矿大地球化学复习资料
绪论
1.概念
地球化学是研究地球及子系统(含部分宇宙体)的化学组成、化学机制(作用)和化学演化的科学。
2.地球化学研究的基本问题
1）地球系统中元素（同位素）的组成
2）元素的共生组合和存在形式
3) 研究元素的迁移和循环
4) 地球的历史与演化
3.地球化学的研究方法
1 野外地质考察与样品采集
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。
2 室内测试分析
资料处理与分析
过程机制模型建立
制约分析与正演、反演
模型修正，建立模式
第一章
1.地球化学体系
按照地球化学的观点，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空间，都处于特定的物理化学状态（C、T、P等），并且有一定的时间连续。
2.丰度
一般指一种化学元素在某个自然体中的重量占这个自然体的全部化学元素总重量的相对份额（如百分数）。因此元素就是化学元素在一定自然体中的相对平均含量。
分布，一般指元素在这个体系中的相对含量（平均含量），即元素的“丰度”，体系中元素的相对含量是以元素的平均含量来表示的，其实“分布”应当比“丰度”具有更广泛的涵义3.克拉克值
地壳中元素重量百分数的丰度值
4.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。
陨石的化学成分
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，
陨石类型按成份分为三类：
1）铁陨石（siderite）主要由金属Ni, Fe（占98%）和少量其他元素组成（Co, S, P, Cu, Cr, C等）。
2）石陨石（aerolite）主要由硅酸盐矿物组成（橄榄石、辉石）。这类陨石可以分为两类，即决定它们是否含有球粒硅酸盐结构，分为球粒陨石和无球粒陨石。
3）铁石陨石（sidrolite）由数量上大体相等的Fe－Ni和硅酸盐矿物组成，是上述两类陨石的过渡类型。
5.太阳系元素丰度具有以下规律
1.H和He是丰度最高的两种元素。
2. 原子序数较低的范围内，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。
3. 原子序数为偶数的元素其丰度大大高于相邻原子序数为奇数的元素。具有偶数质子数（A）或偶数中子数（N）的核素丰度总是高于具有奇数A或N的核素。这一规律称为奥多-哈根斯法则，亦即奇偶规律。
4. 质量数为4的倍数（即α粒子质量的倍数）的核素或同位素具有较高丰度。
5. Li、Be和B具有很低的丰度，属于强亏损的元素，而O和Fe呈现明显的峰，它们是过剩元素。
6.地球内部结构
地球的内部圈层分别以莫霍面和古登堡面为界划分为地壳、地幔和地核。其中地幔包括上地幔、过渡层和下地幔，地核分外地核和内地核两部分。
各圈层的化学成分
地核：大部分以金属状态存在的铁和镍(S、C、Si)
地幔：大部分是镁铁硅酸盐组成（p31）。
地壳：大部分是氧和硅、铝也较多
水圈：以氧和氢为主。
生物圈：主要为碳、氢、氧和氮。
大气圈：主要为氮、氧
地球的物质（按重量计算）各元素的丰度
铁近34.6%，氧为29.5%，硅为15.2%，镁为12.7%
镍为2.4%，硫为1.9%，钙和铝为2.2%，其它元素共占1.5%
7.地球的元素组成特征
元素组成特征: 常量元素为Fe、O、Si、Mg、Ni、Ca、Al、S。占总质量的99%，其中Fe、O、Si、Mg占90%。主要有15种元素组成。
地球元素丰度与太阳大气层元素丰度有明显的相似性
惰性元素丰度大幅度的下降
8. 地球元素丰度计算方法
(1)陨石类比法（4个假设条件）
直接用陨石的化学成分，经算术平均求出地球的元素丰度
(2)地球模型和陨石类比法（SMT）（silicate –metal-torilite）
(3)地球物理模型类比法（黎彤）
9.地壳元素丰度确定的方法
地壳元素的丰度特征
地壳元素丰度研究的意义
地壳元素分布的不均一性
地壳元素丰度的研究方法
1.岩石平均化学组成法
2.细粒碎屑沉积岩法
3.大陆地壳生长历史法
4.大陆地壳剖面法
10.地壳元素的丰度特征
1. 地壳中元素的相对平均含量是极不均一的，丰度最大的元素是O：47%，与丰度最小的
元素Rn的6x10-16相差达1017倍。相差十分悬殊。
2. 对比地壳、整个地球和太阳系元素丰度数据发现，它们在元素丰度的排序上有很大的不同。
3. 地壳中元素丰度不是固定不变的，它是不断变化的开放体系。
由此可见地壳元素的丰度取决于两个方面的原因: 元素原子核的结构和稳定性；宇宙物质形成地球的整个演化过程中物质的分异。
11.元素地壳丰度研究的地球化学意义
1）元素的克拉克值在某种程度上影响元素参加许多化学过程的浓度，从而支配元素的地球化学行为。
2）限定自然界的矿物种类及种属
2）限制了自然体系的状态
3）对元素亲氧性和亲硫性的限定
第二章
1.地球化学体系的特征
1 温度、压力等条件的变化幅度与实验条件相比相对有限
2 是多组分的复杂体系
3 体系是开放的
4 自发进行的不可逆过程
2.元素的地球化学亲和性在自然体系中元素形成阳离子的能力和所显示出的有选择地与某种阴离子结合的特性。
3.判断元素的地球化学亲和性
化学键性是第一位的，在化学键型相同的情况下，可考虑原子（离子）结合时的几何稳定性，如半径：一般离子半径小的亲氧，大的元素亲硫，当元素间以共价键相结合时，因为共价键有方向性和饱和性，元素的结合还会受配位多面体形式的制约。
4.元素的地球化学亲和性分类
亲氧性元素、亲硫性元素、亲铁性元素
亲铁性元素
1 亲铁性
元素在自然界中以金属状态产出的一种倾向性；
2 亲铁性元素
在自然体系中，特别是在O、S丰度低的情况下，一些金属元素不能形成阳离子，只能以自然金属的形式存在，它们常常与金属铁共生，以金属键性相互结合，这些元素具有亲铁性，称亲铁性元素基本特征：不易与其他元素结合，因为它们的价电子不易丢失（具有较高电离能）也不易得到电子（电负性中等）。因而晶体中所有原子共享自由电子，保持电中性。
代表性亲铁元素有：铂族、Cu、Ag、Au、Fe、Co、Ni等
某些物质在一定的外界条件下结晶时，晶体中的部分构造位置随机地被介质中地其他质点（原子、离子、配离子、分子）所占据，结果只引起晶格常数的微小变化，晶体的构造类型、化学键类型等保持不变，这一现象称类质同象
5.类质同象置换条件
1)离子（或原子）自身性质，如半径相近、电价平衡、配位多面体的对称性相同和化学键类型一致等；
2）体系的物理化学条件，如温度、压力、组分特征和氧化还原条件等有利置换的进行；3）固溶体的热力学性质
控制类质同象置换的晶体化学因素
6.类质同象置换法则
1、戈尔德施密特类质同象法则
1）优先法则：两种离子电价相同，半径有别，半径小的离子集中于较早的矿物中，而半径较大的离子（化学键弱）将在晚阶段矿物中富集。
2)捕获允许法则：如果两个离子半径相近，而电荷不同，较高价离子优先进入较早结晶的矿物晶体中，称“捕获”（capture），低价离子“允许”(admit)进入晚期矿物。
3）隐蔽法则：两个离子具有相近的半径和相同的电荷，则它们因丰度的比例来决定自身的行为，丰度高的主量元素形成独立矿物，丰度低的微量元素进入矿物晶格，为主量元素所“隐蔽”。
2、林伍德Ringwood法则
林伍德提出对戈氏法则的补充：
对于二个价数和离子半径相似的阳离子（离子键成分不同时）具有较低电负性者将优先被结合，因为它们形成一种较强的离子键成分较多的化学键。Ringwood类质同象法则更适用非离子键化合物
7.类质同象规律的意义
1）确定了元素的共生组合
2）决定了元素在共生矿物间的分配
3）支配微量元素在交代过程中的行为
4）类质同象的元素比值可作为地质作用过程和地质体成因的标志
5）标型元素组合
8.元素的地球化学分类
戈尔德施密特元素的地球化学分类
亲铁元素、亲铜元素、亲石元素、亲气元素、亲生物元素
元素的地球化学分类（P85）
相容元素与不相容元素
高场强元素与大离子亲石元素
9.元素的赋存形式
元素的赋存形式是指元素在一定的自然过程或其演化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。元素的赋存形式的含义应包括元素的赋存状态和元素的存在形式。自然界元素有三态，即气态、液态和固态。本节主要介绍元素为固态（固相中）和液态（流体相中）时的存在形式。
1）元素在固相中的存在形式
2）元素在水流体相（真溶液）中的存在形式
第三章
1.元素的地球化学迁移
当环境发生物理化学条件变化，使元素原来的存在形式变得不稳定时，为了与环境达到新的平衡，元素原来的存在形式自动解体，而结合成一种新的相对稳定的方式存在。当元素发生结合状态变化并伴随有元素的空间位移时，称元素发生了地球化学迁移。
2.元素迁移的标志
(1)通过矿物组合的变化来判断
(2)通过岩石中元素含量的系统测定和定量计算来判定
(3)物理化学界面
3.迁移的识别方法
等体积计算法、等阴离子计算法、稳定元素法
4.元素的地球化学迁移三个要素
①环境物理化学条件的变化；
②元素结合方式的改变；
③导致元素在空间上的位移及元素集中、分散的转化。
5.水-岩化学作用的基本类型
1.氧化还原反应
2脱水和水解反应水解作用的实质是水电离的H+或OH－进入矿物晶格，分别取代其中的阳离子或阴离子，从而使矿物解体形成新的矿物
3水合作用合作用的实质是水分子整体进入矿物晶格中，从而使矿物的体积增大。
4碳酸盐化或脱碳酸盐化
天然水中最常见的碳酸根（CO32－）和重碳酸根（HCO32－）离子与矿物或岩石发生的作用叫碳酸盐化反应。
5阳离子的交换反应主要发生在粘土矿物和胶体吸附过程,
6.水-岩作用的影响因素
1.体系组成对水—岩作用的影响
1）溶度积
当温度一定时，难溶强电解质溶液中离子浓度的乘积为一常数，这一常数称为溶度积常数，简称溶度积。
2）活度积原理
离子积大于活度积时，发生沉淀；离子积小于活度积时，发生溶解，称活度积原理
3）共同离子效应
在难溶化合物的饱和溶液中，加入与该化合物有相同离子的易溶化合物,此时，原难溶化合物的溶解度将会降低，称为共同离子效应。其实质是溶度积原则在特定条件下的体现。
4）盐效应
当溶液中存在易溶盐类(强电解质)时，溶液的含盐度对化合物的溶解度会产生影响，表现为随溶液中易溶电解质浓度的增大将导致其他难溶化合物的溶解度增大，称为盐效应。当溶液中存在易溶盐类(强电解质)时，溶液的含盐度对化合物的溶解度会产生影响，表现为随溶液中易溶电解质浓度的增大将导致其他难溶化合物的溶解度增大，称为盐效应。
5）同离子效应和盐效应的关系
6）胶体的作用
2.体系物理化学环境对水—岩作用的影响
1）pH值对元素迁移的影响
pH值影响氢氧化物是否自溶液中沉淀，导致不同元素的氢氧化物在水介质中的迁移能力不同。
pH值影响元素的共生或分离：
影响两性元素的迁移形式
盐类的水解
2）EΘ及Eh值的影响
环境的氧化还原电位
非标准状态下氧化还原电位（E）计算
EΘ及Eh值对化学作用的影响
Eh值主要对于像Fe、Mn等变价元素化合物的溶解度有很大影响，而对非变价元素，如Al、
Si 等的沉淀和溶解的影响则较小。
3）温度和压力的影响
温度的影响并不仅限于蒸发和增大物质浓度，温度的升高或降低可以改变反应进行的方向 压力也是影响作用方向的一个重要的因素。压力增大时，平衡向体积减小(气体摩尔总数减小)的方向移动；压力减小时，平衡向体积增大(气体摩尔总数多)的方向移动。
7.影响风化作用的主要因素
1）母岩的化学成分与矿物的耐风化能力（抗风化能力），
2）环境条件。
第五章
1.微量元素的定义
自然体系中，含量低于0.1%的元素称为微量元素；
体系中不作为任何相得主要化学组分存在的元素；
服从稀溶液定律（亨利定律）的元素；
2.稀溶液定律（亨利定律）
元素在两相间分配达到平衡时，元素在各相间的化学势相等，微量元素的活度（ ai ）正比于其摩尔浓度（ bi ）
3.能斯特定律
描述了微量元素在平衡共存两相间的分配关系。当一种矿物（A 相）与一种溶液（B 相）处于化学平衡时，微量元素i （溶质）将在两相间进行分配，当分配达到平衡时有：
岩石的分配系数(总分配系数)
用于研究微量元素在矿物集合体（岩石）及与之平衡的熔体之间的分配关系，常用岩石中所有矿物的分配系数与岩石中各矿物含量乘积之和表达：
4.分配系数的测定
直接测定法：
直接测定地质体中两平衡共存相得微量元素浓度，再按能斯特分配定律计算出分配系数。 实验测定法：
用化学试剂合成与天然岩浆成分相似的玻璃物质；或者直接采用天然物质（如拉斑玄武岩）作为初始物质，实验使一种矿物和熔体，或者两种矿物间达到平衡，并使微量元素在两相中达到溶解平衡，然后测定元素在两项中的浓度，得出分配系数。
5.影响分配系数的因素
A 体系化学成分的影响
岩浆化学成分的变化在很大程度上取决于硅酸盐熔体的结构。
B 温度对分配系数的影响
由能斯特定律可导出：
lnKD = - (△H/RT) + B
△H 表示微量元素在两相中的热焓变化；
B 是积分常数；
R 是气体常数
——分配系数的自然对数与体系温度的倒数呈线性关系！ ∑
==n i j j i D w K D i
C 压力对分配系数的影响，分配系数随压力的增大而迅速增加。
6.稀土元素在自然界中的分布
1)稀土元素在地球中的丰度从下地幔到上地幔再到地壳，REE总量不断增高。
(2)地壳中REE元素分配具以下一些特点：
①从La到Lu，元素的分布量明显表现出偶数元素高于相邻的奇数元素丰度，并呈折线式逐渐降低的趋势。
②∑(Ce)含量远比∑(Y)含量高，∑(Ce)/∑(Y)=2.65～2.93,大大超过地幔、地球及陨石中的∑(Ce)/∑(Y)比值。
稀土元素间差异分为五个方面：
1）晶体化学性质差异
2）2）碱性差异：
3）3）元素的价态差异
4）形成络合物的稳定性不同
5）离子被吸附的能力不同。
7.表征REE组成的参数
1）稀土元素总量ΣREE。
2）轻重稀土元素比值LREE/HREE（∑Ce/∑Y)
3）轻重稀土元素标准化比值(La/Yb)N、(La/Lu)N、(Ce/Yb)N
8.岩浆成岩构成鉴别
固—液相分配系数高的相容元素
固—液相分配系数低的微量元素：
固—液相分配系数中等的微量元素：
第六章
1.核素
原子由原子核和核外电子构成。由不同数量的质子和中子按一定结构组成各种元素的原子核称为，
2.核素的性质
1)核素具有电荷(2)核素具有质量(3)核素具有丰度4)核素具有能量(5)核素具有放射性
3.自然界存在两大类同位素
1）核能自发地衰变为其它核的同位素，称为放射性同位素；
2）核是稳定的，到目前为止，还没有发现它们能够衰变成其它核的同位素，称为稳定同位素。
核素的稳定性是相对的，它取决于现阶段的实验技术对放射性元素半衰期的检出范围，目前一般认为，凡是原子存在的时间大于1017年的就称稳定同位素，反之则称为放射性同位素。
稳定同位素又分重稳定同位素和轻稳定同位素
轻稳定同位素：
1）原子序数Z＜20（原子量小），同一种元素的各同位素间的相对质量差异较大ΔA/A ≥5% (ΔA 为两同位素质量差)；
2）发生同位素成分变化的主要原因是同位素分馏作用，其反应是可逆的。
重稳定同位素：
1）原子序数Z＞20，ΔA/A＜10% （0.7-1.2％）；
2）发生同位素成分变化的主要原因是放射性核素不断衰变的结果所造成的，这种变化是不可逆的。
稳定同位素分馏
轻稳定同位素（Z〈20）的相对质量差较大（ΔA/A≥5%），在地质作用中由于这种质量差所引起的同位素相对丰度的变异，称为同位素分馏作用。
分馏方法：物理分馏、同位素交换反应、生物化学反应、动力分馏。
4.Pb同位素分类两类：
（1）放射性成因铅：
放射成因铅具有广义和狭义两种：
广义指的是凡由238U、235U、232Th放射衰变所产生的206Pb 、207Pb 、208Pb，均称为放射成因铅，而仅仅204Pb为非放射成因的。
狭义指的是矿物结晶时，形成异常的U、Th 放射性同位素（沥青铀矿、锆石），经放射性衰变所产生的206Pb 、207Pb 208Pb 的异常积累，它的同位素组成的变化主要发生在矿物结晶之后。
(2)普通铅（或正常铅）：
普通铅按B.R.多伊的定义指的是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）。在矿物形成之前，铅以正常比例与U、Th共生，接受U、Th衰变产物的铅, 不断叠加并均匀化，在某一地质作用中固结形成的含铅矿物，由于含铅矿物中U、Th的丰度相对于Pb来说是微不足道的。因此，矿物中再也没有放射性成因铅的生成，也就是说其铅同位素组成被“冻结”了。这是普通铅的一个显著特点，它记录了矿物形成时的铅同位素组成.
5.自然界氢氧同位素分馏方法
蒸发-凝聚分馏、矿物晶格化学键对氧同位素的选择分馏、生物分馏
6.氧同位素温度计
分馏系数与温度的关系
1000 ln 18O相1- 18O相2 = A(106T-2) + B
T为绝对温度（K）;
A和B对于给定的同位素交换反应为常数
第八章
1.腐殖质
呈暗色至黑棕色的一组无定形胶体状高分子物质，由动植物遗体经过腐解生成。分布很广，腐殖质是天然水体中最重要的有机配体（螯合剂）。河水中腐殖质的平均含量为10～50mg/L，底泥中腐殖质含量更为丰富，约占底泥1%～3%。对金属元素和人为污染物质在地表的迁移和富集有重要的意义。
2.腐殖酸
是腐殖质的主要部分，是腐殖质中能溶于碱溶液的部分。是动植物遗骸，经过微生物的分解和转化，以及一系列的化学过程和积累起来的一类有机物质。它是由芳香族及其多种官能团构成的高分子有机酸，具有良好的生理活性和吸收、络合、交换等功能。它广泛存在于土壤、湖泊、河流、海洋以及泥炭（又称草炭）、褐煤、风化煤中。按自然界分类，它可以分为三类，即土壤腐殖酸、水体腐殖酸和煤炭腐殖酸。
3.腐殖酸的物理－化学性质
（1）胶体性质。腐殖酸粒径在6－100nm，恰好处于胶体粒径的范围之内。腐殖酸的表面积大、粘度较高、吸附能力强，在溶于碱溶液之前先发生胶体作用。
（2）有明显的酸性。含有羧基、酚羟基等酸性基团，其溶液pH=3-4。酸性基团上的H ＋可被K ＋、Na ＋、NH4＋置换，形成弱酸盐。一般富里酸中羧基含量比胡敏酸大2－4倍，尽管两者酚羟含量相等，所以，富里酸对金属离子的溶解能力比胡敏酸强。
（3）亲水性。腐殖酸分子中的羧基、酚羟基、醇羟基等都是亲水基团，同时 由于分子中存在有桥键，碳网具有疏松的海绵状结构，大量水分子就可以分布于这些梅绵状空隙中。即使是风干了的腐殖酸也还可能含有25％的水分。腐殖酸的亲水程度取决于芳核与侧链间的比例，即取决于缩合程度。缩合程度低者有胶溶倾向，对电解质有较高的稳定性，有较大的移动能力。例如富啡酸的缩合程度比胡敏酸低得多，芳核数量很少，因此，即使在富啡酸溶液中加入大量CaCl2 ，也很难看到絮凝现象，这样的腐殖酸活动性最大，几乎整个水圈都能见到它的踪迹。而一些缩合程度较高的胡敏酸如黑钙土中的胡敏酸，只要加入少量电解质(5毫克当量的CaCl2)就会产生沉淀。\
4.环境中腐殖物质
1、水体中有机质的存在形式
分溶解有机质（真溶液与胶体）和颗粒有机质（粒径大于0.45微米）。
2、有机质的组成与分布
天然水中有机化合物的成分和结构都十分复杂，通常用一些综合参数来表示，如总有机碳、总有机氮、溶解有机碳、溶解有机氮、溶解有机磷、颗粒有机碳等，来估算水体中有机质的量。
5.生物标志物
（指纹化合物、地球化学化石、分子化石），指地质体中分布的一类含氢的、有时还含氧、氮和其他原子的碳的化合物，通过对比碳的化合物及其生物前身物质，可以推断化合物的成因、并提供重要的地质、地球化学信息指地质体中仍保留有生物先源物或前身物基本碳骨架的有机化合物。
6.生物标志物提供地球化学信息
1）不同类型碳的化合物的相对丰度，如正烷烃奇偶优势、植烷与姥鲛烷比值等
2）有机质的分子结构，特别是立体结构 3）烃类、脂肪酸、腐殖酸等同位素组成。 7.用生物标志物解决的地质－地球化学问题实例
1）指示沉积岩中有机质的来源。
2）指示沉积物有机质成熟度
3）指示环境的氧化－还原条件。
8.生物标志物 饱和烃、卟啉氨基酸、脂肪酸 九、地球化学计算题
1.岩石的分配系数(总分配系数) P183
用于研究微量元素在矿物集合体（岩石）及与之平衡的熔体之间的分配关系，常用岩石中所有矿物的分配系数与岩石中各矿物含量乘积之和表达：
2.岩浆形成过程中部分熔融模型])1(/[10F F D c c i
i
i
L +-= P187 3.稀土元素参数：稀土元素总量ΣREE
∑
==n i j j i D w K D i ∑==n i j j
i D w K D i
轻重稀土元素比值LREE/HREE （∑Ce/∑Y)
轻重稀土元素标准化比值 (La/Yb)N 、(La/Lu)N 、(Ce/Yb)N
异常系数：δEu[w(Eu)/w(Eu*)] =w(Eu)N /[(1/2)(w(Sm)N +w(Gd)N )]
δEu ＞1，通常称正异常，δEu ＜1，称负异常 δCe[w(Ce)/w(Ce*)]类似（略） P201
4.分馏系数计算：设有分馏反应：B A B A b b 1221a a
+?+ 则分馏系数：]12/[12K )](/)([)](/)([B w B w A w A w b a =
由x x ≈ln 1000得：
?--=-=B A B A B A δδαln 1000 P217
5.铷-锶法测年：
1)-(Sr)/R (Sr)/Sr (Sr)/Sr (8687868786870e b t S
S λ += P222 6.氧同位素测温：
B T A +?=/10ln 10006α，α为分馏系数，T 为绝对温度，A 、B 是常数。 P251
应用地球化学复习题总结
应用地球化学复习题总结 1、化探：地球化学找矿法简称化探，是以地球化学和矿床学为理论基础，以地球化学分散晕（流）为主要研究对象，利用矿床在形成及以后的变化过程中，成矿元素或伴生元素所形成的各种地球化学分散晕进行找矿的方法。 2、元素的地球化学亲合性：在自然体系中元素形成阳离子的能力和所显示出的有选择地与某种阴离子结合的倾向性。 3、Goldschmit 的元素地球化学分类：亲石元素（即亲岩元素或亲氧元素) 、亲硫元素（即亲铜元素）、亲铁元素、亲气元素、亲生物元素 4、地球化学异常：是相对于地球化学背景区而言的，是指与地球化学背景区相比有显著差异的元素含量富集区或贫化区 5、地球化学指标：指一切能提供找矿信息或者其他地质信息的、能够直接或间接测量的地球化学变量。 6、地球化学场：如果把地球化学背景和发育在其中的地球化学异常当作一个整体看待，元素在该体系中的分布构成了地球化学场。 7、勘查地球化学：是地球化学的实践应用，是一门运用地球化学基本理论和方法技术，解决人类生存的自然资源和环境质量等实际问题的科学。是研究地球表层系统物质组成与人类生存关系，并能产生经济效益和社会效益的学科。 8、原生环境：指天然降水循环面以下直到岩浆分异和变质作用发生的深部空间的物理化学条件的总和。 9、次生环境（或表生环境）：是地表天然水、大气影响所及的空间所具有物理化学条件的总和。 10、地壳元素丰度：是指地壳中化学元素的平均含量，也称克拉克值，是为了表彰在这方面作出卓越贡献的美国化学家克拉克而命名的。 11、浓度克拉克值（相对丰度）：化学元素在某一局部地段或某一地质体中的平均含量与地壳丰度的比值。 12、矿石浓集系数：矿石的平均品位与该元素地壳丰度之比。 13、最低浓集系数：矿床的最低可采品位与其地壳丰度之比。 14、表生地球化学环境的特点：是一个温度压力低，以含二氧化碳和多组分水为介质的物理化学综合环境。 15、地球化学景观：是指所有影响表生作用的外部元素的总和。 16、景观地球化学：就是研究化学元素在各种景观条件下迁移沉淀的规律。 17、检出限：定义为某一分析方法或分析仪器能可靠地测试出样品中某一元素的最小重量或质量（μg或n g）。
考试试卷参考答案及评分标准_油气地球化学
一、名词解释（每个2分，20分） 1、沉积有机质 2、稳定同位素分馏 3、有机圈 4、有效烃源岩 5、门限温度 6、氯仿沥青“A” 7、生物标志化合物 8、干酪根 9、大型气田 10、油气源对比 二、填空题（每题1分，10分） 1、原油中很难检测到糖类化合物是因为。 a、被细菌分解； b、进入干酪根无法查其原始面貌； c、原油中含氧化合物很少； d、连结糖类的醚键容易断裂。 2、下列过程属于油藏中原油次生变化的有。 a、聚合作用； b、生物降解； c、蒸馏作用； d、注气开发。 3、奥利烷的主要生源是。 a、高等植物； b、海洋植物； c、被子植物； d、原生动物。 4、正常情况下有机成因天然气中甲烷及其同系物的碳同位素表现为。 a、δ13C1<δ13C2<δ13C3<δ13C4； b、δ13C1>δ13C2<δ13C3>δ13C4 c、δ13C1>δ13C2>δ13C3>δ13C4； d、δ13C1<δ13C2>δ13C3>δ13C4。 5、鉴别生物成因天然气的主要标志是。 a、在天然气组成上主要是CH4，δ13C1重； b、在天然气组成上主要是CH4，δ13C1轻； c、在天然气组成上主要是CO2，δ13C1轻； d、在天然气组成上主要是CH4和CO2，δ13C1重。 6、Pr/Ph是反映。 a、烃源岩沉积环境的指标； b、原油成熟度指标； c、原油次生改造程度的指标； d、母质类型参数。 7、卟啉作为石油有机成因的重要证据之一，它是从原油中分离鉴定出第一个具有 生物成因的化合物。 a、Treibs（1934）； b、Serfert（1978）； c、Tissot（1974）； d、Smith（1954）。 8、年青沉积物中甾类化合物的主要构型是。 a、5α(H)14α(H)17α(H)20R； b、5α(H)14α(H)17α(H)20S； c、5α(H)14β(H)17β(H)20R； d、5α(H) 14β(H)17β(H)20S。 9、在同等条件下，最先进入生烃门限的是干酪根。 a、I型； b、II型； c、III型； d、IV型 10、同一成熟度条件下干酪根的H/C原子比值。 a、III>II>I型； b、II>III>I型； c、II>I>III型； d、I>II>III型。 三、判断改错题（每题1分，共8分） 1、烃源岩评价主要是评价有机质的丰度和类型。 2、镜质体反射率的测定是将样品浸入油中所测得的反射率值。 3、在油气源对比中，样品间的正相关性是样品具有成因联系的必要证据，而负相关性却 是样品之间缺乏亲缘关系的有力证据。 4、油藏受气浸时将产生两极分化，一方面形成凝析气藏，另一方面产生固体沥青沉淀， 从而使储层孔隙度和渗透率降低。 5、III型干酪根只能生气不能生油。 6、随着烃源岩成熟度的增高，生成的油气越来越多，导致可溶烃（残余油气或吸咐烃） 逐渐增多，而热解烃却逐渐减少。 7、凝析油是有机质在高演化阶段所特有的产物。 8、通常情况下，成熟度相当或相近的煤型气碳同位素组成比油型气轻。 四、回答题（每题8分，共40分） 1、论述干酪根分类方法及优缺点？（至少列举3种方法） 2、有机质成烃演化阶段及产物特征？ 3、生物标志化合物的主要类型及其在地质研究中的作用？ 4、油藏中原油的次生变化类型及其结果？ 5、应用化学动力学原理，阐述影响油气生成的主要因素？ 五、图谱识别（7分） 标出图示原油饱和烃气相色谱图中Pr、Ph和正构烷烃的碳数分布、指出主峰碳，判断
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；
应用地球化学考试重点(经典)
应用地球化学考试重点 绪论 1、应用地球化学：运用地球化学基本理论和方法技术，解决人类生存的自然资源和环境质量的实际问题的学科。地球化学是其理论基础。 2、应用地球化学研究内容： 元素分布与矿产资源 元素在各介质中的含量 元素的分布与分配 地球化学异常与指标 矿床的成因（矿床学为主） 矿床的储量（找矿勘探课程为主） 3、地球化学找矿与其它探矿方法的比较： （1）与地球物理相比，地化方法已成为其有效的辅助手段之一，在评价和解释地球物理异常时，可排除其多解性。 在某种意义上说是一种直接的找矿方法，因而成果的推断解释较物探法简单、直接。 （2）同时，它较地质钻探等投资少。 （3）地质物化探综合运用，则更能提高找矿的效果。 （4）传统的地质找矿方法，以矿物学和岩石学的观察为基础，要求要有可见标志。所以必须要求矿物的粒度在光学显微镜的分辨能力以上。而地球化学方法是依靠分析测试手段探测其微观标志 （5）任何一种找矿方法，都有一个应用条件问题，都要根据研究区地形地貌自然景观条件的不同，以及目标矿种的地球化学特征的不同，选择相宜的方法技术。 4、应用地球化学研究领域 第一章 1、地球化学旋回：地幔物质分异出的岩浆及地壳重熔物质形成的岩浆上升结晶形成岩浆岩，经构造运动进入表生环境，经风化剥蚀，搬运沉积，形成沉积岩，沉积岩经沉降或俯冲作用到达地壳深部，发生变质或重熔作用，形成岩浆，完成一个大循环。 2、常组组分分布特征： 地壳的物质成分与上地幔最有成因联系。起源于地幔。 地壳：便于采样→数据较多。 地幔：不能采样→数据少。 遵循化学计量原则形成自然矿物
地壳：易熔的硅铝长英质成分（Si、Al、Ca）和Ｋ、Na、水增加，以长英质浅色矿物为主。 地幔：难熔组分Mg、Fe、Ni、Co、Cr；以铁镁暗色矿物为主。 岩石圈中十余种常量元素占总量的绝大部分。 常量元素在地壳中总量占99. 9%以上 3、微量元素的分布规律：（判断/填空） 不受化学计量原则控制 ?微量元素分布服从概率分布规律，既有随机性，又有统计性。 ?从地核到地壳的垂直方向上，分散在结晶矿物中的微量元素在地球化学旋回中产生了分异作用，有些元素(亲石元素)具有明显的从地核，下地幔向上地幔，最终在地壳中富集。 ?微观上受元素类质同象置换条件制约，少部分以超显微非结构混入物（在矿物结晶生长时混入晶格缺陷或机械包裹）。 ?宏观上受元素分配系数制约，以某种统计规律反映富集贫化趋势。 元素的地球化学分类 4、谢尔巴科夫分类方法： 谢尔巴科夫用元素的向心力和离心力描述这种向地球外圈贫化或富集的趋势 谢尔巴科夫分类方法：向心元素、最弱离心元素、弱离心元素、离心元素 ?每次重熔，不相容元素和相容元素都产生一次分离，从而使晚期的岩浆较早期的岩浆更富集不相容元素。5、巴尔科特把岩浆岩演化的这种规律总结为极性演化，即酸性岩越来越酸性，基性岩越来越基性。这为矿产评价 与找矿提供了思路，即在时代最新的花岗岩类岩体中寻找不相容元素的矿床。 6、戈尔德施密特提出划分为亲铁、亲硫(亲铜)、亲氧(亲石)、亲气、亲生物元素的分类方案 7、从超基性岩到酸性岩，还具有由相容元素组合变为不相容元素组合的特征。 8、正常分布与异常分布： 一般将遵从常规、不悖常理、无特别异举即为正常，其核心是从众，相反即为异常。 地球化学的正常分布，也就是某一空间中多数位置上元素含量所具有的相对波动不大的特征。 地球化学中的异常，是指某一区段的地球化学特征明显不同于周围无矿背景区的现象。 9、背景区元素含量：背景上限、背景值、背景下限 10、把异常区内高于正常上限Ca的样品数n’与总样品数n的比值n’/n称为异常率。 异常率的大小，不仅与成矿作用的强度、规模有关，成矿作用越强，越接近矿化中心，异常率越高。 11、背景值分为四级：全球的背景值、地球化学省的背景值、区域的背景值、局部的背景值。 12、地球化学省：在地壳的某一大范围内，某些成分富集特征特别明显，不止是一两类岩石中元素丰度特别高，而 且该种元素的矿床常成群出现，矿产出现率也特别高。通常将地壳的这一区段称为地球化学省。地球化学省实质上是一种地球化学异常，它是以全球地壳为背景的规模巨大的一级地球化学异常。 13、地球化学指标：是指一切能提供地球化学信息或地质信息的，能直接或间接测定的地球化学变量。地球化学指 标在三度空间和时间上的分布与演化称为地球化学场。 14、地球化学场有以下特征： （1）与地球物理场相比，它没有严格的数学公式或化学定律进行准确的描述、推断、或延拓，它是具体点上地球化学环境（化学、热力学、动力学）综合制约的结果，可以定性推测而不能准确推算。 （2）地球化学场是一个连续的非均匀场。 （3）地球化学场是一个不可逆动态演化的非稳定场。 （4）地球化学场的指标不具有传递性。 15、地球化学障：凡是浓度梯度极大值所在的点，叫做地球化学障，其实质就是地球化学环境发生骤然变化，元素 活动性发生急剧改变的地段（A·И·彼列尔曼）。它是一种地球化学环境的边界。 16、50年代阿伦斯（1954，1957）提出常量元素服从正态分布，微量元素服从对数正态分布规律，概括了当时最 有影响的认识。地质体中元素含量的概率分布型式与该地质体经历的地质作用过程有关。 维斯捷里斯(V.B.Visteeius.1960)的“地球化学过程的基本定律”最有代表性：单一地球化学过程所形成的地质体，元素含量服从正态分布；由数个地球化学作用过程叠加所形成的复合地质体中元素含量偏离正态分布，并且多为正偏分布（其中有些服从对数正态分布）。
油气地球化学
油气地球化学 1、油气地球化学的定义 应用化学原理，研究地质体（沉积盆地）中生成油气的有机物、石油、天然气及其次生产物的组成、结构、形成、运移、聚集和次生变化的有机地球化学机理及其在勘探中的应用。 2、地球化学的分支学科 (1)元素地球化学； (2)同位素地球化学； (3)流体地球化学； (4)地球化学热力学和动力学； (5)各种地质作用地球化学； (6)有机地球化学； (7)环境地球化学； (8)气体地球化学。 （9）海洋地球化学（10）区域地球化学 3、油气地球化学的研究对象 沉积盆地或地壳中油气、生成油气的有机物及相关物质。 4、油气地球化学研究的主要内容 ? 与沉积作用有关的活性生物有机质及其在沉积、保存和埋藏条件下的演化; ? 石油成因和演化; v 干酪根地球化学 v 可溶有机质地球化学 ? 天然气地球化学; ? 油气地球化学在油气勘探、开发中的应用; v 盆地的油气勘探远景和资源预测 v 油气地球化学勘探 v 油田水地球化学 v 油田开发地球化学
11、有机圈（organosphere）：系指地球上古今生物及其形成的有机物，分布和演变的空间。有机碳的循环： （1）生物化学亚循环：为较小的亚循环(碳总量约为3×1012吨) ，其循环周期不超过一百年，包括三个次一级循环： （2）地球化学亚循环：为大的亚循环(碳总量约为12×1015吨)，包括沉 积圈中有机质的演化途径，其循环周期以百万年计算，其中也包括三个次级循 环 11、旋光异构 当一个碳原子同时和四个不同的原子或原子团键合时，四个基团在碳原子 的周围会有两种排列方式，它们互为镜像但不能重合，这种立体异构体叫对映体，它们可使偏振光的偏振面发生反向旋转，因而被称为旋光异构。 11、沉积有机质的概念 分布在沉积物或沉积岩中的分散有机质。它们来源于生物的遗体及其分泌 物和排泄物。直接或间接进入沉积物中；或经过生物降解作用和沉积埋藏作用 被掩埋在沉积物中；或经过缩聚作用演化生成新的有机化合物。 11、富沉积有机质的沉积环境 生物高产和缺氧环境共存是富有机质沉积形成的必要条件。 一、.大型深水缺氧湖泊 存在永久性的分层,才能形成湖泊的缺氧环境. （1）富营养、贫营养湖泊 （2）深水是缺氧湖泊发育的重要条件（3）缺氧湖泊的发育与纬度有关。 2.海相缺氧环境（1）上升流形成的缺氧环境 3.沼泽环境沼泽沉积环境是一种成煤的环境 1温暖潮湿的气候和长期停滞的水体条件。 2地形一般比较平坦、低洼；构造上处于缓慢持续下沉状态。 二、有机质的沉积受控于多种因素 主控因素：原始生物产率（营养物、水体分层、光等）和缺氧环境（降雨量、距河口距离、河流的搬运能力）
《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。
第七章 生物地球化学循环(一)
第7章生物地球化学循环第1节土壤的组成 第2节土壤的性质 第3节物质循环与土壤形成 第4节土壤分类与土壤类型 第4节生态系统的组成与结构 第6节生态系统的能量流动 第7节生态系统的物质循环 第8节地球上的生态系统
引子：生物地球化学循环概述 一、何谓生物地球化学循环？ 1.概念：生命有机体及其产物与周围环境之间反复 不断进行的物质和能量的交换过程。 2.过程：物能的吸收-同化-排放-分解-归还-流失 3.性质：非封闭的循环（进入土壤、岩层、海底） 4.主体：生物和土壤 5.循环的介质：水和大气 二、人类对生物地球化学循环的影响 1.大气、水体、土壤的污染 2.污染物质的迁移、转化和集散 3.对人类健康的威胁
第1节土壤的组成 引言：土壤与土壤肥力 1. 土壤：在陆地表层和浅水域底部、由有机和无机物质组成、具有肥力、能生长植物的疏松层。 2.土壤的本质是肥力，指土壤中水、热、气、肥（养分）周期性动态达到稳、匀、足、适地满足植物需求的能力。 3. 土壤是一种类生物体 代谢和调节功能比生物弱（如温度） 不具有生长、发育和繁殖的功能 不具有功能各异的器官
一、土壤的无机组成 1. 原生矿物：在物理风化过程中产生的未改变化学成分和结晶构造的造岩矿物。 土壤中各种化学元素的最初来源； 土壤矿物质的粗质部分； 经化学风化分解后，才能释放并供给植物生长所需养分。 2. 次生矿物：岩石在化学风化过程中新生成的土壤矿物，如粘土矿物。 土壤矿物质中最细小的部分； 具有吸附保存呈离子态养分的能力，使土壤具有一定的保肥性。
二、土壤的有机组成 1.原始组织：包括高等植物未分解的根、茎、叶；动物分解原始植物组织，向土壤提供的排泄物和死亡之后的尸体等。 土壤有机部分的最初来源 2.腐殖质：有机组织经由微生物合成的新化合物，或者由原始植物组织变化而成的、比较稳定的分解产物，呈黑色或棕色，性质上为胶体状（颗粒直径<1μm）。 具有极强的吸持水分和养分离子的能力，少量的腐殖质就能显著提高土壤的生产力。
油气地球化学复习
一、海相原油的地球化学特征 1、原油的化学性质 国外公认的碳酸盐岩生成的石油特征是：高硫（＞ 1.0 %）, 低API度（20～30），Pr/Ph＜1.0，Ph/nC18＞1.0，偶碳优势CPI＜1.0 2、生物标志化合物特征 ①正构烷烃碳数分布呈单峰态， ②广泛检出C13～C20规则无环类异戊二烯烷烃和C21～C45规则和不规则无环类异戊二烯烷烃。 ③规则甾烷以C29甾烷占优势，一般占40%～60 ④C31～C35升藿烷系列相对较发育，且明显受盐度控制。 ⑤伽马蜡烷为常见的非藿烷骨架型五环三萜烷。 ⑥三环萜烷含量较高 二、陆相原油的地球化学特征 1、原油的性质：原油普遍高含蜡，硫酸盐含量低，具有低钒/镍比（一般小于1）的特点 2、原油的烃类族组成：原油的烃类族组成以烷烃为主，环烷烃次之，芳香烃较少，多属石蜡基原基。 3、生物标志化合物特征 ①饱和烃馏分 检测出C13～C20规则无环类异戊二烯烷烃，并有丰富的甾烷、萜烷类化合物 甾烷类生要由C27～C29甾烷、重排甾烷及4-甲基甾烷组成，此外还有少量的孕甾烷和升孕甾烷。甾类化合物主要为藻类生源产物，但C29
甾烷可能来源于高等植物。在陆相原油中，C29甾烷明显高于C27甾烷 ②芳烃馏分 陆相原油芳经馏分中含有丰富的芳构化生物标志化合物，主要类型有： 芳构化倍半萜类与二萜类：前者只检测出卡达烯，后者仅见惹烯和海松烯，属被子植物树脂生源完全芳构化的生物标志化合物。 芳构化三环萜烷：主要包括m/z181 及m/z209的两个C24～C26二芳三环萜烷和m/z205的C26 ～C28三芳三环萜烷．芳构化三环萜烷是常规三环萜烷芳构化的产物，属于细菌、藻类生源，但它是在酸性氧化环境中形成的，常与陆源有机质有关。 芳构化三萜类：主要是陆生被子植物生源的奥利烷、乌散烷及羽扇烷芳构化的产物，也有微量细菌生源的芳构化藿烷。它们大都是在酸性氧化作用较强的湖相沉积中形成的，与陆源有机质有关。 苯并藿烷：指示细菌生源，是在酸性氧化环境中形成的，在煤系地层及湖相腐殖—偏腐殖泥岩中分布较广泛。 芳构化甾类：仅见C26～C28三芳甾、C27～C29甲基三芳甾及其它微量甾类芳构化产物．陆相原油各类生物标志化合物的形成大都与陆源有机质输入有关。在有大量陆源有机质输入的淡水湖泊中，不仅腐殖质组分急剧增多，而且水介质的酸性氧化作用也明显增强，这种沉积环境的演变既有利于形成陆游生物标志化合物，也有利于各种生物标志化合物的芳构化，甾烷与藿烷的重排现象也较普遍。当然，生物标志化合物的芳构化和重排作用也与有机质的热演化程度有关。 三、生标物应具备的基本特征 1.化合物的结构表明它曾经是或者可能是生物体的一种成分，存在于沉积物中，尤其是在原油、煤、岩石中能够检测到 2.其母体化合物有较高的浓度，其主要结构特征在沉积和早期埋藏过程中具有化学稳定性 3.分子结构有明显的特异性，即具有特殊的碳骨架
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：
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.
应用地球化学总结
1、应用地球化学的概念:它是一门运用地球化学基本理论和方法技术，解决人类生存的自然资源和环境质量等实际问题的学科。简而言之，是研究地球表层系统物质组成与人类生存关系，并能产生经济效益和社会效益的学科。 2．用地球化学的研究内应容及方法 （1）矿产勘查地球化学方面，研究成矿元素及其伴生元素的空间分布规律与矿产的联系。研究元素在集中分散过程中与矿体周围各类介质中形成的地球化学异常与矿床的联系，异常形成机制、影响因素、发现异常和解释评价异常的方法技术。 （2）环境地球化学方面，研究对人类生存与发展、对人类健康有影响的化学元素的分布分配及其存在形态。 （3）农业土壤地球化学方面，研究对作物生长有益或必需元素在土壤中的丰缺程度以及有毒、有害元素在土壤中的富集程度。 （4）研究一切化学元素及其化合物在地球表层系统中的分布分配、活动演化可能给人类生存带来直接或间接影响，例如地震、地热、环境改造与治理，利用地球化学作用于土壤改良、土壤施肥等等。 应用地球化学的研究方法基本可分为两方面，其一是现场采样调查评价研究，其二是实验研究。 ①地质观察与样品采集； ②样品加工及分析测试； ③数据的统计分析； ④地球化学指标及异常研究； ⑤地球化学图表的编制； ⑥异常评价及验证、探矿工程布置；资料研究，指导农业种植结构调整，地 方病发病机理研究及环境问题研究等。 3、第四套应用地球化学方法命名系统：地球化学岩石测量、地球化学土壤测量、水系沉积物测量、水化学测量、地球化学气体测量和地球化学生物测量。 4、丰度值一般均在10-2％以上元素称之为“常量元素”。 丰度均在10-2％以下。故称之为“微量元素”。常用重量百万分率（10-4％）表示，书写用ppm（part per million）代表。 lppm=10-6=10-4％=0.0001％=1
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
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
应用地球化学复习重点
1，应用地球化学：研究地球表层系统的物质组成与人类生存关系，并能产生经济效益和社会效益的学科 2，不相容元素：是指那些在结晶分异过程中倾向于残余流体相中聚集的元素。 3，相容元素：相容易进入结晶相而在残余流体中迅速降低的元素 4，亲和性：地球化学上把阳离子有选择的与阴离子结合的倾向性称为元素的亲和性。 5，戈尔德斯密特分类：亲铁元素（Au，Ge Sn C P Fe Cr等）亲硫元素（Cu Ag Zn Hg）亲氧（Li Na K Rb Cs等）亲气（H C N O I等）亲生物（H C N O P S d） 6,正常分布：是某一空间中多数位置上元素含量所具有的相对波动不大的特征。 7，异常分布：是指矿化区段的地球化学特征明显不同于周围无矿背景区的现象，包含了三方面的含义：地球化学特征不同，具有一定的空间范围，元素含量或地球化学指标值偏离背景值，简言之，由异常现象异常范围，异常值三层含义构成。 8背景值：背景区n件样品的平均值。 9，地球化学省：地壳中金属矿产分布是不均匀的，在地壳的某一大范围某些成分富集特别明显，该区域不止是一两类岩石中该元素丰度特别高，该种元素的矿床常成群出现，而且在历史演化中，该种元素的矿床常成群出现而且在历史演化中，该元素的矿产出现率也特别高，通常将地壳的这一区段称为地球化学省。 10，地球化学指标：是指一切能够提供找矿信息或其他地址信息的能够直接或间接测量的地球化学变量。 11，我们把地球化学指标i在三度空间和时间上的分布与演化称为地球化学场。 12变化系数是相对于一个单位均值的百分变化率，它反映了这组数据的均匀性程度。 13原生环境，指天然降水循环面以下知道岩浆分异和变质作用发生的深部空间的物理化学条件总和。 14次生环境：是地表天然水，大气影响所及的空间所具有的的物理化学条件的总和。 15克拉克值：地壳元素丰度是指地壳中化学元素的平均含量，又称克拉克值。 16浓度克拉克值：化学元素在某一局部地段或某一地质体中的平均含量与地壳丰度之比叫做相对丰度，也叫浓度克拉克值。 17最低浓度系数：矿石的平均品位因不同矿床而异，进而采用最低可采集品位与其地壳丰度之比，称为最低浓度系数 18岩石及矿石风化后，主要呈三种形式存在：残余的原生矿物，在表生环境中稳定存在的次生矿物以及被循环水带走的可溶性物质。 19采样单元：元素在地球化学场的分布是不均匀的，研究区按一定面积分割成若干足够小的单元时，可以近似把这一单元内元素看作是均匀分布的，这个最小单元，叫做采样单元。20化学分析：是一种经典的传统分析方法。由于化学反应通常是在溶液体系中进行的，因此这种分析方法被称为湿法分析，常用到的有容量法，比色分析法，和重量法。 21样品分析方法分为两大类：化学分析和仪器分析。 22确定背景值与异常界限的方法可归为图解法（剖面图解法，直方图揭发，概率格纸图解法多重母体分解法）和计算法两类。 23、分配系数：元素在矿物晶体中浓度分数与在熔体相中的浓度分数之比，常用它来定量刻划微迹元素在两相中的分配特征。 22、指示元素：就是天然物质中能够提供找矿线索和成因指示的化学元素。 23、描述地球化学异常的参数：异常峰值—异常中的量高含量值；平均异常强度—异常范围里元素含量的平均值；异常衬度—异常清晰度的度量，也叫异常清晰度；异常连续性，异常的均匀性，异常渐变性。线金属量—根据一条测线来估算矿化强度的参数，它是异常范围里，各采样点元素的剩余含量与该点所控制的距离乘积之和；面金属量—根据一个异常面积来估
油气地球化学 总结 复习资料
油气地球化学总结复习资料 1、C15~C21主要源于水生生物，C25~C33，成熟度低、高等陆源植物 2、类异戊二烯烃：盐湖相石油形成于强还原环境，具植烷优势和正烷烃的偶碳优势，Pr/Ph＜ 1、0；湖相烃源岩生成的石油形成于还原环境，Pr/Ph为 1、0~ 3、0；湖沼相的石油形成于弱氧化环境，姥鲛烷优势明显，Pr/Ph＞ 3、0。在煤系地层中Pr/Ph值很高，Pr/Ph =5~10随着有机质热成熟Pr/Ph值增大，异构烷烃与相应的正构烷烃含量比值下降，Pr/nC17，Ph/nC18明显降低； 3、在石油中最常见的萜烷有m/z191的五环三萜烷（藿烷与非藿烷）。奥利烷被认为是白垩系或更年青时代高等植物的标志物，可能来源于桦木醇和被子植物中的五环三萜烯 4、生物标志化合物的应用 1、母源输入和沉积环境C15~C21主要源于水生生物， C25~C33，成熟度低、高等陆源植物 2、类异戊二烯烃：盐湖相石油形成于强还原环境，具植烷优势和正烷烃的偶碳优势，Pr/Ph＜ 1、0；湖相烃源岩生成的石油形成于还原环境，Pr/Ph为
1、0~ 3、0；湖沼相的石油形成于弱氧化环境，姥鲛烷优势明显，Pr/Ph＞ 3、0。在煤系地层中Pr/Ph值很高，Pr/Ph =5~10随着有机质热成熟Pr/Ph值增大，异构烷烃与相应的正构烷烃含量比值下降，Pr/nC17，Ph/nC18明显降低； 2、确定时代 3、成熟作用CPI、OEP/2nC29／(nC28＋nC30)P8 74、生物降解利用生物标志化合物能判断原油的生物降解程度，随着生物降解程度的增加，原油的物性将发生明显的变化，原油的密度、粘度增大，胶质和沥青质含量增加，饱和烃遭受生物降解的顺序为：正构烷烃＞无环异戊二烯类烷烃＞藿烷（有25-降藿烷存在）＞规则甾烷＞藿烷（无25-降藿烷存在）＞重排甾烷＞芳香甾类化合物＞卟啉 5、油气运移发现随着运移距离的增加，烷烃与芳香烃、正构烷烃与环烷烃的比值增加、长链三环萜比藿烷易于运移，甾烷中αββ 组分比ααα组分易于运移，单芳甾烷比三芳甾烷更易运移，因此，随着原油运移距离的加大，易运移的组分相对富集。 6、油气源对比干酪根石油的形成影响油气生成的因素 1、微生物（成岩阶段形成生物气） 2、温度和活化能与反应速率呈指数关系
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。
应用地球化学A试卷
中国地质大学(北京)成人高等教育试卷 ( 2014 / 2015学年二学期) ( 应用地球化学) ( A ) 函授站：云南国土资源职业学院学习形式：函授□夜大□脱产□ 考核方式：考试□考查□层次：□高起本□专升本□高起专□高职考试形式：闭卷□开卷□机试□笔试□(统考、非统考) 专业年级______________________学号________________ 姓名____________ 一、填空题（每空2分，共28分） 1. 一项完整的地球化学调查，一般可以分为三个阶段：、 、。 2. 目前，背景值及背景上限的确定方法有、、 、。 3. 常用的地球化学指标种类有、、、 、。 4. 根据异常与赋存介质形成的相对时间关系可以分为和。 二、是非判断（对－√，错－×，不一定－O，每题1分，共10分） 1、背景区就是没有受到人为污染的地区（） 2、屏障植物是地植物异常中指示较好的指示植物（）； 3、水系沉积物的地球化学异常形态是线状的（） 4、元素平均含量相同的两个地质体具有同源性（） 5、原生晕就是赋存于岩石中的地球化学异常（） 6、叠加晕和多建造晕具有相同的成晕成矿过程（） 7、按勒斯特水系分级规划，一个二级水系与两个一级水系合并后属三级水系（） 8、成矿作用可以造成比矿体大得多的原生晕（）9、矿体穿越潜水面时会表现季节性的水化学异常（） 10、轴向分带是原生晕空间分带的重要类型之一（） 三、名词解释（每题3分，共18分） 1. 表生环境： 2. 检出限： 3. 多建造晕： 4. 上移水成异常： 5. 面金属量 6. 原生晕：
四、简答题（共21分） 1.简述土壤地球化学测量在找矿中的应用（9分） 2.异常评价的依据主要有哪些？（12分） 五、论述题（共23分） 1. 如何在各种介质中取到有代表性的样品。（23分）