表生地球化学研究现状及进展
地球化学的前沿研究
地球化学的前沿研究地球化学是研究地球化学元素、化学反应和地球化学过程的科学。
自从地球成为人类生活的地方以来，地球化学一直处于人们关注的焦点。
而随着人类文明的不断发展，科技水平飞速提升，地球化学研究也在不断地取得新的进展。
本文将探讨当前地球化学领域的一些前沿研究。
1. 地球化学元素的来源和演化地球化学元素是构成地球的基本成分，对于了解地球物质的起源和物质变化过程具有重要意义。
目前，地球化学研究围绕着地球化学元素的来源和演化展开。
其中，对地球化学元素的来源研究主要关注天体物质的物质起源和演化，例如，太阳系形成过程中气体和尘埃的起源、星际尘埃中难以合成的元素的形成以及其他行星、彗星等小天体的化学成分和构成特征等。
而对于地球化学元素的演化研究则主要包括以下内容：一是地球化学元素的富集，即地球化学元素在地球内部和地表的富集和分布模式；二是化学元素物质循环，即元素在不同环境下的迁移和转化。
在这些研究中，地球化学元素同位素分析成为了研究工具，成为了探索地球化学元素来源和演化的重要手段。
2. 地球化学元素的微观机制研究地球化学元素在地球内部和地表的循环是一个复杂的过程，其中包括了相变、溶解、碳循环等多个机制。
地球化学元素的微观机制研究成为了解决这些复杂过程的关键手段。
例如，在地球内部，橄榄石（一种岩石矿物）中的不同地球化学元素的分布规律被认为和其结构中的微观机制有关。
通过岩石样品的高温高压实验和同位素分析，可以分离出组成不同的橄榄石单晶，研究一些微观机制如经验半径、配位数，以及离子的电荷状态和晶体结构等，从而揭示了地球内部地球化学元素在时间和空间尺度上的变化规律。
3. 化学循环与全球气候变化的关联研究随着工业化进程的加快，全球气候变化引起了人们的广泛关注。
同时化学循环在全球气候变化中也扮演着至关重要的角色。
地球上的大气、海洋、陆地等系统通过化学反应相互贯通，这种过程被称为全球化学循环。
全球化学循环的同时也会发生一些碳循环和氮循环等重要的物质循环。
中国土壤化学元素丰度与表生地球化学特征
中国土壤化学元素丰度与表生地球化学特征中国土壤化学元素丰度与表生地球化学特征中国的土壤化学元素丰度及其与表生地球化学特征是地球科学领域中一个备受关注的话题。
通过对中国土壤中化学元素的丰度和表生地球化学特征的深度研究，我们可以更好地了解中国土壤的地球化学特征、资源丰度以及与环境和人类活动的关系，对于推动农业、环境保护和资源利用都具有重要意义。
1. 中国土壤化学元素丰度中国是一个土壤资源丰富的国家，土壤中含有丰富的化学元素，包括铁、铝、镁、钙、钾、磷等元素。
其中，铁和铝是土壤中的主要成分，它们对土壤的物理性质和化学性质起着重要作用。
土壤中的镁、钙、钾元素则是作为植物生长的重要营养元素，对于农业生产至关重要。
土壤中的磷元素也是植物生长过程中不可或缺的元素。
2. 中国土壤的地球化学特征中国土壤的地球化学特征受到地质构造、气候、植被覆盖和人类活动等多种因素的影响。
不同地质构造背景下的土壤，其化学元素丰度和分布也存在较大差异。
在气候条件下，土壤中化学元素的迁移、转化以及吸附等过程也会受到气候因素的影响。
植被覆盖对土壤的地球化学特征也有一定影响，植被的根系分泌物和腐殖质的分解等过程会影响土壤中化学元素的循环。
人类活动也会对土壤的地球化学特征造成一定影响，如工业排放、农药施用等都会影响土壤中化学元素的丰度和分布。
3. 个人观点和理解从我个人的观点来看，中国土壤化学元素丰度与表生地球化学特征这一话题，涉及了地球科学、环境科学以及资源利用领域，具有重要的研究意义和应用前景。
通过深入研究中国土壤中化学元素的丰度以及其与地球化学特征的关系，可以为促进土壤肥力的提高、有效利用农业资源、解决土壤污染等问题提供科学依据和技术支撑。
在未来的研究中，应该更加注重土壤中微量元素的研究，探索土壤中化学元素丰度与表生地球化学特征变化之间的机制，以实现土壤资源的可持续利用和保护。
总结回顾中国土壤化学元素丰度与表生地球化学特征是一个复杂而重要的研究领域，通过对中国土壤中的化学元素丰度和地球化学特征的深入研究，可以更好地了解土壤的资源丰度、地球化学特征以及与环境和人类活动的关系。
地球化学勘查的研究现状、发展趋势
第四发展期(1990 年以后)，为信息找矿期。这一 时期，找矿难度明显加大，找隐伏矿的方法空前 增多，探测深度明显增大，所获信息量成倍增加， 推断解释的不确定性也随之增加。既需要现代高 新技术，又需要多学科的综合研究，越来越多的 研究者将成矿作用臵于岩石圈、地壳、乃至整个 地球-宇宙体系的演化过程来考虑。勘查地球化学 找矿，以某些微观或超微观信息的获得，使间接 找矿为主的信息找矿期又重新返回到直接找矿为 主的时期。因此，发展高灵敏度和大探测深度的 勘查地球化学方法，具有特别重要的意义，并预 示着一个找隐伏矿的新时期的到来。
L.Malmqvist 和 Kristiansson(1984)研制出地气法 （Geogas）找隐伏金属矿床。20世纪80 年代初， 瑞典 Lund 大学物理系和布立登(Boliden Mineral) 公司合作，提出金属元素从地下深处以微气泡附 着气体形式上升到地表并在矿体上形成成矿元素 异常的思想，据此开始研究并使用一种新的“金 属气体”测量技术，即地气测量。他们在本国及 其它国家的 30 多个地区进行试验，发现地气异常 与矿化存在明显的对应关系，并对地气迁移机制 也作了许多工作。
浅析国内外地球化学勘查 的研究现状、主要进展及 发展趋势
物探0901班 武孝 200911020121
（一）地球化学勘查的研究现状 1、国外地球化学勘查的研究现状
1798 年，B.M.谢维尔金提出了“矿物邻近 性”的概念。 1849 年德国 J.F.A.布莱绍普特揭示了矿物 共生组合的规律性，对推断铁帽和矿化露 头下部可能的矿化情况提供了依据。
3、国内外地球化学勘查的发展阶段
第一发展期(1950 年以前)。这时期，勘探者主要 依靠肉眼观察地表露头找矿，以土壤测量和水系 沉积测量为主要手段，对于土壤中的地球化学异 常，用探槽或浅井揭露矿体。人们这一阶段延续 的时间最长，找到的矿最多。据R.W.Boyle(1977) 统计，迄今为止，世界各地开采的矿床 80％以上 是在古人开采的基础上进行的。
表生作用带地球化学研究与金矿普查
写一篇表生作用带地球化学研究与金矿普查的报告，600字地球化学研究与金矿普查报告
本报告旨在详细介绍我们进行的地球化学研究与金矿普查，以及我们得出的结论。
首先，我们进行了地球化学研究。
为此，我们对地表岩石和地下水样本进行了采样和分析，以了解每种岩石的结构和成分，以及水质中存在的元素与物质。
我们还将这些样本和收集到的数据进行了比较，以发现地表动态和变化的趋势并指出有关金矿预测的可能性。
随后，我们对金矿进行了普查研究。
我们尝试了一些技术，以提供关于金矿的精确位置和储量的信息。
我们使用了电磁仪，以探测地下岩石的电磁场；重力仪，以获取地下的重力异常；地质勘探仪，以获取地下构造的层次信息；以及X射线能谱仪，以获取岩石中元素的存在与含量。
通过对我们获得的数据进行分析，我们发现了一些可能的金矿储量，并对它们进行了多重检验与测算，以确定其储量大小，确定是否适宜采矿。
最终，我们的研究发现，在某些大规模的地区，存在着显著的金矿储量，其找矿潜力经过多重考量后被认定较好。
同时，我们还对影响金矿分布的因素进行了深入研究，提出了一些可行的建议和建议，以便更好地挖掘和开发金矿资源，实现共赢。
总之，通过本次研究，我们积累了大量关于地球化学研究与金矿普查的经验和数据，取得了令人满意的成果。
期待未来的探索，以更好地收集和应用这些知识，实现世界的可持续发展。
地球化学在古地磁学研究中的新进展
地球化学在古地磁学研究中的新进展地球，这颗我们赖以生存的蓝色星球，承载着无尽的奥秘和历史。
古地磁学作为一门探索地球过去磁场变化的学科，为我们揭示了地球演化的诸多关键信息。
而地球化学这一研究地球化学组成和化学过程的学科，在古地磁学研究中也发挥着日益重要的作用，并不断取得新的进展。
在过去，古地磁学主要依赖于对岩石中磁性矿物的测量和分析来重建过去的地磁场。
然而，这种方法存在一定的局限性。
随着科学技术的不断发展，地球化学的相关技术和理论被引入到古地磁学研究中，为其注入了新的活力。
地球化学在古地磁学中的一个重要应用是对磁性矿物的成因和演化进行更深入的研究。
磁性矿物的形成和变化往往受到周围环境的化学条件影响。
通过地球化学分析，我们可以了解这些磁性矿物形成时的温度、压力、化学组成等条件，从而更准确地解释它们所记录的地磁信息。
比如说，通过对磁铁矿和赤铁矿等磁性矿物中的微量元素进行分析，科学家们能够推断出这些矿物形成的环境。
某些微量元素在不同的化学环境中具有不同的分布特征，这为我们了解磁性矿物的形成机制提供了重要线索。
此外，地球化学还可以帮助我们确定磁性矿物的来源。
是原生形成的还是后期改造形成的？这对于准确解读古地磁信号至关重要。
另一个新进展是利用地球化学方法来进行年代测定。
在古地磁学研究中，准确确定岩石的年龄是非常关键的。
传统的放射性同位素测年方法在某些情况下可能存在局限性。
而地球化学中的一些新兴技术，如微量元素扩散年代学，为解决这一问题提供了新的途径。
微量元素在矿物中的扩散速度与温度和时间有关。
通过测量矿物中微量元素的分布和浓度，结合实验确定的扩散系数，就可以计算出矿物形成以来所经历的时间。
这种方法在一些地质过程较快、传统测年方法难以适用的情况下，发挥了重要作用。
同时，地球化学在古环境重建方面也为古地磁学研究提供了有力支持。
地球磁场的变化与地球的气候、环境等因素可能存在着某种关联。
通过对沉积物中的地球化学指标，如稳定同位素、有机地球化学标志物等的分析，可以了解当时的气候条件、海平面变化等环境信息。
近十年我国非传统稳定同位素地球化学研究进展
近十年我国非传统稳定同位素地球化学研究进展一、本文概述在过去的十年中，我国非传统稳定同位素地球化学研究取得了显著的进展，不仅在理论探索上取得了重大突破，还在实际应用中发挥了重要作用。
非传统稳定同位素，如硼、锌、镁等同位素，在地球化学领域的应用逐渐受到重视，为研究地球物质循环、生态环境变化、气候变化等科学问题提供了新的视角和工具。
本文将对近十年我国非传统稳定同位素地球化学研究的进展进行全面的概述和梳理。
我们将介绍非传统稳定同位素地球化学的基本概念和研究意义，阐述其在地球科学研究中的重要性。
我们将从研究方法和技术手段的角度，介绍我国在这一领域取得的创新性成果和突破。
我们还将探讨非传统稳定同位素在地球化学各个分支领域中的应用，如地壳演化、地幔动力学、海洋化学、生物地球化学等，展示其在解决实际问题中的潜力和价值。
我们将总结近十年我国非传统稳定同位素地球化学研究的成果和经验，展望未来的研究方向和前景。
我们相信，随着科学技术的不断发展和研究方法的不断创新，非传统稳定同位素地球化学将在地球科学研究中发挥越来越重要的作用，为我国地球科学事业的发展做出更大的贡献。
二、非传统稳定同位素地球化学的理论基础与技术方法非传统稳定同位素地球化学作为地球科学的一个分支，主要研究非传统稳定同位素（如锂、镁、硅、铁等元素的同位素）在地球系统中的分布、行为及其变化，从而揭示地球的形成、演化及环境变迁等科学问题。
其理论基础主要建立在大质量分馏理论、同位素地球化学平衡及同位素分馏动力学之上。
大质量分馏理论是指同位素之间由于质量差异导致的物理和化学行为的差异，这是非传统稳定同位素研究的基础。
同位素地球化学平衡则是指在一定条件下，同位素之间达到动态平衡，其比值反映了地球化学过程的信息。
同位素分馏动力学则关注同位素分馏过程中速率的变化，为理解地球化学过程的机制提供了重要线索。
在技术方法上，非传统稳定同位素地球化学主要依赖于高精度的同位素分析技术，如多接收电感耦合等离子体质谱（MC-ICP-MS）和二次离子质谱（SIMS）等。
从第32届国际地质大会看地球化学的现状与未来
收稿日期:2004-10-08;改回日期:2004-10-28;责任编辑:楼亚儿。
基金项目:国家自然科学基金项目(40173007,40234052);教育部重点科研项目(重点03032)。
作者简介:陈岳龙,男,教授,博士生导师,1962年出生,地球化学专业,从事同位素地质年代学、地球化学与环境地球化学的研究工作。
从第32届国际地质大会看地球化学的现状与未来陈岳龙1,唐金荣2,侯青叶3(11中国地质大学地球科学与资源学院,北京 100083;21中国地质调查局发展研究中心,北京 100037;31中国地质大学地球科学学院,湖北武汉 430074)摘要:对2004年8月在意大利弗罗伦萨召开的第32届国际地质大会有关生命起源、地质灾害监测、壳幔相互作用、人类采矿与生产活动、水2岩相互作用、地表过程、古气候与古环境等方面的地球化学研究及稳定同位素、地球化学动力学、有机地球化学、地球化学分析技术等方面的内容进行了较为系统的总结,并对地球化学的未来发展进行了展望。
关键词:第32届国际地质大会;地球化学;进展;发展趋势中图分类号:P59 文献标识码:A文章编号:1000-8527(2004)04-0463-240 引 言第32届国际地质大会于2004年8月20日至8月28日在意大利弗罗伦萨召开,会议的主题是:从地中海地区走向全球地质复兴———地质学、自然灾害和文化遗产。
每天中午12点到12∶45安排的大会讲演主要围绕本次大会的主题,从第一天的有关地球内部呼吸———地幔挥发分、板块构造与气候至随后的比萨斜塔、火星与地球的生命、水与地质历史、与火山灾害一起生活、海洋油气、地质学对文化遗产的影响、全球温暖是否将欧洲带入冰冷期。
分会报告分为专门讨论会(S pecific symposia )、主题讨论会(Topical symposia )与一般讨论会(G eneral symposia )。
在专门讨论会中一共设了14个专题,也主要是围绕本次大会的主题,包括:地质学中的大科学、意大利深部地震探测(CROP )、文化遗产———国际途径与展望、深地质库(以废物地质处理为主)、审稿评价道德与地球科学的质量评估(主要是杂志编辑、审稿人、读者、管理者对地球科学成果的评价)、地中海地区的古地球演化与地质解剖、地质灾害———国际途径与展望、地中海地区从历史视角到新发展在沉积地质学中的主要发现、全球构造中的新概念、国际地质科学计划的进展、地质时代表———最新发展与全球对比、地中海、铀矿床———勘探、地质与环境问题、地下工程建筑与设计中工程地质与岩土工程间的沟通。
地球化学的研究思路和研究方法
地球化学的研究思路和研究方法我折腾了好久地球化学这事儿，总算找到点门道。
地球化学这东西，一开始我真的是瞎摸索。
就说研究思路吧，我最开始就像没头的苍蝇似的。
我知道它是研究地球的化学成分啥的，可是从哪下手呢？我想那就先找个具体的地区研究地球化学元素的分布吧。
我选了一个山区，我就觉得那里地质情况复杂，肯定元素分布也有看头。
然后我就开始研究矿物啥的，收集岩石样本。
这收集样本可不容易呀，我有时候在山上找样本，根本不知道哪些样本是好的、有代表性的。
有一次，我看到一块颜色很特别的石头就采集了，结果回来一分析，这石头因为受到了太多后期人为或者生物因素的干扰，根本没办法用来准确分析那个区域的地球化学特征，这就浪费了我不少时间，这算是个失败的教训吧。
再说说分析样本的方法。
我试过传统的化学分析方法，就像拆盲盒一样，一点点把样本里的化学成分搞清楚。
但是这个过程太复杂太耗时，就像你用手一点点数沙子那样艰难。
后来我接触到了仪器分析，像是X射线荧光光谱仪，这个就像魔术师的魔法棒，直接能给你快速准确地告诉你样本里有啥元素，含量大概多少。
不过这仪器也有毛病，不是所有元素都能精确测定，有些微量元素它就不太灵了。
这个时候呀，你还得结合其他的分析方法，就像是大家一起组团打怪一样，各个方法相互配合。
对于研究思路嘛，你得有个宏观的概念。
不能光盯着小的样本或者小区域。
你要把这个局部和地球的整体联系起来。
比如说你在研究一个地方的金属元素异常富集的时候，你得想想，这是不是和地球板块运动、火山喷发有关系呢？你得像个侦探一样，收集各种线索，把局部的现象放到整个地球这个大格局里面去考虑。
确定研究问题的时候，一定得接地气。
比如说我一开始想研究全球范围内的某种元素分布，这个想法太大了，根本没法下手。
后来我把范围缩小到一个省的地质区域，研究某种元素和土壤肥力的关系，这就好操作多了。
在地球化学研究里，还有数据处理也很重要。
我收集了一堆数据，不知道怎么处理。
我当时就看书呗，照着前人的方法做。
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2002年第1期 矿 产 与 地 质第16卷2002年2月M I N ERAL R ESOU RCES AND GEOLO GY总第88期表生地球化学研究现状及进展①王瑞廷1,2,欧阳建平3(1.西北大学地质系,陕西西安 710069;2.西北有色地质勘查局,陕西西安710054;3.中国地质大学地球科学学院,湖北武汉430074)摘 要:在界定表生地球化学研究对象及内容的基础上,总结了表生地球化学的五种研究方法,其中非常规研究方法将占据重要地位,整体论是各种研究方法的基础。
同时,对国内外表生地球化学研究的现状及进展进行综述与分析。
区分了狭义表生地球化学与广义表生地球化学的研究范围,提出二者协调与整合发展是21世纪表生地球化学研究发展的趋势,也是其在地球系统科学研究和实施“可持续发展”战略中发挥重要作用的关键。
关键词:表生地球化学;表生作用;表生带;表生系统中图分类号:P596 文献标识码:A 文章编号:1001-5663(2002)01-0061-04 表生地球化学是研究地球表生作用带的化学组成、化学作用和化学演化的一门地球化学分支学科。
地球表生带是指地球上大气圈、水圈、生物圈与岩石圈相互作用、接触渗透的界面(即具有一定厚度的界面层)。
表生地质作用就发生在这一多圈层交错重叠带内,在该界面内表生地质系统与周围环境不断地进行着能量、物质与信息的交换,表生地质系统是指在地表或近地表条件下由于大气降水和生物等过程作用于原始岩体或矿体而产生风化带的地质系统。
该系统是一个开放的、复杂的非线性系统,远非内生条件下所能比拟,这也是表生地球化学研究的一个特点。
1 表生地球化学的研究对象、内容及方法1.1 表生地球化学的研究对象和内容表生地球化学是地球化学中一门古老而崭新的分支学科,其核心就是研究地表景观中化学元素的迁移过程和机制。
表生地球化学的研究内容十分广泛。
它的研究对象是地球的表生带。
Fatrb ridge认为地下潜水面以上及以下一小部分属于表生作用的范围[4]。
近年来,廖士范认为表生作用分上、下两个带,地下水潜水面以上属表生作用氧化改造带,地下水潜水面以下200～300m以内属表生作用还原改造带,本文中表生作用带即指这一范围。
一般来讲,表生地球化学主要研究元素在表生带的分布、分配、迁移及演化规律和机制。
表生成矿地球化学(即狭义的表生地球化学)只是其中的一个重要研究领域。
由于表生地球化学环境相对于内生而言要复杂得多,广义表生地球化学研究是多学科的,涉及到自然地理学、土壤学、微生物学、植物学、地质学、生态学、环境科学和气象科学等。
它重点研究表生带常温常压有水参与的地球化学,即“外生的或低温的有水参与的地球化学”(R.M.Garrels),包括在地球表面大气圈、生物圈、海洋和水体中以及与其接触的岩石间所发生的化学反应,其中尤以发生在各个界面之间的化学作用为主,也称为常温水岩体系地球化学。
常温富水环境对原生岩石的改造是表生地球化学作用的基本问题。
表生(作用)地球化学是指大气圈、水圈和生物圈的形成和演化以及它们与岩石圈相互作用的地球化学,它包括风化淋滤作用、海水沉积及成岩成矿作用、生命的起源和演化以及地表生态环境的平衡等几方面的问题。
这一定义具有普适性,它涵盖了狭义和广义表生地球化学。
表(外)生作用体系所处的物理化学环境与内生地质作用体系统完全不同,其特征可归纳如下[13]:①低压和低而速变的温度:地表压力范围在101325～2026500Pa之间,地表温度变化幅度为-75℃～+85℃,某些近地表环境,如成岩作用带温度可达100℃～200℃,故表生环境总的温差达300℃。
②富氧和充足的二氧化碳环境:大气圈P o2=16①收稿日期:2001-09-07 作者简介:王瑞廷(1969- ),男,博士研究生,主要从事矿床地质化学及矿产勘查研究。
基金项目:地质矿产部重点方法技术项目(96012002)和西北有色地质勘查局人才基金。
21278125Pa,P CO2=30140Pa,在与大气接触的界面上有无限供给的氧化剂和碳酸。
③开放的过量水体系:水是表生反应的介质及良好的溶剂与搬运剂,水岩反应在地表地球化学作用中具有典型意义。
④生物和有机体参加:生物地球化学作用在表生带较发育。
⑤胶体体系发育:物质颗粒的分散相比是表生地球化学作用的特点之一,在水媒作用下形成广泛发育的、几乎为表生环境所持有的胶体体系,而物质呈胶体状态对元素的迁移活动有重要意义。
各物质相界面是表生化学反应最强烈的地段,以下界面具有重要意义:气—水—岩(或水—岩)界面、气—水界面、水—沉积物界面、生物—岩石界面、水—海底喷发岩界面等。
其中水—岩界面最为典型,远离该界面向下化学反应强度减弱,造成表生地球化学作用的垂直分带性和按反应发育程度区分的阶段性。
地球表层的含水流体上有多源性,它可以来自大气降水、大洋水、岩浆水、变质水、同生水和初生水等。
表生带的元素在这些含水流体的作用下在上述各界面可发生不同程度的活化,。
1.2 表生地球化学的研究方法地球化学与整个地球科学领域一样在迅速发展,研究方法已从传统的静态定性(半定量)描述、个例分析研究,进入到了动态、定量、系统综合研究阶段,即模式化阶段。
J.A.C.福帝斯丘提出环境地球化学的整体论方法及环境地球化学哲学的四类分级组织,即空间等级层次、时间等级层次、化学复杂性等级层次和科研工作等级层次,这对于表生地球化学的研究方法具有重要而实际的指导意义。
从微观与宏观两方面,深入研究地质过程的内在动力机制及外在表现形式,并不断提出假说,建立模式,同时在实践中不断纠正和完善。
表生地球化学的研究方法也不例外,在继承元素地球化学、勘查地球化学、矿床地球化学等相关学科的传统研究方法的基础上,更多地借鉴地理学、生态学、土壤学等相关学科的研究方法,并引入系统论、信息论、复杂性科学等新的研究理论,结合现代高新技术,全面、深入地研究地球表生带这一多角度、多层次、多介质、多系统、多作用的动态开放体系。
但是所有这些研究方法都应基于整体化的思想。
目前,表生地球化学的研究方法初步可归纳为以下几种:①勘查地球化学研究方法:以表生介质(土壤和水系沉积物)为取样对象,通过表生地球化学异常的研究,认识元素在表生带的分散、迁移、富集规律。
②分析、测试及实验模拟方法:运用现代分析测试技术,研究元素的含量、存在形式(即元素存在的化合态、性态、价态和相态)等,或室内实验模拟某一表生地质作用过程,以深入了解不同元素或同一元素不同赋存相态的表生作用机制及元素表生迁移的形态变化。
③土壤学、医学地理学、生态化学地理学、农业地球化学、环境地球化学、环境生命元素学等相关学科的研究方法:多学科交叉协同,深入分析表生带元素行为的医学效应、生态效应、环境效应及对农作物生长的影响,总结元素表生作用的地域分异规律。
因为表生带是一个多变的复杂体系,干湿条件、生物变化与人类活动都会引起不同环境介质特别是沙沉积物的pH值、Eh值的改变,促使许多金属元素价态、化合态与结合态的变化,进而会改变元素的表生环境化学行为与生态环境特性。
这就需要多学科的共同研究。
④运用高新技术的研究方法:在表生地球化学研究中,利用计算机技术、4S(GPS、G IS、R S、ES)技术、数字地质技术等现代高新技术,对表生作用及表生地球化学循环进行数字模拟,从对其建立概念模型、物理模型,过渡到建立数学模型,以进行精细的定量研究。
⑤非常规研究方法:於崇文先生指出,地质现象的本质与核心是地质作用与时空结构,故这一方法对于揭示表生作用及其时空演化具有重要意义。
即表生地质系统是自组织演化发展的,具有内在的非线性反馈机制。
故以地球系统科学为背景,以非线性科学、复杂性科学为指导,以表生系统或表生作用体系为研究对象,把耗散结构论、协同论、突变论、分形几何学、混沌动力学及自组织理论等新的科学思想和方法引入到表生地球化学研究中来,按照不同的时空尺度,研究表生作用过程、表生地球化学动力学、表生地球化学热力学、表生成矿作用动力学、表生带物质交换与循环、表生作用与全球环境变化、表生带元素分异演化的时空结构、表生地球化学工程(有时需考虑人文因素)、表生景观生态学、表生作用与内生作用耦合的动力学机制学,这是表生地球化学研究中不可缺少的重要方法,也是21世纪推动表生地球化学深入发展所必需的。
2 表生地球化学的研究现状及进展近年来,国外普遍加强了表生作用下与矿化有关元素地球化学行为的研究,把它作为沟通原生异常与次生异常的桥梁。
1981年,著名的勘查地球化学家P.K.T heobald曾撰文论述准确评价隐伏矿体引起的表生地球化学异常所具有的重大意义。
80年代中期以来,各国的勘查地球化学家对表生地球化学作用特征作了详细研究,发表了许多研究成果,总的看来,26表生地球化学研究工作主要集中在以下五个方面:①不同地质地理条件下元素表生地球化学作用特征研究;②表生带疏松物质中元素存在状态研究;③景观地球化学方法技术的深入研究;④表生作用下元素及其重矿物的性状和元素分散行为的研究;⑤原生异常与次生异常之间相互关系研究②。
目前国外表生地球化学研究基本上形成了各具特色的两大学派:以美国、加拿大、澳大利亚为代表的西方学派和前苏联学派。
西方学派注意对不同地质地球化学条件下成矿元素及其伴生元素表生地球化学迁移过程的研究,同时对偏提取技术的开发应用给予重视,用以确定表生异常的评价准则。
J.A.P lan t等较全面地总结了截止80年代末期西方的表生地球化学研究工作,认为碎屑物质、胶体物质、沉积物和可溶性组份的比例及其成分在不同表生环境下其表现各不相同。
并提出用Ir、R EE、Ga A l、K R b、B a R b、Se S、B Ga比值等指标来度量元素的表生活动性。
如可用Ir来确定PEC、N i、Co、Cu等在基性岩风过程中活化迁移的范围。
前苏联学派偏重于基础理论研究,并创立了景观地球化学。
1980年,A.N.彼列尔曼指出,表生作用地球化学是勘查地球化学方法的理论基础之一,并提出了找矿勘探中运用表生地球化学规律的两条重要原则:①区别对待原则,即按不同的景观地球化学条件分别运用各自的元素表生迁移规律,这样才能取得较好的找矿效果;②历史地球化学原则,即研究异常形成的历史、过程,恢复异常发育史,在此基础上评价异常。
同时,他认为地球化学障是研究表生地球化学异常形成过程的基础方法之一,并把地球化学障分为四种基本类型:①物理—化学障;②机械障;③生物地球化学障;④人类活动障。
另外,国外还有一些学者从表生风化过程动力学、微生物过程动力学、微生物地球化学、岩石风化程度、污染治理、医学地理学等方面进行了广义的表生地球化学研究。
但对于计算表生地球化学、表生地球化学动力学及表生作用的时空结构及演化等方面的研究,国内外都比较薄弱,这些方面应是今后表生地球化学发展的重要领域。