地球化學(xué)總復(fù)習(xí)2015

地球化學(xué)總復(fù)習(xí)第一章緒論第二章自然體系中元素的共生結(jié)合規(guī)律第三章自然體系中元素的地球化學(xué)遷移第四章微量元素地球化學(xué)第五章放射性同位素地球化學(xué)第六章穩(wěn)定同位素地球化學(xué)一、地球化學(xué)的定義

地球化學(xué)是研究地球及子系統(tǒng)(含部分宇宙體)的化學(xué)組成、化學(xué)作用和化學(xué)演化的科學(xué)（涂光熾）。二、地球化學(xué)研究的基本問題第一:元素（同位素）在地球及各子系統(tǒng)中的組成（量）第二:元素的共生組合和存在形式（質(zhì)）第三:研究元素的遷移（動）第四:研究元素（同位素）的行為第五:元素的地球化學(xué)演化

第一章緒論一、元素地球化學(xué)親和性的定義

在自然體系中元素形成陽離子的能力和所顯示出的有選擇地與某種陰離子結(jié)合的特性稱為元素的地球化學(xué)親和性。二、親氧元素與親硫元素的特點

①:離子結(jié)構(gòu)

②:電負(fù)性

③:化學(xué)鍵

④:氧化物的生成熱

⑤:集中分布情況

第二章自然體系中元素的共生結(jié)合規(guī)律三、其它的概念

電負(fù)性、電離能、電子親和能、離子電位。四、元素的地球化學(xué)化學(xué)分類（戈式分類）

親氧（親石）、親硫（親銅）、親鐵、親氣五、類質(zhì)同象的定義某些物質(zhì)在一定的外界條件下結(jié)晶時，晶體中的部分構(gòu)造位置隨機地被介質(zhì)中的其他質(zhì)點（原子、離子、配離子、分子）所占據(jù)，結(jié)果只引起晶格常數(shù)的微小改變，晶體的構(gòu)造類型、化學(xué)鍵類型等保持不變，這一現(xiàn)象稱為“類質(zhì)同象”。

第二章自然體系中元素的共生結(jié)合規(guī)律六、類質(zhì)同象的置換法則

1.戈式法則（適于離子鍵化合物）①優(yōu)先法則：兩種元素電價相同，半徑較小者優(yōu)先進(jìn)入礦物晶格。②捕獲允許法則：兩種離子半徑相似而電價不同時，較高價的離子優(yōu)先進(jìn)入礦物晶格。③隱蔽法則：兩個離子具有相近的半徑和相同的電荷，則它們因豐度的比例來決定自身的行為，豐度高的主量元素形成獨立礦物，豐度低的微量元素進(jìn)入礦物晶格，為主量元素所“隱蔽”。

2.林伍德提出對戈氏法則（更適于非離子鍵化合物）對于二個價數(shù)和離子半徑相似的陽離子，具有較低電負(fù)性者將優(yōu)先被結(jié)合，因為它們形成一種較強的離子鍵成分較多的化學(xué)鍵。

第二章自然體系中元素的共生結(jié)合規(guī)律一、元素地球化學(xué)遷移的定義當(dāng)元素發(fā)生結(jié)合狀態(tài)變化并伴隨有元素的空間位移時，稱元素發(fā)生了地球化學(xué)遷移。二、元素地球化學(xué)遷移能力的影響因素

1.內(nèi)因（1）遷移前元素的存在形式（2）晶體化學(xué)鍵類型（3）元素的地球化學(xué)性質(zhì)（半徑、電價、電負(fù)性、離子電位等）。2.外因（1）體系中組分的濃度（2）溫度、壓力（3）環(huán)境中PH值、Eh值的變化。三、元素的遷移方式機制：(1)化學(xué)遷移（2）生物遷移（3）機械遷移物質(zhì)狀態(tài)：(1)固態(tài)物質(zhì)遷移；(2)水溶液形式遷移；(3)膠體形式遷移；(4)巖漿形式遷移；第三章自然體系中元素的地球化學(xué)遷移四、水-巖作用的基本類型

1.氧化還原反應(yīng)2.水解和脫水反應(yīng)3.水合作用4.碳酸鹽化或脫碳酸鹽化5.陽離子交換反應(yīng)五、巖漿產(chǎn)生的三種條件

1.溫度的增加

2.壓力的降低

3.體系由無水轉(zhuǎn)變?yōu)楹畻l件六、其它基本概念

膠體、地球化學(xué)障、造網(wǎng)元素、變網(wǎng)元素第三章自然體系中元素的地球化學(xué)遷移

一、基本概念1.1微量元素的定義1.2微量元素在地質(zhì)體中的賦存型式1.3微量元素分類1.4支配微量元素地球化學(xué)行為的主要物理化學(xué)定律

a.Goldschmidt三定律

b.化學(xué)勢、逸度、活度

c.固熔體、稀溶液與亨利定律

d.Nernst分配定律與分配系數(shù)（ki=Cis/cil）

e.分配系數(shù)的含義

f.影響分配系數(shù)的主要因素

g.分配系數(shù)的測定第六章微量元素地球化學(xué)第四章微量元素地球化學(xué)二、巖漿過程中相容元素與不相容元素的變化特征平衡部分熔融過程微量元素變化的主要特征不相容元素在溶體中富集， 分配系數(shù)越小，富集程度越高； 部分熔融程度越低，富集程度越高不相容元素在殘留體中虧損 分配系數(shù)越小，虧損程度越高；相容元素在溶體中的含量低于源巖 分配系數(shù)越大，虧損程度越高第六章微量元素地球化學(xué)

分離結(jié)晶作用的早期殘余巖漿瞬時結(jié)晶相D1迅速降低開始特高，迅速降低D1略升極低

分離結(jié)晶作用的晚期D1幾無幾無D1驟升驟升分離結(jié)晶過程中微量元素變化的主要特征第六章微量元素地球化學(xué)三、稀土元素組成、化學(xué)性質(zhì)及增田-科里爾圖解四、REE配分圖的分類五、稀土元素Eu異常產(chǎn)生的原因

第六章微量元素地球化學(xué)第五章放射性同位素地球化學(xué)一、同位素的概念

原子核內(nèi)質(zhì)子數(shù)Z相同而中子數(shù)N不同的一類核素稱為同位素。二、同位素定年的基本原理

設(shè)衰變產(chǎn)物的子體原子數(shù)為D*

第五章放射性同位素地球化學(xué)三、母體、子體的概念（銣-鍶、釤-釹、鈾-鉛）

母體：放射性核素子體：母體衰變的產(chǎn)物四、銣-鍶等時線定年需滿足的條件

1）一套巖石系列的不同巖石，由于巖漿結(jié)晶分異作用造成不同巖石的Rb/Sr比值有差異；

2）結(jié)晶分異作用經(jīng)歷的時間較短，各巖石形成Rb-Sr封閉體系的時間大致相同。

3）由于同源巖石具有相同的87Sr/86Sr初始同位素比值；

4）自結(jié)晶以來，每個樣品都符合定年的基本條件—呈封閉體系。

第五章放射性同位素地球化學(xué)五、同位素測年的計算

銣—鍶衰變體系定年方法；鈾-鉛衰變體系定年方法；釤-釹模式年齡的表達(dá)；

一、基本概念同位素效應(yīng)、同位素分餾系數(shù)、δ值、同位素分餾值（包括它們之間的相關(guān)換算）

二、同位素地質(zhì)溫度計的原理及應(yīng)用

三、大氣降水的氫、氧同位素組成特點

“四個效應(yīng)”第六章穩(wěn)定同位素地球化學(xué)例題：

計算高級變質(zhì)巖（麻粒巖）的變質(zhì)溫度。已知所測定的石英、透輝石的氧同位素組成分別為+10.2‰和+7.9‰（相對V-SMOW）。解：1)根據(jù)Chibaetal.(1989)和Javoy(1977)給出石英-透輝石的氧同位素平衡分餾系數(shù)與溫度關(guān)系（見Matthews(1994)提供的表）：103lnα石英-透輝石=2.75(103/T)2在δ18O＞+10‰情況下，最好不用103lnαA-B=δ18OA－δ18OB近似。αA-B=(103+δ18OA)/(103+δ18OB)代入石英和透輝石數(shù)據(jù)，得103lnα石英-透輝石=103ln[(103+10.2)/(103+7.9)]=2.2792)計算變質(zhì)溫度2.75(103/T)2=2.279解出T來T=(2.75/2.279)1/2×103=1098(K)將開爾文溫度換算成攝氏溫度T=1098－273=825(℃)因此，我們獲得麻粒巖的變質(zhì)溫度為825℃。注意：１）根據(jù)公式計算得到的溫度是K氏溫度，一定要轉(zhuǎn)換為攝氏溫度；２）當(dāng)δ值較大時最好不要用近似公式。例題已知：U=792.1ppm;Th=318.6ppm;Pb=208.2ppm;

Pb同位素組成：204Pb=0.048%(atom);206Pb=80.33%;207Pb=9.00%;2