地球化学
地球化学技术在勘查中的应用与前景展望

地球化学技术在勘查中的应用与前景展望地球化学技术是一种综合利用地球化学、地质学、环境科学等相关学科知识和方法,通过对地球表层物质的成分、结构、性质及其变化规律的研究,来揭示地球内部构造、矿产资源分布、环境污染等信息的一门技术。
地球化学技术在勘查中的应用已经取得了显著的成果,并且具有广阔的前景。
首先,地球化学技术在矿产资源勘查中发挥着重要作用。
通过分析矿石、岩石和土壤样品中的元素含量和组成,可以确定矿床的类型、规模和储量等关键信息。
例如,通过对矿石中金属元素的分析,可以判断出金矿床的存在与否,并进一步评估其开采潜力。
此外,地球化学技术还可以帮助确定矿床的成因和演化过程,为矿床的勘探和开发提供科学依据。
其次,地球化学技术在环境监测和污染治理中具有重要意义。
随着工业化进程的加快和人类活动的增加,环境污染问题日益突出。
地球化学技术可以通过分析土壤、水体和大气中的有害物质含量,评估环境污染的程度和影响范围。
同时,地球化学技术还可以追踪污染物的来源和迁移路径,为环境治理提供科学依据。
例如,通过对土壤中重金属元素的分析,可以确定污染源,并制定相应的治理措施。
此外,地球化学技术在水资源勘查和管理中也发挥着重要作用。
水是人类生活和经济发展的基础资源,而地球化学技术可以通过分析水体中的溶解物质、微量元素和同位素组成,判断水源的类型、水质的优劣以及水资源的可持续利用性。
例如,通过对地下水中同位素的分析,可以判断水源的补给方式和水体的循环过程,为合理开发和管理水资源提供科学依据。
未来,随着地球化学技术的不断发展和创新,其在勘查中的应用前景将更加广阔。
一方面,随着分析技术的提高和仪器设备的更新,地球化学技术可以更加精确地分析样品中的元素含量和组成,提供更可靠的勘查数据。
另一方面,随着数据处理和模型建立技术的进步,地球化学技术可以更好地揭示地球内部构造、矿产资源分布和环境演变规律,为勘查工作提供更全面的信息。
总之,地球化学技术在勘查中的应用已经取得了显著的成果,并且具有广阔的前景。
地球化学专业英语词汇

地球化学专业英语词汇摘要:地球化学是一门研究地球及其组成、结构、演化和变化的自然科学。
地球化学专业的学习需要掌握一些基本的英语词汇,以便阅读和理解相关的文献、报告和数据。
本文根据地球化学的主要内容,将英语词汇分为以下几个部分:地球构造、岩石和矿物、地球化学过程、地球化学分析和方法、地球化学应用和专业术语。
每个部分给出了一些常用或重要的英语词汇,并列出了中文和英文的对照。
一、地球构造地球构造是指地球内部的结构和组成,以及它们之间的相互作用。
地球构造是影响地球表面形态和动力学的重要因素,也是地球化学研究的基础。
以下是一些与地球构造相关的英语词汇:中文英文地球Earth地核core内核inner core外核outer core地幔mantle上地幔upper mantle下地幔lower mantle地壳crust大陆地壳continental crust海洋地壳oceanic crust岩石圈lithosphere滑动圈asthenosphere板块plate板块运动plate tectonics板块边界plate boundary构造带tectonic belt构造单元tectonic unit构造环境tectonic setting构造活动tectonic activity二、岩石和矿物岩石和矿物是地球化学研究的主要对象,它们记录了地球历史上发生过的各种物理、化学和生物过程。
岩石是由一个或多个矿物组成的固态聚合体,根据形成方式可以分为火成岩、沉积岩和变质岩。
矿物是具有一定的化学成分和结晶结构的自然形成的无机固体。
以下是一些与岩石和矿物相关的英语词汇:中文英文岩石rock火成岩igneous rock沉积岩sedimentary rock变质岩metamorphic rock岩浆岩magmatic rock火山岩volcanic rock侵入岩intrusive rock喷出岩extrusive rock碎屑岩clastic rock化学沉积岩chemical sedimentary rock生物沉积岩biogenic sedimentary rock原生变质岩protolith metamorphic rock接触变质岩contact metamorphic rock区域变质岩regional metamorphic rock热变质岩thermal metamorphic rock压力变质岩pressure metamorphic rock矿物mineral晶体crystal晶面crystal face晶轴crystal axis晶系crystal system对称元素symmetry element对称性symmetry矿物学mineralogy矿物化学mineral chemistry矿物物理mineral physics矿物光学mineral optics三、地球化学过程地球化学过程是指地球内外发生的各种化学反应和物质迁移,它们造成了地球各部分的化学组成和同位素比例的差异和变化。
地球化学考试试题

地球化学考试试题一、选择题1.以下哪个元素是地球地壳中含量最丰富的?A. 铁B. 氧C. 钾D. 钙2.下列地质现象中,属于地球化学现象的是:A. 地震B. 风化C. 枯水期D. 洪水3.地球化学中,有机物主要由下列哪些元素组成?A. 硅和氧B. 碳和氢C. 铁和镁D. 钠和氯4.地球的内部结构中,地壳所占的比重约为:A. 10%B. 30%C. 50%D. 70%5.下列哪个地质时代的生物化石对石油的形成起到了重要作用?A. 寒武纪B. 泥盆纪C. 白垩纪D. 第四纪二、简答题1.请简述地球化学研究的对象和意义。
2.地球内部的火成作用是地球化学研究的重要内容,请简要描述火成岩的形成过程。
三、论述题地下水是地球化学研究的重要方向之一。
请就地下水的成因、分布、类型及其与地球化学循环的关系进行详细论述。
四、分析题某地区地表矿物成分的分析结果表明,该区域富含铝矿石。
请你根据地球化学知识,分析该地区可能存在的地质特征以及对该地区经济发展的影响。
五、综合题在地球化学循环中,岩石的风化作用是一个重要环节。
请你综合运用地球化学和地质学知识,分析岩石风化的过程、影响因素以及对地球生态系统的作用。
六、解答题请使用地球化学知识和实验数据,解释地球上碳循环的过程,并讨论人类活动对碳循环的影响。
七、实验题根据地球化学实验装置的原理,设计一个实验方案,观察水中溶解氧的浓度变化与水温的关系,并记录实验数据。
结语本文考试试题共包括选择题、简答题、论述题、分析题、综合题、解答题和实验题,涵盖了地球化学研究的各个方面。
希望通过这些问题的回答和分析,能够检验出对地球化学知识的全面掌握和应用能力。
祝各位考试顺利!。
地球化学解析生物地球化学循环过程

地球化学解析生物地球化学循环过程地球上的生物地球化学循环是一种重要的生态过程,它通过不断循环的能量和元素转化,维持着地球生态系统的平衡。
本文将通过地球化学的角度,解析生物地球化学循环的过程和机制。
一、碳循环碳循环是生物地球化学循环中最重要的一个环节。
地球上的生物体通过光合作用吸收二氧化碳转化成有机物,释放出氧气。
植物通过呼吸作用将有机物分解成二氧化碳,同时释放能量。
动物通过食物链摄取植物产生的有机物,将有机物分解成二氧化碳和水,并释放能量。
生物体死亡后,有机物会经过分解作用,将碳元素重新释放到环境中。
而某些有机物则会沉积在地下或海洋中,形成石油和石煤等化石燃料。
二、氮循环氮循环是生物地球化学循环中另一个重要的过程。
大气中的氮气不能被生物直接利用,但通过闪电和微生物固氮作用,将氮气转化成氨、硝酸盐等可供生物利用的形式。
植物通过根系吸收土壤中的氨、硝酸盐等形式的氮,合成氨基酸等有机物,然后通过食物链传递给动物。
动物排泄的尿液和粪便中含有氮,经过分解作用可再次还原成氨,供应给植物继续利用。
此外,在海洋中还存在氮沉降和浮游植物吸收等机制,使氮循环在陆地和海洋之间实现平衡。
三、水循环水循环是生物地球化学循环中不可或缺的一环。
太阳的热量使得地表水蒸发形成水蒸气,升至高空形成云,随后降雨或降雪回到地面,形成河流、湖泊和地下水。
植物通过根系吸收地下水,将其中的水分蒸散到大气中,同时释放氧气。
动物则通过饮水和饮食摄取水分,将其中的水分通过新陈代谢排出。
水循环不仅维持着生物体的生存,也将养分输送到各个地区,促进了生物地球化学过程的进行。
四、矿物元素循环除了碳和氮,其他的关键元素如磷、硫、铁等也在生物地球化学循环中发挥着重要作用。
这些元素在土壤、岩石、海洋中以无机盐的形式存在,被生物体通过摄取和吸收利用。
植物通过根系吸收土壤中的矿物盐,动物通过食物链摄取植物中的矿物元素。
当生物体死亡后,分解作用会将这些矿物元素重新释放到环境中,形成一个循环。
地球化学的研究内容

地球化学的研究内容一、地球化学是什么你有没有想过,地球上所有的东西,包括空气、水、土壤,甚至我们身边的岩石、矿物,它们是怎么形成的?这就是地球化学研究的核心。
简单来说,地球化学就是研究地球各个部分的化学成分、它们是如何相互作用的,反过来又如何影响地球的变化。
听起来是不是有点儿复杂?其实也不难,打个比方,地球化学就像是把地球当成一个大实验室,研究里面每种元素和物质如何“混搭”,最终成就了我们今天所看到的这个星球。
就像做饭一样,调味料不同,味道大不同,地球上的“食材”也都不是随便来的。
各个化学元素通过不同的组合,形成了我们生活中的一切。
二、地球化学的研究内容1.元素的分布地球化学最基本的研究就是各种元素在地球各个层次中的分布。
地球的“肚子里”有很多层,最外面是地壳,然后是地幔、外核、内核。
每一层的元素种类和比例都不一样,搞明白这些分布规律,不仅有助于我们理解地球的演化过程,还能帮助我们找到矿产资源。
比如,地球上哪里有金、哪里有铜、哪里有稀土,这些东西的分布,跟地球化学的研究密切相关。
你想想,如果你是个矿工,地球化学知识就像是你的“藏宝图”,指引你在哪里可以挖到宝贝,省得你东奔西走,浪费力气。
2.岩石与矿物的形成再说说岩石和矿物。
咱们生活中常见的岩石,比如大理石、花岗岩,这些其实都是化学反应的产物。
地球化学通过研究岩石和矿物的组成,弄清楚了这些物质的形成过程。
举个简单的例子,花岗岩是由石英、长石、云母这些矿物经过长期加热和压力作用形成的。
不同的岩石,它们的“化学成分”也能反映出地球内部的变化,了解了这些,我们就能知道地球的历史,甚至还能预测未来。
也就是说,岩石是地球历史的“化石”,它们的组成就像一本翻开的历史书,告诉我们地球过去发生了什么。
3.水圈与大气的化学咱们地球上,水和大气也不简单。
大家都知道,水是生命之源,可你知道水里含有的各种化学元素和物质,对地球的环境有多大的影响吗?比如,海水中含有丰富的盐分和矿物质,这些元素在不同的环境下,可能会被植物吸收,也可能被动物利用。
地球化学名词解释

1、克拉克值:是指元素地壳中重量百分含量。
2、浓度克拉克值:浓度克拉克值=元素在某一地质体中平均含量/元素的克拉克值,它反映元素在地质体中集中和分散程度,大于1说明相对集中,小于1说明相对分散。
3、元素的地球化学迁移:元素从一种赋存状态转变为另一种赋存状态,并经常伴随元素组合和分布上的变化以及空间位移的作用称为地球化学迁移。
4、元素的丰度值:每种化学元素在自然体中的质量,占自然体总质量(或自然体全部化学元素总质量)的相对份额(如百分数),称为该元素在该自然体中的丰度值.5、类质同象:某种物质在一定的外界条件下结晶时,晶体中的部分构造位置被介质的其它质点 (原子、离子、络离子、分子)所占据,结果只引起晶格常数的微小变化,而使晶体构造类型、化学键类型等保持不变的现象。
6、载体矿物和富集矿物载体矿物:载体矿物和富集矿物载体矿物是指岩石中所研究元素的主要量分配于其中的那种矿物。
但有时该元素在载体矿物中的含量并不很高,往往接近该元素在有时总体中的含量。
富集矿物是指岩石中所研究元素在其中的含量大大超过它在岩石总体中的含量的那种矿物。
7、元素的共生组合:具有共同或相似迁移历史和分配规律的元素常在特定的地质体中形成有规律的组合,称为元素的共生组合。
8、元素的赋存状态:也称为元素的存在形式、结合方式、相态、迁移形式等,指元素在其迁移历史的某个阶段所处的物理化学状态与共生元素的结合性质。
9、亲氧元素:是指那些能与氧形成强烈离子键化合物的元素,如K、Na、Si、Al 等,通常以硅酸盐形式聚集于岩石圈。
10、八面体择位能:任意给定的过渡元素离子,在八面体场中的晶体场稳定能一般总是大于在四面体场中的晶体场稳定能.二者的差值称为该离子的八面体择位能(OSPE). 这是离子对八面体配位位置亲和势的量度。
八面体择位能愈大,则趋向于使离子进入八面体配位位置的趋势愈强,而且愈稳定。
11、相容元素和不相容元素:在液相和结晶相(固相)的共存体系,如在岩浆结晶作用过程中,一些微量元素易以类质同像的形式进入造岩矿物晶格,称为相容元素,如Ni2+、Co2+、V3+、Cr3+、Yb3+、Eu2+等。
《有机地球化学》课件

将有机化合物分子电离成离子,通过测量离子的质量和电荷比来推断分子的结构和组成。
核磁共振光谱
利用核自旋磁矩进行研究,提供分子内部结构的详细信息。
X射线衍射
利用X射线与有机化合物分子相互作用,分析分子的晶体结构和分子间相互作用。
01
02
03
04
红外光谱
利用红外光与有机化合物分子相互作用,分析分子的结构和组成。
水体污染的有机地球化学治理方法
包括自然净化、生物处理和化学处理等方法,利用有机地球化学原理,降低污染物浓度,改善水质。
05
有机地球化学的未来发展
Chapter
05
有机地球化学的未来发展
Chapter
生物燃料
利用有机地球化学原理,开发高效的生物燃料生产技术,减少对化石燃料的依赖。
页岩气
研究页岩气中有机物质的组成和演化规律,提高页岩气的开采效率。
有机地球化学概述
Chapter
总结词
有机地球化学是一门研究有机物质在地球各圈层中的分布、转化、运移规律的学科。
详细描述
有机地球化学是地球化学的一个重要分支,它主要研究有机物质在地球各圈层中的分布、形成、转化和运移规律。它涉及到地质、环境、生物等多个领域,对于理解地球的演化历史、资源形成和环境变化等方面具有重要意义。
有机地球化学
目录
有机地球化学概述有机地球化学基础知识有机地球化学在地质勘探中的应用有机地球化学在环境保护中的应用有机地球化学的未来发展
目录
有机地球化学概述有机地球化学基础知识有机地球化学在地质勘探中的应用有机地球化学在环境保护中的应用有机地球化学的未来发展
01
有机地球化学概述
Chapter
地球化学过程及其对环境影响

地球化学过程及其对环境影响地球是一个庞大的生命体系,复杂的地质化学过程使其成为了我们能够生存的宝贵家园。
然而,地球化学过程和人类的活动引起的人为干预也会对我们环境造成不可估量的影响。
本文将分析地球化学过程对环境的影响,并探究人类活动与地球化学过程相互作用的可持续性。
地球化学过程与环境影响地球化学过程是指地球内部和外部物质在自然界中的广泛运动与转换过程。
地球化学过程对环境的影响包括以下几个方面:1. 变质作用导致岩石中的矿物质释放,进入地表或者大气中。
例如,岩石中可以释放出有害元素如镉、铜、铅等,进入环境比如水、土壤、空气等中。
2. 化学风化作用可以引发土地退化、水土流失等问题,如腐蚀性很强的酸雨降落到土地,会导致土地的退化和生物受到污染。
3. 地球化学过程也会造成自然灾害,如地震、火山喷发、山体滑坡、泥石流等。
4. 地球化学过程中的某些元素或化合物可以对环境产生积极影响,如培育了许多地域的矿产资源,促进了生态环境和人类经济发展,增加了许多就业机会,促进了区域发展。
人类活动与地球化学过程的互动人类活动对地球环境造成的影响是长期积累的。
不断的工业化、城市化以及人口增长,不断地对自然资源进行挖掘和利用,这些活动都会对地球化学过程造成不可估量的影响。
1. 过度开采矿物资源:矿物资源是地球化学过程中的一部分,对人类发展和生存有着不可替代的作用。
但是,过度开采和高强度捕捞矿物资源的活动也会给地球带来重大威胁,如土地沙化、水土流失、劣化土地质量、水源污染等。
2. 燃烧化石燃料:人类活动不断使用有害化学物质,特别是加工和使用燃油、煤炭等化石燃料,对气候和自然环境造成了重大的影响。
年复一年、日复一日的能量消耗和排放气体,对环境的影响才得以大规模的暴露出来。
3. 污染物排放:生活垃圾的堆积和排放污染物是人类对环境科学的伤害之一。
工业、农业和生活中不断产生的一系列污染物,如二氧化硫、氮氧化物、有机物、氨气和重金属等,都会对地球形成严重影响。
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一.关于地球化学的定义:地球化学是研究地球(包括部分天体)的化学组成、化学作用和化学演化的科学。
二.地球化学的基本问题1、地球系统中元素的组成(质)2、元素的共生组合和赋存形式(量)3、元素的迁移和循环(动)4:地球的历史和演化(史)三.地球化学研究思路在地质作用过程中,在宏观地质体变化和形成的同时,亦伴有大量肉眼难以辨别的化学组成变化的微观踪迹,它们包含着重要的定性和定量的地质作用信息,应用现代化学分析测试手段,剖析这些微观踪迹,从而揭示宏观地质作用的奥秘。
(一句话那就是“见微而知著”)第一章地球和太阳系的化学组成第一节地球的结构和组成一.大陆地壳和大洋地壳的区别:1.大洋地壳较薄,10-5公里,平均厚8公里;大陆地壳较厚,最厚可达70公里,平均厚33公里。
(整个岩石圈也是大陆较厚,海洋较薄。
海洋为50—60公里,大陆为100—200公里或更深。
)2.在元素的分配上,洋壳比陆壳贫硅和碱金属,但较富镁富铁。
正是这种原因,大洋沉积物中富含Fe、Mn、Co、Ni等亲铁元素,它们是现代海洋中巨大的潜在资源。
二. 固体地球各圈层的化学成分特点○1地壳:O、Si、Al、Fe、Ca○2地幔:O、Mg、Si、Fe、Ca○3地核:Fe-Ni○4地球:Fe、O、Mg、Si、Ni第二节元素和核素的地壳丰度一.概念1.地球化学体系:按照地球化学的观点,我们把所要研究的对象看作是一个地球化学体系,每个地球化学体系都有一定的空间,都处于特定的物理化学状态(C,T,P等)并且有一定的时间联系。
2.丰度:表示元素在某地质体中(如地球,地壳,宇宙星体及某岩类,岩体等)的含量。
3.克拉克值:元素在地壳中的平均含量4.质量克拉克值:若计算元素在地壳中的平均含量时以质量计算,则称为质量克拉克值。
5.原子克拉克值:以原子数之比表示的元素相对含量(即指某元素在某地质体中全部元素的原子总数中所含原子个数的百分数)任意元素的原子克拉克值=某元素在某地质体中的相对原子数(用N表示)/所有元素相对原子数之和(用 N表示)6.浓度克拉克值:某元素在某地质体中的平均含量/元素克拉克值二.克拉克值的变化规律:①递减:元素的克拉克值大体上随原子序数的增加而减少(但锂,铍,硼以及惰性气体的含量并不符合上述规律,丰度值很低)②偶数规则:周期表中原子序数为偶数的元素总分布量(86%)大于奇数元素的总分布量(14%)。
相邻元素之间偶数序数的元素分布量一般大于奇数元素分布量,稀土特别明显。
③四倍规则:4q型占87%,4q+3占13%,剩下的只占千分之几。
三“元素克拉克值”研究意义1.是地球化学研究重要的基础数据。
2.确定地壳中各种地球化学作用过程的总背景。
3.是衡量元素集中、分散及其程度的标尺。
4.是影响元素地球化学行为的重要因素。
四.区域元素丰度的研究的意义:1.它是决定区域地壳(岩石圈)体系的物源、物理化学特征的重要基础数据;2.为研究各类地质、地球化学作用、分析区域构造演化历史及区域成矿规律提供重要的基础资料;3.为研究区域生态环境,为工业、农业、畜牧业、医疗保健等事业提供重要信息。
第四节水圈、大气圈和生物圈的成分二.自然水的主要阳离子和阴离子成分海水:钠离子>镁离子>钙离子、氯离子>硫酸根>碳酸氢根、淡水:钙离子>钠离子>镁离子、碳酸氢根>硫酸根>氯离子。
第六节元素的地球化学分类一.元素的地球化学分类(戈氏分类法)以及各类元素的主要分布趋势(1)亲石元素:主要分布于岩石圈(2)亲铜元素:主要分布于地幔(3)亲铁元素:主要分布于地核(4)亲气元素:主要集中于大气圈。
此外,戈氏还划分出"亲生物元素"第七节太阳系化学一.太阳系化学组成的基本特点1) 在所有元素中H, He占绝对优势, H占90%, He占8% 。
2)递减规则:太阳系元素的丰度随着原子序数(Z)的增大而减少,曲线开始下降很陡,以后逐渐变缓。
在原子序数大于45的重元素范围内,丰度曲线近于水平,丰度值几乎不变。
3)奇-偶规则:偶数原子的丰度大于奇数原子第二章微量元素地球化学一.微量元素的概念人们常常相对于地壳中的主量元素而言,人为地把地球化学体系中,其克拉克值低于0.1%的元素,通称为微量元素。
二.微量元素的基本性质①微量元素的概念到目前为止尚缺少一个严格的定义;②自然界“微量”元素的概念是相对的;③低浓度(活度)是公认的特征,因此往往不能形成自己的独立矿物(相)。
四.能斯特定律能斯特定律描述了微量元素在平衡共存两相间的分配关系。
当一种矿物(α相)与一种溶液(β相)共存时,微量元素i(溶质)将在两相间进行分配,当分配达到平衡时(有:μi α=μiβ),其两相浓度比为一常数。
此常数称为能斯特分配系数。
五.由能斯特定律引出的分配系数①简单分配系数(即能斯特分配系数)aαi/aβi=K D(T、P)。
在一定温度压力条件下,在恒温恒压下,微量元素i在两相间的浓度比为一常数,它适用于稀溶液中微量元素的分配。
K D即为能斯特分配系数,也称简单分配系数。
②复合分配系数:既考虑微量元素在两相中的比例,也考虑与微量元素置换的常量元素在两相中的浓度比例,能较真实地反映两者之间类质同象交换对微量元素分配的影响。
D tr/cr=[C s tr/C s cr]/[C l tr/C l cr]=(C tr/C cr)s/(C tr/C cr)l。
③总体分配系数(岩石分配系数):实际上是矿物的简单分配系数和岩石矿物的百分含量乘积的代数和。
代表式:D i=∑(上n下j=i)K i D,j W j。
第j种矿物对微量元素i的简单分配系数、D i为岩石的分配系数,n为含微量元素i的矿物数,W j为第j种矿物的质量百分数。
五.影响分配系数的因素体系成分、温度、压力、氧逸度六.由分配系数引出的微量元素的分类相容元素(D>1):按地球化学作用过程中,当固相(结晶相)和液相(熔体相,流体相)共存时,若微量元素易进入固相,称为相容元素不相容元素(D小于1):按地球化学作用过程中,当固相(结晶相)和液相(熔体相,流体相)共存时,若微量元素易进入液相,称为不相容元素.亲岩浆元素(D<<1):亲岩浆元素总体分配系数相对于1来说可忽略不计。
超亲岩浆元素(D<<0.2):超亲岩浆元素的总体分配系数相对于0.2到0.5可忽略不计第四节稀土元素地球化学一.稀土元素组成镧系元素镧(La)铈(Ce)镨(Pr)钕(Nd)钷(Pm)钐(Sm)铕(Eu)钆(Gd)铽(Tb)镝(Dy)钬(Ho)铒(Er)铥(Tm)镱(Yb)镥(Lu)钪(Sc)(57~71)以及钇(Y)(39)。
即:镧系元素和钇,第三副族元素。
镧系收缩:由于镧系元素特殊的电子层结构,导致从La到Lu的离子半径随原子序数增加而递减,这种反常的现象就是所谓的镧系收缩。
二.稀土元素的分组(一)两分法:1.∑Ce族稀土La-Eu轻稀土(LREE)2.∑Y族稀土Gd-Y重稀土(HREE)。
注:Gd以后4f电子自旋方向改变。
(二)三分法:1.轻稀土La-Nd2.中稀土Sm-Ho3.稀土Er-Lu+Y。
三.稀土元素的共性1.原子结构相似(主要呈3+价)2.离子半径相近(镧系收缩)3.自然界中密切共生,常可替换Ca四.稀土元素组成模式和常用参数1. 增田彰正-科里尔图解(重点)○3这种图示的优点是:它消除了元素丰度偶-奇规律造成的REE丰度随原子序数增长的锯齿状变化,因为一般公认球粒陨石中轻和重稀土元素间不存在分馏,这种图示能使样品中REE间的任何分离都能清楚地显示出来。
2.几种比值重稀土比值[∑LREE/∑HREE或∑Ce/∑Y](La/Yb)N(La/Lu)N(Ce/Yb)NLa/Sm和Gd/Lu稀土元素的球粒陨石标准化值的比值。
3.δEu和δCe由于Eu和Ce为变价元素,当体系氧化还原条件发生变化时,如果部分Eu变为Eu2+或部分Ce变为Ce4+时,Eu2+和Ce4+可能与其他3+的稀土元素发生分离。
δEu= 2×(Eu岩/Eu球)/ [(Sm岩/Sm球)+(Gd 岩/Gd球)]δCe=2×(Ce岩/Ce球)/ [(La岩/La球)+(Pr 岩/Pr球)]五.微量元素的地球化学应用1.地球历史中灾变事件的微量元素地球化学证据2.地幔化学不均一性的微量元素证据3.微量元素分配系数与微量元素温度计(重点)4.成岩过程的鉴别5.用于蚀变火山岩的原岩分类6.变质岩原岩恢复7.沉积环境判别8.岩石、矿床成因研究9.构造环境判别第三章同位素地球化学一.概念核素:具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子。
同位素:质子数相同而中子数不同的一组核素称为同位素。
放射性同位素;凡能自发地放出粒子并衰变为另一种同位素者为放射性同位素。
稳定同位素:目前技术条件下无可测放射性的同位素。
同量异位素:质子数不同,而质量数相同的一组核素。
轻稳定同位素:原子序数小于20重稳定同位素:原子序数大于20同位素衰变:放射性同位素经过自然衰变,转变为其它元素的同位素的过程。
同位素分馏:在地质过程中,由于质量差异所导致的轻稳定同位素(Z<20)的相对丰度发生改变的过程。
半衰期:放射性同位素衰变到剩下一半原子时所需的时间称为半衰期放射性成因同位素:二.自然界引起同位素丰度变化的基本原因①同位素衰变(同位素年代学基础)②同位素效应与同位素分馏(稳定同位素主要研究内容)③核合成(聚合反应)④其他(人工核反应堆即核裂变、核爆炸即核武器)。
三.同位素丰度变化的地质应用有哪些方面①同位素地质定年②地球化学示踪③地质温度计④其它(矿产勘查、环境监测、地质灾害预报)。
三.同位素年代学基本原理1.主要同位素衰变形式单衰变:放射性同位素经过一次衰变,形成稳定子体同位素的过程。
系列衰变:位于化学元素周期表后面的一些重同位素,需要经过一系列衰变,才能最终形成稳定同位素。
放射性衰变定律(看书p61);在一个封闭的系统内,单位时间内放射性母核衰变为子核的原子数与母核原子数成正比)四.放射性同位素年龄测定的前提条件要利用公式t=(1/λ)ln[1+(Dr/N)]来测定岩石矿物年龄,应满足以下条件:1.就有适当的半衰期,这样才能积累起显著数量的子核,同时母核也未衰变完。
如果半衰期太长,就是经过漫长的地质历史也积累不起显著数量的子核;如果半衰期太短,没有多久,母核几乎衰变完了,也就是我们已经测不到母核了。
2.所测定同位素的衰变常数的精度能满足要求。
3.放射性同位素就具有较高的地壳丰度,在当前的技术条件下能以足够的精度测定它及它所衰变的子体含量。
4.矿物、岩石结晶时,只含某种放射性同位素,而不含与之有蜕变关系的子体或虽含部分子体,其数量变是可以估计的。
5.保存放射性同位素的矿物或岩石自形成以后一直保持封闭系统,即没有增加或丢失放射同位素同位素及其衰变产物五.K-Ar法3.K-Ar法测年的缺点①氩的封存温度低,其年龄只能代表岩石(矿物)冷却年龄②氩是气体,在后期的地质过程中容易产生丢失,使测定年龄低于真实年龄③钾也是一个活泼元素,容易受后期的变质、蚀变作用的影响而使测定年龄偏离真实年龄④钾和氩分别用化学方法和质谱法测定,即测定两种同位素使用的并不是同一份样品,这样如果样品存在不均匀性则会影响到测定误差,而且化学测定的K的误差也相对较大。