地球化学第一章-总论

,地球化学,陈远荣，桂林理工大学地球科学学院2011，秋季学期,前言,一、主要讲授内容：1、总论（发展历史、概念、方法论和主要任务）2、地球化学基础知识3、地球的化学组成4、元素的结合规律和赋存形式5、水岩化学作用和水介质中元素的迁移6、地球化学热力学和地球化学动力学7、微量元素地球化学8、同位素地球化学,二、主要参考书1、个别元素地球化学：元素地球化学刘英俊等，科学出版社，1984金的地球化学刘英俊，马东升，科学出版社，1991钨的地球化学刘英俊，马东升，科学出版社，1987GeochemistryV.M.Goldschmidt,OxfordattheClarendonPress,1954(地球化学V.M.戈尔德施密特著，沈永直，郑康乐译，科学出版社，1959）元素化学N.N.Greenwood,A.Earnshaw著，李学同等译，高等教育出版社1996。,3、元素地球化学方法UsingGeochemicalData:Evolution,Presenta-tion,InterpretationHughR.Rollinson,LongmanScientific而地球物理运动则主要表现为层圈间和层圈内的热传导和热对流。,(2)方法论意义,地球层圈相互作用构成了一个完整的地球动力学系统。所有地学问题的研究均应以地球层圈相互作用的思想为指导。例如，现今国际地球科学的两大前沿领域全球变化和大陆动力学研究，均是以层圈相互作用为指导思想，以层圈间物质循环为方法手段。不同的只是：全球变化研究涉及的是大气圈、水圈、生物圈和岩石圈（即天、地、生）的相互作用和物质循环；而大陆动力学研究涉及的是地壳、地幔和地核的相互作用与物质循环。,4.地球化学演化的旋回性和不可逆性观点,(2)观点的阐明地球上同一地质现象和作用，诸如岩浆、沉积、变质等地质作用与造山运动等，在各个地质时代和阶段均有发生，表明在地球历史中相同的地质事件可以重复出现，即发展具有旋回性、循环性或重现性。然而，考查证明类似的地质事件随时间推移会发生质的变化，如岩浆作用仅在早前寒武纪形成科马提岩，以后则为玄武岩；沉积铁矿类型早前寒武纪为硅铁建造、震旦纪为鲕状赤铁矿、显生宙为湖相沉积铁矿；板块构造体制也只大约出现于18亿年以后，更早的,接上,更早的构造体制目前尚不清楚。地球上的生物则是从无到有、由低级向高级演化，甚至突然发生大规模的灭绝（灾变）。这体现出地球和地球化学演化总体上的不可逆性。所以地球化学演化具有螺旋式上升发展规律。造成本规律的因素主要为：（1）地球和太阳放射性能源随时间的衰减（不可逆的）；（2）地球各层圈相互作用引起的层圈组成和状态的变化，尤其生物圈发生发展对大气圈、水圈和岩石圈影响造成的地球表层的环境变化（不可逆的）；（3）地球在银河系和太阳系中轨道运行位置变化、速度的波动、太阳亮度变化、天体的陨落撞击等（主要引起周期性重现，或节律）。,（2）方法论意义,进行地学课题和地球化学演化研究时，应以旋回-不可逆性观点，或者发展论和阶段论的思想为指导。根据循环性或重现性规律，将今比古的研究原则是可行的；然而根据演化的不可逆性，则应注意这一原则只适用于地球历史的特定阶段。例如，注意不要将板块构造体制阶段发生的地质事件的特征和规律，机