地球化学期末考试总结.doc

第1章 绪论1. 地球化学的定义：地球化学是研究地球及子系统(含部分宇宙体)的化学组成、化学作用和化学演化的科学（涂光炽）。2. 地球化学研究的基本问题 第一: 元素（同位素）在地球及各子系统中的组成（量） 第二: 元素的共生组合和存在形式（质） 第三: 研究元素的迁移（动） 第四: 研究元素（同位素）的行为 第五: 元素的地球化学演化第2章 自然体系中元素的共生结合规律1. 元素地球化学亲和性的定义：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称为元素的地球化学亲和性。2. 亲氧元素、亲硫元素与亲铁元素的特点（1）亲氧元素：能与氧以离子键形式结合的金属（半金属）元素称为亲氧元素。 特点：惰性气体结构；电负性小；离子键为主；生成热FeO；主要集中在岩石圈。（2） 亲硫元素：能与硫结合形成高度共价键的金属（半金属）元素称为亲硫元素 特点：铜型离子；电负性较大；共价键为主；生成热 0 (正值） 表明样品相对标准富集重同位素 0（负值） 表明样品相对标准亏损重同位素 = 0 表明样品与标准同位素比值相同同位素分馏值(富集系数）：在同位素平衡的前提下，两种不同化合物的同类同位素组成值的差，称为同位素分馏值，也被成为富集系数。 A-BA-B同位素富集系数与同位素分馏系数的关系： A-B = (10-3 A +1)/(10-3 B +1) 103ln A-B A - B = A-B2.氢、氧、碳、硫同位素的常用标准H、O同位素标准：氢有1H、2H（D）两个稳定同位素，同位素比值常用2H/1H表示；氧有16O、17O和18O三个稳定同位素，同位素比值常用18O/16O表示。自然界H、O元素的天然产物H2O普遍存在，故二者常采用同一标准样。C同位素标准：碳有12C、13C两个稳定同位素，其同位素比值国际标准是：美国南卡罗莱纳州白垩系皮狄组地层中的美洲拟箭石，用作碳同位素标准。S同位素标准：硫有32S、33S、34S、36S四种稳定同位素。同位素比值通常用34S/32S表示，标准是： CDTCanyon Diablo Troilite。CDT是美国亚利桑那州迪亚布洛峡谷中铁陨石中的陨硫铁，用作硫同位素标准。其34S/32S=4500.4510-5，34S=0。任一样品对于不同标准之间值的关系可进行换算，设X，A，B分别为待测样和二个标准已知X-B，B-A分别为样品对标准B和标准B对标准A的值。 X-AX-B+B-A+X-BB-A10-33. 同位素地质温度计的原理及应用（相关计算） 值 （）= (R样/R标) - 1 X 1000同位素分馏系数与值的关系：103lnA-B A- B= A-B 即lnA-B与A, B两种物质的值之差相关。同位素平衡分馏系数与温度的关系： =103ln a/T2+ b/T + c其中a、b、c分别为常数。1）在一般低温下，a/T2可以忽略，简化：103ln = b/T + c2）在高温下，b/T可以忽略，简化：103ln = a/T2 + c4.大气降水的氢、氧同位素组成特点；什么是“雨水线”。（“四个效应”）大气降水来源于海洋表面的蒸发。大气降水的氢、氧同位素组成变化较大：D： +50 -500，18O： +10 -55 。四个效应：1）纬度效应-纬度增加大气降水的D和18O值都减少。2）大陆效应-越向内陆，大气降水的D和18O值越降低。3）海拔高度效应-海拔高度增加，大气降水D和18O值降低。4）季节效应-冬季相对夏季，大气降水亏损重同位素。雨水线：全球雨水H, O同位素组成的一个重要特征是D值与18O值间有明显的线性关系（Craig,1961），该关系式如下：D = 818O + 10（注意：1）雨水线不过原点（海水值）；2） 干旱和热带地区雨水线的斜率小于8。）第6章 微量元素地球化学1. 基本概念（能斯特分配定律、相容元素、不相容元素。）能斯特分配定律：在一定的温度和压力条件下，元素在共存相间的分配达到平衡时，其活度比是一常数。不相容元素：K或D1，其特点是在岩浆过程中倾向于富集在结晶相（K为分配系数；D为总体分配系数。）2. 影响分配系数的主要因素：（1）离子半径（2）.体系的组分（3）.温度（4）.压力（5）.氧逸度。3. 岩浆过程中相容元素与不相容元素的变化特征。 a.平衡部分熔融过程微量元素变化的主要特征不相容元素在溶体中富集：分配系数越小，富集程度越高；部分熔融程度越低，富集程度越高。不相容元素在残留体中亏损：分配系数越小，亏损程度越高；相容元素在溶体中的含量低于源岩：分配系数越大，亏损程度越高。b.分离结晶过程中微量元素变化的主要特征相容元素在分离结晶作用的早期在残余岩浆中迅速降低，在分离结晶作用的晚期在残余岩浆中几无。不相容元素在分离结晶作用的早期在残余岩浆中浓度略升，在晚期，浓度骤升。4. REE元素的组成及分类，PGE元素有哪些，LILE, HFSE的代表元素举例。（1）REE的组成： 57La 58Ce 59Pr* 60Nd 61Pm 62Sm 63Eu 64Gd 65Tb 66Dy 67Ho 68Er 69Tm 70Yb 71Lu 39Y镧 铈 镨 钕 钜 钐 铕 钆 铽 镝 钬 铒 铥 镱 镥 钇（2） REE的分类：a.两分法-轻稀土（LREE）LaEu;重稀土（HREE）GdLu+Y B.三分法-轻稀土（LREE)LaNd; 中稀土（MREE）SmHo; 重稀土（HREE）ErLu+Y。（3）PGE元素有哪些：铂族金属，又称铂族元素。包括铂(Pt)、钯(Pd)、锇(Os)、铱(Ir)、钌(Ru)、铑(Rh)六种金属元素，在元素周期表中属第5,6周期。5.什么是增田-科里尔图解： 稀土元素的球粒陨石标