生物地球化学ppt

1、生物地球化学生物地球化学第一章 绪论第二章 自然体系中元素的共生结合规律第三章 自然体系中元素的地球化学迁移第四章 放射性同位素地球化学第五章 稳定同位素地球化学第六章 微量元素地球化学一、地球化学的定义一、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）。二、地球化学研究的基本问题二、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 第一章 绪论一、元素地球化学亲和性的定义一、元

2、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。二、亲氧元素与亲硫元素的特点二、亲氧元素与亲硫元素的特点 :离子结构 :电负性 :化学键 : 氧化物的生成热 : 集中分布情况 第二章 自然体系中元素的共生结合规律三、其它的概念三、其它的概念 电负性、电离能、电子亲和能、离子电位。四、元素的地球化学化学分类（戈式分类）四、元素的地球化学化学分类（戈式分类） 亲氧（亲石）、亲硫（亲铜）、亲铁、亲气五、类质同象的定义五、类质同象的定义 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的其他质点（原子、离子

3、、配离子、分子）所占据，结果只引起晶格常数的微小改变，晶体的构造类型、化学键类型等保持不变，这一现象称为“类质同象”。 第二章 自然体系中元素的共生结合规律六、类质同象的置换法则六、类质同象的置换法则 1.戈式法则（适于离子键化合物）优先法则：两种元素电价相同，半径较小者优先进入矿物晶格。 捕获允许法则：两种离子半径相似而电价不同时，较高价的离子优先进入矿物晶格。 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.林伍德提出对戈氏法则（更适于非离子键化合物）对于二个价数和离子

4、半径相似的阳离子，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。 第二章 自然体系中元素的共生结合规律一、元素地球化学迁移的定义一、元素地球化学迁移的定义 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。二、元素地球化学迁移能力的影响因素二、元素地球化学迁移能力的影响因素 1.内因（1）迁移前元素的存在形式（2）晶体化学键类型（3）元素的地球化学性质（半径、电价、电负性、离子电位等）。2.外因（1）体系中组分的浓度（2）温度、压力（3）环境中PH值、Eh值的变化。三、元素的迁移方式三、元素的迁移方式 机制：(1)化学迁移（2）生物迁移（3

5、）机械迁移 物质状态：(1)固态物质迁移；(2)水溶液形式迁移；(3)胶体形式迁移； (4) 岩浆形式迁移； 第三章 自然体系中元素的地球化学迁移四、水四、水-岩作用的基本类型岩作用的基本类型 1.氧化还原反应 2.水解和脱水反应 3.水合作用 4.碳酸盐化或脱碳酸盐化5.阳离子交换反应五、岩浆产生的三种条件五、岩浆产生的三种条件 1.温度的增加 2.压力的降低 3.体系由无水转变为含水条件六、其它基本概念六、其它基本概念 胶体、地球化学障、造网元素、变网元素第三章 自然体系中元素的地球化学迁移第四章 放射性同位素地球化学一、同位素的概念一、同位素的概念 原子核内质子数Z Z相同而中子数N N

6、不同的一类核素称为同位素。二、同位素定年的基本原理二、同位素定年的基本原理 设衰变产物的子体原子数为D* ) 1(*0teNNND第四章 放射性同位素地球化学三、母体、子体的概念（銣三、母体、子体的概念（銣-锶、钐锶、钐-钕、铀钕、铀-铅）铅） 母体：放射性核素 子体：母体衰变的产物四、銣四、銣-锶等时线定年需满足的条件锶等时线定年需满足的条件 1）一套岩石系列的不同岩石，由于岩浆结晶分异作用造成不同岩石的Rb/Sr比值有差异； 2）结晶分异作用经历的时间较短，各岩石形成Rb-Sr封闭体系的时间大致相同。 3）由于同源岩石具有相同的87Sr/86Sr初始同位素比值； 4）自结晶以来，每个样品都

7、符合定年的基本条件呈封闭体系。 第四章 放射性同位素地球化学五、同位素测年的计算五、同位素测年的计算 铷锶衰变体系定年方法； 铀-铅衰变体系定年方法； 钐-钕模式年龄的表达； 一、基本概念一、基本概念 同位素效应、同位素分馏系数、值、同位素分馏值（包括它们之间的相关换算） 二、同位素地质温度计的原理及应用二、同位素地质温度计的原理及应用 三、大气降水的氢、氧同位素组成特点三、大气降水的氢、氧同位素组成特点 “四个效应”第五章 稳定同位素地球化学一、基本概念一、基本概念 微量元素、微量元素分配系数、相容元素、不相容元素二、影响分配系数的主要因素二、影响分配系数的主要因素 三、岩浆过程中相容元素与

8、不相容元素的变化特征三、岩浆过程中相容元素与不相容元素的变化特征 第六章 微量元素地球化学0.010.111010000.20.40.60.810.010.111010000.20.40.60.81第六章 微量元素地球化学v 不相容元素在溶体中富集，不相容元素在溶体中富集，分配系数越小，富集程度越高；分配系数越小，富集程度越高；部分熔融程度越低，富集程度越高部分熔融程度越低，富集程度越高v 不相容元素在残留体中亏损不相容元素在残留体中亏损分配系数越小，亏损程度越高；分配系数越小，亏损程度越高；v 相容元素在溶体中的含量低于源岩相容元素在溶体中的含量低于源岩分配系数越大，亏损程度越高分配系数越大，亏损程度越高第六章 微量元素地球化学分离结晶过程中微量元素变化的主要特征分离结晶过程中微量元素变化的主要特征第六章 微量元素地球化学相容元素相容元素在分离结晶作用的早期在残余岩浆中在分离结晶作用的早期在残余岩浆中迅速迅速降低降低，在分离结晶作用的晚期在残余岩浆中，在分离结晶作用的晚期在残余岩浆中