东华理工大学地球化学考研知识点

地球化学：研究地球及其子系统（包括部分天体）的化学组成、化学机制和化学演化的科学。

丰度：元素在宇宙体或较大的地球化学系统中的平均含量称为丰度。

克拉克值(地壳丰度)：指任何一种化学元素在地壳中的平均丰度。

元素的共生组合：具有相同或相似迁移历史和分配规律的各种元素在地质体中有规律的组合，称为元素的共生组合。熵：热能除以温度所得的商，标志热量转化为功的程度。

陨石：落到地球上的行星物体碎块。

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所显示出的有选择地与某种阴离子结合的特征。

类质同象：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。

主量元素：自然体系中含量高于0.1%的元素称为主量元素。

微量元素：自然体系中含量低于0.1%的元素称为微量元素。

自然界元素有三态：气态；液态；固态

元素的赋存形式：①独立矿物；②类质同象；③超显微非结构混入物；④吸附；⑤与有机质结合

元素赋存形式的研究方法：①元素含量测定；②显微镜法；③萃取法；④晶格常数测定；⑤电子显微镜扫描

元素在水流体相中的存在形式：颗粒物；胶体；絮状物；分子，在真溶液中则仅包括分子和离子。

地球化学障：在元素迁移途中，如果环境的物理化学条件发生了急剧变化，导致介质中原来稳定迁移的元素其迁移能力下降，元素因形成大量化合物而沉淀，则这种引起元素沉淀的条件或因素就称为地球化学障。

风化壳：暴露在地表的岩石经风化后，不稳定的矿物发生分解，可溶性物质随水流失，剩下的物质残留原地，与经生物风化形成的土壤在陆地上形成不连续的薄壳，称为风化壳。

能斯特分配系数：在温度、压力一定的条件下，微量元素i（溶质）在两相平衡分配时其浓度比为一常数（Kd），Kd称为分配系数或能斯特分配系数。稀土元素：英文缩写REE，指周期表中原子序数从57到71的镧系15个元素加上原子序数为39的钇，共16个元素。所有的REE均显示稳定的正3价状态，只有Eu和Yb有正2价态，Ge和Tb有正4价态。

SNOW：是氢和氧同位素的世界统一标准。衰变定律：放射性同位素的原子数随时间作负指数函数而衰减。相容元素：在岩浆结晶作用过程中，那些容易以类质同象的形式进入固相（造岩矿物）的微量元素，称为相容元素。不相容元素：在岩浆结晶作用过程中，那些很难以类质同象的形式进入固相（造岩矿物）的微量元素，称为不相容元素。

核素：由一定数量的质子和中子构成的原子核。

元素：具有相同质子数的核素称为元素。

同位素：具有相同质子数和不同中子数的一组核素称为同位素。

同位素分馏系数：在同位素分馏达到平衡的条件下，两种物质中某元素的相对同位素比值之商称为同位素分馏系数。

同位素地质温度计：根据共生矿物对的同位素分馏测定地质体中同位素平衡时的温度。均一温度：室温下呈两相或多相的包裹体，经人工加热，当温度升高到一定程度时，包裹体由两相或多相转变成原来的均匀的单相流体，此时的瞬间温度称为均一温度。偶数规则：元素周期表中相邻的两元素，原子序数为偶数的，其在地壳中的平均含量常大于奇数元素的含量。负电性：元素的原子在化合物中吸收电子能力的标度。微量元素分配系数：在一定温度下，处于平衡状态时，微量元素在固定态和流动相中的浓度之比，以k表示。矿物流体包裹体：在矿物形成过程中，由于各种因素的影响，使正在生长（或长成后）的矿物产生各种缺陷，介质在矿物继续生长过程中被圈闭于这些缺陷中而保留、保存下来。这些独立的封闭体系就是流体包裹体。估算地球的化学组成方法：①用主体代表整体；②若已知系统各部分的成分后，可用加权平均法求整体的化学组成；③在拟定的模型基础上，求系统的化学组成。能斯特定律描述了微量元素在平衡共存两相间的分配系数。获取宇宙元素的丰度途径有：①直接采样分析；②光谱分析；③由物质的物理性质与成分的对应关系来进行推算；④利用宇宙飞行器对邻近地球的星体进行观察、直接测定或取样分析；⑤分析测定气体云星和星际间物质；⑥分析研究宇宙射线

元素丰度的研究方法：①陨石类比法；②地球模型和陨石的类比法；③地球物理类比法目前已发现的天然同位素340种，其中稳定同位素273种，放射性同位素67种凡是原子序数大于83的、质量数大于209的同位素都是放射性同位素，

地球几乎由15种元素组成，其中90%的物质由Si、O、Fe和Mg四种元素组成。地球系统的化学作用类型：①水-岩反应和水介质中的化学作用；②熔-岩反应和熔浆化学作用；③水-气化学作用；④岩-岩化学作用；⑤有机化学作用；物质迁移的类型：⑴化学和物理化学迁移；⑵生物和生物化学迁移；⑶机械迁移；当元素发生结合状态变化并伴随有元素空间位移时，称元素发生了地球化学迁移元素迁移的判断方法：⑴通过矿物组合的变化来判断；⑵通过岩石中元素含量的系统测定和定量计算来判定；⑶物理化学界面；影响风化作用的主要因素：①母岩的化学成分和矿物的耐风化能力（氧化物>硅酸盐>碳酸盐和硫化物）；②环境条件（温度、水介质中的酸碱度、氧化还原条件）；

分配系数的测定：①直接测定法：直接测定地质体中两平衡共存相的微量元素浓度，再按能斯特分配定律计算出分配系数。②实验测定法：用化学试剂合成与天然岩浆成分相似的玻璃质；或者直接采用天然物质作为初始物质，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，然后测定元素在两相中的浓度，得出分配系数。分配系数在不同程度上受到体系的化学成分、温度、压力等诸多因素的影响，为此我们在选择分配系数时，要尽量选择与所研究的体系条件相近（化学成分、温度、压力）的分配系数值，这样分析、解决问题的效果会更客观些。稀土元素的主要性质？①它们是性质极为相似的地球化学元素组，在地质-地球化学作用过程中整体活动；②它们的分馏情况能灵敏的反映地质-地球化学作用的性质，具有良好的示踪作用；③除经受岩浆熔融外，稀土元素基本上不破坏它们的整体组成特征；④在地壳中分布广泛；

简述戈尔德施密特元素地球化学分类及其依据戈尔德施密特元素地球化学分类是以其地球起源和内部构造的假说为基础的，戈尔德施密特根据化学元素的性质及其在各地球层圈内分配之间的关系，将元素分为4个地球化学组：①亲石元素，离子最外层具有2个或8个电子，呈惰性气体型稳定结构，与O、F、Cl亲和力强，多组成氧化物或含氧盐，特别是硅酸盐，形成大部分造岩矿物，并主要集中在岩石圈；②亲铜元素，离子最外层具有18个电子的铜型结构，与S、Se、Te亲和力强，多形成硫化物和复杂硫化物；③亲铁元素，离子最外层具有8～18个电子的过渡型结构，与O及S的亲和力均较弱，主要集中在地球深部的铁镍核中；④亲气元素，原子最外层具有8个电子，化学活动性较差，主要呈原子或分子状态集中在地球的大气圈中。简要介绍一位国外与国内著名地球化学家的主要贡献。戈尔德施密特挪威地球化学家。他将晶体化学原理和方法应用于地球化学研究，探讨化学元素在地球中分布的控制规律，把地球化学向前推进了一大步。他提出了元素地球化学分类。他根据化学组成，提出了地球内部分圈的假说，认为从地表至地心依次为岩石圈、硫化物氧化物圈、铁镍核心，至今为许多学者所赞同。戈尔德施密特对许多稀有贵重分散元素的地球化学行为进行了研究,对陨石进行了大量的分析，提出了陨石的平均化学组成。对地球化学元素的丰度进行了研究，提出了地壳主要元素的丰度表，并于1937年首次绘制出太阳系的元素丰度曲线。涂光炽，地质学家、矿床学家、地球化学家。是我国地球化学研究的奠基人。他开展铀矿床研究，并提出“改造成矿”矿床成因新观点；提出花岗岩多成因演化新理论，主编有《华南花岗岩类地球化学》；倡导开展层控矿床理论研究与寻找超大型矿床之基础研究，总结了层控矿床的成矿方式、成因分类、矿床特点等，编撰的《中国层控矿床地球化学》在我国矿床学和地球化学史上是一部里程碑巨著

简述元素的主要赋存形式及其研究方法

元素赋存形式：独立矿物、类质同象、超显微非结构混入物、胶体吸附状态和与有机物结合的形式

研究方法：⑴、运用矿物学观察及X光衍射法⑵、运用电子探针⑶、偏提取法

简述Sm-Nd同位素定年的基本原理与地质应用。

Sm、Nd这对母子体同位素同属稀土元素，具有十分相似的地球化学性质，使得放射性成因的子体Nd形成后很自然地继承了母体在晶格中的位置，而不会逃逸。而且各种地质作用都很难使Sm和Nd发生分离和迁移，因而Sm-Nd体系一般较易保持封闭。研究表明，如果体系中没有流体参与，经历了角闪岩相甚至麻粒岩相变质作用的岩石，仍能保持Sm-Nd同位素系统封闭，从而获得较正确的变质岩原岩的年龄信息。由于Sm的衰变常数较小，因此Sm-Nd法通常适合对古老岩石的测年。如采用Sm-Nd全岩等时线法可测定陨石、月岩及地球上古老的基性岩和超基性岩类的年龄。

简述Rb-Sr法测年的原理及适用范围。

自然界87Rb的衰变不断产生新的放射成因的87Sr，使得87Sr同位素丰度不断变化。因此在含有Rb的岩