高等地球化学word版 绪论

论地球化学领域近十余年来的若干重要进展

地球化学是研究地球及有关天体化学组成、化学作用及化学演化的学科。它与地质学、地球物理及大地测量一起，组成固体地球科学的四个支柱。它大致成型于本世纪30年代，主要在二次世界大战后，特别是60年代后获得了快速而重要的发展。这里我们先试图讨论一下地球化学的作用及使命，再进而剖析近十余年来在这一领域所取得的若干主要成就。

地球化学的理论与方法在找矿、矿床评价、矿石组成研究及综合利用等方面的应用等在地学工作者中已是人所共知，这里不再阐述。但在文献与教材中对地球化学的示踪作用却强调不够。在地球及其各圈层发育与演化的历史长河中，对人类来说，过去的45亿年是既看不见也摸不着的。但目前我们对地球及其演化所掌握的情况，所获得的知识，所认识的规律等较二、三十年前已丰富很多，应当说，这得益于地球化学研究及其所起到的示踪作用。这里且举例说明这种示踪作用。

人们都承认，60年代后期板块构造理论的兴起是固体地球科学发展中的重要里程碑。板块运动假说起源于洋底扩张的发现，而洋底扩张之所以被认识和肯定下来主要归功于扩张两侧磁极倒转及洋底玄武岩同位素年龄逐渐偏老两项重要观察测试结果。可以说，洋底扩张的确立是地球物理与地球化学密切结合的产物，而地球化学主要发挥了示踪作用，即追踪了太平洋底从现在一直到约2亿年前这一段时间的演化。

一些古海洋生物贝壳的氧、碳同位素组成可以示踪古海水温度，成为研究古环境、古气候的重要手段。‘

上述几个实例清楚地说明了地球化学的示踪意义，即主要借助于微量元素、稀土元素和同位素等手段探索过去的世界。可以说，这是通过微观方法解决宏观问题的重大尝试及探索。尽管无论在理论、方法、技术上都存在不完备之处，有待充实、完善和改进，但应当承认，这些地球化学示踪是难以用其它示踪取代的。

下面作者试图剖析十余年来在地球化学领域所取得的若干重要成就。需要着重指出的是，这里只能就若干而不是许多重要成就作出评述，原因一是篇幅所限，二是受作者的接触面所制约。从一个侧面看，若干重要进展既反映了地球化学若干前缘，也是目前国内外一些学者所关注的问题。第一节陨石冲击坑的较多发现及研究

自AlVarez等(1980)c e’提出K—T边界陨石冲击事件后，寻找K—T边界陨石坑及其它陨石坑在世界范围内掀起了热潮。这从下述小统计可以看出：Grieve和R。bertsonL’s J(1987)给出的全球已知陨石坑总数是U 6个，而8年之后，即1995年，·Grieve等(1995)rl e’的统计是150个(包括若干由密集小陨石坑组成的陨石坑群)。Grieve等认为这只能代表可以被发现的陨石坑中的少数。Grieve等的统计表明，北欧、西澳和加拿大东部发现较多，这些地区研究程度较高，另外，也属稳定古老克拉通，后期地壳活动较少，陨石坑较易保存。据Grie代等，150个陨石坑中，约40％已有同位素年代学研究，但精确程度不一，多数陨石坑＜200Ma，说明较老的陨石坑可能部分已被后期地质作用改造、覆盖或摧毁，寻找难度大。另外，＜20km直径的陨石坑也较少，与较小陨石坑更易受后期地质作用影响有关。由于地球表面陨石坑的形态面貌易被改造摧毁，不像月球及其它行星的陨石坑可长期保存其形貌特征，故Grieve等建议用冲击构造(impact structure)代替陨石坑或冲击坑(impact crater)。

据Grieve等，近年来新的冲击构造被发现的频率是3—5个／年，这是一个引人注目的频率。十分遗憾的是，在Grieve等编制的全球冲击构造分布图上，加拿大含24个，美国23个，俄罗斯19个，而中国则一个冲击构造也没有(绪图1)。原因不外是：一些国家重视冲击构造的基础研究，因而发现也较多；我国学者比较强调从形态地貌特征出发，以发现和研究陨石坑，而对冲击作用本身研究重视不够；我国中新生代构造岩浆活动频繁剧烈，不利于冲击构造的保存等。

在地球和行星演化过程中，来自外部的冲击及冲击产物无疑会起一定作用，但作用

有多大，影响有多广，尚待更深入细致地研究。目前较多的兴趣会聚在下述两个问题上：一是十多年前A1varez提出的，导致全球大范围K—T边界出现Ir异常的冲击构造是否存在?存在于何处?

目前，倾向性的意见指向墨西哥的浅海Chicxulub盆地，它的直径200一300km，被300一1000m厚的沉积物覆盖。早在50年代这个盆地的重磁异常就吸引了石油公司的注意。三个钻孔曾钻到具火山岩结构的岩石，另一些钻孔遇到了数百米厚的角砾堆积。1980年，石油公司的一位地球物理学家已认识到Chicxulub盆地可能是冲击构造，但不排除火

山口成因的可能。

主要是90年代发表的一系列成果使Chicxulub盆地的天体冲击成固有了更多佐证。Sharpton等(1992)[z73、B1Mm等(1993)、Schuraytz(1994)等从基底岩石学及其高异常Os、Rh、Ir含量等论证了冲击成因，如基底岩石含冲击石英、基底岩石Ar“—Ar3’年龄及飞溅到海地及墨西哥北部的粘土—玻璃球粒等都给出了K—T边界年龄等。当然，继续存在火山成围观点(Megehoff等，1994)[z21。

目前，有关CNcxulub盆地冲击事件的讨论有向纵深发展的趋势。Sharpton(1992)‘zy’提出，ChicxMlMb盆地可能是10亿年来地球表面形成的最大冲击构造。Pope(1994)cz‘’等从另一角度，即环境效应讨论了这一冲击事件。由于ChicxMlMb盆地基底岩石含大量石灰岩和石膏层，它们在天体剧烈冲击下，产生冲击去气作用，巨量COz、S02等气体被释放到大气层中，其量之大远远超过工业革命以来由于人类活动所产生的COz、SOz等气体。可以说，围绕K—T边界冲击事件和Chicxulub盆地冲击构造的讨论正处于方兴末艾的阶段。

另一讨论热点是世界最大铜镍硫化物矿床所在地的加拿大Sudbury构造。从D缸z c，’于U64年提出它的天体冲击成因后，已经出版了一些专著和发表了不少文章，支持与反对这一论述。作者在此处不拟详加评述，但需说明两点：

一是作者曾两次去SMdbury参观，并多次请教于矿山地质人员。矿山地质人员是最讲求实际效果与经济效益的。有意思的是，作者所遇到的矿山地质人员都支持矿床形成与冲击事件存在一定联系的观点。

二是除了早期区域地质、岩石学、矿物学研究指出了冲击锥、冲击角砾岩、冲击石英等的存在与广泛分布外，近年的同位素地球化学工作也支持了冲击成因。较早，Fagg抓t 等(1985)LI 2’运用Nb同位素论证了Sudbury杂岩的冲击成因。最近，Diekin等(1992；“’运用Re—Os法，主要是’s’Os／’s‘Os论证了Sudbury杂岩的壳源性质及铂族元素也来源于壳源岩石。第二节对地球深部物质组成的了解逐渐深化

地球内部圈层结构的研究主要依靠地球物理理论及方法手段，特别是地震波理论与方法。研究地球深部物质组成、存在状态等则主要是地球化学的任务。

过去10余年来国内外都出版和发表了不少有关地峻岩包体的专著与文章，成果累累，这里不赘述。地慢岩及地慢矿物研究可以带来一些关于地球深部的信息。但也应看到，包体来源最深不超过300km，只能达到上地幅上部。因此，地慢岩包体研究不能反映整个地慢物质组成。

近年来高温高压实验有了突破性进展，可以模拟包括地核内部的整个核幌物质组成及其演化。当然，这种模拟必须结合地震波及其它地球物理资料，才能得出合理的解释。主要通过美、日、德等国的高温超高压实验室的努力，目前对地球深部物质组成的认识已有了一定程度的共识。

1．地慢的主要组成矿物，镁(铁)硅酸盐的相变是地球深部物质存在及演变的关键所在。随着温度和压力的增大，即深度的加大，镁硅酸盐矿物从撤榄石(。相)转变为P相、Y相(具尖晶石结构)和具钙钦矿结构。每一次相变均伴随晶体结构紧密堆积程度的加大，如由橄榄石相转变到尖晶石相，矿物比重增加6％，而由尖晶石相转变为钙钦矿相，比重又增大8％。最重要的相变带是具尖晶石结构的镁硅酸盐转变为钙钵矿相，它大致相当670km深度，即上下地幅之间。上述镁硅酸盐相变的发生均伴随相应的地震波速的改变。除镁硅酸盐矿物外，上地慢还赋存辉石、石榴子石等矿物。绪表l表示地慢上部矿物相及它们与深度、压力之间的关系。

2．在过去，相当长时期对地核物质组成的认识是铁板一块的铁镍台金。辽一认认现已发生很大改变。从地震波分析，地核密度应小于铁镍合金，即应有一部分轻元素参加到地核的组成中。最近发表的Allegre(1995)“等的计算，地核含Si 7．35％、S 2．30％、O 4．10％。外核为液态，与地球磁场密切相关，内核则仍为固态。绪图2示地球大致的圈层结构。

这里，简略补充关于核慢之间的“D”层的讨论。D层显示从地慢到地核的过渡带，‘它本身的物质组成及热结构十分不均一，而且变化多，目前只处于初步探索阶段。据

Wysession(1995)L311，D层热状态的改变十分剧烈，可以超过1500℃。另外，镁硅酸盐矿物从具钙钦矿结构分解为两种高压氧化物相，即斯石英和镁方铁矿(Mg，Fe)O(magne—siowUstite)。

3．地慢柱(mantle P1ume)的假说在60年代提出时主要基于太平洋火山链岛屿的观察及同位素年代学研究。目前，地慢柱的存在似已被固体地球科学界所接受，但关于它们的形成机制、形成深度及其与大面积暗色岩(如我国西南的峨眉山玄武岩)之间的关系则存在着很大争论。最近，还出现了起源于核慢边界的存在于80一120Ma之间的超级地慢柱的说法。这一超级地慢柱导致同一时期西太平洋广泛的洋底高原及火山链岛屿的形成、气温上升、海平面上升、大量黑色岩系及油气的形成等。

4．在地球深部物质研究中，人们特别关注水及其它挥发份的含量及存在形式。因为，即使是十分少量H20的存在，可呈倍数地降低地慢岩石的粘度，可呈数量级地提高其导电率，对物性的影响是不可低估的。

不同学者测出的玄武岩玻璃和金伯利岩包体中H zO含量是1．o×10—d一1．5×10“，岩石圈底部约1．o×lo“，到上下地慢过渡带可增至1．O×10“。在撤榄石的各种相中，p相的H zO含量可为撤榄石相的20倍，而辉石中的H zO含量大于各种橄榄石相中的H20含量。不同学者对地慢H zO含量估算不尽相同，但多认为大于地球表部水圈的H zO 含量。第三节某些岩石类型和矿床类型的时控性及突变性特征在期待更深入的研究一些岩石类型如高镁的超基性火山熔岩——科马提岩主要产出于太古宇，环斑花岗岩类及与之有联系的斜长岩常在北半球的中元古界出现。若干矿床类型，如条带状铁矿BIF 大多数赋存于太古宇和古元古界，一些与花岗岩类有关的钨锡矿床则多为晚古生代之后的产物，汞锑矿床一般成矿年龄多为中、新生代。在讨论这些岩石与矿床类型的时控性时，总体上应结合岩石圈的发育和演化，考虑地质背景、各种控制因素及保存条件等(涂光炽，1988)L11L23。围绕这些老问题常出现新的思路。

近来，人们在注意一些岩石类型和矿床类型的时控性时，也发现它们在某些地质时代的突变性或爆发性。以成矿作用为例，某些元素不成矿则已，一成矿便倾向于形成超大型矿床。可以举些实例。

矿床学界对铅锌矿床总是相提并论，有铅必有锌，有锌必有铅。但在太古宙和古元古代，锌并不和铅共生，分别组成具工业意义的矿床。锌在太古宙即成矿，但主要与铜共生，组成铜锌矿床，它们一般含铅量低，如辽宁红透山矿床。在全球范围内，铅成矿大致始于l 9亿年前，并与锌一起，组成锌铅矿床。但在13—19亿年问，全球各大洲都出现了若干超大

型铅锌矿床，如澳大利亚的BrokenHill、Mt lsa、MacArthur RiVer，南非的Gamsberg，加拿大的Sullivan，俄罗斯的H010dney，中国的东升庙，朝鲜的检德等。这些矿床的铅锌储量居世界前茅。它们在类型上十分相近，均属于热水沉积的SEDEx型，产于太古字克拉通边缘的裂谷地带，赋存岩系为不同变质程度的碎屑岩系。矿床层状特征明显，其矿物及同位素组成亦类似。总体说，铅在19亿年前不露声色，不成矿，但在14—19亿年间却突然在全球各处形成若干重要超大型矿床，这是铅成矿的时控性和突变’哇。

稀土元素成矿也有类似情况。包括我国在内的世界若干太古宇中赋存的条带状铁矿床，其稀土元素总量甚低，多不足3．o×10—5c：oJ，低于克拉克值。但到17—18亿年后，世界一些重要铁矿床中发现了高含量稀土，其工业价值大于铁，如白云鄂博铁矿中，各种类型矿石稀土含量达干分之几甚至百分之几，世界已知稀土储量的70％集中于此矿。著名于世的01ympic Dam综合矿床，虽以Cu—Au—U著称，但矿石实质上是含铁的各种角砾岩，铁的储量达到20亿吨。矿石中富铁部分稀土含量大于5．o×10“，故Olympic Dam除Cu、Au、U达超大型规模外，Fe和REE也应属超大型矿床。

涂光炽(1977)曾提出REE—Fe建造的概念。这种建造，无论其岩浆成因、沉积成因、变质成因或多成因，常多为中元古代产物。如昆明附近的违纳厂、福建的政和均是实例。REE —Fe建造在中元古代的突发性发育无论从找矿和成矿理论研究角度均应引起重视。第四节低温地球化学

这里的低温是指在200℃或250℃以下的温度区间(包括常温常压及更低的温压条件)。说来奇怪，十多年前，地球化学和相邻学科学者们更多地考虑＞250℃的领域，只是近些年来人们才更多地思考低温地球化学问题。

首先，看一下岩石学。火成岩和绿片岩相变质程度以上的变质岩形成温度＞300℃，因此火成岩和变质岩岩石学家不会对低温地球化学感兴趣。沉积学家也甚少涉及100一200℃区间的地球化学研究。但一些十分重要的岩石学问题，如低级变质作用、迟变质作用、埋藏变质、洋底喷流成岩成矿等常与低温地球化学领域有关，但研究程度相对薄弱。

长期以来人们对热液矿床(且不问热液性质和来源)的认识局限性也较大。不少矿床学家认为低温热液矿床只包括一些汞、锑、雄雌黄矿床及密西西比河谷型铅锌矿床等，其它的金属矿床，特别是贵金属矿床均被认为只能在高中温条件下才能形成。

低温地球化学领域之所以较长时期处于薄弱状态，原因主要是：

1．过去大量的成岩成矿模拟实验，包括各种相平衡实验，都是在高中温条件下完成的，这样实验才较易达到平衡。由于人们习惯于从平衡的角度思考问题，而低温条件下的平衡实验不仅旷日持久，而且难于达到，这样，低温、非平衡态的地球化学研究也就冷落下来。

2．过去的成岩成矿测温工作数据较少，不够完善，对温度的确定带有一定主观成分，如不少原生金矿床均被认为系高温热液矿床。经过近些年较确切测温手段的应用，人们才认识到大量金矿床是在中低温条件下形成的。

3．长期以来人们对元素的活动性理解存在片面性。如金和铂族元素被认为是十分稳定的元素，它们只是在高温条件下才能被萃取、搬运或从岩浆热液中析出。近来年大量野外观察和实验证实了在一定条件下贵金属、稀土元素等在低温和甚低温环境中均可呈现活动性，均可被活化、运移并形成矿床。如在世界范围内众多砂金矿产出于高寒冻土地带，附近并无原生金矿床，形成金矿的金可能部分呈胶态或溶解态高盐度富有机酸的冰水中被搬运L3J。若干不整合脉型铀矿床可富含金和钮，后二者也于低温条件下搬运和富集。赣粤等地的离子吸附型稀土矿床说明常温常压条件下稀土元素活化、运移及富集成矿的可能。甚至在南极的严峻冰冻气候条件下，一些陨石的稀土含量显示出异常，说明了它们的一定的活动性，近年来的大量测温工作说明众多铀矿床、非金属矿床(如重晶石、萤石、沸石、粘土外矿床)也是十分典型的低温热液矿床和低温热水沉积矿床。

4．一些低温热液交代作用，过去被误认为高中温热液产物。如钠长石化、钾长石化常被认为是高中温交代蚀变作用。实际上一些与岩浆活动没有联系的长石交代作用产生于低温条件，如美国中西部、加拿大东部前寒武系与古生界大面积不整合面下的钾长石第五节围绕C02的讨论

近来年CO 2成为地球科学界与环境科学界共同关注的热点问题。C02气藏是重要的气体矿产资源，C02可以引发灾害(1986年中非喀麦隆Nyos湖底C02的爆发导致近2000人死亡)，COz与若干金属矿床的形成有密切联系。更为关键的是人们逐渐了解到大气中C02含量与温室效应的紧密联系。目前，从全球变化的角度研究大气中CO z是国际地学及生态环境重大研究课题，并已取得可喜进展。这里将不涉及当代全球变化中的COz问题，而着重从地球化学侧面探讨地球内部去气作用与C02，地质历史中的C02含量变化等问题。

地球内部去气作用产生的C02，按其来源或成因的不同大致可区分为：火山(岩浆)成因、变质成因(包括成岩成因)和冲击成因三大类，很可能存在其它尚未认识到的成因或来源的COz。

近几年来对火山去气已可采取直接观察和测量的方法，并已获得一定效果L14I，但总地看，数据还很少，且多偏重陆上火山，代表性不足。综合观测及估算，Barner(1990)认为全球陆上与海底火山COz诽放量为1．1×10“克分子量／年。其他学者的估算落入同一数量级，但较偏低。

含碳酸盐岩石在成岩和变质过程中可以产出和排放COz。10年前Fyfe(1986)L1“提出了变质成因C02是大气C02的重要来源，他并首次主张喜马拉雅碰撞造山及顺走滑断层都可产出C02。最近，Kerrick和Calde血(1994)L1：’作了喜马拉雅造山带变质过程COz产出量的估算为10’2—10“克分子量／年。其中一半可顺剪切带、断裂带逸散于大气中。他们还估算同时代的阿尔卑斯造山带在变质过程中大致可产出同等数量级的COz。目前，对变质成因C02尚无法进行测量，只能停留于推算阶段。

天外来客的冲击作用也能产出C02。冲击体的陨石虽来自地球之外，但所产出的C02却主要来自被冲击的地球浅部的碳酸盐岩石，故也可称之为地球内部去气作用。一个最新实例是关于墨西哥Chicxulub盆地冲击成因及冲击产出气体的讨论。目前，相当一部分学者认为Chicxulub构造是1980年Alvarez提出的白空纪—第三纪之交出现的天体冲击事件的直接见证。Sharpton(1992)cz V’甚至认为它是近lo多亿年来地球所受到的最剧烈撞击。Chicxulub盆地的白空系为浅海沉积，含大量的石灰岩和石膏。据Pope等的计算，冲击可导致瞬间释放高达10’。g的C02，引起全球增温4℃。白空系中石膏含量虽逊于碳酸盐矿物，但冲击后形成酸雨所带来的短期气候效应可能要大于COz。

看来，地球内部去气作用与COz的关系研究，不同成因去C02作用等目前还只处于探索的起步阶段、定性阶段。这里，我们转向大气COz在地质历史的变化与影响的讨论。

反演C02的演化历史主要依据地质宏观分析、元素及矿物共生组合、热力学计算、地球化学模拟、稳定同位素测定等方法。太古宙大气显然具高含量COz，这与当时普遍而剧烈的火山活动与多期次变质有关。从地质宏观分析也可以得出同一结论，即太古宙地层中碳酸盐岩石含量甚低。如华北地区广泛出露的太古字中，变质白云岩、大理岩均少见。这与元古宙、显生宙出现广泛而厚大的碳酸盐沉积形成鲜明对照。最近，Rye等(1995)L2e’根据古土壤剖面研究，认为新太古代一古元古代的22—27．5亿年间大气中COz含量约为今天的100倍。另一学者KNpp等(1994)‘zo’根据对前寒武纪条带状硅铁建造(BIF)，含黄铁矿、金、铀古砾岩，较晚出现的不含黄铁矿但含金的古砾岩，以及19亿年后才出现的红层中稳定矿物组合的热力学计算，认为23．5亿年前，大气几乎全为COz(尸co：＜lbar)和N z组成。Langford(1983)rzlI则从元素共生论证了古大气组成的变化，他发现20亿年前形成的油矿床，其铀矿物常含多量仗，而20亿年后形成的则基本不含钻。他认为导致铀仕共生突变为铀处

分离的关键因素是大气由缺氧富COz转化为富氧贫COz。这一转化时间持续约4亿年。上述近期研究，无论从宏观地质分析、矿物与元素共生关系、古土壤以及过去已进行过的微体古生物研究等均表明在20亿年前后大气发生了从富COz贫氧到贫COz富氧的突变。目前，地球化学界对此已基本取得了共识。

从20亿年前到目前，大气组成显然没有发生像20亿年前那样的剧变。大气主要由氧、氮组成，C02实质上是微量气体，但后者在不同地质时期依然波动较大。人们主要通过地球化学模拟和氧、碳同位素测定等方法探索显生宙大气C02含量问题。

这里，试举Barber(1992)的地球化学模拟为例。他的模拟考虑了大陆位置、面积、高度、洋壳增生、碳酸盐地层的形成与分布、陆生植物演化及风化剥蚀等一系列因素，他的模拟结果，即显生宙大气COz含量变化大致趋势，可参见绪图3。

绪图3的纵坐标示大气C02含量(刻度示古大气COz为现代大气C02含量之倍数)，横坐标为地质年代，三条粗短线代表显生宙的三次冰期，即晚奥陶世、石炭—二叠纪与晚新生代。由一系列模拟值串起的联线(实线)是COz含量变化曲线。实线上下的虚线圈

定了一定范围，这是由于假定与计算的某些不确定因素引起的，上虚线代表古大气CO：含量的可能最高值。短竖线系其他作者用其它方法(主要是稳定同位素)测定结果。从这一示意图解可以看出：

1．显生宙大气C02含量以早古生代为最高，特别在寒武纪—奥陶纪之交，可能达到现今大气COz含量之20倍，中生代则以白空纪为最高，达到现今大气C02含量之8倍左右。

2．大气最低含量C02出现于石炭纪—二叠纪和包括第四纪在内的晚新生代，很可能前寒武纪最末期也具最低含量C02，这三个地质时期都有大面积大陆冰川的分布。

值得注意的是上述古大气COz变化趋势用其它方法也可以得出。如Clayton(U93)“j 利用二次开发的大量干酪根的碳同位素数据得出几乎完全一致的结论，即早古生代具最高大气COz值，之后逐渐降低，而石炭纪—二叠纪和晚第三纪呈现最低峰。

新生代晚姑新世大气COz含量有两个测定值。据Kerrick及Caldeira(1994)Ll“的报

道，Freeman和Hags根据浮游生物叶咐碳同位素测定，认为晚始新世大气COz含量为现今之2倍，而Arthur根据总有机质碳同位素，则得出了6倍的结论。

第六节各种成矿作用之间的有机联系日益受到重视

用最简单的语言概括，成矿作用导致了在较小空间成矿物质的大量堆积。既然都涉及物质的富集规律，自然界的各种成矿作用，如煤、油气、金属矿床、非金属矿床及盐类矿床等的形成理应存在一定的内在联系。过去长时期内由于学科及业务分工的过细，无论中外均存在某种程度的单打一思想，因而，各种成矿作用之间的有机联系被忽视了，只是近年来人们才开始注意这一问题。

比如，多年来人们只强调成煤及成油气作用的差异性，前者为陆生植物就地堆积保存演化而成，而后者则系海陆生分散有机质经分解、运移，在有利圈闭中形成，因而含煤盆地不同于油气盆地，找矿方向各有特点。但煤和油气都主要是不同类型的有机物质，在某些条件下它们可能存在联系，这一点便被忽略了。在我国认识到一定地区的含煤地层(如新疆吐哈盆地佛罗系)还可以是重要的生储油气层不过是近十几年的事。

过去，天然气被认为与石油具相同成因，只是成油和成气“窗口”不同。近些年来的实践说明，除上述成因外，还存在着浅部生物成因气、深部无机成因气、煤成气及混合气等不同成因类型的天然气。

在一定条件下煤不仅与油气存在着成因联系，而且与金属成矿也可以有关联。一些煤层或煤系地层中存在着可供开采的铀和高度富集的锗。近年来煤中金及铂族矿化也在引起人们的注意，尽管它们目前尚无工业意义。

70年代人们已经认识到横贯荷兰、德国北部、波兰的欧训二叠系煤成天然气具一定含量的汞，仅东德和波兰气中汞储量可达4000t，按我国标准，相当于四个大型汞矿床。同样，包括我国黔东汞矿在内的世界若干汞矿床的矿石气液包裹体中均找到了甲烷。涂光炽、傅家漠、施继锡及其他一些学者曾指出了贵州一些低温热液金属矿床，如黔东汞矿，在其形成过程中，油气可能起了搬运剂的作用。

徐光炽(1988)‘z’提出了改造矿床与油气矿床在形成机制上的若干类似性；改造矿床的矿源层相当于油气矿床的生油层，金属在矿源层中的活化相当于油气的初次运移，而金属的运移相当于油气的二次运移。

盐类矿床与金属矿床及油气均可以有密切的联系。膏盐层不仅是油气藏的有利益层，而且本身可以生油。膏盐层还是地下卤水的重要来源，而地下卤水既可以是金属的搬运剂，也可以是油气的搬运剂。

邯邢式铁矿与闪长岩类密切共生。闪长岩类侵入到中奥陶系的含膏盐碳酸盐地层时，卤族元素和碱金属被携出，并导致了闪长岩类的大规模钠长石化。铁矿化富集程度与钠长石化呈正相关。铁源于闪长岩类，但只有当后者被钠长石化时它才能被活化出来并富集成矿。

绪图4示20年前及今天人们对不同成矿作用之间关系在认识上的改变。

第七节超大型矿床形成机制中的地球化学制约

超大型矿床的寻找及研究在全球范围内形成热点主要是80年代后期开始的。1987年在温哥华举行的IUGG大会将“超大型矿床的全球背景研究”列为90年代l 2个重点课题之一。这之前，1976年南澳大利亚既巨大又综合又特殊的Cu—Au—U—Ag—REE—Fe01ympicDam矿床的发现无疑在很大程度上刺激了固体地球科学界和矿业界对寻找和研究超大型矿床的关注。

超大型矿床的形成常较复杂，因素较多，需要多学科的综合探讨。地质背景、深部构造、沉积及岩浆演化等问题都要进行深入剖析。从近几年的进展看，地球科学领域中下述问题的讨论日趋深入：

1．从矿化类型看，超大型矿床显示一定的选择性，即并非这一金属或非金属的所有矿化类型均可形成超大型规模。一般的情况是：只有少数矿化类型可形成超大型矿床。如钥的矿化类型可有石英脉型、云英岩型、夕卡岩型、火山岩型(U—Mo共生)、斑岩型等数种，但无论中外，超大型钥矿床几乎全为斑岩型。又如锡矿床类型可有数种，但超大型锡矿床多为锡石硫化物型。铜的超大型矿床类型虽较多，但斑岩型却是首要的。指出超大型矿床对矿化类型具选择性这一特点是十分重要的，有助于寻找超大型矿床‘293。

2．在某些超大型矿床形成机制中，大量挥发份的存在是关键因素，大量挥发份有助于形成一系列易溶金属络合物，使大量金属的萃取或搬运成为可能，这就为超大型矿床的形成提供了一定物质基础。例如，白云鄂博超大型REE—Fe—Nb矿床中，除含大量金属元素外，F、C1、P等挥发份也有巨大含量。如这个矿床的萤石储量超过l亿吨，位居世界首位。它的C1、P含量也在千万吨数量级。矿石和围岩中还赋存大量钠长石、钠辉石、钠闪石等硅酸盐矿杨，显示钠的突出存在。无疑，在白云鄂博矿床形成过程中，钠和挥发份扮演了十分重要的角色。同样，在柿竹园超大型Bi—w—Sn矿床中赋存大量萤石，C1含量也高，挥发份对矿床形成起了不可代替的作用。

3．作者曾提出，我国超大型金属矿床较多分布于稳定地块的周边地带，如华北地块北缘、扬子地块西缘。这是超大型矿床宏观地质制约因素之一cz93。经过近年来朱炳泉等人的工作，稳定地块的周边地区也常为某些同位素急变带，但也有少数例外。阐明这种宏观地质制约与地球化学制约之间的关系有待更深入系统的研究。

4．穆龙套地区超深钻岩芯研究结果证实这一亚洲最大金矿的形成与黄铁矿—磁黄铁矿相变有关‘192。两个钻孔分别于700m和400m深度钻出富金的含黄铁矿黑色岩系而进入不合金的磁黄铁矿岩系。据Kremenetsky，这一相变发生的深度所反演的温度为400一575?C，伴随这一大规模相变发生了下列反应：

2FeS2十2H20十C一2FeS十2H2S十C02

或2FeS2十CH‘一2FeS十2H2S十C

黄铁矿相变为磁黄铁矿时，矿所伴随的金矿物和吸附金即完全释出，反应所产生的大量流体，特别是C02，有助于将金运移上升，使含金黄铁矿黑色岩系进一步富集了金。由于深部磁黄铁矿几乎毫不含金，Kremenetsky的这一推理是有依据的。这种由于矿物相变而形成超大型矿床的机制过去末受到重视，看来，它也是一种重要地球化学制全勺。“相信，随着对超大型矿床研究的日趋深入，人们将会认识到更多的矿床形成机制中的地球化学制约因素。第八节地球表层热状态及热水沉积成岩成矿作用

地球表层热能在时空分布上十分不均一，地温梯度也有较大变化。近年来这方面的研究取得了重要进展。如前苏联科拉半岛大陆超深钻资料论证了在大古宙变质时期，地温梯度可达现代地温梯度的5—7倍。大量科马提岩在大古字的产出也说明太古宙上地慢较之现代上地慢平均温度高出100一300℃。磷灰石氧同位素测定证实太古宙水温可达50℃以上。上述资料结合大古宙众多剧烈的火山爆发及陨石冲击都指出太古宙较热的水圈、地壳和上地馒。

太古宙之后，全球表层热状态总的发展趋势是降温，但各个地质时代、各个地区很不平衡。以第四纪和现代而论，美国西部Salton Sea的科学钻探见到已变质达角闪岩相的第四系沉积物，洋底喷溢热泉在喷口温度可＞400℃，但在我国西部一些盆地，地温梯度不过2℃／100m(如塔里木)。

现代洋底多处热水沉积(或称沉积喷流)成岩成矿现象的观察和测试导致了对水介质中矿产形成机制及物质来源等方面认识的深化。看来，在各古陆克拉通化之前，热水沉积(包括同沉积的交代作用)可能是水介质中成岩成矿的主导方式。克拉通化之后，正常的(即传统的)沉积成岩成矿作用才逐渐发育起来，但这并不排除在一定地质环境(如大洋中脊、深海槽)中热水沉积成岩成矿的重要性。因此，在我国，太古宙及古元古代时形成的沉积岩与沉积矿床可能大量是热水沉积岩和热水沉积矿床。

下列一些岩类与矿床类型可能是热水沉积岩与热水沉积矿床：

1．前寒武纪早期形成的硅铁建造与条带状铁矿；

2．火山岩与沉积岩中的块状硫化物矿床(可含AM、Ag、Cu、Zn、Pb、w、Mo等金属)；

3，较厚大的硅质岩；

4，重晶石岩(如湘、黔、桂一带泥盆系、寒武系中的巨厚层状重晶石岩)；5．一些地区的电气石岩、钠长岩、两透岩(即透闪石—透辉石岩)、透闪岩等；6．石碌、大红山、陈家庙、镜铁山、莫托沙拉、拾可布台等铁矿及共生的多金属矿化、锰矿化、萤石、重晶石等；

7．若干显生宙形成的锰矿，如下雷

8．内蒙古四子王旗沉积萤石矿床；

9．华南二叠系中的黑滑石矿床；鹤庆、玛蹈山等；

10．一些Mn—Pb—Zn矿床，如栖霞山等。

作者曾有专文讨论华南的一些热水沉积矿床。估计自然界的热水沉积岩和热水沉积矿床将会多于上述。由于热水沉积(或沉积喷流)成岩成矿机制尚有不明朗之处，有待深入探索，故上述清单也有可能缩减。

应当着重指出的是，热水沉积成岩成矿作用并不排除与它们同时进行的其它成岩成矿作用。例如，在热水沉积形成硅质岩的过程户完全有生物(细菌、藻类)作用的参第九节地球化学能为日益开拓的环境事业作些什么?

环境事业是涉及到可持续发展的大事，它的领域、服务对象、理论方法日益开拓，人们的环境意识和环境观念也益加深化，考虑问题的面也愈来愈宽。

试以酸雨为例，十年前人们的考虑多着重从人为因素出发，认为人类燃烧含硫煤(加上一些自燃含硫煤)是导致酸雨的主要因素。尽管这一见解对保护环境有积极意义，但却忽

视了自然界确实存在着与人类活动完全无关的，其规模有时比“人造酸雨”要大得多的酸雨。

某些行星可以被酸雨笼罩，这是近年来天体化学的新发现。据Esposito(1995)L11J，l 995年1月HuLble天文望远镜对金星的观察发现金星大气中的S02含量已比1978年减低了10倍，尽管如此，金星仍被SOz笼罩，换言之，金星的酸雨规模是全球性的。

据认为，金星的酸雨是剧烈火山爆发的产物。那么，地球的火山可以向大气层排放容少Soz?Doiron等(1991)L101给出了若干近期火山排放的数字：美国西部St．Helens火山，1980向大气排放7．5×10“kg的SO 2，同年Mt．Pinatubo排放2×10’。kg的S02，南智利Cerro Hudson火山1991排放2．75×10。kg的S02，S02云覆盖面积最大时超过2×10。km2。由于火山排放SO z的观察和测量工作只是近年才开始，数据还不够多，代表性不足，对全球酸雨贡献问题尚有待进一步探讨。

一些矿床或矿化点长期暴露地表或被人们开发利用，都可以产生环境问题。其中一些己被人们认识到，如氟中毒、砷中毒、有害石棉等，有些则只是不久前才引起注意，如硒中毒、铁中毒等，有些则刚刚被提出，如朱为方等(1996)‘‘’最近进行的赣南稀土区儿童智商调查研究等。这是环境事业的重要组成部分，它也对地球化学提出了要求。地球化学家熟悉的有关元素萃取、运移、富集的机理、理论、方法等对环境事业有重要参考意义。

地球化学复习重点

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。

勘查地球化学习题集答案

地球化学找矿习题集 一、填空题 1．地球化学找矿具有对象的微观化，分析测试技术是基础，擅于寻找隐伏矿体和准确率高、速度快、成本低。的特点。 2．地球化学找矿的研究物质主要是岩石、土壤、水系沉积物、水、气体和生物。 3．地球化学找矿的研究对象是地球化学指标（或物质组成）。 4.应用地球化学解决地球表层系统物质与人类生存关系。 5.应用地球化学研究方法可以分为现场采样调查评价研究与实验研究。 6.元素在地壳的分布是不均匀的，不均匀性主要表现在空间和时间两方面。 7.克拉克值在0.1％以下的元素称为微量元素，其单位通常是ppm（或 10-6）。 8.微量元素的含量不影响地壳各部分基本物理、化学性质，但是在特定的条件下，可以富集而形成矿床。 9.戈尔德施密特根据元素的地球化学亲和性，将元素分为亲铁元素、亲硫（亲铜）元素、亲氧（亲石）元素、亲气元素和亲生物元素。 10.元素迁移的方式主要有化学-物理化学迁移、机械迁移和生物-生物化学迁移。 11.热液矿床成矿过程中，成晕元素主要呈液相迁移，迁移方式主要有渗透迁移和扩散迁移两种。 12．影响元素沉淀的原因主要有PH变化、Eh变化、胶体吸附、温度变化和压力变化。 13.地壳中天然矿物按阴离子分类，常见有含氧化合物、硫化物、卤化物和自然元素。 14.地球化学异常包括异常现象、异常范围、异常值三层含义。 15.地球化学省实质是以全球地壳为背景的规模巨大的一级地球化学异常。 16.地壳元素的丰度是指地壳中化学元素的平均含量，又称为克拉克值。 17.地壳中元素的非矿物赋存形式包括超显微非结构混入物、类质同象结构混入物、胶体或离子吸附和与有机质结合。 18.风化作用的类型包括化学风化、物理风化和生物风化。

地球化学勘查(专升本)阶段性作业

地球化学勘查(专升本)阶段性作业1 总分：100分得分：0分 一、单选题 1. 勘查地球化学最初起源于_____(5分) (A) 美国 (B) 德国、 (C) 中国 (D) 前苏联 参考答案：D 2. 勘查地球化学研究元素在天然介质中的分布特征，其主要目的是_____(5分) (A) 发现地球化异常 (B) 找到矿产资源 (C) 元素的分布规律 (D) 治理污染 参考答案：B 3. 影响元素在矿物中分配形式的主要因素是_____(5分) (A) 元素的地球化学性质 (B) 元素的含量、 (C) 同位素组成 (D) 其它元素 参考答案：B 4. 贵金属的含量单位常用_____(5分) (A) % (B) ‰ (C) g/t (D) 10－6 参考答案：C 5. 从元素的戈尔特施密特分类来看，Au属于_____(5分) (A) 亲硫元素 (B) 亲铁元素 (C) 亲生物元素 (D) 亲气元素 参考答案：B 二、多选题 1. 影响元素表生地球化学行为的主要因素有_____(5分) (A) 元素本身的地球化学性质 (B) 元素的含量、 (C) 降雨 (D) 生物作用 参考答案：A,C,D 2. 影响物理风化的主要因素是_____(5分) (A) 植物根系 (B) 气候、 (C) 地形 (D) 温度 参考答案：B,C,D

(A) Si (B) Al、 (C) Zn (D) Cu 参考答案：C,D 4. 灰岩风化后原地留下的土壤剖面发育哪些层_____(5分) (A) A层 (B) B层、 (C) C层 (D) D层 参考答案：A,B,D 5. 灰岩风化后原地留下的土壤剖面发育哪些层_____(5分) (A) A层 (B) B层、 (C) C层 (D) D层 参考答案：A,B,D 三、判断题 1. 降水是影响元素表生地球化学行为的主要因素之一(5分)正确错误 参考答案：正确 解题思路： 2. 松散堆积物就是残坡积物_____(5分) 正确错误 参考答案：错误 解题思路： 3. 高异常区下面就能找到矿_____(4分) 正确错误 参考答案：错误 解题思路： 4. 土壤测量是化探中适用性最好的方法_____(4分) 正确错误 参考答案：错误 解题思路： 5. Mg在岩石中通常是微量元素_____(4分) 正确错误 参考答案：错误 解题思路： 6. 稀土元素是亲硫元素_____(4分) 正确错误 参考答案：错误 解题思路： 7. LILE是亲石元素(4分) 正确错误 参考答案：正确 解题思路：

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：

勘查地球化学新进展

1999年第1期 矿产与地质第13卷1999年2月M I N ERAL R ESOU RCES AND GEOLO GY总第69期 勘查地球化学新进展 (江西有色地质矿产勘查开发院　林　春) 1998年9月21日至25日在湖南省张家界市召开了第六届全国勘查地球化学学术讨论会。出席会议有地矿、有色、冶金、黄金、石油、核工业、中科院和院校等系统的代表,共121人。大会收到科技论文110余篇,其中固体矿产地球化学勘查99篇,能源矿产地球化学勘查14篇,环境与农业地球化学9篇在会议上进行了交流。反映了自五届会议(1993年)以来,勘查地球化学工作者所取得的成果,积累的工作经验,反映了我国勘查地球化学的科学技术水平。 1　勘查地球化学工作成果 国土资源部地调局牟绪赞副总工程师报告了地矿部自“六五”以来,完成区域化探扫面575万km2,发现各类元素异常4.3万处,异常检查发现工业矿床580处。有色物化探管理中心李幸凡教授介绍了有色地质地球化学勘查工作,在30个重点成矿区带上完成1 5万水系地球化学普查65万km2,7千km2土壤加密和5千km2详查地球化学,发现大型、特大型矿床12处,中型矿床21处,小型矿床100余处。武警黄金部队地质处郭瑞栋高级工程师回顾了武警黄金部队地球化学找金工作,1992年以来,重视区域化探和矿区异常评价工作,共完成区带化探20万km2,获得5千个金或金为主的异常,发现30个矿产地,找到大中小型矿床16个。 2　地球化学勘查技术方法经验 (1)区带普查与重点评价结合,优选异常与地物化、遥感综合查证结合的工作方法。 (2)有色系统以“有色地质成矿区带地球化学普查技术规定”指导研究区域地球化学特征,结合地质物探成果,划分不同级次地球化学区,选定找矿靶区进行验证的工作方法。 (3)统计我国63个典型金矿床原生晕轴向分带序列,总结了金矿不同类型、不同规模成矿成晕规律,建立金矿原生晕理想分带序列,建立金矿成矿成晕的多期多阶段叠加成晕模式和用于“反分带”的盲矿预测准则的工作经验。 (4)研究地壳物质垂直迁移规律,即地壳内存在纳米级物质的垂向迁移,形成与深部矿化相对应的地气异常,应用于发现和查明深部或隐伏矿化地段、查明隐伏含矿构造等。 3　勘查地球化学的发展与展望 中国地质矿产信息研究院施俊法副研究员从区域性矿产勘查、隐伏区的化探新方法、环境地球化学三个方面论述90年代以来国际勘查地球化学的发展。 (1)在区域农业规划、地方病防治、区域环境背景评价等应用进行十分缓慢。 (2)取样代表性、重现性、时间序列等问题仍是地球化学填图中的重要研究课题。 (3)地球化学工程学的环境技术和环境调查:衰变、分解或中和、富集或分散、隔离作用等。 (4)转变以往研究评价单个地化异常特征的方法,应研究区域地球化学场来揭示矿床周围的地球化学环境及探矿的地质因素。 (5)研制和开发具有较大深度的地球化学方法,深穿透地球化学方法,活动态金属离子法 (I M M)、酶浸析法、地电化学法(CH I M)、地气法、元素分子形式法(M FE)和离子晕法等。 5

环境地球化学考试复习重点

1. 环境背景值:指在不受污染的情况下，环境要素的平均化学成分。 2. 地球化学障：元素迁移过程中，物理-化学条件的急剧改变所引起的元素沉淀。 3. 等电pH值：当矿物颗粒不能带电荷时的PH值。 4. 生物地球化学循环：生物体所需要的营养元素在生物圈内不断地运转，他们沿着特定的途径，从非生物环境到生物有机体内，再从生物体回到非生物环境中去，从而构成元素的循环，这种循环叫做"生物地球化学循环", 5. 弥散现象:在多空的介质中，当两种流体相接触，某种物质从含量较高的物体中箱含量较低的物体迁移，是两种流体分界面处形成过度混合带，混合带不断扩大，趋向于成为均质的混合物质，这种现象称为弥散现象。 6.地下水的自净过程：污染物进入地下水，通过同周围的介质发生物理化学和生物化学等一系列的反应，使污染物质的组成发生变化，最终被净化，是地下水部分或完全恢复到原来的状态，这样的过程，称为地下水的自净过程。 7.浓缩作用：当水蒸发时，其中含盐分的量不减，则其浓度相对增大，这种作用称为浓缩作用 8.CO2的温室效应：二氧化碳可以让太阳辐射的可见光部分透过，但是能吸收地球在13-17um之间的再辐射，组织了热量向外层空间的散逸，保持了大气的温度，这就是所谓的CO2的温室效应。 9.化学需氧量（COD）：在一定条件下，用一定的强氧化剂处理水样对所消耗的氧化剂量。 10.光化学烟雾：排入大气中的CO、NO等一次性污染物在光的作用下形成二次污染物，这两种的混合物所形成的烟雾污染现象。 11.混合作用：当两种或数种成分或矿化不同的地下水相遇时，新形成的地下水在成分与矿化度上与混合前不同，这种作用称为.混合作用。 12. 酸雨：是指PH值小于5.65的雨雪或其他形式的降水 13..生物半衰期：有毒物质降到最初摄入量一半所需要的时间 14. 溶质径流：地壳风化产物受水流溶蚀和冲刷并以真溶液和胶体溶液状态随水流前一的行为称为溶质径流。 1. 生命起源的前提条件有哪些？(8分) (1)在大气圈-水圈体系中必须没有游离的氧 (2)必须存在有对产生有机分子所必须的元素和催化剂 2. 在土壤样品采集中，一般采取哪几种方式? (8分) 答：（1）对角线法适用于污水灌溉或被废水污染的田块，由进水口倒出水口引对角线，按均匀间隔取3-5个点，并根据田块形状做适当修改。 （2）梅花形发适宜于面积较小、平坦、土质均匀的田块，取5-10个点。 （3）棋盘形法适宜于中等面积、平坦、形状完整，但土质较不均匀的田块，取10个以上的点。 （4）蛇形法适宜于面积大、地不太平坦、形状不规整的田块。 还可根据作物生长情况，结合土质、灌溉、施肥、施药等情况，划分为不同地段分别采样。 3. 地下水污染的主要途径是什么?(9分) （1）通过包气带渗入。这种途径是污染液从各种污染源地通过包气带想地下水面的渗透。这种污染途径的集体污染源包括：废水坑、污水池、沉淀池、污水渗坑、化粪池等；（2）从地表水体侧向渗入。由于大量未经处理的生活污水和工业废水排入河流，使许多河流收到

地球化学勘查教学大纲

中国地质大学(武汉)远程与继续教育学院 地球化学勘查课程教学大纲学习层次：专升本 一、课程说明 勘查地球化学（Exploration Geochemistry）是地球化学专业的主要专业课，也是地质学和资源勘查专业的必修课。本课程由通论和各论两部分组成。通论介绍原生环境及元素的原生分布、次生环境及元素的次生分布、地球化学调查方法、地球化学资料处理，是地球化学的通用基础理论和方法技术，其核心是应用地球化学的理论与方法解决实际问题；各论分别讲授固体矿产地球化学勘查的理论和方法，包括人类需求的矿产资源和生存环境等的地球化学勘查、油气地球化学勘查、环境地球化学评价、农业地球化学及国土规划等内容，以及勘查地球化学在其他领域的应用。 本门课程适用于地质、地球化学、矿产资源及环境、农业及国土等有关本、专科专业。（二）课程目的 通过本课程学习，使学生初步掌握根据不同的应用目的(多目标)而开展不同景观、不同介质、不同精度和规模的地球化学调查方法，以及各种方法的适用条件、工作规范、工作流程、工作成果资料的整理、成图、异常的解释评价，以及调查总结报告的编写。学生学完本课程后，将能适应在矿产勘查、环境调查评价、国土规划、生态农业等领域进行地球化学调查研究工作。 （三）教学时数及学分：64学时，4学分。 （四）考核方式：开卷考试 基本理论部分占30%，各论中主要化探方法部分占40%，综合分析能力（包括工作设计与数据处理）占30%。 （五）使用教材 《应用地球化学》，蒋敬业等，中国地质大学出版社，2006年3月。 （六）主要参考书目 [1]阮天健朱有光地球化学找矿，地质出版社，1984 [2] 韩吟文马振东主编，地球化学，地质出版社，2003 [3] 勘查地球化学手册（二、三册）G.J.戈维特，1986，1988，冶金工业出版社 [4] 环境地球化学，A.A别乌斯，1982，科学出版社 [5] 热液矿床岩石测量（原生量法）找矿，1997，地质出版社 （七）教学方法和手段 根据学院的人才培养方案，结合远程学生的特点，在教学中，对基本理论、主要化探方法、综合分析能力（包括工作设计与数据处理）等主要教学内容重点讲解，并结合典型的、成功找矿工作实例进行生动讲授。在串讲内容的引导下，鼓励学生以自主学习为主，并可大量查阅相关文献资料。在课程教学的中后期，组织教师答疑。学习中心在此时安排1-2次的面授辅导，在面授辅导时以实际找矿案例讲解、参观化探实验室、设计并实施野外化探工作等环节，突出理论和实践的结合。 二、课程内容 课程内容具体安排如下： 第一单元勘查地球化学的基本理论与方法 （教材绪论、第一章至第三章） 以下是各章节教学的重点内容与要求：

地球化学勘查术语

地球化学勘查术语 基本术语 一、地球化学勘查（geochemical exploration） 对自然界各种物质中的化学元素及其它地球化学特征的变化规律进行系统调查研究的全过程。习称化探 1、地球化学探矿（简称化探）-geochemical prospecting 系统测量天然物质中化学元素的含量及其他特征，研究其分布规律，发现地球化学异常，从而进行找矿的工作。 2、地球化学填图（geochemical mapping） 系统采集天然物质，进行多元素分析，并将元素含量（或其他地球化学参数）的空间分布，以某种标准方法编绘成基础图件，提供各个领域应用的工作。 3、环境地球化学调查（exploration geochemistry investigation） 系统研究地球化学勘查的理论、方法与技术的学科。 二、勘查地球化学（exploration geochemistry） 系统研究地球化学勘查的理论、方法与技术的学科。 1、矿产勘查地球化学（geochemistry in mineral exploration） 研究找矿的地球化学勘查理论、方法与技术的学科。 2、区域勘查地球化学（regional geochemistry in exploration） 系统研究大面积内天然物质（如岩石、土壤、水系沉积物、湖积物、天然水等）中化学元素在空间与时间上的分布规律及其与矿产、地质、环境、农牧业、医学等之间关系的理论、方法与技术的学科。 三、地球化学勘查原理 1、地球化学场（geochemical field） 由地质-地球化学作用所形成的各种地球化学指标的特征变化空间。 2、地球化学景观（geochemical landscape） 据表生地球化学作用和自然景观条件所划分的区域带。 3、地球化学障（geochemical barrier） 元素迁移过程中由于介质的物理环境骤然改变，促使元素（从溶液或气态）大量析出的场所或环境。根据造成元素析出聚集的主要因素或作用，分别为沉积障、吸附障、还原障、氧化障、生物障、酸性障、碱性障等。 4、地球化学指标（geochemical indicator） 反映研究对象的各种地球化学指示元素、地球化学参数及其他地球化学特征的统称。 5、地球化学背景（geochemical background） 在特定的范围内，相同介质中广泛存在的地球化学环境特征。 6、背景值（background value） 反映地球化学背景的量值。 7、异常下限（threshold） 同义词异常阈 根据背景值按一定置信度所确定的异常起始值。是分辨地球化学背景和异常的一个量值界限。

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。

第四章(大连海事大学海洋科学专业课海洋技术概论课件)

第四章海底矿产资源开发技术 海底矿产按性质可分为金属矿产、非金属矿产和燃料矿产；按矿产的结构形态可分为沉积物矿（非固结矿）和基岩矿（固结矿）两大类。沉积物矿包括海滩矿砂、大陆架沉积矿和深海沉积物矿；基岩矿主要是指海底松软沉积物以下硬岩中的矿藏。 目前能够显示海底矿产重要地位的是海底石油、天然气、大洋锰结核和各类热液矿产、滨海与浅海砂矿、海底煤矿等。 海洋石油的产值在海洋经济总产值中名列首位，而海滨与浅海矿砂是目前投入开发的第二大矿种。海底矿产资源中，更大量的是潜在资源，如被称为21世纪矿产的大洋锰结核、海底热液矿、富钴结壳等。大洋锰结核对世界未来发展的矿物需要关系极大，因此备受重视。第一节海底矿产资源勘探方法 海底矿产资源的勘探分为浅海勘探和深海勘探。深海勘探的对象主要是锰结核矿、热液矿；浅海勘探的对象很多，有石油、煤、铁和各种金属矿砂。勘探海底矿物需要合适的调查船，对调查船的要求主要取决于想要寻找的矿产类型和位置。 勘探方法有直接方法和间接方法。直接方法主要有观测和取样；而间接方法主要有声学探测技术、地球物理方法和地球化学的方法。 一、直接方法 （一）观测 即观测海底矿床在海底中的位置，在浅的水域主要靠潜水员进行观测，而在较深的水域要靠载人潜水器进行观测。较常用的直接观测海底的方法是利用照相机和水下电视。水下照相机能够连续地拍摄海底相片，在拍摄过程中使照相机刚好在高于海底的位置上拖曳，同时周期性地被触发。 (二）取样 采集矿物样品是探查浅海海底及大洋底矿产资源的最基本、也是最重要的手段。主要有以下几种。 1. 表层取样 即用采样工具获取海底表面物质样品。常用的取样器有“绳索抓斗取样器”（图4-1）。抓斗下降时都是开口的，当接触海底后即自动抓砂封闭。成本低，使用广泛，但只能捞取海底表层的矿样。

《地球化学》练习题

《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。

海洋生物地球化学的产生与发展

海洋生物地球化学 的产生与发展 研究员、博导 宋金明 (中国科学院海洋研究所, 青岛266071) 摘 要:对全球环境问题如全球气候变化、全球生态环境变化等的关注导致了海洋生物地球化学的飞速发展,使海洋生物地球化学成为了全球变化研究的核心,本文阐述了海洋生物地球化学的产生与发展及我们实验室近年来这方面研究的主要结果。 关键词:海洋地球生物化学 发展 当今的人类面临着全球气候变暖和全球 生态环境遭到严重破坏等一系列重大环境问 题,海洋占据地球表面积的70 8%,占地球总 水量的96 5%,海洋在全球环境中占据的地位 是首屈一指的[1-3]。海洋可以减缓全球气温 升高的幅度,海洋环境的健康与修复在全球生 态环境变异中起决定性的作用。因此,要解决 全球环境问题就必须面对海洋这个在全球环 境变化中起决定作用的庞然大物,要深入研究 海洋的作用,深层次的海洋学过程是科学家们 必须要研究的,作为海洋学过程核心的海洋生 物地球化学过程就成为了近年来海洋学乃至 全球变化研究的中心,所以有必要对生物地球 化学的产生与发展有一深刻地了解,本文对此进行了阐述,并简要叙述了我们近年来在海洋生物地球化学过程研究方面取得的主要结果。 海洋生物地球化学(biogeochemistry),我们从这个词很容易看出这是一个复合词,是一个多学科交叉的综合产物。下面,我们首先从生物地球化学的产生谈起。 一、生物地球化学的产生 一般认为,生物地球化学这个词最早正式提出是在1939年,前苏联著名的地球化学家维尔纳斯基(W.I.Vernadsky)院士首次创立并发表了系列论文,尔后在1943年,由哈钦森(G.E.Hutchi nson)引入到英文中,这方面的早期研究主要涉及生物体对微量元素的富集,研究生物体与环境中的元素比。这是生物地球化学作为独立研究领域发展的第一个阶段。 实际上,有关生物地球化学的研究远不止始于二十世纪的三十年代,应该说很早以前, 许多科学就注意到了生物过程在元素地球化 学循环中的作用,在这里值得一提的是英国牛 津的地质学家多布尼(C.G.B.Daubeny,1796- 1867),在170年前,他先做化学教授,而后又做 了植物学教授,对火山喷发、大气CO2水平对 石炭纪植物的影响以及臭氧产生的机制进行 过卓有成效的研究[4],这是典型的生物地球化 学综合研究,看来,个人多学科的知识是生物 地球化学产生的基础之一是不容质疑的。 1971年,著名的生态学家奥德姆(E.P.O dum)对生物地球化学循环提出了较清晰的解释,他认为!化学物质包括原生动物体内的所有组成元素,在生物圈内从环境到生物体再返回到环境的特定运转途径,就是所谓的生物地球化学循环?,他并把生物地球化学循环分为两类,第一类是大气圈与水圈贮库中呈气态的物质,第二类是在地球表壳贮库中沉积的物质。在二十世纪七十年代,生物地球化学研究出现了一些重要的进展,是生物地球化学研究发展的第二个阶段,其标志是环境生物地球化学的研究取得了长足进步。 二十世纪七十年代,生物地球化学得到了迅速发展,这期间国际上召开了几次生物地球化学或与之相关的国际会议,如水地球化学与生物地球化学会议(1972)、第四届国际环境生物地球化学会议(1979)等,都出版了会议论文集。这个时期还发表了大量的学术论文及几部有影响的专著,如克伦宾(Krumbein,W.E)的三卷本的!环境生物地球化学与地质微生物学?(1978),尼雷古(Nriagu.S.O.)二卷本的!环境 21世纪青年学者论坛 宋金明(SONG Ji nming,1964,4~),男,1985年毕业于长春地质学院(现长春科技大学),后在中国科学院海洋研究所获硕士和博士学位。现任中国科学院海洋研究所海洋化学研究室副主任、研究员、博士生导师。主要从事海洋生物地球化学与应用海洋化学研究,已在#中国科学?等重要刊物发表学术论文70余篇,出版#中国近海沉积物-海水界面化学?等专著4部。1999年获国家杰出青年科学基金资助。曾获中国科学院自然科学二等奖(1992)、三等奖(1998)各一项,中国科学院科技进步一等奖(1996)、三等奖(1996)各一项,1998年获山东省委组织部、省人事厅、省科协授予的!山东省青年科技奖?和中共中央组织部、国家人事部、中国科协授予的!中国青年科技奖?,1999年获青岛市委市政府授予的!青岛市青年学术工程技术带头人?称号。 国家杰出青年科学基金(No.49925614)和国家自然科学基金(No.49776300)资助课题。

环境地球化学-前言

前言 第一节环境地球化学的概念与研究范畴 一、环境地球化学的一般概念 环境地球化学是二十世纪六十年代发展起来的一门新兴的交叉学科，是研究化学元素和微量物质在人类赖以生存的周围环境中的含量、分布和地球化学循环过程及其与人类健康的关系的科学。其主要任务是研究人类活动过程中与地球化学环境的相互作用。以地球科学为基础，综合研究元素、化合物在地－水－气－人环境系统中的地球化学行为，揭示人为系统干扰下区域及全球环境系统的变化规律，为资源合理开发利用，环境质量有效控制及人类生存、健康服务。环境有机地球化学是研究地表环境中有机物质（主要为微量有机污染物）的来源、分布、地球化学循环（迁移、转化与归宿），以及有关全球性和区域性环境问题的学科。它是环境地学和有机地球化学的一个重要分支。 环境与生态是一个统一的整体，环境地球化学研究离不开生物地球化学研究。严格的说，环境地球化学必须延伸到环境生物地球化学的领域。环境生物地球化学是一门研究生物—非生物复合系统中化学物质（包括营养物质，主要是针对污染物）的生物地球化学循环的基本过程（包括迁移、转化和保留等）与反应机制，及其从全球各个水平上进行宏观和微观调控的学科。 二、环境地球化学学科的特点 环境地球化学具有综合性、多样性、交叉性及实践性等特点。 1．综合性 环境地球化学来自于地球化学与环境科学的相互交融。以地球科学、环境科学及数学、物理、化学为理论基础，以技术科学和实验科学为学科支柱，并涉及

到生物学、生态学、病理学等学科。 2．多样性 环境地球化学涉及到生物与非生物组成的复合系统，研究对象包括环境介质、污染物、动物、植物、微生物、人类等因素，及其它们之间的相互关系，因而，比任何单一的学科多更为多样、更为复杂。 3．交叉性 环境地球化学体现为多学科的交叉，如生态学与地球化学、环境科学与生物地球化学、环境地学与生物化学及分子化学的交叉。 4．实践性 该学科是为了解决全球或区域生态环境问题而设立的，因而有很强的针对性和实践性。 三、环境地球化学的发展历史 （一）世界环境地球化学发展阶段 二十年代早期人们就已经认识到微量元素与人类健康的关系，在自然科学的系统中，对地质环境的重视是从20世纪50年代开始的。环境地球化学的发展大致可分为以下几个阶段： 1．60年代环境地球化学发展的萌芽阶段 1965年，美国《地质时代》杂志首次使用了“医学地质”的概念，1969年美国地质调查所成立了环境地质组，随后日、法、德等国家的地质机构成立了专门的环境地质机构。在学术界相应的机构也迅速发展起来，如美国地球化学委员会下设了环境地球化学与健康分会。 2．70年代环境地球化学作为新兴的边缘学科取得进一步的发展 （1）召开国际性会议

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

勘查地球化学复习题

《勘查地球化学》复习题 一、名词对解释与异同比较 1、变异系数与衬度系数 变异系数：地球化学指标的均方差相对于均值的变化程度，即C V=S/X*100%。 衬度系数：异常清晰度的度量，目前有多种表示方法：异常均值相对异常下限或背景值的百分比、异常峰值与异常下限的比值等三种。 前者反映了数据的相对离散程度，该值较大时也可表现出较大的衬度系数。 2、表生环境与内生环境 表生环境指氧、二氧化碳、水等充分且能自由参与、常温恒压、开放的体系，并有生物作用参与的地表或近地表环境，包括岩石圈表层、土壤圈、水圈、大气圈、生物圈等环境。 内生环境则与之相反，是一种高温、高压、还原、流体活动受限的环境。 3、同生碎屑异常与后生异常 同生碎屑异常：岩石在地表以物理风化为主时，其风化后形成的土壤中碎屑矿物与岩石的化学组成并没有发生明显改变所形成的异常。 后生异常可以发育在任何介质中。形成异常的物质通常已经在活动相（水溶液、气体、植物体及大气搬运的质点）中迁移了或远或近的距离，而在异常地点沉积下来。 4、上移水成异常与侧移水成异常 上移水成异常：土壤中的呈溶解态的离子在毛细管作用下，由深部向地表迁移，在土壤中形成的次生异常。 金属元素被地下水溶解并随着迁移很远的距离，在某种沉淀障上析出，这就形成了侧移的水成异常。 5、地球化学背景与异常 地球化学背景指未受矿化影响或无明显的人为污染的地区为背景区，在背景区内某个地球化学指标的数值特征即为背景值。与背景相对存在就是异常区，空间上如矿化地区及受到明显人为污染地区，我们常把高于背景上限的或低于背景上限的范围称为异常。 6、机械分散流与盐分散流 前者以物理风化作用形成的碎屑流为主；后者为岩屑在水介质搬运过程中溶解形成的可溶性的离子或分子为盐分散流。 7、原生晕与次生晕 前者的赋存介质主要为岩石，而后者的赋存介质为岩石的次生产物，如土壤、水系沉积物、水中可溶性物质及生物地球化学异常等。 8、非屏障植物与屏障植物 非屏障植物指植物中某元素的含量与下伏土壤中该元素的含量（可溶解吸收部分）呈线性相关，具有该元素的极大的富集能力（大于300倍）的植物。其对矿产勘查来说是最优选择的种属。 9、空间分带与成因分带 这是原生晕的两种分类方式，前者以现代方位来观察原生晕的形态，分垂直分带和水平分带；后者考虑热液成矿过程及地质体产状等，具有成因意义，分轴向、纵向及横向分带等三种。 10、相容元素与不相容元素 总分配系数大于1的元素为相容元素，而其小于1为不相容元素，即元素在固液两相间倾向于后期流