稀释至刻度，摇匀。 吸取10mL溶液于60mL分液漏斗中，加入2mL 8-羟基喹啉溶液。以下分析手续同标准曲线的绘制。 注：按50mg称样计算，FeO含量为8%时对测定无影响。 6.4 标准曲线的绘制 1

环境地球化学知识点

概念题 绪论（1/6） 环境问题由于人类活动或自然活动作用于人们周围的环境所引起的环境质量变化，以及这种变化反过来对人类生产、生活和健康产生的影响。 环境容量人类生存和自然环境在不致受害的前提下，环境可能容纳污染物质的最大负荷量。 环境要素构成人类环境整体的各个独立的、性质不同的而又服从整体演化规律的基本因素。 环境背景值在未受人类活动干扰的情况下，各环境要素（大气、水、土壤、生物、光、热等）的物质组成或能量分布的正常值。 环境质量在一具体环境内，环境的某些要素或总体对人类或社会经济发展的适宜程度。 环境质量评价按照一定的评价标准和评价方法对一定区域范围内的环境质量进行说明、评定和预测。 第一章岩石圈环境地球化学（0/0） 第二章土壤环境地球化学（1/9） 土壤覆盖在地球陆地表面和浅水水域底部，具有肥力，能够生长植物的疏松物质表层。 土壤圈覆盖于地球陆地表面和浅水域底部土壤所构成的一种连续体或覆盖层及其相关的生态环境系统。 成土过程地壳表面的岩石风化体及其搬运的沉积体，受其所处环境因素的作用，形成具有一定剖面形态和肥力特征的土壤的历程。 土壤酸度土壤酸性表现的强弱程度，以pH表示。 植物营养植物体从外界环境中吸取其生长发育所需的养分，用以维持其生命活动。 土壤污染进入土壤的污染物积累到一定程度，引起土壤质量下降、性质恶化的现象。 土壤净化污染物在土壤中，通过挥发、扩散、吸附、分解等作用，使土壤污染物浓度逐渐降低，毒性减少的过程。 土壤质量评价单一环境要素的环境现状评价，是根据一定目的和原则，按照一定的方法和标准，对土壤是否污染及污染程度进行调查、评估的工作。

土壤中微量元素动植物体内含量很少、需要量很少的必需元素。 第三章水圈环境地球化学（2/11） 水圈地球表面或接近地球表面各类水体的总称。 水资源世界上一切水体，包括海洋、河流、湖泊、沼泽、冰川、土壤水、地下水及大气中的水分，都是人类宝贵的财富，即水资源。（广义）在一定时期内，能被人类直接或间接开发利用的那一部分动态水体。（狭义） 水矿化度天然水中各种元素的离子、分子与化合物（不包括游离状态的气体）的总量。 水硬度水中钙和镁含量。 化学需氧量（COD）水样在一定条件下，氧化1L水样中还原性物质所消耗的氧化剂的量，以氧的mg/L表示。 高锰酸钾指数法（COD Mn）在一定条件下，以高锰酸钾为氧化剂，氧化水样中的还原性物质，所消耗的量以氧的mg/L来表示。 重铬酸钾指数法（COD Cr）在一定条件下，以重铬酸钾为氧化剂，氧化水样中的还原性物质，所消耗的量以氧的mg/L来表示。 生化需氧量（BOD）在有溶解氧的条件下，好氧微生物在分解水中有机物的生物化学氧化过程中所消耗的溶解氧量。 水体污染进入水体中的污染物含量超过了水体的自净能力，就会导致水体的物理、化学及生物特性的改变和水质的恶化，从而影响水的有效利用，危害人类健康的现象。 水体自净污染物质进入天然水体后，通过一系列物理、化学和生物因素的共同作用，使水中污染物质的浓度降低的现象。 水环境质量评价按照评价目标，选择相应的水质参数、水质标准和评价方法，对水体的质量利用价值及水的处理要求作出评定。 第四章大气圈环境地球化学（1/11） 大气圈包围在地球最外面的圈层，是由气体和气溶胶颗粒物组成的复杂的流体系统。 同温层从对流层顶以上到25km以下气温不变或微有上升的圈层。 逆温层从25km以上到50-55km，温度随高度升高而升高的圈层。 臭氧层地球上空10-50km臭氧比较集中的大气层, 其最高浓度在20-25km处。

环境地球化学

长江三角洲第一硬黏土与古环境 摘要：硬黏土形成在沿海和陆架相互作用的地带，受陆海交互作用的影响, 对气候及海平面变化尤为敏感，包含了复杂的古环境信息。本文从土壤形态和土壤剖面两个方面对硬黏土进行了描述，并进一步说明硬黏土是一种古土壤，同时以长江三角洲第一硬黏土为例，说明了它所蕴含的古气候信息及其与海平面的关系。 关键词：硬黏土古环境 硬黏土形成在沿海和陆架相互作用的地带，受陆海交互作用的影响, 对气候及海平面变化尤为敏感，包含了复杂的古环境信息。长江三角洲晚第四纪地层中普遍发育若干层厚度不等的暗绿色、黄绿色或黄褐色的硬质黏土层,在工程地质上俗称“硬质黏土”或“老黏土”。按其年代由新到老依次为第一、第二、第三……硬质黏土层。目前对第一硬黏土层研究较详。第一硬黏土是古土壤。 1硬黏土概述 1.1土壤形态 从颜色上看，硬黏土大致可以分为两类，一类是分上、下两层的暗绿色硬黏土层和黄褐色硬质黏土层；另一类为单一的黄褐色硬质黏土层。这跟海水的影响程度有关；硬黏土质地以细粉砂为主，其次是粗粉砂和黏土；呈块状构造；土壤中含有新生体。 1.2土壤剖面 第一硬黏土层分布在长江三角洲南北两翼，埋深3-25m，西部浅，东部深，总体上具有自西向东的自然坡度。西部硬黏土层的厚度最大，平均7．2 m，向东变薄，至上海市区平均为2．9 m。——这可能和暴露时间长短有关系。 上部含较多植物根屑, 具团粒结构, 中、下部淀积层内黏粒胶膜及铁锰质结核发育, 底部逐渐过渡到保留有原生沉积构造的母质层。 硬黏土与上下地层的关系：三角洲前缘古土壤层上覆滨浅海泥质沉积, 后缘上覆湖沼相泥质沉积,与上覆层呈突变接触关系。下伏黄色滨海、河流相粉细砂或黏土质粉砂, 呈渐变接触关系。 1.3硬黏土是古土壤 古土壤指过去气候与地貌环境相对稳定环境下形成的土壤，其发育或由于形成土壤的气候或地形环境的变化而中断，或在后来的地质过程中被其他沉积物掩埋。探讨并证明硬黏土是古土壤主要看硬黏土是否是经历了明显的成土改造。古土壤特征比较明显的层位在硬土层的上部：

全国多目标区域地球化学调查进展与成果

国土资源大调查 全国多目标区域地球化学调查进展与成果 中国地质调查局 基础调查部 二〇一〇年七月

目 录 一、工作概况 (1) 二、完成情况 (1) 三、主要成果 (3)

一、工作概况 紧密围绕国民经济和社会发展需求，中国地质调查局于1999－2001年开始在广东、湖北、四川等省实施多目标区域地球化学调查试点工作。从2002年起，全国多目标区域地球化学调查工作正式启动。国土资源部先后与浙江、四川、湖南等18个省区采取部省政府间合作方式，共计投入经费67059.45万元，其中地方经费35809.45万元，占53.4％。2005-2008年，经由温家宝总理批示，财政部设立“全国土壤现状调查及污染防治专项”，由我部与环保部共同负责，目前我部到位经费27511万元，对多目标区域地球化学调查进行专项支持，调查工作扩大到全国31省（区、市）。 二、完成情况 全国多目标区域地球化学调查工作分为调查、评价和评估三个层次开展。 调查阶段：主要任务是掌握情况。全国共计部署450万平方公里调查面积，截至2009年底，已经完成160万平方公里，覆盖我国东、中部平原盆地、湖泊湿地、近海滩涂、丘陵草原及黄土高原等主要农业产区。全国投入地质科技人员500余人，采样人员十余万人，选定部级重点实验室23个，采用大型精密仪器测试地球化学样品60万件，分析3240

万个元素指标。基本查明我国土地有益和有害组分等54种元素指标组成、类型、含量、强度及其分布地区、范围和面积等，填补了我国长期以来土地各项元素指标的空白。 图1 全国多目标区域地球化学工作程度图 评价阶段：针对调查发现问题，按照长江流域、黄河流域、东北平原及沿海经济带等我国主要农业经济区域开展生态地球化学评价，对影响农业经济发展的肥力组分和重金属污染问题进行科学研究，旨在查清土地有益和有害组分成因来源、迁移转化、生态效应和变化趋势等，为土地质量评估提供科学依据。共计采集各类样品12万件，分析各项指标数以百万计。 评估阶段：依据调查和评价结果，根据各省区具体情况，

地球化学调查

地球化学调查 3.1地热资源勘查各阶段宜进行地球化学调查,采用多种地球化 学调查方法，包括地热流体特有组分（F、SiO2、B、H2S 等）调查分析、氡气测量等，确定地热异常分布范围。3.2 具代表性的地热流体，宜采集地球化学样品，并适当采用 部分常温地下水、地表水及大气降水样品作为对照，分析 彼此的差异和关系。样品采集方法、要求遵照本规范附录 B。 3.3 测定代表性地热流体，常温地下水、地表水、大气降水中 稳定同位素和放射性同位素，推断地热流体的成因与年龄。 3.4 计算地热流体中Na/K、CI/B、CI/F、CI/SiO2等组分的重量 克分于比率，并进行水岩平衡计算，分析地热流体中矿物 资源的来源及其形成的条件。 3.5 对地表岩石和地热钻井岩芯中的水热蚀变矿物进行取样鉴 定，分析推断地热活动特征及其演化历史。 3.6 地球化学调查图件比例尺与地质调查比例尺一致。 7.7.1地热流体与岩土试验分析 7.7.1 在地热勘查中，应系统采取水、气、岩土等样品进行分析 鉴定，获取热储及地热流体的有关参数，各类样品按下述 要求采取：

a) 地热流体全分析：各勘查阶段的全部地热井和代表性泉点 均应采取； b) 气体分析：凡有气体逸出的地热井（泉）均应采取；中高 温地热井应采用井下压力采样器取样； C) 微量元素、放射性元素（U、Ra、Rn）、毒性成分的分析：按 每个储层采样，预可行性勘查阶段各取（1-2）个，可行性勘查阶段各取（3-5）个，开采阶段各取（5-7）个； d) 稳定同位素：可行性勘查阶段可取（1-2）个，开采阶段可 取（2-3）个； e) 放射性同位素：可行性勘查阶段每层热储各取（3-5）个， 开采阶段每层热储各取（5-7）个； f) 岩土分析样：采集典型热储和盖层岩样及包含水热蚀变的岩 土样品。 7.7.2 地热流体化学成分全分析项目包括：主要阴离子（HCO3-1、 CI-1、SO4-2、CO3-2）、阳离子（K+1、Na+1、Ca+2、Mg+2）、微量元素和特殊组分（F、Br、I、SiO2、B、H2S、AI、Pb、Cs、Fe、Mn、Li、Sr、Cu、Zu等）、放射性元素（U、Ra、Rn）及总a、总β放射性、PH值、溶解性总固体、硬度、耗氧量等。对高温热田应增加Hg、As、Sb、Bi、的测试，对温泉和浅埋热储应视情况增加污染指标如酶、氰等的分析，并根据不同的用途增加相关分析项目。 7.73 同位素分析：一般测定稳定同位素D(H2、18O、34S)和放射

环境地球化学

一、名词解释： 1.环境地球化学------是介于环境科学和地球化学之间的一门新兴边缘交叉学科，是研究化学元素和微量元素在人类赖以生存的周围环境中的含量、分布和迁移和循环规律的科学，并研究它们对人类健康造成的影响。同时，还研究人类生产和消费活动对自然环境的这些地球化学规律造成的影响。 2.一次污染物与二次污染物--------在污染物中，直接排放到大气中的称为一次污染物，有些一次污染物质在大气中通过与其它物质发生反应，化合成新的污染物质，这种污染物称为二次污染物。 3.水体富营养化--------指湖泊、河流、水库等水体中氮、磷等植物营养物质含量过多所引起的水质污染现象。 4.土壤环境容量----------土壤允许承纳污染物质的最大数量。 5.酸雨-------是指PH值小于5.6的雨雪或其他形式的降水。 6.光化学烟雾------汽车、工厂等污染源排入大气的碳氢化合物（CH）和氮氧化物（NOx）等一次污染物，在阳光的作用下发生化学反应，生成臭氧（O3）、醛、酮、酸、过氧乙酰硝酸酯（PAN）等二次污染物，参与光化学反应过程的一次污染物和二次污染物的混合物所形成的烟雾污染现象叫做光化学烟雾。 填空： 1.水体污染源和水体污染物：耗氧污染物、植物营养物、重金属、酚和氰类化合物、石油、农药、酸碱及无机盐类、放射性物质、病原微生物、热污染。 2.世界卫生组织根据现代医学、生物学和进化论的理论，把现代人的疾病分为四大类型，即遗传性疾病、先天性疾病、匮乏性疾病和现代病。 3.人体内元素分为四类：生命元素；毒性元素；无毒性稳定性元素；两性元素。 4.大气污染物的类型：SO2（二氧化硫）、氮氧化物(NOx)、一氧化碳(CO) 、碳氢化合物烃、醛等和颗粒物质。 选择： 1.几种重金属会导致哪些疾病？ 汞Hg：水俣病；铬Cr6+：肺癌和鼻咽癌；镉Ge：骨痛病（痛痛病）； 2.土壤的组成？ 3.哪些属于一次或二次污染物？（有可能填空）

英语文献翻译-环境科学-环境地球化学专业

第一作者:Peｔｅr J．Herneｓ 期刊:ＪOURNＡＬOＦＧEOPHYSICＡL REＳEAＲＣH 发表时间:200９年Fluｏrｅsceｎcｅ-based pｒoxies for lignin in freshwateｒｄiｓsｏ lved oｒｇanic matteｒ-溶解有机物中木质素基于荧光特性的替代 摘要 木质素酚已被证明是在环境研究中良好生物标志物。但是木质素分析的复杂性限制了每次研究的样品数量，从而限制了其时空分辨率。相反,用分光光度对溶解有机物进行表征的方法具有速度快、(对样品）无破坏性、价格便宜和只需小的样品量优点,该方法甚至能在现场测量精细尺度溶解有机物循环的时空详情。在本文中，我们提出了一系列交互验证的偏最小二乘模型，利用溶解有机物的荧光性质解释高达91％的样品中木质素的组成和浓度可变性(两年的样品分季度的取自美国加利福尼亚州萨卡拉门托河和圣华金河河口三角洲）。这些模型随后用来通过测得的荧光特性预测木质素的浓度和组成。经过昼夜循环,模拟的木质素的组成大致保持不变,而模型中的木质素浓度的改变大于预期，木质素基于荧光特性的替代的灵敏性可以作为选择最详实样本作为详细木质素表征的有用工具。经过足够的校准，类似的模型可以显著扩大我们研究复杂地表水系统溶解有机物的来源和转化过程。 前言 溶解有机物的生物地球化学特征已经成为全球碳循环的重要组成部分，它是水生环境中食物网的一部分，这同时也在全球水环境中转移了显著数量的碳损失。影响溶解有机物循环的进程与DOM结构和DＯＭ库中单个分子结构的活性密切相关。生物标志物分析技术（比如木质素的氧化铜氧化法）是研究DＯM 的重要工具,因为这些技术能够提供DＯM的分子世界,这对理解DOＭ的反应性是至关重要的。 木质素能够提供维管植物和陆源有机物的重要来源信息，同时还有能力获取成岩历史。利用对溶解性木质素的测定表明陆源有机物只是海洋DOM库中的微小部分,尽管从河流流入到海洋中的DOM实际大于海洋DOM库的平均交换量。

环境地球化学答案

1、名词解释 Pm10：是指大气中直径小于或等于10微米的颗粒物称为PM10，又称为可吸入颗粒物或飘尘。 Pm2.5：PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物，也称为可入肺颗粒物。 大气颗粒粒径：指大气颗粒的直径，粒径小于10微米的颗粒可以长期飘浮在空中，称为飘尘，其中10～0.25微米的又称为云尘,小于0.1微米的称为浮尘。而粒径大于10微米的颗粒，则能较快地沉降，因此称为降尘。 环境容量：环境容量（environment capacity）是在人类生存和自然生态系统不致受害的前提下，某一环境所能容纳的污染物的最大负荷量。或一个生态系统在维持生命机体的再生能力、适应能力和更新能力的前提下，承受有机体数量的最大限度。 生物吸附系数：是某元素在有机体（通常是植物）灰分中的含量与该元素在生长这种植物的土壤中的含量比例，它定量的反映了生物对环境中元素的吸收强度。 CO2温室效应：大气中的CO2浓度增加，允许太阳辐射能量穿透地球大气层，使地球表面变暖，当地球表面进行二次能量辐射时，温室气体CO2又将这些能量重新发射回地面，使地球发生可感觉到的温度升高，这就是CO2温室效应。 2、环境地球化学的特点及主要研究内容： 环境地球化学的重要任务之一就在于及时地研究现代环境化学变化的过程和趋势，在原来地球化学的基础上，更加深入地研究组成人类环境的各个系统的地球化学性质。人为散发的污染物在环境中不断发生空间位置的移动和存在形态的转化。这种迁移转化的结果，可以向着有利的方向发展，如污染物被稀释、扩散、分解，甚至消失；也可以向着不利的方向发展，如污染物在某些条件下积累起来，转变成为持久的次生污染物。污染物在环境中的存在形态可以通过各种化学作用不断发生变化，如溶解、沉淀、水解、络合与整合、氧化、还原、化学分解、光化学分解和生物化学分解等。

中国地质大学地球化学习题及答案

中国地质大学《地球化学》练习题及答案 中国地质大学《地球化学》练习题绪论 1. 概述地球化学学科的特点。2. 简要说明地球化学研究的基本问题。3. 简述地球化学学科的研究思路和研究方法。4. 地球化学与化学、地球科学其它学科在研究目标和研究方法方面的异同。第一章太阳系和地球系统的元素丰度 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，造成住宅土壤、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？ 第三章水-岩化学作用和水介质中元素的迁移 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。 第四章地球化学热力学和地球化学动力学 1.自然界中地球化学热力学体系基本特点是什么？ 2.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？ 3.讨论相律及其应用。 4.编制相图的原理和方法。 6.简述化学反应制动原理的宏观解释7.简述热力学在地球化学中的应用。8.简述地球化学热力学与地球化学动力学的异同。9. 简述水溶液中元素的迁移方式。第五章微量元素地球化学 1.什么是微量元素地球化学？其研究意义是什么？ 2.了解微量元素地球化学的研究思路及研究方法。 3.什么叫微量元素、什么是主量（常量）元素？微量元素的主要存在形式有哪些？ 4.阐述能斯特分配定律、能斯特分配系数的概念及其研究意义。 5.稀土元素的主要特点是什么？其在地球化学体系中行为差异主要表现有哪些方面？。 6.讨论稀土元素的研究意义。7.你认为岩浆作用过程中决定元素浓集成矿的主要机制和决定因素是什么？8 根据微量元素的特点,说明那些元素适合于研究沉积岩物源区特征,为什么? 第六章同位素地球化学 1. 同位素地球化学在解决地学领域问题中有何独到之处？ 2. 何谓稳定同位素、何谓轻稳定同位素和重稳定同位素。 3. 选择同位素标准样品的条件。 5. 造成稳定同位素组成变化的原因是什么？ 6. 放射性同位素年龄测定公式，各符号的含义。

地球化学调查样品分析

FHZDZDQHX0001 地球化学调查样品分析 F-HZ-DZ-DQHX-0001 地球化学调查样品分析 地球化学是研究化学元素在矿物、岩石、土壤、水和大气圈中的分布和含量以及这些元素在自然界的转移规律。勘查地球化学是地球化学在地质找矿工作中的具体运用，目前地球化学调查已成为地质勘查的重要组成部分。地球化学调查主要采用岩石、土壤、水系沉积物、水化学、生物（植被）、气体等地球化学调查方法，当前广泛应用的是岩石、土壤和水系沉积物三种地球化学调查方法。 我国属于发展中国家，除内地和沿海地区外，地质工作程度较低。内地和沿海地区除冲积平原和黄土覆盖区外，一般水系较发育，因此采用水系沉积物调查方法，可以低成本、高效率地扫视大面积范围内元素地球化学分布情况，从而发现潜在的矿化异常，取得区域地球化学填图和地质勘查效果。边远地区由于地质条件较复杂，常根据不同地球化学景观，综合应用相适应的地球化学调查方法。结合我国的实际情况，为便于资料对比和元素地球化学拼图，常使用水系沉积物为主，岩石和土壤为辅的地球化学调查方法。 我国勘查地球化学调查工作，五十年代开始以土壤的1/20万金属量测量方式开展，由于剖面间距大(2km)，对矿床的遥测能力差，而且元素受雨淋流失严重，再加上当时分析技术水平不高，因此难以取得良好效果。1978年地质矿产部确定在全国开展水系沉积物的1/20万区域地球化学调查（区域化探扫面），由于水系沉积物采样点的均匀布置及其形成特征，调查方式较能适应地质和表生环境条件的变化，可反映上游汇水盆地中元素的平均含量，再加上分析化学技术的进步，元素分析方法的检出限、精密度和准确度有较大提高，因此地质效果较显著，特别是包含潜水的运移，对寻找隐伏矿体有明显效果。在1/20万区域地球化学调查基础上，全国发现了大量的元素地球化学异常，通过筛选，选择有利地段开展1/5万区域地球化学调查（普查化探），缩小靶区，对异常进行验证和检查，直接取得地质找矿效果。进入21世纪后，人口、资源、环境的可持续发展已成为全球的发展主题，因此在新一轮国土资源大调查中，提出在全国平原覆盖区（黄土覆盖区）开展多目标区域地球化学调查，为农业、环境、国土规划、生态和基础地质等研究提供综合性基础地球化学资料。 元素在自然界中的活动规律与其本身的原子结构有密切关系，研究元素的化学特性及其在自然界中的共生组合关系，对发现元素在不同区域内的分布规律以及与区域成矿研究密切相关的区域地球化学研究具有一定的相关性，因此合理选择地球化学元素将反映区域地球化学调查的成果特征。1/20万区域地球化学调查的第一批39个元素，是在权衡当前勘查地球化学阶段性地质勘查的作用大小和研究深度，结合当前分析化学技术水平，并参照国外研究现状而作出的适当选择。1/5万区域地球化学调查的元素，一般选择与异常有关的几种或十几种特定元素，可根据地质体的岩性、矿性和元素的地球化学组合性等因素确定。平原覆盖区（黄土覆盖区）多目标区域地球化学调查，根据农业、环境、生态、地质等领域的需求，规定54个必测元素（项目），并参照地区特征，提出21项元素有效态分析、14项元素有机结合态分析以及6项有机污染物分析，是一项化学元素在土壤中的物理、化学和生物迁移转化过程的综合性研究，为国民经济和社会的可持续发展服务。随着分析化学技术和现代分析仪器的发展，许多痕量、次痕量元素分析方法的检出限、精密度和准确度近年来有极大的提高，中国地质调查局于1999年组织76个元素的区域地球化学调查（1/5万组合样），已在西南四省区开始试点，为地球化学填图、资源评估、环境监控、生命演化等研究提供基础资料。 区域地球化学调查样品分析的特点是要求分析元素多、样品数量多，要求分析方法检测限低、精密度好、准确度高，还要求分析周期短、分析效率高、分析成本低。因此在分析方法的 1

微量元素地球化学在岩石成因和成矿作用中的应用

关于微量元素地球化学的读书报告 (021111班2011100 ---- ---) 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

地球化学调查野外原始资料检查要求

地球化学调查野外原始资料检查要求 一、适用范围 地球化学调查野外原始资料阶段性检查，包括区域地球化学调查和矿产地球化学调查两类。区域地球化学调查，简称区域化探，系指1:200000～1:500000万比例尺化探工作，属基础性地质矿产调查工作范畴；矿产地球化学调查，即中大比例尺化探工作，系指地球化学普查（1:50000～1:2.50000，简称普查化探）和地球化学详查（1:10000～1:5000，简称详查化探），属矿产地质调查范畴。 二、验收依据与技术标准 1．项目任务书、设计书、合同书等。 2．区域地球化学勘查规范比例尺1:200000（DZ/T 0167-1995）、地球化学普查规范比例尺1:50000（DZ/T 0011-91）、土壤地球化学测量规范（DZ/T 0145-94）、地球化学勘查术语（GB/T 14496-93）、地球化学勘查技术符号（GB/T 14839-93）、其他地质等有关规范、规定。 三、验收要求 主要为设计总体实施状况、野外工作质量、野外原始资料及野外质量管理制度等方面，重点是野外工作质量与野外原始资料。 四、验收内容 1．区域地球化学调查 （1）设计总体实施状况 ①工作部署，主要指总体工作布置、工作进度、进展，包括野外采样及样品处理、资料整理、异常查证工作安排等，其中野外采样包括实际采样布局及在可采样范围内是否出现空白区等。 ②技术方法，主要指采样介质、采样部位、采样粒度和采样密度等，包括特殊景观或特殊地貌采样方法等。 ③实物工作量，包括化探样品数、实际控制面积、异常查证及有关剖面性、试验性工作等。 ④野外质量检查结果。 ⑤其他有关设计或技术规范执行情况。 ⑥经费使用。 ⑦取得初步成果，主要指异常查证等。 （2）野外工作质量 ①采样布局，采样密度，空格率等。 ②采样点位到位，定点、定点标志等。 ③采样物质，采样部位，采样代表性（采样组合）及排除干扰物等。 ④原始记录。

第五章微量元素地球化学2011

第四章微量元素地球化学 第一节微量元素地球化学基本原理 一、微量元素概念（是相对的概念） 主量元素(主要元素、常量元素)：岩石的主要组成部分，含量>0.1wt%，通常用氧化物的重量百分数来表示（wt%）； 微量元素（痕量元素、痕迹元素）：难以形成独立矿物，浓度<0.1%,通常用ppm或ppt表示。 Gast(1968)对微量元素的定义是：不作为体系中任何相的主要化学计量组分存在的元素。微量元素的另一定义为，在所研究的地球化学体系中，其地球化学行为服从稀溶液定律(亨利定律，Henry’s Law)的元素。 常(主)量和微量元素在自然界中是相对的概念，常因所处的体系不同而相互转化。如Cr在大多数地壳岩石中为微量元素，但在超基性岩中可呈常量元素；Fe在岩石中是常量元素，但在有机物中多为微量元素；Zr在岩石中是微量元素，但在锆石中为常量元素；K在地壳整体中是主量元素，但它在陨石中却被视为微量元素。 在自然界中，主要的常量元素的含量变化范围有限(多小于1个数量级)，而微量元素的变化范围较大(常达2个数量级)，明显超过常量元素。例如： SiO2在基性、中基性、中酸性和酸性岩浆的平均含量分别约为45、52、65和75 (wt%)，其相对变化量为1.7； Rb在基性、中基性、中酸性和酸性岩浆的平均含量分别约为0.2、4.5、100和200 ppm，相对变化量为1000。 二、微量元素的特点 1、微量元素的概念难以用严格的定义进行描述； 2、自然界“微量”元素的概念是相对的，应基于所研究的体系； 3、低浓度(活度)是微量元素的核心特征，在宏观上表现常为不能形成自己的独立矿物(相)，近似服从稀溶液定律（亨利定律）。 三、微量元素在共存相中的分配规律 地球化学过程中元素的地球化学行为在实质上表现为，当所在的介质条件发生变化时，其在相关共存的各相(液—固、固—固等)之间发生重新分配过程。自然过程总量趋向于达到不同尺度的平衡，元素在平衡条件下，相互共存各相之间的分配取决于元素及矿物的晶体化学性质(内因)及物理化学条件(外因)。 常量元素——形成独立矿物相，其分配行为受相律的控制，遵循化学计量法则。 微量元素——在自然体系中浓度极低，不能形成以独立矿物。因此，微量元素的分配不受相律和化学计量的限制，而是服从稀溶液定律(即分配达到平衡时，微量元素在各相之间的化学

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。

环境地球化学知识点教程文件

环境地球化学知识点

概念题 绪论（1/6） 环境问题由于人类活动或自然活动作用于人们周围的环境所引起的环境质量变化，以及这种变化反过来对人类生产、生活和健康产生的影响。 环境容量人类生存和自然环境在不致受害的前提下，环境可能容纳污染物质的最大负荷量。 环境要素构成人类环境整体的各个独立的、性质不同的而又服从整体演化规律的基本因素。 环境背景值在未受人类活动干扰的情况下，各环境要素（大气、水、土壤、生物、光、热等）的物质组成或能量分布的正常值。 环境质量在一具体环境内，环境的某些要素或总体对人类或社会经济发展的适宜程度。 环境质量评价按照一定的评价标准和评价方法对一定区域范围内的环境质量进行说明、评定和预测。 第一章岩石圈环境地球化学（0/0） 第二章土壤环境地球化学（1/9） 土壤覆盖在地球陆地表面和浅水水域底部，具有肥力，能够生长植物的疏松物质表层。

土壤圈覆盖于地球陆地表面和浅水域底部土壤所构成的一种连续体或覆盖层及其相关的生态环境系统。 成土过程地壳表面的岩石风化体及其搬运的沉积体，受其所处环境因素的作用，形成具有一定剖面形态和肥力特征的土壤的历程。 土壤酸度土壤酸性表现的强弱程度，以pH表示。 植物营养植物体从外界环境中吸取其生长发育所需的养分，用以维持其生命活动。 土壤污染进入土壤的污染物积累到一定程度，引起土壤质量下降、性质恶化的现象。 土壤净化污染物在土壤中，通过挥发、扩散、吸附、分解等作用，使土壤污染物浓度逐渐降低，毒性减少的过程。 土壤质量评价单一环境要素的环境现状评价，是根据一定目的和原则，按照一定的方法和标准，对土壤是否污染及污染程度进行调查、评估的工作。土壤中微量元素动植物体内含量很少、需要量很少的必需元素。 第三章水圈环境地球化学（2/11） 水圈地球表面或接近地球表面各类水体的总称。

地球化学土壤调查

五问“土地质量地球化学调查” 来源:西安地质调查中心测绘遥感处作者:白金梁楠发布时间:2017-10-31 一、土地质量地球化学调查是做什么? 土地质量地球化学调查是为全面了解土地质量现状而开展的,以地球化学为手段的地质调查工作,主要调查土壤中的养分元素(例如氮、磷、钾、钙、铁、铜、锌等)、生命健康元素(例如硒、锶、氟、碘等)、重金属污染元素(例如汞、镉、铅、铬、砷)和有机污染物含量等54种化学指标及其生态效应,进而对土地质量级别进行评定。简单说就是对土地进行的体检。通过对土壤多种元素进行分析,对土地的健康状况进行评价,让我们知道哪块地里的粮食和果蔬品质最好,更利于人类健康;哪块地里可能存在对人体健康和环境造成危害的安全隐患等。 土地质量地球化学调查是一项服务于国土资源管理、地方经济发展和精准扶贫的基础地质调查工作,也是一项利国利民的基本国情调查,是国土资源系统践行绿色发展理念的重要举措。 二、为什么要做土地质量地球化学调查? 土地质量地球化学调查在保障国家粮食安全、耕地保护、生态文明建设、发展特色农业等诸多方面都发挥了重要作用。 我国是个人口众多的大国,解决好吃饭问题始终是治国理政的头等大事。十八大以来,党和国家领导人高度重视我国粮食安全问题,习总书记指出:“中国人的饭碗任何时候都要牢牢地端在自己手上。我们的饭碗应该主要装中国粮”。只有粮食真正做到基本自足了,整个社会才会稳定。我国的粮食安全必须借助科技支撑,提高“数量”和“质量”。土地质量地球化学调查通过科学手段查明耕地的质量,服务于粮食生产,为保障国家粮食安全贡献力量。 人多地少是我国的一个重要国情。截至2010年底,我国耕地总量不足18.26亿亩,已接近18亿亩的红线。人均耕地不足0.1公顷,不到世界平均水平的1/2、发达国家的1/4。随着工业化和城镇化进

环境地球化学

华东师范大学地理科学学院研究生课程论文 论文题目：土壤环境与人体健康---土壤重金 属与人体健康 课程名称: 环境地球化学 学期: 2015-2016学年第1学期 任课教师: 王东启老师 研究生学号: 51153901067 研究生姓名: 吴诗雪 完成年月：2015年12月 课程类别：学位专业课(选修)学分：2分

土壤环境与人体健康---土壤重金属与人体健康 吴诗雪 (华东师范大学地理科学学院, 上海 200241) 摘要：随着城市化步伐的日益加快，土壤重金属污染成为当前重要的世界性环境问题之一。由于重金属污染地区及范围的日益扩大，其对人体健康的影响机制及影响结果，同时如何有效安全的修复土壤重金属污染并利用受污染土壤已成为世界亟需解决的环境和社会问题。本文通过对土壤中重金属污染的特点、来源、危害、迁移转化的生物效应及评价方法和污染修复等近几年来的研究进展进行综述, 以期为相关研究、环境决策和环境管理提供参考。 关键词：土壤；重金属；人体健康；治理；修复 Soil Environment and Human Health - Soil Heavy Metals and Human Health WU Shixue (College of Geographical Sciences, East China Normal University, Shanghai 200241, China ) Abstract:With quickening the pace of urbanization, the soil heavy metal pollution becomes one of the important global environmental problems. Due to widening of heavy metal pollution areas, not only its mechanism and impact to human health, but also how to effectively repair and use the contaminated soil have became the environmental and social problems of the whole world.This article illuminated the characteristics of soil heavy metal pollution, harm, source, effects of migration into the biological and evaluation method and pollution repair in recent years, in order to provide the reference to related research, environmental policymaking and environmental management. Key words: Soil; Heavy metals; Human health; Management; Repair 0 前言 土壤是发育于地球陆地表面具有一定肥力且能够生长植物的疏松表层，是人类赖以生存的自然环境和农业生产的重要自然资源。随着工业的发展和农业生产现代化的推进，大量的重金属污染物进入土壤环境，对人类生活环境及人体健康产生重要影响，日益引起人们的关注。土壤重金属污染是指由于人类活动将重金属引入到土壤中，致使土壤中重金属含量明显高于原有含量，并造成生态环境恶化的现象[1]。土壤重金属污染日益严重，成为影响人类健康和环境质量的主要问题之一。这些重金属元素在土壤中的积累不仅影响农作物生产，并通过大气、水体或食物链而直接或间接地通过食物链进入人体[2-3]，危害暴露区人体健康[4]，导致一些慢性病、畸形、癌症等发生[5]，威胁着人类的健康甚至生命[6]。从20世纪50年代开始，发达国家相继发生了由化学污染引起的严重公害事件，重金属的分析技术应运而生，并迅速发展起来。随着我国人口增加及经济的迅猛发展，我国的土壤污染情况日趋严重，土壤环境安全问题也逐渐突出。在这样的形势下，