地球化学阶段性作业11(答案)
地球化学作业习题(含标准答案)
地球化学作业习题1、为什么硅酸盐矿物中 K 的配位数经常比 Na的配位数大？答： K 和 Na都属于碱性元素，其离子半径分别为： 1.38A 和 1.02A(Krauskopf etal,1995) 或1.59 和 1.24A(Gill,1996) 。
以与阴离子 O2-结合为例， O2-离子半径 1.40A(Krauskopf etal,1995)+ 2- + 2-或 1.32(Gill,1996), 根据阳离子与氧离子半径比值与配位数关系，K+/O2-＝ 0.9857, Na+/O2-=0.7286 ，由于等大球周围有 12 个球，而在离子晶体中，随阳离子半径的较小，为达到紧密接触，因此配位数也要减少，因此，在硅酸盐矿物中 K 的配位数经常比 Na的配位数大，前者与氧的配位数为8， 12，而后者为 6,8 。
2、Zn2+和 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，后者则常呈八面体配位，为什么？答：这是由于二者地球化学亲和性差异造成的， Mg2+离子半径 0.72A ，Zn2+离子半径≈0.70A ，二者离子半径相近，但是前者的电负性为 1.2, 后者电负性为 1.7 ，在与氧形成的化学键中，前者 71% 为离子键成分，后者离子键成分仅为 63%。
前者易于亲氧，后者则是典型的亲硫元素。
根据确定配位数的原则， Zn2+/S2-＝0.41(Krauskopf et al,1995) ，因此闪锌矿形成典型的四面体配位，而后者2+ 2-Mg2+/O2-=0.51 ，因此呈八面体配位。
林伍德电负性法则 - 具有较低电负性的离子优先进入晶格当阳离子的离子键成分不同时，电负性较低的离子形成较高离子键成分 ( 键强较高 ) 的键，它们优先被结合进入矿物晶格，而电负性较高的离子则晚进入矿物晶格。
例如，Zn2+的电负性为2+ 2+857.7kJ/mol ，Fe2+的电负性为 774 kJ/mol ，而 Mg2+的电负性为 732 kJ/mol ，用林伍德法则判断，三个元素中 Mg2+和 Fe2+优先进入晶格组成镁铁硅酸盐， Zn2+则很难进入早期结晶的硅酸盐晶格，这与地质事实十分吻合。
地球化学 (1)
2. 该方程式所有的参数与矿物或岩石的U,Pb含量无关 ，只与Pb同位素比值有关；
3. 方程式的左边为放射性成因的（207Pb/206Pb）*，即：
207 Pb /204 Pb 206 Pb /204 Pb
0
207 Pb *
➢ 在氧化条件下，U形成UO22+络合物(U价态为的+6)，易溶于 水，此时为活动元素(mobile element)。
➢ U和Th在硅酸盐矿物中的含量很低，含U，Th的主要矿物有 ：uraninite (沥青铀矿)，thorianite(方钍石)，zircon(锆石)， thorite(硅酸钍矿)，allanite(褐帘石)，monazite(独居石)， apatite(磷灰石)，xenotime(磷钇矿)，sphene(榍石)
206Pb, 207Pb, 208Pb；中间 产物的半衰 期非常短；
U, Th, Pb 的地球化学特征
Isotope 238U 235U 234U 232Th
Abundance (%) 99.2743 0.7200 0.0055 100.00
Halflife (years) 4.468×109
0.7038×109 2.45×105
14.010×109
Decay Constant (y-1) 1.55125×10-10 9.8485×10-10 2.829×10-6 4.9475×10-11
适合定年的矿物
Although U and Th occur in a large number of minerals, only a few are suitable for dating by the U, Th-Pb methods. To be useful for dating, a mineral must be retentive with respect to U, Th , Pb and the intermediate daughters, and it should be widely distributed in a variety of rocks. 适合定年的矿物主要有：Zircon(锆石), Baddeleyite( 斜锆石), Monazite(独居石), Apatite(磷灰石), Sphene(Titanite)(榍石), Garnet(石榴石), Rutile(金红 石), Perovskite(钙钛矿), Ilmenite (钙钛矿), Cassiterite( 锡石), Calcite(方解石)
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！。
中国地质大学地球化学习题及答案
中国地质大学《地球化学》练习题及答案中国地质大学《地球化学》练习题绪论 1. 概述地球化学学科的特点。
2. 简要说明地球化学研究的基本问题。
3. 简述地球化学学科的研究思路和研究方法。
4. 地球化学与化学、地球科学其它学科在研究目标和研究方法方面的异同。
第一章太阳系和地球系统的元素丰度 1.概说太阳成份的研究思路和研究方法 2.简述太阳系元素丰度的基本特征.3.说说陨石的分类及相成分的研究意义.4.月球的结构和化学成分与地球相比有何异同？5.讨论陨石的研究意义.6. 地球的结构对于研究和了解地球的总体成分有什么作用？7. 阐述地球化学组成的研究方法论.8. 地球的化学组成的基本特征有哪些？9. 讨论地壳元素丰度的研究方法.10.简介地壳元素丰度特征.11. 地壳元素丰度特征与太阳系、地球对比说明什么问题？12.地壳元素丰度值（克拉克值）有何研究意义？13.概述区域地壳元素丰度的研究意义.14.简要说明区域地壳元素丰度的研究方法.15.岩浆岩中各岩类元素含量变化规律如何？16.简述沉积岩中不同岩类中元素含量变化规律.第二章元素结合规律与赋存形式1.亲氧元素和亲硫元素地球化学性质的主要差异是什么？2.简述类质同像的基本规律.3.阐述类质同像的地球化学意义.4.简述地壳中元素的赋存形式及其研究方法.5.举例说明元素存在形式研究对环境、找矿或农业问题的意义.6.英国某村由于受开采ZnCO3矿的影响，造成住宅土壤、房尘及饮食摄入Cd明显高于其国标，但与未受污染的邻村相比，在人体健康方面两村没有明显差异。
为什么？第三章水-岩化学作用和水介质中元素的迁移 1.举例说明元素地球化学迁移的定义. 2.举例说明影响元素地球化学迁移过程的因素。
3.列举自然界元素迁移的标志. 4.元素地球化学迁移的研究方法. 5.水溶液中元素的迁移形式有那些？其中成矿元素的主要迁移形式又是什么？ 6.解释络离子的稳定性及其在地球化学迁移中的意义. 7.简述元素迁移形式的研究方法. 8.什么是共同离子效应？什么是盐效应？9.天然水的pH值范围是多少？对于研究元素在水介质中的迁移、沉淀有何意义？10.举例说明Eh、pH值对元素迁移的影响.11.非标准电极电位E及环境的氧化还原电位Eh，在研究元素地球化学行为方面有什么作用？12.试述影响元素溶解与迁移的内部因素。
应用地球化学考试试题
应用地球化学考试试题一、选择题1. 地球化学是研究什么的学科？a. 地球的构造和演化b. 地球表面和地下环境中元素和同位素的分布、组成及相互转化关系c. 地球的气候和天气变化d. 地球生物的进化和分布2. 地球化学研究的基本方法包括以下哪些？a. 野外地质调查和实验室分析b. 数学建模和统计分析c. 生物化学实验和生物地球化学研究d. 社会调查和数据收集3. 地球化学中常用的分析方法有哪些？a. 热力学分析和光谱分析b. 微生物实验和生态测量c. 同位素分析和元素分析d. 元素周期表和有机化学实验4. 地球化学所研究的地球物质主要包括以下哪些？a. 地壳、地幔和地核b. 水、大气和岩石c. 物质和能量d. 生物和生态系统5. 地球化学的应用领域包括以下哪些？a. 矿产资源勘探和开采b. 环境污染治理和生态保护c. 气候变化和全球变化d. 生命起源和演化二、填空题1. 地球化学研究的核心是____和____的相互作用。
2. 地球化学的基本原理是物质在地球体系中的____行为。
3. 同位素是具有相同原子序数但不同____的原子。
4. 地球化学研究常用的同位素有____、____、____等。
5. 地球化学的应用可以帮助解决地球资源____和环境____等问题。
三、论述题请就以下两个方面分别进行论述，每个方面至少写200字。
1. 地球化学在矿产资源勘探和开采中的应用。
2. 地球化学在环境污染治理和生态保护中的应用。
四、综合题请根据你的专业背景，选择一个与地球化学相关的话题，并进行综合论述，包括该话题的研究背景、研究目的、研究方法和研究结果等。
注意：根据题目要求，不再重复表述题目内容。
根据题目的不同性质，文章可分小节进行论述，但请不要使用"小节一"、"小标题"等词汇。
文章排版整洁美观，语句通顺，表达流畅，无影响阅读体验的问题。
南京大学同位素地质学-13Nd同位素演化-Nd同位素地球化学(含作业)-1
地幔Hf同位素演化
Nd与Hf同位素成正相关，说明观察到的Nd同位素的变化 不只是Nd的独特特征，Hf同位素也有类似变化，它们遵 循共同的规律
2、Sm-Nd模式年龄与地壳增长
由于 REE 的地球化学性质的相似性，地幔（假定 相 当 于 CHUR ） 部 分 熔 融 产 生 地 壳 岩 石 是 引 起 Sm/Nd比值发生变化的主要事件， 而地壳岩石在中低变质作用、乃至剥蚀和沉积作 用过程中，其 Sm/Nd 比值一般不发生变化（地壳 部分熔融、热液蚀变及高级变质作用例外)。
地球形成
CHU R SN
Nd/ Nd
144
0.510
熔体(Sm/Nd)
143
富集源
0.508
0.506
0.504 0 1 2 3 4 5
t (Ga)
将火成岩和变质岩的初始 143Nd/144Nd 比值与 其形成时 CHUR 的 143Nd/144Nd 进行比较，由 于 这 种 差 别 较 小 ， 因 此 DePaolo and Wasserburg (1976) 引入了 参数，其定义 如下：
13 Nd同位素演化/Nd同位素地球化学
陨石和整体地球的Nd同位素演化
由于 147Sm 衰变为 143Nd ，地球的 143Nd 丰度 和143Nd/144Nd比值随时间增加。
这可用一模式来描述，该模式所采用的地球 年龄、Sm/Nd比值和地球原始143Nd/144Nd等 参数都是从石陨石研究获得。
Nd (0)
143
Nd
144 144
143
Nd
Nd
Nd
测定 0
CHUR
1 10 4
Nd (t )
南京大学同位素地质学-13Nd同位素演化-Nd同位素地球化学(含作业)-1
洋底玄武岩的年龄只有 200Ma ，要了解在此之前的地 幔的同位素演化，必须在大陆上寻找保存良好的古洋 壳（蛇绿岩套）和其它幔源基性-超基性岩石。 下图是这些岩石的初始Nd（t）值，可见它们具有正的 Nd（t）值，并且时代越新Nd（t）值越高，表明大陆 上的这些岩石的源区与现代洋壳岩石的源区相似。
ε Hf (0)
176
Hf/177 Hf
176
Hf/177
Hf
测定 0 CHUR
1 104
ε Hf (t)
176
Hf/177 Hf
177
176
Hf/ Hf
i
t
CHUR
1 104
式中(176Hf/177Hf)测定为岩石的测定值 (176Hf/177Hf)0CHUR为CHUR的现代值(0.282772) (176Hf/177Hf)i为岩石的初始值，由全岩等时线确定 (176Hf/177Hf)tCHUR为岩石形成时CHUR的值 此外， (176Lu/177Hf) 0CHUR=0.0332 (BLichert-Toft & Albarede,1997)
10 8 6 4
MORB
IOA
DM CHUR DM'
Nd
2 0 -2 -4 -6 0
镁铁质岩 镁铁质和硅铝质岩
1
2
3
4
t (Ga)
前寒武纪和古生代幔源岩石的Nd（t）值以及年轻的洋内岛弧（IOA） 和洋岛玄武岩（OIB）的Nd（t）值范围（据DePaolo, 1988简化）, DM：地幔Nd同位素线性亏损演化模式，DM'：地幔源区Nd同位素渐 进亏损演化模式
智慧树答案应用地球化学知到课后答案章节测试2022年
绪论1.应用地球化学解决地球表层系统物质与（）之间关系。
答案:人类生存2.应用地球化学是一门运用地球化学基本理论和方法技术，解决人类生存的（）和环境质量等实际问题的学科答案:自然资源3.矿产勘查地球化学是应用地球化学中形成最早、方法技术最成熟、最全面的分支。
（）答案:对4.我国1500多年前的南北朝时期的“地镜图”中“草茎赤秀，下有铅；草茎黄秀，下有铜”说明我们祖先已有生物地球化学找矿的经验。
（）答案:对5.应用地球化学偏重于研究各类地质体中的化学组成、化学作用和化学演化。
（）答案:错第一章1.以下哪种元素属于亲硫元素：（）答案:Ag2.以下哪种元素属于亲铁元素？（）答案:Co3.以下哪种元素属于亲气元素？（）答案:Hg4.以下哪种元素属于亲生物元素？（）答案:P5.以下哪种元素属于亲石元素：（）答案:Ag6.地球化学异常是指矿化区段的地球化学特征，如元素含量的高低，( )，元素赋存形式的差异明显不同于周围无矿背景的现象？答案:元素含量分布的均匀性7.地幔的主要矿物为（）矿物。
答案:铁镁8.地壳的主要矿物为（）矿物。
答案:长英质9.下面哪种元素属于相容元素？（）答案:Th10.下面哪种元素属于不相容元素？（）答案:Nb11.参数相近似的两个地质体具有同源性。
（）答案:错12.地球化学省是以下地壳为背景规模巨大的一级地球化学异常。
（）答案:错13.不相容元素是指是指不容易进入固相而在残余流体相中聚集的元素。
（）答案:对14.微量元素的分布不同于常量元素，不受化学计量原则控制，其分布规律微观上受元素分配规律制约。
（）答案:错15.岩石圈中的主量元素遵循化学计量原则形成自然矿物。
（）答案:对16.元素异常区主要是受到人为污染的地区。
（）答案:错17.研究元素的分布、分配的重点是地幔和地壳。
（）答案:对18.微量元素在造岩矿物中多以离子吸附形式存在。
（）答案:错19.由两个以上地球化学作用叠加形成的复合地质体中，化学元素含量往往偏离正态分布。
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地球化学课程作业1（共 3 次作业）
学习层次：专升本涉及章节：绪论——第一章
一．名词解释
1．克拉克值：指元素在地壳中的平均含量。
2．地球化学体系：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（T、P等），并且有一定的时间连续。
根据研究需要，这个体系可大可小。
3．元素丰度：将元素在地球化学体系中的平均含量称之为丰度，它是对这个体系里元素真实含量的一种估计，即元素在一个体系中分布的一种集中（平均）倾向。
4．大陆地壳：地表向下到莫霍面，厚度变化在5-80km，分为上部由沉积岩和花岗岩组成的硅铝层，下部由相当于玄武岩、辉长岩或麻粒岩等组成的硅镁层两部分组成。
二．填空题
1. 陨石的主要类型有石陨石、铁陨石和石铁陨石三类。
2. 元素的丰度主要是针对相对较大的体系而言，例如太阳系、地球和大陆地壳。
而元素的含量主要针对相对较小的体系而言，例如研究对象是某矿物、某流体包裹体或某块岩石。
3. 就结构分层而言，地球自地表向下可依次分为地核、地幔和地壳三个主要圈层。
4. 地球化学主要研究和解决（1）地球系统中元素及同位素的组成，（2）地球系统中元素的共生组合和元素的赋存形式，（3）元素的迁移和循环，（4）元素在自然界所发生的各种地质作用中的行为，（5）元素的地球化学演化和（6）地球的历史及其演化等六个方面的主要问题。
三．简答题
1. 简要介绍太阳系元素丰度的基本特点。
答：（1）、H和He是丰度最高的两元素，几乎占了太阳中全部原子数目的98%；（2）、原子序数较低的元素，丰度随原子序数增大呈指数递减，而原子序数较大的（Z＞45）各元素丰度值很相近；（3）、原子序数为偶数的元素其丰度大大高于相邻原子序数为奇数的元素。
具有偶数质子数（A）或偶数中子数（N）的核素丰度总是高于具有奇数A或N的核素。
这一规律即奇偶规律；（4）、质量数为4的倍数的核素或同位素具有较高丰度。
原子序数（Z）或中子数（N）为“幻数”（2、8、20、50、82和126等）的核素或同位素丰度最大。
如，4He （Z=2，N＝2）、16O（Z=8，N=8）、40Ca（Z=20，N=20）和140Ce(Z=58，N=82)等都具有较高的丰度；（5）、Li、Be和B具有很低的丰度，属于强亏损的元素，而O和Fe呈现明显的峰，它们是过剩元素。
2. 说明地球的圈层结构和对应物质组成。
答：答：地球大体上分地壳、地幔和地核三个大的圈层。
其中地壳为地表向下到莫霍面，厚度变化在5-80km，包括大陆地壳（上部硅铝层，由沉积岩层和花岗岩、片麻岩等组成，富Si、K、Rb、Th、U等元素下部硅镁层，相当于玄武岩、辉长岩或麻粒岩相岩石。
）和大洋地壳（上部2km为未固结的海相沉积物下部为硅镁层（玄武质岩层））。
地幔为莫霍面以下到~2900km，分上地幔（~410km，主要由致密、刚性的Fe-Mg硅酸盐岩组成，即斜长石相-石榴石相橄榄岩）、过渡带（是一个温度相当于岩石熔点的可流动塑性层，又称软流层）和
下地幔（物质组成较为均一，矿物成分变化不大，密度更大。
主要由橄榄石系列、钛铁矿型固溶体和钙钛矿组成）。
地核由2900km-地心，主要是由于重力或化学分异形成的铁镍合金，以富集亲铁元素为特征，主要成分为Fe + (5-10%)的其它低质量元素。
外核为液态，内核为固态。
3. 大陆地壳组成研究的基本方法。
答：由于大陆地壳的物质组成在横向和纵向上都具有极度的不均一性，因此，研究大陆的浅部地壳和深部地壳的手段不尽相同。
其中，对大陆地壳浅部组成研究的方法包括区域大规模取样法、简化取巧方法以及细粒碎屑沉积物法等等。
而对大陆深部地壳的研究手段则主要包括研究火山岩中的角闪岩和麻粒岩包体，暴露地表的深部地壳断面，或利用地球物理勘探获取的地震波速与岩石化学组成之间的对应关系进行反演。
4. 简述大陆地壳的基本元素地球化学特征。
答：基本包括五点：（1）大陆上地壳SiO2在66%左右，类似偏酸性的花岗岩，并具有明显的Eu负异常。
（2）大陆中地壳SiO2在61%左右，类似英云闪长岩的成分。
（3）大陆下地壳在全球大多数地区以SiO2在~52%的基性属性为主，一些特殊地区大陆下地壳具有更为演化的化学组成。
（4）大陆地壳具有十分典型的Pb正异常和Nb亏损，这一特征类似许多岛弧岩石。
（5）大陆地壳整体具有安山质/花岗闪长质的特点，SiO2在59%-62%。
大陆地壳储存了全硅酸盐地球的大部分不相容元素（33%-35%的Rb, Ba, K, Pb, Th, U）。
5. 大陆地壳元素丰度的基本特性。
答：包括4点，分别是，（1）地壳中元素的相对平均含量极不均一，丰度最大的元素是O：47%，与丰度最小的元素Rn的6x10-16相差达1017倍。
（2）地壳、整个地球和太阳系在元素丰度的排序上有很大的不同，与太阳系或宇宙相比，地壳和地球都明显地贫H，He，Ne，N 等气体元素；而地壳与整个地球相比，则明显贫Fe和Mg，同时富集Al，K和Na。
(3)地壳中元素丰度不是固定不变的，它是不断变化的开放体系。
（4）大陆地壳的元素丰度在时间和空间上都是不均一。
6. 研究太阳系元素丰度组成的几种途径。
答：获得太阳成分的手段包括：（1）直接测定各种各种地球岩石和陨石，（2）太阳光谱分析，（3）利用宇宙飞行器对地球外星体直接或取样测定，（4）分析测定气体星云和星际物质，（5）研究宇宙射线，（6）由物质的物理性质和成分的对应关系来进行推算。