元素地球化学思考题
《元素地球化学》课程思考题/练习题（2014年秋季学期）
第一部分
（提示：思考和回答下列问题时，手边应该至少有一张好用的元素周期表）
1.如何理解地球化学与化学的关系？
2.按照宇宙大爆炸假说，试述宇宙的元素和物质的形成历史。
3.试述：从位于中心的太阳向外，经过类地行星，到类木行星，主要元素组成
的变化规律。可以将H/He、亲铁元素、亲石元素、其他特殊元素分别论述。
4.除了H、He等几个轻元素之外，光谱显示的太阳组成与实测(+计算)获得的
地球组成极为一致，试析其含义。
5.太阳系的元素丰度，为什么存在奇偶效应。
6.为什么选择陨石（通常选择球粒陨石）作为地球物质演化（元素和同位素）
的起点？
7.试述大洋中脊玄武岩（MORB）在地球圈层分异中的意义。
8.比较原始地幔和平均大洋地壳的主要组分，找出其中最突出的差别，至少举
出三项。
9.大陆地壳划分为上、下地壳的依据是什么？指出大陆上、下地壳主元素组成
的主要差别。
10.如何理解元素地球化学分类的必要性？如何理解元素地球化学分类的相对
性？针对戈尔德施密特分类和Railsback分类，比较二者分类依据和分类方案结果的异同。
11.如何理解区分离子类型的必要性？通常依据原子和离子的哪些特征区分离
子类型？
12.如何定义离子半径？实际（有效）离子半径受到哪些因素的影响？
13.为什么Fe3+的离子半径比Fe2+的离子半径小？能否得出下列普遍规律：对于
多价态元素来说，电荷高的离了半径小于电荷低的离子半径？如果是，那么为什么？
14.Zn2+与Mg2+的离子半径相近，但在天然矿物中，前者经常呈四面体配位，而
后者则主要为八面体配位。为什么?
15.仔细观察下列矿物的组成，锆石ZrSiO4、斜锆石ZrO2、独居石CePO4、石
盐NaCl、萤石CaF2、黄铜矿CuFeS2、磷灰石Ca5[PO4]3(F,Cl,OH)、雄黄As2S3、莫桑石SiC、铱锇矿IrOs、钯铂矿Pd2-4Pt1-9、碲铅矿PbTe、碲金矿AuTe2，指出其中化学键的类型（金属键/离子键/共价键），并阐明各自的依据。16.通过查阅和比较各种地球化学参数，说明为什么K+/Tl+、Na+/Cu+、Na+/Li+、
C4+/S4+不易发生类质同象替代？
17.锆石ZrSiO4形成于内生过程，通常都含有一定量的U，但是却几乎不含Pb，
因此成为U-Pb定年的理想矿物。根据这一现象，判断内生过程U和Pb的正常价态。
18.举例说明对周期表中的斜对角线规律的认识。可用Li作为实例。
19.举例说明溶解度和溶度积的异同。
20.简要解释几个重要概念(定义、数学表达和导出过程)：分配系数，能斯特定
律，亨利定律，相容元素，不相容元素，大离子亲石元素，高场强元素。
21.微量元素有哪些主要赋存形式?不同赋存形式的微量元素，其地球化学行为
有什么差别？
22.什么叫分配系数？哪些因素可以影响分配系数？并进一步说明，这些因素对
分配系数的影响程度。既然分配系数是变化的，为什么在大部分岩浆演化过程模拟计算中，可以认为分配系数基本不变？
23.从分配系数的差别入手，依据REE配分形式，阐明为什么MORB来自亏损
地幔？
24.简述球粒陨石标准化的REE配分图中Eu正异常和负异常的一般含义。
25.Be的地球化学性质表现出两面性，一方面，Be可以是正常的二价金属阳离
子，表现出弱碱性；另一方面，Be与O、F、OH结合形成酸根络阴离子，如[BeO4]6-、[BeF4]2-、[BeO3(OH)]5-等。试析其原因，并列出其他具有类似两面性地球化学特征的元素。
26.自然界中Ni、Co、Cu的丰度相近，但Ni和Co的独立矿物很少见，而Cu
的独立矿物常见，并可以形成各种类型的矿床，试说明其原因。
27.试论Cr与Ni的分散与富集同尖晶石类矿物的关系。
28.基性岩中V的丰度较高，但很少出现钒的独立矿物，试说明其原因。
29.试述K/Rb、Sr/Ba、Cr/Ni比值在刻画岩浆演化过程中的应用及其机理。
30.在风化壳，哪些组分易于溶解流失，哪些组分倾向于残留下来？
31.试析在超基性岩的风化壳中最可能富集哪些组分。
32.黑色页岩往往富含多种微量元素，甚至富集成为矿体。分析：在黑色页岩中
可能有哪些地球化学障对元素的富集起重要作用。
33.在结晶岩石中，不同造岩矿物的REE配分型式是否存在差别？试论造成这
一差别的矿物的晶体化学因素（提示：LREE和HREE倾向于替代造岩矿物中不同的阳离子，以及进入不同的配位位置）。对于泥质沉积物，REE几乎均匀地分布在沉积物中。若经历高级变质作用形成斑状变晶结构（斑晶＋基质），变斑晶为石榴石，基质为云母、长石、石英等矿物，则稀土元素在岩石中的分布会发生何种改变？
34.简述影响阳离子配位数的影响因素，简述阳离子半径/阴离子半径（R阳离子/R
）的大小和变化对阳离子配位数的制约关系。
阴离子
35.简述Sr/Ba、Sr/Ca、Th/U、Mn/Fe比值对于鉴别海相和陆相沉积物的作用。第二部分
1.推导公式：
a)批次部分熔融
b)分离结晶
c)两端元混合的格式：元素-元素图、元素-比值图、比值-比值图。如何检
验Rb-Sr同位素等时线是不是混合线？
2.分析测试手段：
a)某厂家给定其产品玻璃棒中Cu含量为5ppm，Pb含量为5ppm，用什么
测试方法比较好？
b)如果我们想了解某光纤（直径约100微米）不同圈层中元素含量，应该
选择什么仪器？
c)如果我们想利用头发研究环境随时间的变化，应该选择什么分析仪器？
3.基本原理应用：
a)判断两个元素不相容性差异的方法有哪些？举例说明。
b)与其他稀土元素不同，Eu和Ce往往具有两个价态。他们在哪些矿物中
容易富集？简要论述为什么？
c)有人采到了一块石榴辉石岩样品。如何判断该岩石是岩浆结晶形成的堆
晶岩还是由辉石岩变质形成的？
d)斜长石和单斜辉石都是富Ca矿物，在斜长石中Eu2+会和Ca发生高度的
类质同象置换，但在单斜辉石中却不能，请分析其原因。
e)如果在某玄武岩中发现有许多橄榄石斑晶，如何利用其中的微量元素组
成判别这些橄榄石斑晶究竟是玄武岩捕获的地幔橄榄石还是在喷发过程
中结晶的橄榄石？
f)如果某辉长岩由Cpx+Pl+Opx组成，那么元素Sr、La、Yb和Ni分别主要
分布在哪种矿物中？如果该辉长岩在大陆碰撞过程中经历超高压变质形
成了榴辉岩（Cpx+Gt），上述元素经重新分配后的分布情况又如何？如果
该榴辉岩又经历了后期的折返，发生了由榴辉岩向角闪岩的相变（该过
程有外来流体的加入），那么哪些元素最可能记录流体的加入？如果这些
榴辉岩在地表又发生了显著的风化作用，那么哪些元素可能会发生显著
变化？
g)地幔橄榄岩部分熔融形成玄武岩的过程中，玄武岩常量元素含量变化较
小（如SiO2），但许多微量元素（如REE）会发生显著变化，请分析其原
因。
h)大陆地壳主要有两种增生方式：板内以玄武岩为主的垂向增生和聚合边
缘岛弧火山岩作用的侧向增生。然而和幔源的OIB和MORB玄武岩相比，
在微量元素分布图上大陆地壳具有明显的Nb（Ta）亏损和Pb富集特征，
试分析其形成原因。
4.The following represents the major and minor element composition in terms of
weight percent (wt. %) oxide of a dioritic rock.
a.Convert MgO, FeO and Al2O3 wt. % to Mg, Fe, and Al ppm
b.Calculate the number of corresponding moles of Mg, Fe, and Al.
c.Calculate the Mg# or the rock, which is the molar ratio Mg/(Mg+Fe).
5.The mineral olivine is represented by the following chemical formula
(Mg0.9Fe0.1)2SiO4. Calculate the composition of this olivine in terms of wt. % MgO, FeO and SiO2. What is its Mg#?
6.The dissolved cobalt (Co) concentration of seawater is controlled by the inputs
and outputs of Co into the ocean. In an idealized system, let’s assume that the only input of Co into the ocean is via river waters and the dominant output of Co is in oxidized pelagic clays.
a.The present-day Co concentration in river waters is ~0.1 microg/kg and in
seawater is 0.002 microg/kg. The global riverine flow of water into oceans
is 3.6 x 1016 kg/yr. Calculate the rate (microg/year) at which Co enters
the ocean via rivers. The mass of the oceans is 1.4 x 1021 kg; calculate
the present day total amount of Co in the oceans.
b.Assume that the Co concentration of seawater is at steady-state. What
does steady-state mean? What is the rate at which Co must precipitate
from the oceans in pelagic sediments in order to maintain steady-state.
c.At steady state, the average residence time (yr) of a Co atom in the ocean
is equal to
Eq. 1
where m sw is the total mass of Co in the oceans, J in is the total input of Co
into oceans via river waters, and J out is the total output of Co from the
oceans via sedimentation. Using parts a) or b), calculate the residence
time of Co in seawater today.
d.Assume that the output (microg/yr) of Co from seawater via authigenic
sedimentation is proportional to the total amount of Co in seawater,
M Co,sw, that is,
Eq. 2
where k is the proportionality constant. Calculate k. Hint (assume steady
state).
e.Show that the change in total mass of Co in seawater can be expressed as
Eq. 3
This equation can be integrated to yield M Co,sw as a function of time given
specific initial conditions. Show that the solution to the above equation
is
Eq. 4
where t is time, is the initial amount of Co in the oceans at time t=0. Make a graph of this equation for the case in which is zero and is twice as high as the present-day steady-state amount of Co in the ocean.
f.Explain the meaning of each of the terms on the left-hand side of Eq. 4.
What happens when there is no input of Co into the oceans, that is, J in = 0?
What happens if Co never precipitates, that is, there is no output from the ocean? What happens when t approaches infinite (hint: recall the concept of steady-state)?
g.Examination of your graph from part e) will reveal that the amount of
time it takes for the system to roughly reach steady state will be 1/k.
This quantity is called the response time of the system. Show that under steady-state conditions, the residence time of Co is also equal to 1/k.
作业-矿床地球化学
包裹体 包裹体，有的简称为包体。包体是指矿物形成过程中被捕获的成矿介质。它相当完整地记录了矿物形成的条件和历史，是矿物最重要的标型特征之一，可作为译解成矿作用，特别是内生成矿作用的密码 主矿物 主矿物是圈闭流体包裹体的矿物，几乎与所包含的包裹体同时形成 子矿物 正矿物生长过程(或之后)捕获(或沿裂隙浸入)的成矿流体(或熔体)被圈闭在晶体缺陷、窝穴(或愈合裂隙)中与主矿物有相界的物质称为矿物中包裹体,其中的内含物随物理化学条件变化出现的盐析物(固相)谓之子矿物。 负晶形包裹体 负晶形包裹体是矿物中常见的一种包裹体。即：在晶体生长过程中因晶格位错等缺陷产生的空穴被高温气液充填后又继续按原晶格方向生长，形成与宿主矿物晶体形状（宿主矿物：含有包裹体的宝石矿物）相似的孔洞，这种由气液充填的形态与宿主矿物晶体形状相似的孔洞称为负晶或空晶，所形成的包裹体称为负晶形包裹体。 充填度 指包裹体或者富气包裹体中，液相所占的整个包裹体的体积比即为充填度。 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，一般认为代表矿物形成温度的下限，经压力校正后可获得近似的矿物形成温度（包裹体的捕获温度） 盐度 指包裹体中溶解于溶液中的卤化物的质量与液体质量百分比。 1、试述均一法测温的原理 均一温度：均一法（高温-低温）是流体包裹体测温的基本方法。其均一过程有两相水溶液包裹体中液-气相的均一作用和不混溶的H2O-CO2 包裹体的均一状态。液相和气相的均一过程有三种模式： ①均一到液体状态（L+V→L）室温下加热时气相逐渐缩小至最后消失，均一到液相，此时的温度称为均一温度；当温度下降则气相又重新出现，说明包裹体内原先捕获的是较高密度的流体相。 ②均一到气体状态（L+V→V）加热时液相缩小，气相逐渐扩大至充满整个包裹体并均一为气相；当温度下降时则液相又重新出现，说明包裹体内原先捕获的是较低密度的流体相。 ③均一到临界状态（L+V→超临界流体）加热时气相既不收缩也不扩大，而是随着温度的升高液-气相之间的弯月面界线逐渐模糊至消失，均一到一个相，即均一到临界状态，说明这类包裹体是在临界状态下捕获的。 均一法测温的主要仪器是显微加热台，如德国莱兹厂生产的1350 显微加热台、Linkam1500 显微加热台及我国浑江光学仪器厂生产的T1350 显微加热台。近十年来又开发了冷热两用台，如法国南锡的Chaimeca 冷热两用台、英国的Linkam 冷热两用台和美国的Reynolds 冷热两用台。近年来，已发展到可将电视录象等设备与显微冷-热台连接进行包裹体研究，对小于1μm 的包裹体进行测定。
矿床地球化学国家重点实验室分析测试项目价格表(试行)
矿床地球化学国家重点实验室分析测试项目价格表（试行）文章来源：矿床地球化学国家重点实验室发布时间：2011.08.16
一）理化检测 序号 检验方法 计量单位 收费标准 （元/个数据） 备 注 1 感观指标 每个数据 3 1、按《水和废水监测分析方法》、《空气和废气 监测分析方法》的规定进 行水、气、土壤、底质等 理化检验。 2、分析需使用原子吸收、等离子色谱、原子荧光、测汞仪、离子发射光谱仪、气相色谱、色-质联机、液相色谱、高分辨气相色谱/质谱法等大型仪器的，样品总数少于（不含）10个时加收30%，样品总数50个样（不含50个）以上时，按收费标准的70%收取，样品总数100个样（不含100个）以上时，按收费标准的50%收取。 2 温度计 每个数据 5 3 稀释、对比法 每个数据 15 4 pH 计 每个数据 15 5 电导仪 每个数据 15 6 溶氧仪 每个数据 15 7 酸碱滴定法 每个数据 35 8 络合滴定法 每个数据 50 9 碘量法 每个数据 50 10 电极法 每个数据 60 11 分光光度比色法 每个数据 60 12 重量法 每个数据 60（有机溶剂蒸发100元） 13 离子色谱法 每个数据 80 14 紫外光度法 每个数据 80 15 红外光度法 每个数据 80 16 荧光光度法 每个数据 80 17 火焰光度法 每个数据 80 18 测硫仪 每个数据 80 19 五日培养法 每个数据 100 20 原子吸收法 每个数据 100 15 气相色谱法 每个数据 100 21 高压液相色谱法 每个数据 250 22 色-质联机 每个数据 260 23 三点比较法（恶臭） 每个数据 500 24 气体专用分析仪 每个数据 80（不另收采 样费） 25 等离子发射光谱法 （ICP ） 每个数据 180 26 高分辨气相色 一般有 每个数据 1000
第七章 生物地球化学循环(一)
第7章生物地球化学循环第1节土壤的组成 第2节土壤的性质 第3节物质循环与土壤形成 第4节土壤分类与土壤类型 第4节生态系统的组成与结构 第6节生态系统的能量流动 第7节生态系统的物质循环 第8节地球上的生态系统
引子：生物地球化学循环概述 一、何谓生物地球化学循环？ 1.概念：生命有机体及其产物与周围环境之间反复 不断进行的物质和能量的交换过程。 2.过程：物能的吸收-同化-排放-分解-归还-流失 3.性质：非封闭的循环（进入土壤、岩层、海底） 4.主体：生物和土壤 5.循环的介质：水和大气 二、人类对生物地球化学循环的影响 1.大气、水体、土壤的污染 2.污染物质的迁移、转化和集散 3.对人类健康的威胁
第1节土壤的组成 引言：土壤与土壤肥力 1. 土壤：在陆地表层和浅水域底部、由有机和无机物质组成、具有肥力、能生长植物的疏松层。 2.土壤的本质是肥力，指土壤中水、热、气、肥（养分）周期性动态达到稳、匀、足、适地满足植物需求的能力。 3. 土壤是一种类生物体 代谢和调节功能比生物弱（如温度） 不具有生长、发育和繁殖的功能 不具有功能各异的器官
一、土壤的无机组成 1. 原生矿物：在物理风化过程中产生的未改变化学成分和结晶构造的造岩矿物。 土壤中各种化学元素的最初来源； 土壤矿物质的粗质部分； 经化学风化分解后，才能释放并供给植物生长所需养分。 2. 次生矿物：岩石在化学风化过程中新生成的土壤矿物，如粘土矿物。 土壤矿物质中最细小的部分； 具有吸附保存呈离子态养分的能力，使土壤具有一定的保肥性。
二、土壤的有机组成 1.原始组织：包括高等植物未分解的根、茎、叶；动物分解原始植物组织，向土壤提供的排泄物和死亡之后的尸体等。 土壤有机部分的最初来源 2.腐殖质：有机组织经由微生物合成的新化合物，或者由原始植物组织变化而成的、比较稳定的分解产物，呈黑色或棕色，性质上为胶体状（颗粒直径<1μm）。 具有极强的吸持水分和养分离子的能力，少量的腐殖质就能显著提高土壤的生产力。
高等地球化学
高等地球化学读书报告 关键词：地球化学研究方法同位素 摘要：主要介绍了地球化学的研究方法，研究领域以及解决的一些问题，着重介绍了同位素地球化学。 地球化学是研究地球的化学组成、化学作用和化学演化的科学，它是地质学与化学、物理学相结合而产生和发展起来的边缘学科。作为一门独立的学科，地球化学的研究对象是地球中的原子，研究地球系统中元素及同位素的组成，元素的共生组合和赋存形式问题，元素的迁移和循环，地球的历史和演化。其学科特点是研究的主要物质系统是地球、地壳及地质作用体系。着重研究地球系统物质运动中物质的化学运动规律。研究原子的自然历史，必然联系到元素自身的性质及其所处的热动力学条件。与有关学科密切结合和相互渗透，使得地球化学的研究范畴不断扩大，并繁衍出众多分支学科。运用学科自身的知识、理论、研究思路和工作方法研究矿产资源、资源利用以及农田、畜牧、环境保护等多方面的问题。我国地球化学工作主要开始于20世纪50年代，最初是进行大规模的土壤分散流和基岩地球化学测量。20世纪80年代至今，随着我国地球化学专业队伍的迅速扩大，一批新的地球化学研究所和研究中心相继建立，并建立了一批具有先进测试设备和技术的实验室和计算中心。成矿作用地球化学、勘查地球化学、同位素地球化学、微疾元素地球化学、实验地球化学、环境地球化学、有机地球化学以及陨石化学、宇宙化学、岩石圈地球化学等多领域的研究已全面展开，目前我国地球化学研究已逐渐进入到与国际合作研究并同步发展的阶段。 一．基本内容 地球化学主要研究地球和地质体中元素及其同位素的组成，定量地测定元素及其同位素在地球各个部分(如水圈、气圈、生物圈、岩石圈)和地质体中的分布；研究地球表面和内部及某些天体中进行的化学作用，揭示元素及其同位素的迁移、富集和分散规律；研究地球乃至天体的化学演化，即研究地球各个部分，如
矿床学研究方法
成矿物质来源及其研究方法开发矿产资源方面的成就, 现在比以往任何时候都更加依赖于对地球化学异常实质的 认识, 地化异常表现为金属的局部富集, 即所谓的金属矿床。从这个公认的原则中可以看出, 必须解决三个基本的问题:金属及其伴生元素是从哪里来的, 它们是怎样、通过什么样的途径迁移到地壳中来的多在什么地方、什么条件下它们停止了迁移, 从而留下了有价值的东西。换言之, 需要重视一般成矿作用的三个部分: 成矿物质的来源, 这些物质的迁移以及这些物质的堆积。研究成矿物质来源可以通过多种途径来解决，其中包括地质学方法、稳定同位素地球化学、矿物包裹体地球化学、稀土元素地球化学和成岩成矿模拟实验等方法。 大多数学者都承认, 含矿接液原则上可能来自冷却了的岩浆, 或者来自沉积岩和火山 一沉积岩(这些岩石中分散的金属在变质作用过程中得以富集), 或者来自地球的深部—上 地慢。在分析现有资料(包括作者在不同矿区工作过程中所取得的资料) 的基础上,我们试图对上述各种成矿物质来源作出评价。 一．成矿物质来源与含矿建造 现代矿床学研究表明，多数矿床，尤其是非成岩矿产矿床都具有成矿物质多来源的特征，重视成矿物质多来源是矿床学地球化学的研究趋势。成矿物质来源对探讨矿床成因、成矿规律以及指导地质找矿具有较大的理论和实际意义。同时研究发现，许多矿床成矿作用具有复合成矿的特点，常不是一次成矿作用完成的，而是经过了预富集到再富集成矿的多次地质作用完成的。我们把预富集阶段形成的成矿物质丰度较高的岩石组合称为含矿建造，含矿建造是包含一系列含矿岩石与非含矿岩石的岩石系列，包括沉积岩、变质岩和岩浆岩。含矿建造中有一部分是成矿元素的富集岩，一部分是具有与矿化有关的矿化剂元素[2]，如S、Cl、F、C等[1]。 而根据矿床学研究成矿物质来源分为直接来源与间接来源。直接由地幔岩浆、花岗岩浆或沉积介质提供成矿物质到矿床中的物质来源称为直接来源，由幔源、壳源固结岩石，即矿源层或矿源岩提供成矿物质所反映出的幔源或壳源来源特征，称为间接物质来源。 对于成岩矿产成矿物质来源可能更多地反映直接物质来源，而对于非成岩矿产，由于其经过多次富集成矿，其物质来源特征可能更多反映间接物质来源[4]。 1.成矿元素（“矿质”）的来源
生物地球化学性疾病单选题第一套
生物地球化学性疾病单选题第一套 一、单项选择题 1．地方性甲状腺肿的好发年龄是（） A．0～10岁 B．15～20岁 C．25～35岁 D．40～50岁 E．55～65岁 2．碘是人体必需微量元素，在无外来含碘的食物下，水碘含量可用于衡量当地居民摄碘量，当饮水碘含量低于多少时，可有碘缺乏病的流行（） A．<1μg/L B．<5μg/L C．10μg/L D．20μg/L E．50μg/L 3．当碘摄入量低于多少时可发生碘缺乏病的流行（） A．5μg/d B．20μg/d C．40μg/d D．75μg/d E．150μg/d 4．下列关于砷"三致"作用的描述，不正确的是（） A．目前尚未见砷对人的致畸胎作用的流行病学调查报道 B．短期体外筛检实验从不同水平、不同角度证明了砷具有较强的致突变作用 C．砷致人类癌症的内在理论基础是体细胞突变学说 D．动物实验结果显示砷具有致癌作用 E．WHO已将砷定为确认致癌物 5．在下列症状中哪一条不是慢性地方性硒中毒的特异性表现（）A．毛发脱落 B．指甲脱落 C．皮肤湿疹 D．脚趾干性坏疽
E．运动障碍 6．下列哪种作物中含硒量较高（） A．小麦 B．玉米 C．水稻 D．大蒜 E．黄豆 7．地方性氟中毒发病明显增加一般在（）A．6岁以后 B．16岁以后 C．26岁以后 D．36岁以后 E．46岁以后 8．下列哪种症状不是慢性砷中毒的特异性表现（）A．皮肤色素代谢异常 B．掌跖部皮肤角化 C．末梢神经炎 D．乌脚病 E．麻痹性震颤 9．在下列因素中哪一条不是克山病的致病原因（）A．环境硒水平过低 B．柯萨奇病毒感染 C．营养素失衡 D．环境硒水平过高 E．真菌污染粮食 10．3价砷在机体内蓄积量较高的组织是（）A．肝脏 B．毛发、皮肤 C．肺、脾 D．肠、胃 E．肾脏 11．不易受镰刀菌污染的粮食是（） A．小麦 B．玉米
矿床地球化学结课作业(原著-可直接交)
中国地质大学（北京） 课程期末考试 作业
矿床地球化学作业（一） 根据下列给定的火山岩岩石化学数据计算火山岩的特征参数，并作出图解，分析火山岩岩石系列和形成环境（参考岩石矿床地球化学教材第三章计算方法）。 原数据中火山岩岩性有流纹斑岩、杏仁状流纹斑岩、角砾岩和硅化角砾岩。共有样品18个，数据包括样品全分析与部分微量元素。全析中大多样品SiO2含量大于63%，样品岩性以流纹岩为主。 根据样品全分析数据计算出的火山岩的各类特征参数如表1表示，先将样品数据进行CIPW 标准矿物计算，其中氧化铁调整方法为TFeO=FeO+0.8998Fe2O3，所计算出的标准矿物均为重量百分含量，则可得出各矿物分异指数(DI) = Qz + Or + Ab + Ne + Lc + Kp。其中固结指数为(SI) =MgO×100/(MgO+FeO+F2O3+Na2O +K2O) (Wt%)。里特曼指数算式为σ43=(Na2O+K2O)^2/(SiO2-43)，据表里特曼指数多位于1.8-3.3显示为钙碱性，由于原岩多数SiO2含量较高，里特曼指数确定出的钙碱度准确度差。碱度率(AR) =[Al2O3+CaO+(Na2O+K2O)]/[Al2O3+CaO- (Na2O+K2O)] (Wt%)，当SiO2>50%, K2O/Na2O大于1而小于 2.5时, Na2O+K2O=2*Na2O，本例以碱度率对样品碱度进行判别，由表可知，杏仁状流纹斑岩的碱度率都为1-3，显示钙碱性，流纹斑岩为3.3-5显示出弱碱性。 图1 样品SiO2-K2O+Na2O 图解 Pc－苦橄玄武岩；B－玄武岩；O1－玄武安山岩；O2－安山岩；O3－英安岩；R－流纹岩；S1－粗面玄武岩；S2－玄武质粗面安山岩；S3－粗面安山岩；T－粗面岩、粗面英安岩；F－副长石岩；U1－碱玄岩、碧玄岩；U2－响岩质碱玄岩；U3－碱玄质响岩；Ph－响岩；Ir－Irvine 分界线，上方为碱性，下方为亚碱性。
生物地球化学答案分析解析
1-2 Origins 1. How is the nitrogen cycle coupled (or linked) to the carbon cycle? In other words, how is the carbon cycle important in driving some components of the nitrogen cycle?氮循环跟碳循环的联系（1-8图） 总体来说碳循环为氮循环提供物质（分子骨架）和能量。植物吸收矿质态氮合成自身物质，在这个过程中需要碳为其提供分子骨架以及氮吸收同化过程中需要碳为其提供能量。另外在土壤中有机氮的矿化、硝化和反硝化过程中微生物都需要碳为其提供能量。因此碳氮循环式紧密联系在一起的 2. What is the average oxidation state of carbon in soil organic matter?土壤有机碳平均氧化态值1.11 3. Where does the energy (or electrons) that drive the process of denitrification come from?反硝化过程所需能量或电子来源1-12二价铁，硫，硫化氢 4. Where does the energy that drives the process of N-fixation by rhizobia bacteria on legume plants come from?豆科植物根瘤菌固氮能量来源（1-15表）光能利用菌能量来源光照，无机营养菌来源无机营养，异养菌来源有机碳 5. Which form of nitrogen contains more energy for metabolic processes, NH4+ orNO3-? How did you make your decision?哪种形式的氮包含代谢更多的能量NH4+ or NO3-？为什么？NH4+ 1.10 因为NH4+是一种电子供体，NO3一般作为一种电子受体，还原性化合物（富含电子的电子供体）比氧化性物质含有较高的能量。另外一方面，NO3在被植物利用的过程中需要首先转换成NH4+在用于有机质的合成，这一过程也需要一部分能量。 6. Rank the following electron acceptors in terms of the energy available to organisms when they are used in the oxidation of soil organic matter. 土壤有机碳氧化态生物可用能量电子受体排序(#1 = most energy; #6 = least energy)_2_ NO3 __6_CO2 _1_ O2 _4 Fe3+ _3_Mn4+ _5_ SO41-14
生物地球化学作业
举例说明碳循环与气候反馈的过程和机理。 1.碳循环 碳循环：是指碳元素在自然界的循环状态。碳循环是地球系统物质和能量循环的核心，是地圈－生物圈－大气圈相互作用的纽带。 1.1 全球碳库分布与碳储量 《联合国气候变化框架公约》(UNFCCC)将温室气体“源”定义为向大气中释放温室气体的过程或活动, 温室气体“汇”为从大气中清除温室气体、气溶胶或温室气体前体物的过程、活动或机制。全球碳循环的源与汇是以大气圈为参照系, 以从大气中输出或向大气中输入碳为标准来确定。全球碳源与碳汇分布极为普遍, 由陆地到海洋、由耕地到森林、由自然界到人类社会等都存在碳源与汇。 地球上最大的两个碳库是岩石圈和化石燃料，含碳量约占地球上碳总量的99.9%。这两个库中的碳活动缓慢，实际上起着贮存库的作用。地球上还有三个碳库——大气圈库、水圈库和生物库。这三个库中的碳在生物和无机环境之间迅速交换，容量小而活跃，实际上起着交换库的作用。 碳在岩石圈中主要以碳酸盐的形式存在；在大气圈中以二氧化碳和一氧化碳的形式存在；在水圈中以多种形式存在；在生物库中，则存在着几百种被生物合成的有机物。在大气中，二氧化碳是含碳的主要气体，也是碳参与物质循环的主要形式。在生物库中，森林是碳的主要吸收者,它固定的碳相当于其他植被类型的两倍。森林又是生物库中碳的主要贮存者,贮存量大约为4.82×1011吨，相当于目前大气含碳量的2/3。 1.1.1 岩石圈中的碳 地壳岩石中平均含有0 .27 %的碳, 约有6 .55 ×1011 GtC , 其中73 %是以碳酸盐岩(海相碳酸盐岩、沉积碎屑岩中碳酸盐胶结物以及泥质岩中碳酸盐矿物)和幔源碳的形式存在, 其余部分以石油、天然气、煤等各种有机碳形式存在。在各种内外营力作用过程中(如脱碳气、氧化、热裂解、微生物降解等), 碳以水溶气相、油溶气相、连续气相、连续液相等各种形式迁移或转化, 最终以CO2 等气体形式通过地下水、油(气)田、地热区、活动断裂带和火山活动不断地释放出来, 或者储存在沉积地层中成为CO2 气田。 尽管地质碳库是最大的碳库, 但其中储存的绝大多数的碳不参与全球的碳循环。除了人类大规模的矿产和燃料开采, 使岩石圈储存的碳得以释放, 并 直接影响全球碳循环平衡外, 岩石圈的碳的活动一般只对地球的局部产生影响(如火山喷发引发区域的CO2 浓度升高)或者只会在较大的时间尺度内(千年以上)发生作用。 1.1.2 岩溶作用过程中的碳循环 岩溶碳循环是全球碳循环的重要一环, 全球陆地碳酸盐岩体碳库容量估计近1 ×108GtC , 分布面积为2 .2 ×107 km2 。碳酸盐的产生与地质历史时期的大气、气候、水热和生物环境条件密切相关, 它是过去全球碳循环方向和强度变化过程中被固化的部分。岩溶作用是岩溶水系统内可溶岩、水、空气、生物界面之间的地球化学场上能量、物质交换的表现及结果, 在岩溶作用过程中存在CO2 -H2O -碳酸盐岩三相动态平衡过程。碳酸盐岩的溶蚀过程是从大气中吸收碳的过程, 凝结钙华的过程是碳的排放过程。当大气中CO2 浓度降低时, 岩溶系统中将出现钙华凝结沉降, 并向大气中排放CO2 , 反之则吸收CO2 。在目前全球CO2 浓度普遍过高的状况下, 岩溶系统对碳的调节作用主要以吸收碳为主。 1.1.3 陆地生态系统中的碳
矿床地球化学读书报告
《矿床地球化学》 题目：《矿床地球化学》课程读书报告 教师：毛晓东教授 姓名: 张建军 学号：69 学院：核自学院 专业：核能与核技术工程 2011年12月15日
中国铜矿矿床类型 （一）中国铜矿床分类 矿床是指由地质作用形成的，有开采利用价值的有用矿物聚集体。地质矿业工作者为了研究矿床的成因和开发利用则进行矿床分类。中国铜矿床分类有文献记载的最早是丁文江（1917）将我国铜矿床划分为五种类型，其中将斑岩铜矿归入浸染型铜矿，并提出山西中条山铜矿产于“前寒武纪结晶岩中”，属“低品位浸染状矿石”。其后，朱熙人（1935）也讨论过我国铜矿类型和分布，并提出长江中下游和云南为我国铜矿有希望的产地。新中国成立后，对铜矿床的分类做了进一步地研究。1953年，孟宪民、宋叔和等研究了我国铜矿的成矿地质条件、分布情况，提出普查勘探方向，并按工业类型将我国铜矿床分成斑岩铜矿型、黄铁矿型、层状交代矿床、接触交代矿床、多金属含铜矿床、石英含铜矿脉、铜镍矿床、含铜砂页岩、自然铜矿型、钛钒矿脉、铜钴矿层等类型。1957年，谢家荣对中国铜矿床进行成因分类，划分为岩浆矿床、表生矿床、变质矿床等三大类，进而又分6类22式。1959年，郭文魁对我国铜矿工业类型及分布规律进行研究，并按各类型占有储量排列，提出中国铜矿工业类型划分为八大类：层状铜矿（东川式）、细脉浸染型铜矿、接触交代夕卡岩型铜矿、黄铁矿型铜矿、脉状及复脉带铜矿、铜镍矿床、含铜砂页岩、安山玄武岩中之铜矿等，八大类中又按矿石建造、金属组合、矿体形状及产状和矿化时代等又进一步划分若干亚类。 70年代以来，铜矿床的分类从单纯以产状、成因及工业类型划分，转向结合矿石商品价值、成岩成矿作用等综合研究进行铜矿床分类。其中有代表性的，郭文魁于1976年将我国铜矿床分为六大类：①与海相火山作用有关的铜矿床，进一步分为块状硫化物型铜矿（含铜黄铁矿型铜矿）及条带状浸染状铜矿两个亚类；②与基性-超基性岩体有关的铜镍硫化物矿床；③与中酸性火山-深成杂岩或浅成侵入岩有关的斑岩铜矿；④与中酸性侵入岩有关的夕卡岩型铜矿；⑤陆相沉积作用为主的铜矿床；⑥与海相沉积作用有关的铜矿（层状铜矿）。
生物地球化学循环
第7章 生物地球化学循环 思考题 1．土壤与岩石和生物有什么不同？ 2．什么是土壤肥力？影响土壤肥力的因素有哪些？ 3．土壤的基本组分有哪些？什么样的组分有利于提高土壤的生产力？ 4．土壤自然剖面包括哪些基本层次？各层有什么特点？ 5．简述土壤质地和土壤结构的差别与联系，以及它们对土壤肥力的影响。 6．说明土壤孔隙度的概念和计算方法，以及它与土壤质地的关系。 7．土壤温度状况受哪些因素影响？它的日变化和季节变化具有什么特点？ 8．什么叫土壤胶体？它如何实现土壤的供肥和保肥功能？ 9．解释土壤阳离子交换量和土壤盐基饱和度的含义。 10．什么叫活性酸度和潜在酸度？试述土壤缓冲作用的原理。 11．试述土壤酸碱度对土壤养分有效性的影响。 12．什么是土壤氧化还原反应？土壤中主要的氧化剂和还原剂有哪些？试述土壤氧化还原状况对土壤其他性质的影响。 13．简述土壤养分系统的基本组分及其对土壤养分状况的影响。 14．试述成土因素学说的主要内容。 15．试述土壤形成的一般过程和主要成土过程。 16．试述世界十大土壤类型（土纲）的主要特征及土地利用方向与问题。 17．什么是生态系统？它的组成成分有哪些？
18．什么是植物群落的季相和演替？演替有哪几种类型？ 19．简述光、温、水对植物生长发育的影响。 20．简述水热条件和海拔高度与植被分布之间关系的一般模式。 21．举例说明生态系统的营养结构、食物链和食物网的构成。 22．解释光合作用和呼吸作用的概念。从热力学角度看，光合作用的生成物对于生态系统有何重要意义？ 23．解释初级生产量、生物量和次级生产量的概念。分析全球各类生态系统的净初级生产量和生物量特征。 24．结合实例说明生态系统能量传递与转化的基本特征，以及“十分之一定律”的含义。 25．什么是生物地球化学循环？简述生物地球化学循环的图解模型。 26．解释储存库、周转率和周转时间的概念。 27．简述氧循环的过程，并说明氧循环与碳循环之间的关系。 28．简述碳循环的主要自然过程和人类活动对碳循环的影响及其控制途径。 29．简述氮循环的主要作用过程，并说明人类活动对氮循环的影响。 30．简述磷循环的过程及其非闭合的性质，并说明人类活动对磷循环的影响。 31．什么叫大地女神假说？它在解释地球表层环境形成与变化方面的主要观点有哪些？ 32．什么叫生物多样性？举例说明生物多样性丧失的主要原因和保护生物多样性的重要意义。 33．简述陆地生态系统主要类型的地理分布和基本特征，以及人类活动对它们的影响。
微量元素地球化学在岩石成因和成矿作用中的应用演示教学
关于微量元素地球化学的读书报告 (021111班2011100---- ---) 一微量元素基本概念 微量元素(minor elements)依不同学者给出了不同的定义。盖斯特(Gast, 1968)定义微量元素“不作作系内任何相主要组份存的非化学计量的分散元素”。按此定义微量元素是相对的，在一个体系中为微量元素，而在另一个体系中可能为常量元素。有人从热力学角度来定义微量元素：在研究的对象中元素的其含量低到可可近似地用稀溶液定律来描述其行为，则该元素可称为微量元素。一般的，将地壳中除O、Si、Al、Fe、Ca、Mg、Na、K、Ti 等9种元素（它们的总重量丰度占99％左右）以外的其它元素统称为微量元素，它们在岩石或矿物中的含量一般在1％或0.1％以下，含量单位常以10-6或10-9表示。 开始的研究主要集中在了解和查明微量元素在陨石、地球及其各层圈以及各类地质体中的分布、丰度及其规律，而后认识到微量元素作为一种示踪剂或指示剂，研究成岩成矿作用，如岩石类型划分，原岩恢复、成岩成矿的物质来源和物理化学条件微量元素的特殊的地球化学性质，同时可以利用热力学的有关理论，建立微量元素地球化学模型，对成岩和成矿的熔融和结晶作用过程进行定量理论计算，使微量元素地球化学有自己的特殊的研究方法和理论体系。在地球化学中最大量和最主要的应用集中表现为：利用微量元素的组成、相互关系等特征作为各类岩石、矿石的成因类型的“指纹元素”，并进一步利用微量元素来探讨和指示地质、地球化学过程。 二微量元素在成岩过程中的化学示踪作用 1.1微量元素地球化学对和组合关系图解 在将微量元素资料用于地球化学问题研究时，常将两个元素的关系、或将两个元素比值的关系、或两组元素和比值的关系进行对比，可统称为微量元素对，或微量元素地球化学对。一般说来，微量元素对常常是地球化学性质相近的元素，如Nb/Ta，Zr/Hf，Sr/Ba，Th/U，Cr/Ni，Cl/Br等，也可以其中一个是主元素，另一个是与其他化性质相似的微量元素，如K/Rb，Mg/Li，Ca/Sr，Fe/V，Al/Ga，S/Se等。前述各单个稀土元素比值（如La/Ce）也常用作元素对。 应该根据研究目的选择不同的元素对。如研究岩浆形成机制和过程鉴别要选择分配性质相同或相反的元素对，如Ba/Nb，Nb/Th，以及Ce－Ni，Cr－Ta等。要讨论氧化、还原状态，要选择变价元素对，如Fe2+/Fe3+，V3+/V5+，Eu2+/Eu3+，以及Mn/Mg等。要研究岩体剥蚀深度，要选择元素浓度随深变而增减的，如Li/Sc，Rb/Bi，Sb/Bi等。而要进行变质岩原岩恢复，则需选择对变质作用较稳定的元素，如Zr/Ti，Zr/Ni，Cr/Ti，Zr/Mg等等。有时为了
矿床地球化学
矿床学 1，矿床地质学； 2，矿床地球化学； 3，矿床（田）构造学； 4，包裹体地质学及包裹体地球化学； 5，生物成矿及矿床有机地球化学； 6，实验矿床学； 7，矿产经济学； 8，矿产资源的可持续发展。 《矿床地球化学》 中国科学院矿床地球化学开放研究实验室著 1997年地质出版社 全书共分20章，538页，总计82，7万字，售价60元 图书馆编号：P61 4 第一部分：阐述矿床地球化学的研究内容和研究动向 由绪论、第一章和第二章组成； 第二部分：论述矿床地球化学各个领域的基本理论及其在矿床研究中的应用 由第三章--第十四章组成； 第三部分：介绍矿床地球化学的研究方法及相应实例 由第十五章--第二十章组成； 绪论： (作者：涂光炽) 地球化学是研究地球和部分天体化学组成、化学作用和化学演化的科学，矿床地球化学为成矿作用的地球化学。 1，矿床地球化学发展的国际概况： ①深钻和超深钻所揭示的若干与成矿作用有关的重要成果：原苏联在其北缘科拉半岛打了一口世界已知最深的井，深12km，论证了此区太古宇在变质时，古地温梯度为现在的5-7倍，即为150-210℃/km ，这无疑对当时的成矿作用有影响； ②洋底现代成矿作用观察：70年代后，通过深海潜水器在红海、太平洋中脊、大西洋中脊、印度洋中脊和冲绳海槽直接观察到了洋底现代进行的成矿作用—烟囱—热水沉积矿床； ③成矿理论对发现超大型矿床所起的作用：奥林匹克坝④新矿床类型的发现：南澳奥林匹克坝铜金矿床新类型； ⑤对若干矿床类型进行了系统深入的地球化学研究： 2，矿床地球化学的若干重要生长点： 学科生长点指带有突破性的新的理论或见解。生长点的提出可以带动整个学科向前发展。每个学科在其向前迈进的过程中都会提出若干有别于其他学科的生长点。 ①多成因论：指矿床在成矿物质来源、成矿作用和成矿过程等方面不是单一的，而是多种的； ②金属、非金属和盐类矿床、煤、石油、天然气等矿产资源之间的有机联系； ③成矿作用的演化：成矿作用的时间、空间演化。 3，矿床地球化学近期开展的的若干重大科研课题：
微量元素地球化学的应用
微量元素在成岩成因和成矿成因研究中的应用 姓名:叶勃 学号: 班级024121
微量元素在成岩成因和成矿成因研究中的应用 前言 人类活动所能涉及的地壳主要是由92种化学元素组成.其中元素O、Si、Al、Fe、Ca、Na、K、Mg和Ti九种元素占据地壳和地幔的99%，其余83种元素只占1%，然而正是这1%的元素给人类的发展提供了丰富的物质基础——矿产资源。随着人们对微量元素性质的逐步认识，人们发现微量元素在成岩成因和成矿成因上有重要的作用。这次读书报告,我读了《微量元素地球化学及其应用》（戴塔根刘汉元著）以及相关的文献。 第一章何为微量元素 微量元素是指自然界除了主量元素外，丰度低于0.1%，在体系中不作为任何相的主要成分，浓度低到服从稀溶液定律的元素。在地球化学研究中，习惯上微量元素不记入矿物分子式中。 微量元素与主量元素是相对的，根据研究对象的不同而存在差别。例如，锆石中的Zr通常属于微量元素，但是在锆石中，它属于常量元素。 微量元素存在的三个形式：在矿物快速结晶过程中陷入囚禁带内、在主晶格的间隙缺陷中和在固溶体中以类质同像替代主要元素的原子或离子。 为微量元素地球化学做出最大贡献的人是能斯特，他提出能斯特分配定律，不仅将地学与化学联系起来，更重要的是他将地球化学由定性研究引向定量研究，打开了研究微量元素地球化学的大门。根据能斯特分配定律，我们引进了分配系数为组数i在两相（α和β）之间的质量浓度比值。 同时，因为元素的地球化学，或者行为往往受到多个矿物的影响，通常为矿物集合体，所以，我们引入总分配系数的概念，它是微量元素在各矿物相与熔体间简单分配系数与矿物相含量的加权之和。
矿床地球化学
同位素地球化学 在地学研究中的应用 院（系）资源与环境学院 专业班级矿物S152 姓名毛俊 学号201571342
同位素地球化学 在地学研究中的应用 摘要：同位素地球化学研究进展显著,在地学研究中被广泛应用,目前主要应用于以下三个方面: 1.地质过程物理化学条件和环境指示; 2.同位素地质定年; 3.地球化学示踪.本文从综述的角度对同位素应用的理论基础、研究方法和应用及现状进行了较详细的阐述,并指出新的同位素Si、Li、B、Cl及过渡族Cu、Zn、Fe同位素的重要意义及其应用前景 关键词：同位素地球化学；地质学；地球化学示踪； 1 概述 同位素地质应用是同位素地球化学的重要组成部分和研究的目的。随着放射性现象的发现,同位素的分析逐渐被建立为独立的研究领域。作为独特的示踪剂和形成环境和条件的指标,同位素组成已广泛的应用到陨石、月岩、地球火成岩、沉积岩、变质岩、大气、生物、海洋、河流、湖泊、地下水、地热水及各种矿床的研究。通过研究同位素在地质体的分布及在各种地质条件下的运动规律来研究矿物,岩石,矿床等各个领域,成为解决许多重大地质地球化学问题的强大武器。
地球的历史是一个由大量地质事件构成的漫长的时间序列,它具有灾变和渐变相间,分阶段循环叠加,总体呈单向发展的特征,我们在认识这一复杂的过程时,主要依据能保留事件踪迹的证据。同位素的迁移活动寓于地质作用之中,地质事件对核的影响有可能跨越后期作用而被保留下来,因此同位素组成上的变异常常能提供最接近事实的证据并且取得了显著的成绩。 1.1同位素地球化学的发展现状 同位素的丰度和分布的研究正处在一种飞跃的状态中。在以往短短的不到一百年的时间里,自从应用这种新的方法得出初步的解释以来,已经取得了非凡的 成果,解决了争论了上百年的南非南德斯金矿的成因等一系列重要的问题,也有 大量的数据和文章面世,理论基础逐渐完善,实验技术的不断发展使得至今为止 急剧的发展仍然在继续进行着,并不断与其它学科相互渗透形成新的学科分支, 如宇宙同位素地球化学、环境同位素地球化学等。因此,同位素地球化学已远非局限于研究地球及其地质现象,而是扩大到太阳系的其它星体和其它学科领域。并发展到各个领域中。显然地质学已进入到一个新的时期,即同位素时期。 1.2同位素地球化学的研究对象和任务 同位素地球化学也有人称为核素地球化学、核地球化学或同位素地质学。它是地球化学向更深一个层次发展而产生的一门新分支学科,其研究对象是自然界尤其是地质作用和地质体中同位素的丰度及其演化规律。K. Rankama(1950, 1954)曾指出, “同位素地球化学是利用元素的稳定和不稳定同位素及共在丰度上的变
全球生物地球化学循环研究的进展_庄亚辉
第4卷第1～2期1997年3月 地学前缘(中国地质大学,北京) Earth Science Frontiers(China Univ ersity of Geos ciences,Beij ing) Vo l.4No.1～2 Mar. 1997 全球生物地球化学循环研究的进展 庄亚辉⒇ (中国科学院生态环境研究中心,北京2871信箱,100085) 摘 要 简要介绍了全球元素生物地球化学循环研究的新进展。首先说明几十年来生物地球 化学循环研究重点的转变,其次分析了当前研究的特点,这就是多层次地(时空及生态系统)进 行实验和数学模拟并外推至全球,比经典的循环研究要细致得多。经典研究往往只是将定位点 上的结果简单地外推到区域甚至全球。最后有选择地阐述了生物地球化学循环各领域(源、汇、 转化过程、测量方法、模式等)内的发展趋势与热点,其中主要有农业生态系统含碳、氮痕量气体 的源、遗漏的碳汇、碳、氮、硫、磷间的耦合作用、同位素丰度比及指示物的应用和氧化亚氮和甲 烷释放模式。 关键词 生物地球化学循环 释放源 汇 传输及转化过程 痕量气体测定 过程模拟 CLC P593,Q14,P69 全球生物地球化学循环是研究元素的各种化合物在生物圈、水圈、大气圈、岩石土壤圈各储库之间的迁移和转化。除了各种物理、化学、生物过程与通道的研究外,还包括其源、汇、通量、储库及模式研究〔1〕。在50年代以前,经典的元素循环是以自然界的生物地球化学过程为对象的〔2～3〕,二次世界大战结束后,大量的核试验引起人们对人工核素的全球沉降和迁移过程的关注。60～70年代工农业的发展带来了化肥、农药、洗涤剂和重金属的全球性污染。在国际科联环境科学问题委员会(SCOPE/ICSU)的倡导下,开展了全球碳、氮、硫、磷和重金属的生物地球化学循环的研究〔4～6〕。80年代以来,国际地圈生物圈计划(IGBP)以及其它许多的国际全球科研计划针对人类活动引起的系列全球变化,例如温室效应、臭氧层破坏、海平面升高、森林锐减、土地退化等进行研究。这些问题均与元素循环有关,因此给碳、氮、硫、磷生物地球化学循环的研究带来了新的推动力和新的研究内容,使元素循环研究进入一个新的阶段〔7〕。1987年,美国地球物理学会为此专门出版了Global Biogeochemical Cycles学术刊物,刊登此方面的新成就。 由于篇幅限制,本文只讨论碳、氮、硫、磷四个元素的一些新进展,分别介绍生物释放源、汇、转化传输机理、实验方法及模式的前缘内容、热点与趋势。但这并不意味着其它元素不重要。例如,人们已认识到卤素元素生物地球化学的循环对全球变化的影响,氧循环(也就是水循环)的重要性更是毋庸置疑的。 ⒇ 收稿日期:1996-07-08 修改稿收到日期:1996-11-30 作者简介:庄亚辉,男,1930年生,研究员,环境化学博士生导师,国际科联环境问题委员会中国委员会委员,从事氮、硫氧化物的活化与转化以及碳、氮、硫痕量气体释放源的研究。 本研究受美国国家科学基金会1995～1997年项目、国家自然科学基金委员会化学部课题、国家自然科学基金委员会跨学部项目、中国科学院环境科学委员会及资源环境局重大科技项目基金资助。
微量元素地球化学期末作业培训课件
西藏阿里多龙地区中侏罗统碎屑沉积岩的地球 化学特征及其构造环境分析 学号：120110100 姓名：胡维云专业：构造地质学 前言 班公湖—怒江成矿带西段位于西藏自治区西北部的阿里地区境内，跨班公湖—怒江缝合带南北两侧，由于仅开展过 1∶25 万区域地质调查、1∶20万区域化探等少量基础地质工作，是西藏地质工作程度最低的地区之一。近年来该成矿带内资源评价工作取得了突出的进展，多龙超大型斑岩铜金矿床和嘎尔穷、嘎拉勒、弗野、材玛等大型矽卡岩型铜铁多金属矿床的相继发现与评价，揭示出班公湖—怒江成矿带成矿条件优越，找矿潜力巨大。关于班公湖—怒江结合带所代表的特提斯洋盆的性质，打开、闭合的时限和多龙大型矿集区的构造背景、成矿作用，不同的学者存在很大的争议。目前，己有许多资料证明了该带代表了一个已消失的具有一定规模的洋壳盆地。王恒忠等（2005）认为班公湖--怒江缝合带内的早白奎世OIB型火山岩是班公湖—怒江洋盆演化晚期的洋岛(塔仁本区早白垩世OIB型玄武岩(主要依据于上覆灰岩中化石时代))；而张玉修等（2004）研究认为该套玄武岩是早白垩世冈底斯弧弧后盆地的产物。 一、研究目的及意义 拟通过研究多龙地区中侏罗统地层的岩石类型及组合特征和岩石地球化学特征，分析该地区中侏罗统地层形成的大地构造环境，为正确认识多龙超大型斑岩铜金矿床的成矿地质背景和结合带的演化提供了新的线索。 二、研究区地质背景 构造位置上，多龙地区处于班公湖—怒江缝合带北侧, 羌塘地块的南缘；地理位置上处于西藏自治区阿里地区。该区构造以断裂为主，呈近东西向带状断续展布。断裂构造主要表现为一系列走向近东西向且大致平行的北倾逆冲断层，并控制着地层和岩浆岩的分布。沿构造-岩浆带，大规模的岛弧火山活动发生在中—晚侏罗世，形成燕山早期陆缘火山弧，为一套含大量火山碎屑岩的以安山质为主的玄武—安山—流纹岩组合，火山作用晚期岩浆成分向碱性演化，以陆相中心式喷发为主，兼具熔岩溢流（西藏自治区区域地质志，2000）。岩浆的深成侵入作用发生在早白垩世至晚白垩世早期，以中酸性幕式侵入为特点，岩体一般呈岩珠或小岩基沿东西向呈带状分布，岩性主要有石英闪长岩、花岗闪长岩、二长花岗岩、似斑状花岗岩及花岗斑岩，年龄在70—140Ma之间（西藏自治区区域地质志，2000）。研究区地层主要为晚三叠统的日干配错组、中侏罗统的曲色组一段、色哇组、，早白垩统的美日切组，新近系中新统的康托组、更新统和全新统。地层属羌塘—昌都地层区内的羌南地层分区之多码分区，出露宽度大于10km。 三、研究依据 据现有资料研究表明：砂岩的TFe2O3+MgO、TiO2含量，以及Al2O3/SiO2、K2O/Na2O 和A12O3/(CaO+Na2O)等比值具有显著的构造背景差异，因而成为其形成的大地构造环境判别的重要参数(Bhatia，1983)。Roser等人(1986)认为，K2O/Na2O值与SiO2值可有效地示踪砂岩形成构造环境，并编制了构造判断图解。在Bhatia(1983)提出的TiO2-TFe2O3+MgO图解，Roser和Korsch（1988）提出了区分物源区是铁镁质的、中性的或长英质火成岩和石英沉积
地球化学的重要性
学习地球化学的重要性 地球化学是研究地壳，地球以及太阳系各层次天体的化学组成，化学作用与化学演化的科学，它研究地球及宇宙中元素与核素的起源，分布，相互作用，迁移与聚集的规律与演化历史（欧阳自远，2001）。 为什么学习地球化学？学习地球化学有一下四点原因: 一，揭示自然奥秘 通过直接采样分析，光谱分析，分析研究宇宙射线等手段研究太阳系的元素丰度，以求探索元素起源的理论依据，解释各类天体的演化过程。1980年美国诺贝尔物理奖获得者L.W. Alvarez教授等在距今6500万年前的白垩系—古近系界线层中发现了铱异常，并提出了陨石撞击地球引起恐龙等生物大量绝灭的假说，就是利用了地球化学的方法（徐正，1990）。 二，寻找矿场资源 1941年,前苏联的Ye.A.Sergeev出版了《地球化学探矿法》一书这是对苏联在这之前5~6年中所进行的这项工作的总结。美国地质调查所于1948年成立了地球化学探矿研究中心，广泛开展了野外及室内研究工作。20世纪50年代是各发达国家纷纷成立地球化学研究机构的时期，中国地球化学探矿研究室是1952年建立的(首次实验在1951年)。法国的化探研究机构是在1955年建立的而德国和意大利建立得还要晚一些。50年代是地球化学方法扩大应用并开始取得显著找矿效果的时期H.Bloom研制的冷提取方法在许多勘查与矿业公司得到了广泛的应用。60年代是勘查地球化学迅速发展成长的时期。H.E.Hawkes与J.S.Webb 于1962年出版了《矿产勘查的地球化学》一书系统阐述了勘查地球化学的理论体系与方法学。勘查地球化学在70年代进入了它的全盛时期，美国和加拿大根据世界铀矿资源紧缺的情况分别制定了全国性的铀矿资源普查计划。A.A.Beus和S.V.Grigorian矿床地球化学勘查方法英译本在1977年的出版是勘查地球化学发展史上的又一个重要的里程碑。中国的地球化学图上的信息与质量都是其他国家不能相比的，80年代是勘查地球化学在找金矿上开始取得重大突破的时期，西方学者研制了堆浸分析技术(BLEG)在实验室中称取数百克样品。80年代勘查地球化学的另一个具有里程碑意义的重大事件是1988年初联合国教科文组织国际地质对比计划(IGCP)批准了国际地球化学填图研究项目(IGCP 259 项目) 。90年代的进