地球化学

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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%)。

地球科学中的地球化学与地球动力学

地球科学中的地球化学与地球动力学

地球科学中的地球化学与地球动力学地球科学是研究地球上自然界各种现象和规律的学科。

在地球科学的研究领域中,地球化学和地球动力学是两个重要的分支学科。

地球化学研究地球物质的组成、结构、性质和变化规律;地球动力学则研究地球内外部分的运动和变形。

一、地球化学的概念与研究内容地球化学是研究地球物质元素组成、地球化学过程和演化规律的学科。

地球化学研究的对象包括地壳、岩石、矿物、地下水和大气等,通过分析采集的样品中元素和同位素的含量及其分布,揭示地球物质的成因和变化过程。

地球化学的研究方法包括野外调查、采样、室内分析和实验模拟等。

地球化学的研究成果可以为资源勘探、环境监测和地质灾害预测提供科学依据。

二、地球化学的应用领域地球化学在各个领域都有广泛的应用。

在矿产资源研究中,地球化学可以通过分析矿石中的元素含量,判断矿石成因和找寻潜在矿床。

在环境地球化学研究中,地球化学可以通过分析大气中的污染物和土壤中的重金属元素,评估环境污染程度。

在地质灾害研究中,地球化学可以通过分析地下水中的元素含量,预测地震和火山喷发等灾害的发生。

三、地球动力学的概念与研究内容地球动力学是研究地球内外部分的运动和变形的学科。

地球动力学研究的对象包括板块运动、地震、火山活动等地球运动现象。

地球动力学主要通过地震仪和其他地球观测设备来获得地球运动的数据,通过数学模型和计算机模拟来解释地球运动的原理和机制。

四、地球动力学的应用领域地球动力学的研究成果在地震预测、资源勘探和地质灾害预测等领域有重要应用价值。

在地震预测中,地球动力学可以通过监测地表和地下的变形和应力分布,预测和评估地震的可能性和危险程度。

在资源勘探中,地球动力学可以通过研究地下构造和地壳应力,发现矿产和能源资源的分布规律。

在地质灾害预测中,地球动力学可以通过模拟地下构造和地震活动,预测和评估地质灾害的潜在风险。

综上所述,地球化学和地球动力学在地球科学中起着重要的作用。

地球化学通过研究地球物质的化学组成,为资源勘探和环境保护提供科学依据;地球动力学通过研究地球运动的原理和机制,为地震预测和地质灾害预测提供科学支持。

地球化学的基本原理与应用

地球化学的基本原理与应用

地球化学的基本原理与应用地球化学是一门研究地球各部分以及地球与外部环境间元素、化学物质在地球上的分布、变化和相互关系的学科。

它是地球科学中的一个重要分支,具有广泛的应用领域。

下面将介绍地球化学的基本原理以及其在各个领域的应用。

一、地球化学基本原理1. 元素和同位素:地球化学研究中关注的核心是元素的存在形式和同位素的分布。

元素是组成地球和生物体的基本构成单元,而同位素则可用来追踪地球系统中的物质运移和循环过程。

2. 地质过程:地质过程是地球化学变化的根源。

包括岩浆活动、土壤形成、水文循环、生物地球化学等。

通过对地质过程和地球物质的研究,可以了解地球表层的演化历史和地壳成因。

3. 地球系统:地球是一个复杂的系统,包括大气、海洋、地壳和生物圈等多个组成部分。

地球化学通过研究这些组成部分之间的相互作用,揭示地球系统中物质循环的规律。

4. 化学平衡和反应:物理化学原理是地球化学中的基础。

化学平衡理论被应用于地球化学计算模型的构建,以揭示物质在地球系统中的分布和转化。

二、地球化学的应用领域1. 矿产资源勘探:地球化学可以应用于矿床勘探和矿产资源评价。

通过分析不同元素的分布和同位素组成,可以找到矿床的富集区域和找矿指示。

2. 环境污染与地质灾害:地球化学方法可以用于环境污染物迁移和转化的研究,例如水体中的重金属污染、土壤中的有机物污染等。

同时,地球化学还能够评估地震、火山和滑坡等地质灾害的潜在危险性。

3. 水文地质研究:地球化学可以用于水文地质研究,例如地下水的起源、成分及其与地下水补给区域的关系。

同时,地球化学方法也可以应用于地下水的污染源溯源。

4. 古气候与环境演化:地球化学分析在古气候和环境研究中起着重要作用。

通过分析沉积岩中的同位素组成和微量元素含量,可以重建过去气候变化和环境演化的历史。

5. 生物地球化学和生态系统研究:地球化学可以揭示生物地球化学循环的机制和影响因素,例如元素的生物地球化学循环过程、生态系统中的能量流动与物质转化等。

地球化学景观

地球化学景观

地球化学景观地球化学景观是指地球上不同地域、不同地质构造和地貌特征所呈现出的不同化学特征和组成成分的总和。

地球化学景观的形成是地质、地球化学和地貌过程的结果,反映了地球内部和外部因素的相互作用。

地球化学景观可以分为陆地和海洋两大类。

陆地地球化学景观主要包括岩石、矿物、土壤和植被等。

岩石是地壳的主要组成部分,由各种矿物质组成。

不同地质构造和岩石类型的分布差异,使得地球化学景观呈现出多样性。

例如,火山地区由于火山喷发带来的岩浆活动,地表上会形成火山岩地质景观,如火山口、熔岩流等。

沉积岩地质景观则是由于沉积作用形成的,如河流冲击平原、河流三角洲等。

另外,不同的岩石中含有不同的矿物质,这也是地球化学景观的重要组成部分。

例如,金、银等贵金属的分布与地质构造和岩石类型密切相关。

土壤是地球化学景观的重要组成部分。

土壤是岩石风化和有机物分解的产物,含有丰富的养分和微量元素。

不同地区的土壤类型和化学组成差异很大,对植被的生长和分布起着重要的影响。

例如,酸性土壤适合松树等耐酸植物的生长,碱性土壤则适合碱生植物的生长。

海洋地球化学景观主要包括海水和海底地貌。

海水是地球上最大的水资源,其成分和化学特征对海洋生态系统和海洋资源的分布和利用起着重要作用。

海洋中含有丰富的盐类和微量元素,如氯、钠、钙、镁等。

海水的盐度和溶解氧含量等因素影响着海洋生物的分布和生态系统的平衡。

海底地貌是地球化学景观在海洋中的表现,如海山、海沟、海底火山等。

海底地形的差异直接影响着海洋生态系统的多样性和海洋资源的分布。

地球化学景观不仅反映了地球内部和外部的物质循环和能量转化过程,还是地球科学研究的重要内容。

通过对地球化学景观的观察和分析,可以了解地球的演化历史、地质构造和环境变化。

同时,地球化学景观也为资源勘探和环境保护提供了重要的科学依据。

地球化学景观是地球上不同地域、不同地质构造和地貌特征所呈现出的不同化学特征和组成成分的总和。

它包括陆地和海洋两大类,反映了地球内部和外部因素的相互作用。

地球化学课程设计

地球化学课程设计

地球化学课程设计一、课程目标知识目标:1. 理解地球化学基本概念,掌握元素周期表在地球化学中的应用;2. 学习地球化学中重要的化学过程,如风化、沉积和成岩作用;3. 掌握地球化学中常用的分析技术和方法,了解其在地质调查中的应用。

技能目标:1. 能够运用地球化学知识解释地质现象,分析岩石和矿物的化学成分;2. 培养学生运用科学方法进行实验操作和数据分析的能力;3. 培养学生独立思考和团队协作的能力,提高问题解决和沟通表达技巧。

情感态度价值观目标:1. 培养学生对地球科学和化学学科的兴趣和热情,激发探索地球奥秘的欲望;2. 增强学生的环保意识,认识到地球化学在资源利用和环境保护中的重要性;3. 培养学生严谨的科学态度,树立正确的价值观,认识到知识的力量。

本课程针对高年级学生,课程性质为专业选修课。

在教学过程中,充分考虑学生的知识背景和兴趣,注重理论与实践相结合。

通过本课程的学习,使学生能够掌握地球化学的基本知识和技能,培养他们解决实际地质问题的能力,同时激发学生的探索精神,提高他们的综合素质。

课程目标旨在分解为具体的学习成果,便于后续教学设计和评估。

二、教学内容1. 地球化学基本概念与原理:包括元素周期律、地球化学元素分类、地壳元素丰度特征等,对应教材第一章内容。

2. 地质过程中地球化学作用:讲述风化、沉积、成岩等地质过程中地球化学作用的特点,涉及教材第二章内容。

3. 岩石地球化学:分析不同类型岩石的地球化学特征,包括火成岩、沉积岩和变质岩,对应教材第三章内容。

4. 矿物地球化学:研究矿物的化学成分、晶体结构和地球化学性质,涉及教材第四章内容。

5. 地球化学分析技术:介绍常用的地球化学分析技术,如原子吸收光谱、电感耦合等离子体质谱等,对应教材第五章内容。

6. 地球化学应用:探讨地球化学在资源勘查、环境保护和地质工程中的应用,包括案例分析和实践,对应教材第六章内容。

教学内容安排和进度:本课程共计32课时,每章分配4-6课时。

地球化学特征及环境意义

地球化学特征及环境意义

地球化学特征及环境意义地球化学是研究地球化学元素在地球上的分布、演化和环境意义的学科。

地球化学元素是指地球上存在的化学元素,包括金属元素和非金属元素,它们的存在对地球的演化和生命的存在起着至关重要的作用。

地球化学特征是指地球上不同地区地壳中元素的分布特征。

地球化学特征的研究可以揭示地球的演化历史、构造特征和成矿作用等。

根据元素的分布特征,地球化学元素可以分为两类:亏损元素和富集元素。

亏损元素是指地球地壳中含量较低的元素,如锂、铝、钠、钾等。

这些元素在地壳中分布不均,主要分布在大陆岩石中,而海洋中含量较低。

亏损元素的分布特征与地球的演化历史和构造特征密切相关,其研究可以揭示地球的演化历史和构造特征。

富集元素是指地球地壳中含量较高的元素,如铁、铜、铅、锌等。

这些元素在地壳中分布较为均匀,但不同地区的含量差异较大。

富集元素的分布特征与成矿作用密切相关,其研究可以揭示成矿作用的机制和规律。

环境意义是指地球化学元素对环境的影响和作用。

地球化学元素对环境的影响主要包括以下几个方面。

首先,地球化学元素对生命的存在和发展起着至关重要的作用。

一些元素如碳、氧、氮、氢等是生命的基本组成部分,而另一些元素如钙、镁、钾、钠等则是生命体内的必需元素。

其次,地球化学元素对环境的污染和治理具有重要的意义。

一些元素如汞、铅、镉、铬等对环境和人类健康造成严重危害,需要采取有效的治理措施。

最后,地球化学元素对资源开发和利用具有重要的意义。

一些元素如铁、铜、铝、锌等是工业生产的重要原料,其开发和利用对经济发展具有重要的意义。

综上所述,地球化学特征及环境意义是地球化学研究的重要内容。

对地球化学元素的分布特征和环境意义的研究有助于揭示地球的演化历史和构造特征,为资源开发和利用提供科学依据,同时也有助于保护环境和人类健康。

地球化学专业学什么

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。

武理化学知识点总结

武理化学知识点总结

武理化学知识点总结武理化学是地球化学中的一个重要领域,它研究的是地球中物质的组成、性质和变化规律。

在这个领域中,有许多重要的知识点,包括地球化学元素、地球化学物质循环、地球化学地球历史和地球化学分析方法等。

下面我们来对这些知识点进行总结。

1. 地球化学元素地球化学元素是构成地球的基本物质,它们包括地壳元素、地幔元素和核心元素。

地壳元素主要分布在地壳中,包括氧、硅、铝、铁、钙等元素;地幔元素主要分布在地幔中,包括镁、铁、硅、铝等元素;核心元素主要分布在地球核心中,包括铁、镍等元素。

地球化学元素的分布和演化对地球的结构和性质有重要影响。

2. 地球化学物质循环地球化学物质循环是指地球中物质的流动和演化过程,它包括了岩石圈、大气圈、水圈和生物圈。

岩石圈是地球上岩石的层,它对地球和其他圈层起着重要作用;大气圈是地球上大气层,它对地球气候和环境起着重要作用;水圈是地球上水的层,它对地球生态环境和人类生活起着重要作用;生物圈是地球上生物的层,它对地球生态环境和生物多样性起着重要作用。

地球化学物质循环对地球和生物圈的演化和变化有重要影响。

3. 地球化学地球历史地球化学地球历史是指地球历史演化的地球化学过程,它包括地球演化、生命起源和生态演化等过程。

地球演化是指地球形成和演化的过程,它包括地球的起源和地球的结构演化;生命起源是指生物的起源和演化过程,它包括生命的起源和生物的演化;生态演化是指生物和环境的演化过程,它包括生态环境的变化和生物多样性的演化。

地球化学地球历史对地球演化和生态环境的演化有重要影响。

4. 地球化学分析方法地球化学分析方法是研究地球中物质组成和性质的分析方法,它包括了化学分析、物理分析和仪器分析等方法。

化学分析是通过化学反应和化学性质来分析物质的组成和性质;物理分析是通过物理性质和物理过程来分析物质的组成和性质;仪器分析是通过仪器和设备来分析物质的组成和性质。

地球化学分析方法对地球化学研究和应用有重要意义。

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地球化学的发展过程大致可以分为 3 个时期: 萌芽时期 19 世纪一些工业先进国家逐渐开展的系统的地质调查和填图、矿产资源 的寻找及开发利用促进了地球化学的萌芽。1838 年,德国 C.F.舍恩拜因 首先提出“地球化学”这个名词。19 世纪中叶以后,分析化学中的重量 分析、容量分析逐渐完善;化学元素周期律的发现以及原子结构理论的重 大突破(如放射性的发现),为地球化学的形成奠定了基础。 形成时期 1908 年,美国 F.W.克拉克发表《地球化学资料》一书,1924 年出版了 第五版。在这部著作中,克拉克广泛地汇集和计算了地壳及其各部分的化
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 ??相关书籍 究地球乃至天体的化学演化,即研究地球各个部分,如大气圈、水圈、地 壳、地幔、地核中和各种岩类以及各种地质体中化学元素的平衡、旋回, 在时间和空间上的变化规律。 基于研究对象和手段不同,地球化学形成了一些分支学科。 元素地球化学是从岩石等天然样品中化学元素含量与组合出发, 比如已经测得太阳系各行星形成的年龄为 45~46 亿年,太阳系元素的年 龄为 50~58 亿年等等。另外在矿产资源研究中, 有机地球化学是研究自然界产出的有机质的组成、结构、性质、空间分布、
、地球以及各种地质体的形成时间、物质来源与 演化历史。同位素地质年代学已建立了一整套同位素年龄测定方法,为地 球与天体的演化提供了重要的时间坐标。已测得:太阳系各行星形成的年 龄为 45~46 亿年,太阳系元素的年龄为 50~58 亿年。在矿产资源研究 中,同位素地球化学可以提供成岩、成矿作用的多方面信息,为探索某些 地质体和矿床的形成机制和物质来源提供依据。 有机化学 研究自然界产出的有机质的组成、结构、性质、空间分布、在地球历史中 的演化规律以及它们参与地质作用对元素分散富集的影响。生命起源的研 究是有机地球化学的重要内容之一。包括两方面:一是对生命前期有机物 质演化及前寒武纪古老岩石中生命痕迹的探索;二是根据天体演化规律, 进行地球上早期生命及生命起源机制的模拟实验。有机地球化学建立的一 套生油指标,为油气的寻找和评价提供了重要手段。 天体化学 研究元素和核素的起源,元素的宇宙丰度,宇宙物质的元素组成和同位素 组成及其变异,天体形成的物理化学条件及在空间、时间的分布、变化规 律。 环境化学 研究人类生存环境的化学组成、化学作用、化学演化及其与人类的相互关 系,以及人类活动对环境状态的影响及相应对策。环境地球化学揭示了某 些疾病的地区性分布特征及其与环境要素间的关系。
基于研究对象和手段不同,地球化学形成了一些分支学科。 元素 它从岩石等天然样品中化学元素含量与组合出发,研究各个元素在地球各 部分以及宇宙天体中的分布、迁移与演化。在矿产资源研究中,元素地球 化学发挥了重要作用,微量元素地球化学研究提供了成岩、成矿作用的地 球化学指示剂,并为成岩、成矿作用的定量模型奠定了基础。 同位素 根据自然界的核衰变、裂变及其他核反应过程所引起的同位素变异,以及 物理、化学和生物过程引起的同位素分馏,研究天体
矿床化学 研究矿床的化学组成、化学作用和化学演化。着重探讨成矿的时间、物理 化学条件、矿质来源和机理等问题。它综合元素地球化学、同位素地球化 学、勘查地球化学和实验地球化学等分支学科的研究方法和成果,为矿产 的寻找、评价、开发利用服务。 区域化学 研究一定地区某些地质体和圈层的化学组成、化学作用和化学演化,以及 元素、同位素的循环、再分配、富集和分散的规律。它为解决区域各类基 础地质问题、区域成矿规律和找矿问题以及区域地球化学分区与环境评价 等服务。区域地球化学揭示的元素在空间分布的不均匀性,为划分元素地 球化学省和成矿远景区提供了依据。 勘查化学 通过对成矿元素和相关元素在不同地质体及区带的含量和分布研究,找出 异常地段,以便缩小和确定找矿及勘探对象。除直接为矿产资源服务外, 它也是环境评价及国土规划的重要参考。 地球化学的一些重大成果是各分支学科综合研究的结果。如陨石、月岩与 地球形成的同位素年龄的一致,表明太阳系各成员形成独立宇宙体的时间 是大致相同的。又如微量元素和同位素研究,导致发现地幔组成的不均一 性(垂向的和区域的),提出了双层地幔模型,加深了对地球内部的认识。 天体化学
地球化学
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。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。 发展简史
1927 年他组织和领导了世界上第一个地球化学研究机构——生物地球化 学实验室。 1907 年美国化学家博尔特伍德发表了第一批化学铀-铅法年龄数据。30~ 40 年代铀-钍-铅法、钾-氩法、钾-锶法、普通铅法、碳-14 法等逐步发展 完善,使同位素地质年代学初具规模。 在这个时期,中国在元素地球化学、同位素地质年代学方面也取得了一批 重要成果, 编辑本段 基本内容
从 19 世纪开始,一些工业国家逐渐开展系统的地质调查和 ??相关书籍 填图、矿产资源的寻找及开发利用促进了地球化学的萌芽。1838 年,德 国舍恩拜因首先提出“地球化学”这个名词。19 世纪中叶以后,分析化 学中的重量分析、容量分析逐渐完善;化学元素周期律的发现以及原子结 构理论的重大突破,为地球化学的形成奠定了基础。 1908 年,美国克拉克发表《地球化学资料》一书。挪威戈尔德施密特在 《元素的地球化学分布规则》中指出化学元素在地球上的分布,这使地球 化学从主要研究地壳的化学纽成转向探讨化学元素在地球中分布的控制 规律。
和球外空间等领域的研究。地球化学分析手段飞速发展,广泛应用超微量、 高灵敏度的分析测试技术和仪器,配合电子计算机的使用,不仅可获得大 量高精度的分析数据,而且可以直接揭示样品中难于观测的元素及其同位 素组成的细微变化和超微结构。一些新的年代测定法,如铀系法、裂变径 迹法、氩-40/氩-39 法、钐-钕法、热释光法等相继成熟,使同位素地 质年代学方法更加完善。 在这个时期,中国在元素地球化学、同位素地质年代学方面取得了一批重 要成果,如 1961 年李璞等发表了中国第一批同位素年龄数据;1962 年 黎彤等发表了中国各种岩浆岩平均化学成分资料;1963 年中国科学院完 成了中国锂铍铌钽稀土元素地球化学总结,提出了这些矿种的重要矿床类 型和分布规律。 编辑本段 分支学科
学组成,明确提出地球化学应研究地球的化学作用和化学演化,为地球化 学的发展指出了方向。挪威 V.M.戈尔德施密特在《元素的地球化学分布规 则》(1923~1938)中,指出化学元素在地球上的分布,不仅与其原子的 物理化学性质有关,而且还与它在晶格中的行为特性有
关。这使地球化学从主要研究地壳的化学组成转 向探讨化学元素在地球中分布的控制规律。苏联В。И.维尔纳茨基和А。 Е.费尔斯曼共同建立了苏联的地球化学学派。1922 年费尔斯曼发表《俄 罗斯地球化学》一书,系统论述了各地区的地球化学,是第一部区域地球 化学基础著作。1924 年维尔纳茨基发表了《地球化学概论》一书,首次 为地球化学提出了研究原子历史的任务,最先注意到生物对于地壳、生物 圈中化学元素迁移、富集和分散的巨大作用。1927 年他组织和领导了世 界上第一个地球化学研究机构──生物地球化学实验室。30 年代费尔斯 曼出版了《地球化学》(4 卷),多方面分析了地壳中各种原子运移的规律。 与此同时,放射性衰变规律的认识、同位素的发现、质谱仪的发明与改进, 导致了同位素地球化学,特别是同位素地质年代学的开拓。1907 年美国 化学家 B.B.博尔特伍德发表了第一批化学铀-铅法年龄数据。30~40 年 代铀-钍-铅法、钾-氩法、铷-锶法、普通铅法、碳-14 法等逐步发 展完善,使同位素地质年代学初具规模。 发展时期 50 年代以后,地球化学除了继续把矿产资源作为重要研究对象以外,还 开辟了环境保护、地震预报、海洋开发、农业开发、生命起源、地球深部
括: 在思维方法上,对大量自然现象的观察资料和岩石、矿物 ??相关书籍 中元素含量分析数据的综合整理,广泛采用归纳法,得出规律,建立各种 模型,用文字或图表来表达,称为模式原则。 如量子力学、化学热力学、化学动力学核子物理学等,以及电子计算技术 的应用使地球化学提高了推断能力和预测水平。 地球化学的分析测试手段也将更为精确快速,微量、超微量分析测试技术 的发展,将可获得超微区范围内和超微量样品中元素、同位素分布和组成 资料。 编辑本段 发展阶段
地球化学研究正在经历 3 个较大的转变:由大陆转向海洋;由地表、地壳 转向地壳深部、地幔;由地球转向球外空间。地球化学的分析测试手段将 更为精确、快速。微量、超微量分析测试技术的发展,将可获得超微区(微
米)范围内和超微量(微克)样品中元素、同位素分布和组成资料。低温 地球化学、地球化学动力学、超高压地球化学、稀有气体地球化学、比较 行星学等很有发展前景。20 世纪 90 年代的地球化学,除继续为矿产资源、 环境保护等作出贡献外,还将为“全球变化──圈和生物圈十年”,“国 际减灾十年”,大陆超深钻、行星探测、深海观察、不同比例尺地球化学 图等提供新的成果。
、微量元素和同位素地球化学研究,还为新灾变
论提供了依据。 编辑本段 研究方法
综合地质学、化学和物理学等的基本研究方法和技术形成的一套较为完整 和系统的地球化学研究方法。包括:野外地质观察、采样;天然样品的元 素、同位素组成分析和存在状态研究;元素迁移、富集地球化学过程的实 验模拟等。在思维方法上,对大量自然现象的观察资料和岩石、矿物中元 素含量分析数据的综合整理,广泛采用归纳法,得出规律,建立各种模型, 用文字或图表来表达,称为模式原则。随着研究资料的积累和地球化学基 础理论的成熟和完善,特别是地球化学过程实验模拟方法的建立,地球化 学研究方法由定性转入定量化、参数化,大大加深了对自然作用机制的理 解。现代地球化学广泛引入精密科学的理论和思维方法研究自然地质现象, 如量子力学、化学热力学、化学动力学、核子物理学等,以及电子计算技 术的应用使地球化学提高了推断能力和预测水平。在此基础上编制了一系 列的地质和成矿作用的多元多维相图,建立了许多代表性矿床类型成矿作 用的定量模型和勘查找矿的计算机评价和预测方法。 编辑本段 发展展望
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