研究生应用地球化学
地球化学专业学什么
地球化学专业学什么地球化学是一门研究地球内部和外部化学组成、构造和演化的学科，地球化学专业主要研究地球化学的基本理论和应用方面的知识。
在地球化学专业的学习过程中，学生将掌握地球化学的基本概念、基本理论和实验技术，了解地球化学在资源勘探、环境保护、地质灾害预测等方面的应用，并具备独立从事地球化学研究和工作的能力。
1. 基础理论知识地球化学专业的学习首先会涉及到一些基础理论知识，如基本化学理论、矿物学、岩石学和地质学等。
学生将学习到地球内部和外部物质的组成和性质，了解地球的构造和演化过程。
掌握这些基础理论知识对于后续的专业学习和研究是非常重要的。
2. 分析测试技术地球化学专业的学生还需要学习各种分析测试技术，如光谱分析、质谱分析、电子显微镜等。
这些技术可以用来分析和检测地球中的各种物质，包括矿石、岩石、土壤和水等。
通过学习这些分析测试技术，学生能够准确地测定地球化学样品中的各种元素组成和含量，为地球化学研究和应用提供数据支撑。
3. 地球化学的应用地球化学专业的学生将学习地球化学在资源勘探、环境保护、地质灾害预测等方面的应用。
地球化学可以帮助人们找到矿藏和矿产资源，发现地下水资源，预测地质灾害的发生，评估环境的污染状况等。
学生将了解并应用不同地球化学的方法和技术，为相关领域的研究和工作提供科学依据。
4. 实践和实习地球化学专业的学生通常也会进行实践和实习环节的学习。
实践和实习可以帮助学生将理论知识应用到实际问题中，培养学生的实践操作能力、解决问题能力和团队合作精神。
通过实际操作和实地调查，学生可以更好地理解和应用地球化学的知识，为将来从事地球化学研究和应用打下坚实的基础。
5. 学习成果地球化学专业的学生毕业后，将具备扎实的地球化学理论基础和实验技术能力，能够从事地球化学的研究和工作。
他们可以在矿产资源勘探、环境保护、地质灾害预测、水资源管理等领域工作，也可以选择继续深造，攻读硕士或博士学位，从事地球化学的高级研究和教学工作。
地球化学 中国科学院大学硕士研究生入学考试试题
中国科学院大学2020年招收攻读硕士学位研究生入学统一考试试题科目名称：地球化学考生须知：1．本试卷满分为150分，全部考试时间总计180分钟。
2．所有答案必须写在答题纸上，写在试题纸上或草稿纸上一律无效。
3.可以使用无字典存储和编程功能的电子计算器。
一、名词解释（本大题共4小题，每小题10分，共计40分）1、亲石元素；2、石陨石；3、放射性同位素衰变定律；4、U-Pb谐和曲线。
二、简答题（本大题共5小题，每小题12分，共计60分）1、地壳中元素的丰度特征与太阳系有哪些不同？其原因何在？2、Fe、Mn两个元素化学性质相似，两者的化合物（如矿物）可以共生，但在天然的矿床中，两者常发生分离，请解释造成Fe、Mn化合物分离、共生的可能原因。
3、为什么地幔榴辉岩具非常宽的δ18O值范围，而地幔橄榄岩的δ18O值范围则很窄？4、应用Rb-Sr等时线法对岩石进行定年，需要满足哪些前提条件？5、请写出两种适用于碱性玄武岩的同位素定年方法及各自的主要优缺点。
三、计算题（本大题共2小题，每小题25分，共计50分）1、在不同温度下，方解石和水之间18O交换的平衡常数如下表所列，假设(18O/16O)SMOW=0.0020052，请回答下列问题：假设湖泊水的δ18O SMOW为-10‰，请估算10℃下，生活在该湖泊中的介形虫（一类通常生活在湖泊中的钙质无脊椎动物）方解石贝壳的氧同位素值，即δ18O SMOW是多少。
2、滑石、水镁石和蛇纹石的溶解过程可以分别用下列反应式来描述：（1）Mg3Si4O10(OH)2 +6H+ + 4H2O ⇄ 3Mg2++ 4H4SiO4（滑石）（2）Mg(OH)2 + 2H+ ⇄ Mg2+ + 2H2O （水镁石）（3）Mg3Si2O5(OH)4 + 6H+ ⇄ 3Mg2+ + 2H4SiO4 + H2O （蛇纹石）石英的溶解度为10-4，上述三个反应在25℃时的ΔG分别为-114.09KJ/ mol，-96.98KJ/ mol和-193.96KJ/ mol，R取值8.314 J/K·mol。
环境生物地球化学
环境生物地球化学
环境生物地球化学是研究生物体与地球环境相互作用及其地球化学过程的学科。
它主要关注生物体对地球化学循环的影响和相互作用。
环境生物地球化学研究的主要内容包括：
1. 生物地球化学循环：研究生物体参与地球化学循环的过程，如碳循环、氮循环、硫循环等。
生物体通过光合作用、呼吸作用等过程，对地球化学元素的循环起到重要作用。
2. 生物地球化学过程：研究生物体参与的地球化学过程，如生物矿化作用、生物地球化学反应等。
生物体通过生物矿化作用可以形成石灰岩、硅质岩等地质物质，同时还会参与一系列地球化学反应，影响地球化学循环。
3. 生物地球化学效应：研究生物体对环境的影响和效应。
生物体通过光合作用吸收二氧化碳，释放氧气，调节大气中的气体成分；同时生物体还可以吸收和转化污染物，对环境污染起到一定的净化作用。
4. 生物地球化学模拟和预测：利用数学模型和实验方法，模拟和预测生物体与地球环境相互作用的过程和效应。
通过建立生物地球化学模型，可以更好地理解和预测生物体对地球环境的影响，为环境保护和资源利用提供科学依据。
环境生物地球化学研究生物体与地球环境相互作用的过程和效应，探索生物体在地球化学循环中的作用，为环境保护和资源利用提供科学依据。
2023年地球化学专业考研院校
2023年地球化学专业考研院校地球化学专业是地球科学家及矿物勘探人员经常使用的研究方法之一。
通过研究地球物质的化学成分，结构、形态、分布规律及其演化过程，揭示地球所固有的物质组成、构造、动力学和环境演化等方面。
地球化学是综合性学科，与地质学、物理学、化学等学科密切相关。
下面列举几所2023年地球化学专业考研院校，供大家参考。
1. 中国地质大学（武汉）中国地质大学（武汉）地球化学专业是国家“211工程”和“985工程”支持的重点学科，近年来在世界著名学术刊物上发表了大量有影响的研究论文。
中国地质大学（武汉）提供硕士、博士学位，研究方向包括岩石矿物地球化学、沉积地球化学、生态地球化学等。
该校地球化学专业还拥有完善的实验条件和设施，如特殊金属分析实验室、稳定同位素实验室等。
2. 中国科学院地球化学研究所中国科学院地球化学研究所是中国地球科学领域知名的研究机构之一，也是国家级重点实验室，为国内地球化学专业人才的培养提供了丰富的资源与条件。
该所地球化学专业硕士、博士研究生招生方向包括沉积地球化学、同位素地球化学、环境地球化学、生物地球化学等。
学校实验仪器设备齐全，开设了粒度分析、XRD、XRF、LA-ICP-MS、ICP-AES等实验室。
3. 南京大学南京大学地球化学专业属于南京大学地球科学与工程学院，拥有优秀的师资队伍和完善的学科设置。
该专业提供固体地球化学、同位素地球化学、气体地球化学等研究方向。
并配备了专业的实验室和设备，如岩石矿物地球化学实验室、环境地球化学实验室、流动注射质谱仪等。
4. 中国科学技术大学中国科学技术大学地球与空间科学学院地球化学专业是该校应用科学类硕士学位授权单位之一，具有较高的教学与科研水平。
该校地球化学专业主要研究方向为沉积地球化学、环境地球化学、同位素地球化学等。
该校的实验室和设备齐全，为研究生提供了良好的实验条件与环境，例如质谱实验室、稳定同位素实验室和X射线荧光光谱仪等。
地球化学专业介绍
专业名称:地球化学概述: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。
自20世纪70年代中期以来，地球化学和地质学、地球物理学已成为固体地球科学的三大支柱。
它的研究范围也从地球扩展到月球和太阳系的其他天体。
地球化学的理论和方法，对矿产的寻找、评价和开发，农业发展和环境科学等有重要意义。
地球科学基础理论的一些重大研究成果，如界限事件、洋底扩张、岩石圈演化等均与地球化学的研究有关。
历史:地球化学是一门边缘学科,主要研究地球和地质体中的元素及其同位素的组成,定量地劐定元素及其同位素在地球各个部分和地质体中的分布,研究地球表面和内部及某些天体中发生的化学变化,揭示元素及其同位素的迁移、富集和分散规律等等。
地球化学专业则是运用化学、物理和地质学原理,采用先进的仪器分析方法和高温高压模拟实验技术对地球和其它天体样品进行研究,探索并认识地球各圈层的物质组成及其演化。
自20世纪70年代中期以来,地球化学和地质学、地球物理学已成为固体地球科学的三大支柱。
未来:地球化学是地球科学的支柱学科之一,随着化学与地质学理论的不断交叉、渗透,已显示出地球化学在解决重大基础地质理论问题方面的重要地位。
同时,地球化学理论在环境等与人类密切相关的领域正发挥越来越重要的作用,显示出良好的发展前景。
培养目标：本专业培养具备地球化学和地质学的基本理论、基本知识和基本技能，受到基础研究、应用基础研究和技术开发的基本训练，具有较好的科学素养及初步的教学、研究、开发和管理能力，能在科研机构、学校从事地球化学研究或教学工作，在资源、能源、材料、环境、基础工程等方面从事生产、测试、技术管理等工作以及在行政部门从事管理工作的高级专门人才。
毕业要求:要求对化学和地质方面感兴趣,喜欢看地球化学科普读物,常看有关地球变化的报道,喜欢观看反映恐龙世纪的影片。
对冰川世纪感兴趣,关注地球表面的发展,了解地球内部结构,对构造地质学感兴趣等等。
空间加权回归模型在地球化学找矿中的应用研究
进行参 数计 算 ， 研究 区回归模 型 为
ｍ（ ｕ Ｃ 预）＝一０ ０ ３２ ． ０ ５×，（ ｇ 孔 Ａ 宴）＋ ４ ４ １×ｔ（ ｕ ．５ ／ ＇ Ａ 实）＋７ ９ ２×ｍ（ 实）＋１ ． ５ ， ／ ， ．４ Ｍｏ ３ ６ ０
数 据点 的 回归模 型所需参 数 均 由该 数 据点 周 围一定 数 量 的数 据点综 合 确定 ， 以此类 推 ， 空间 中有 多少个 数据 点就 产生 多少 个 回归 模 型 ， 一 回归 模 型 均反 每 映 了该数 据点 所 在空 间位 置地质 属性 的局 部 变化 特 征 。 因此对 于强 调 地 质 属 性 随 空 间 位 置 变 化 而
Ｓ ｒ ｌＮｏ ５ ８ ｅｉ ． １ ａ
现
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矿
业
Ｊ ｎ ．２ １ ｕｅ ０２
Ｍ ＯＲＤＥＮ Ｉ ＮＧ Ｍ ＮＩ
总 第 ５８ １ 期 ２ １ 年 ６月 第 ６期 ０２
空 间加权 回归 模型 在 地球 化学 找 矿 中的应 用研 究
夏 芳 陈 川
（ 新疆大学地质与勘查工程 学院）
空间加权 回归模型不同于传统多元线性 回归模
型， 首先 ， 统多 元线性 回归模 型采 用全 局统 一 参数 传 估计 结 果进行 预 测 值 的计 算 ， 有 空 间位 置用 同一 所 回归模 型进 行预 测 ， 以本 次预 测 区为例 ， 采用 传统 如
多元 线性 回归 模 型 ， 据研 究 区 ３ １个 测 量 点 数 据 根 ２
关键 词 空 间加权 回 归
地球 化 学找矿
回归 分 析 是 研 究 变 量 （ 标 ） 间关 系 的一 种 指 之
１ 研 究 区及 数 据 位 置
本研 究所 用 数 据 为 和 硕 县 喇 嘛 庙 一 带 区 域 １ ： ２ ００ ０水 系 沉 积 物 地 球 化 学 数 据 ， ３ １个 数 据 ０ ０ 共 ２
吉林大学地球探测科学与技术学院
吉林大学地球探测科学与技术学院地球探测与信息技术专业硕士研究生培养方案研究方向本学科的主要研究领域有如下几个方向：1、应用地球物理学；2、应用地球化学；3、数学地质与综合信息矿产预测评价；4、遥感与地理信息系统；5、资源环境评价与信息处理；6、地球物理探测仪器。
课程设置及学分要求（一）必修课1、学位必修课（1）公共基础课科学社会主义理论与实践1学分 1 学期30 学时自然辩证法概论２学分１学期40 学时第一外国语5学分１－２学期180 学时（2）专业基础课（分专业方向）近代数学I（泛函分析与积分方程）４学分１学期120 学时（应物和仪器专业方向）近代数学II (计算方法与数值计算) ４学分１学期120 学时（其他各专业方向）应用地球物理与地球物理探测仪器方向(以下两者选一)：应用地球物理学３学分２学期60 学时计算地球物理学２学分３学期50 学时应用地球化学方向：应用地球化学３学分２学期60 学时数学地质与综合信息矿产预测评价方向：数学地质学３学分２学期60 学时遥感与地理信息系统：遥感信息机理３学分２学期60 学时（3）专业课（分专业方向）专业文献阅读及报告2学分３学期（各专业方向）应用地球物理与地球物理探测仪器方向（必修1门以上）：地震波理论３学分２学期60 学时重磁场理论３学分２学期60 学时电磁波理论３学分２学期60 学时电磁场理论３学分２学期60 学时地球物理测井理论３学分２学期60 学时工程环境物探理论３学分２学期60 学时应用地球化学方向（必修1门以上）：应用地球化学专题Ⅰ３学分２学期60 学时应用地球化学专题Ⅱ３学分２学期60 学时应用地球化学专题Ⅲ３学分２学期60 学时数学地质与综合信息矿产预测评价方向（必修1门以上）：地质统计学３学分２学期60 学时数量化理论３学分２学期60 学时地质过程的计算机模拟３学分２学期60 学时遥感与地理信息系统研究方向（必修1门以上）：遥感图像成像原理３学分1学期60 学时遥感数据图像处理与应用技术３学分２学期60 学时地理信息系统设计与应用３学分２学期60 学时遥感地学分析３学分1学期60 学时２、非学位必修课Visual C++编程２学分1学期50 学时（各专业方向）应用地球物理与地球物理探测仪器方向（必修1门以上）：地震成象理论３学分３学期50 学时随机信号分析理论２学分３学期50 学时电法勘探理论３学分３学期50 学时重磁勘探理论３学分３学期60 学时位场数据离散反演理论２学分３学期50 学时电磁波成象理论３学分３学期60 学时电磁场正反演理论２学分３学期50 学时测井信息处理与解释技术３学分３学期60 学时井中成象理论与方法２学分３学期50 学时地球物理层析成象理论３学分３学期60 学时浅层地球物理技术２学分３学期50 学时应用地球化学方向（必修1门以上）：微量元素及同位素地球化学３学分３学期60 学时地球化学数据处理２学分３学期50 学时数学地质与综合信息矿产预测评价方向（必修1门以上）：地学中的多元统计分析３学分2学期60 学时计算机高级编程技术２学分３学期50 学时遥感地理信息系统方向（必修1门以上）：遥感与地理信息系统２学分２学期30 学时地理信息系统软件工程２学分1学期40 学时微机制图及数字模型２学分３学期50 学时地球空间信息学２学分３学期50 学时（二）选修课（学生需咨询指导教师，从中选修２－３门）第二外国语２学分３学期40 学时科学可视化算法及系统２学分３学期40 学时区域大地构造理论２学分３学期40 学时重磁解释工作站技术１学分３学期20 学时地震解释工作站技术１学分３学期30 学时非线性地球物理学的数学方法２学分３学期40 学时储层地球物理学２学分３学期40 学时近代地球物理场中的数学方法２学分３学期40 学时计算机图形图象学２学分３学期40 学时物理模拟技术１学分３学期30 学时地球物理层析成象２学分３学期40 学时测井数据采集技术与仪器２学分３学期40 学时测井地质学２学分３学期40 学时沉积学２学分３学期40 学时油层物理学２学分３学期40 学时工程地质概论２学分３学期40 学时成岩成矿地球化学２学分３学期40 学时成岩成矿理论２学分３学期40 学时现代地化样品分析技术２学分３学期40 学时地球化学进展及趋势１学分３学期30 学时资源遥感专题１学分３学期20 学时环境遥感专题1学分３学期20 学时地貌及第四纪地质学２学分３学期40 学时摄影测量学１学分３学期30 学时测量与制图学１学分３学期30 学时实用地理信息系统开发与应用２学分３学期40 学时模糊数学２学分３学期40 学时电磁测深专题２学分３学期40 学时近地表地球物理学进展2学分3学期40 学时数字图像处理２学分３学期40 学时（三）、补修课(为跨专业招收的研究生所设)勘查技术方法概论２学分１学期４０学时勘查技术工程学２学分２学期４０学时课程学习阶段主要安排在１～３学期，其中第３学期以安排专业实践和专题文献阅读及报告为主，并做好学位论文开题前的准备工作。
稳定同位素在地球化学和环境科学中的应用
稳定同位素在地球化学和环境科学中的应用稳定同位素（Stable Isotope）指的是自然界中相对稳定的同位素，它们的核子数和质量数相同，但质子和中子的数量略有不同。
在地球化学、环境科学、生物学等领域中，我们可以通过研究这些稳定同位素的分布、比率变化等，来了解物质的来源、转化过程、并且推断出环境或生态系统的变化情况。
【稳定同位素的分类】目前为止，已经发现超过200种稳定同位素，我们可以根据它们的质子数和中子数来进行分类。
1. 氢同位素：质子数为1，核子数从1到3不等，如氢-1、氢-2、氢-3。
2. 碳同位素：质子数为6，核子数从11到16不等，如碳-11、碳-12、碳-13、碳-14、碳-15、碳-16。
3. 氮同位素：质子数为7，核子数从11到16不等，如氮-11、氮-12、氮-13、氮-14、氮-15、氮-16。
4. 氧同位素：质子数为8，核子数从13到18不等，如氧-13、氧-14、氧-15、氧-16、氧-17、氧-18。
5. 硫同位素：质子数为16，核子数从27到34不等，如硫-27、硫-28、硫-29、硫-30、硫-31、硫-32、硫-33、硫-34。
【稳定同位素的应用】1. 地球化学研究在地球科学领域中，稳定同位素被广泛应用于研究各种物质（如矿物、岩石、水和气体）的成因和演化过程。
以氢、氧同位素为例，地球上几乎所有的水都会带有不同的氢、氧同位素，而在不同地区，不同水体所带的同位素比例也会有所不同，通过研究这些同位素的比例，我们可以了解水的来源、循环方式、化学反应等信息。
此外，稳定同位素还可以用来研究某些物质（如钙、铁、镁等）的生物地球化学循环过程。
2. 环境科学研究稳定同位素不仅在地球科学领域中有广泛应用，也广泛运用于环境科学领域。
例如，稳定同位素可以用来追踪污染物的来源和传递途径。
以氮同位素为例，当污染物进入生态系统中时，会改变当地氮的同位素比例，而这种比例变化可以帮助我们分析有害物质的来源、移到何处，以及对环境和生态系统产生的影响。
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• 3.2 分配系数的表示 • 分配系数可以用表格的形式直接给出，如各家发 表的分配系数大抵如此。 • 也可用图表示，一般是将各元素(特别是稀土元素) 在斑晶和基质间的分配系数值投影于以分配系数 对数值为纵座标，元素符号为横座标的直角坐标 表内，然而依次连接各点。 • 例：Hanson 1978做英安岩，流纹岩中稀土元素 在各物相斑晶—基质的分配系数图。
A ln D B T
• 2.3 复合分配系数及分配系数与平衡常数之间的 关系 • 设有交换反应，即在平衡的两相(A、B)之间共有 组份(i,j)发生相互交换的化学反应： Mg • 如反应： 2 SiO4 Fe2 Si2 O6 Fe2 SiO4 Mg 2 Si2 O6 • Mg-0L Fe-OPX Fe-0L Mg-OPX(斜方辉石) • 据享利定律：
• • • •
② 温度对分配系数的影响 从热力学中可知：lnkD＝(-ΔH/R/T）+B 在一定条件下，KD=D 例如：不同成分玄武岩质熔浆中橄榄石-熔 体间Ni的分配系数与温度关系。
• ③ 压力对分配系数的影响 • 当温度T组成X固定时，分配系数与ΔV的关 系为： ln D V
• 由于1. 使REE在地质环境中可做为一个整体演化。 • 由于2.在不同物化环境下，各元素的迁移方式和 聚集丰度不同。 • 利用这些特点(共性与个性)来研究成岩成矿作用 的许多特点。
• 2. 分配型式 稀土元素的丰度值经球粒陨石标准化后所得到的 一组数据投影于按原子序数增大依次排列的对数 坐标图上，再将各投影点连接成线。 研究表明：岩石遭受变质作用，稀土元素的绝对 丰度发生了改变，但稀土分配的型式却没有变， 这为变质岩的原岩研究提供了方便。 稀土元素在周期表中只点一格，因此，一般的化 学方法不能分析每个元素的含量，常用特殊的手 段：如中子活化法、X-荧光光谱法等。 精度10-15% ±4-8%
标准化后，所得的分配型式呈“W”或“M”型，则 数据较为可靠。
• • • •
3.2 数据处理 1. 一个参数值： 比值方法，常有以下几种类型： (1) 元素丰度的直接比值，选择原子序数相 邻的两元素或原子序数相差很大的两元素 的丰度比值：如Eu/Sm、Sm/Nd，Ce/Yb等 。
• • • • • • • • • • •
不同岩石类型Eu/Sm值。 岩石类型 Eu/Sm 大洋杆栏玄武岩 0.44 含水铁石英岩 0.40 玄武岩 0.32 粗玄岩 0.36 地壳 0.16 花岗岩 0.16 古生代页岩 0.17 沉积岩 0.20 随着岩浆分布程度增强，其Eu值相对降低而Sm 值相对升高，则Eu/Sm逐渐降低。
• (2) 标准化后再计算比值： • 如：LaN/YbN LeN/YbN (N：Normal) • 该值一般用来描述岩石的轻、重稀土的含馏特征 ，来划分成分相近而成因不同的岩石。 • e.g N型的MORB：LaN/YbN=0.35～1.1 • (MORB 洋中脊玄武岩) • P型的MORB：LaN/YbN=4.8～6.9 • T型的MORB：LaN/YbN=1.7～4.3
• 总分配系数（Di）：又称为岩石的分配系数 （不是矿物的分配系数），是简单分配系 数与岩石中各矿物含量乘积之和。 • Di＝ΣKDi ×X＝KADi×XA＋KBDi×XB＋…… • 其中K为单个矿物的分配系数，X为各矿物 所占的百分比。
3. 分配系数的测定及影响因素 3.1 分配系数的测定
• a. 实验中测定：使矿物和熔体或两种矿物 达到平衡，并要使待测微量元素在两平衡 相中均匀分布。为了使两相能快速达到平 衡，常要加入适量的水和放射性示踪物。 • b. 直接用天然样品进行测定：例如测定岩 石中的斑晶和基质中微量元素的浓度，其 浓度比即为该微量元素在该矿物和熔体之 间的分配系数。
• (3) δ值：又称异常系数 • 稀土元素原子序数相邻的三元素进行球粒陨石标 准化，然后将第一、第三两元素标准化值相加除 以２，得到第二元素异常的理论值(Eu )，再将该 值除第二元素的标准化值，即得δ值。 • e.g • 常用的有δEu、δCe、δY值，特别是δEu值，能灵 敏地反应岩浆分异特征（用δEu与Di做图）。 • 图（Di=Q+OR＋Ab＋Ne+Le+kp）
a iA a B j a a
A j B j
x iA x B j x x
A j B j
ri A r jB r jA r jB
DiAj/ B .
xiA xiA A B ； n / B DiA / B /D jA / B xj xj xj xj
xiA x B j
• 很明显，为和之比值，所以为复合分配系 数，从(1)与(2)即可知，平衡常数与不等于 复合分配系数，(一般情况下)只有当A、B 两相为理想溶液时(r=1)，平衡常数才等于 复合分配系数。
U Bi U io ,B RT ln aiB
U o, AU io, B RT ln aiB RT ln aiA i
U o, AU io, B RT ln aiB RT ln aiA i
U o , A Bi ln aiB / aiA
G oi ln a iB / a iA 分配系数 o B/ A G i ln K i
• 3.3 分配系数影响因素 • ① 化学组分对分配系数的影响 • 体系中总组成的改变导致微量元素的浓度 发生变化，从而使分配系数改变。 • 例如：Ni在玄武岩中的橄榄石—基质间的分 配系数，在不同的样品中(其总组成不同)分 配系数不一样，分别为：1.6、13.2、18.6、 13.5、15.1……。
• 3. 稀土元素地球化学参数的计算与配分模式的概念 3.1 数据标准化 球粒陨石中各稀土元素的含量(ppm)
La 0.30 Dy 0.31 Ce 0.84 Ho 0.073 Pr 0.12 Er 0.21 Nd 0.58 Tm 0.033 Pm _ Yb 0.20 Sm 0.21 Lu 0.031 Eu 0.074 Y 2.00 Gd 0.30 ΣREE 5.42 Tb 0.049
应用地球化学
概论
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。比如， K、Na在超基性岩中可做微量元素。在长石类岩石 中不能做微量元素。Zr在锆英石中不是微量元素， 但在长石中都是微量元素。Fe一般情况下不是微量 元素，但闪锌矿中Fe都是微量元素。
• (4) 将REE进行适当的归异，然后再求比值。 • 常用的是LREE/HREE，前者比后者碱性强，易 在岩浆演化的晚期富集，故出现粗面岩具较高的 LREE/HREE值。
• 2. 两个参数 • 数据处理后得到两个参数，然后以该两参数为直 角坐标系进行投影，表示两参数的变异关系。 • 常用的参数对有(La/Sm)-Sm La/Sm-La,La/YbREE,等. • 如判别岩石成因于部分熔融或分离结晶则需要使 用La/Sm-La，注意亲岩浆元素和超岩浆元素. • 有人用La/Yb-REE关系图来表示各类岩石的微量 元素特征，如下图： • 有人用La/Yb-La/Ca图来区分不同成因的碳酸岩和 碳酸盐岩等等。
第一章 微量元素地球化学的基本问题
1. 稀溶液
• 在讨论稀溶液概念之前，首先说明溶液的概念， 说到溶液，大家都不陌生。然而，从地质热力学 和述语来看。溶液可定义为：“两种或两种以上 物质均匀混合而且彼此呈分子状态分布者”。从 此定义可知，溶液不单纯为液体，它也包括气态、 液态和固态。在地质体种，溶液多为固态。如铅 锌矿(方铅矿和闪锌矿)均匀混合体，可看手作溶 液，含Fe闪锌矿也可看作溶液，因为Fe2+替代 Zn2+,以FeS形式与Zn供存，等等。
• 2.2 分配系数 • 能恩斯特分配系数的定义：在一定的温度 (T)，压力(P)条件下，溶质在两平衡相间的 浓度比为一常数。 • 即：固相中i组分的浓度比液相中i组分的浓 度。
• 对于两个固相α 和β(或A和B)，同样成立：
C Di C
A i B i
U U
A i
Bቤተ መጻሕፍቲ ባይዱi
U A U io, A RT ln aiA i
• 溶液两部分构成，其中含量较少的部分称 为溶质，含量较多的部分称为溶剂。 • 若溶液含溶质极少则该溶液称之为稀溶液。 凡含有微量元素的矿物，岩石乃至地质体， 均可看做稀溶液。 • 稀溶液的性质 • 在一定温度下，稀溶液中溶质的活度等于 纯溶质的活度乘以溶液中溶质的摩尔分数。
• 设i为某一微量元素，其活度为ai，xi为其摩尔分 数，当xi→0时，就有ai正比于xi，这就是享利定 律，其图如上，即当xi→0时，ai→kixi，其中ki是i 组分的享利定律常数，它与xi无关，但与P、T有 关。图 • 我们讲自然界任何体系中微量元素变化时，总是 先有一个十分重要的前提——微量元素的行为服 从享利定律。 • 这一假定前提在地质体系中是否正确？ • Wood和Fraser(1970)做过一些研究。 • Drake和Weill(1975)做了一些实验，其结果见图。
第二章 稀土元素地球化学
1. 稀土元素地球化学概述 • REE：15个元素(57～71) • La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、 Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb
• 1. 晶体化学性质相似： • a. 离子半径R：从La3+到Lu3+，R由1.18Å变到0.85Å。 b. 价态相似，多为+3价。 • 2. 差异： • a. 原了量略有不同，R也略有差异：迁移能力不同。 • b. 可别元素可呈+2和+4价； • c.电子层结构不同：通常是失去6S2 、5d1 或6S24f1 的电子而 形成正3价气体型离子，但其中La、Gd和Lu的4f电子亚层 处于充满或半充满状态，其3价离子十分稳定，而其相临的 元素却可成＋2价或＋4价。正因为价态不同，可互相分离。 • d.酸碱性不同：随着原子序数增加，碱性减弱，它们沉淀的 pH值不同。 • e.络合物的稳定性不同。 • f.被吸附的能力不同。