地球化学复习题

地球化学复习题

一、名词解释

1、地球化学：是研究地球及有关宇宙的化学组成、化学作用和化学演化的科学

2、地球化学体系：按照地球化学的观点，通常将要研究的对象作为一个体系

3、元素克拉克值：元素在地壳中的丰度

4、元素丰度：元素在宇宙或较大的地球体系中的平均含量。

5、相容元素：岩浆结晶或固相部分熔融过程中偏爱矿物相的微量元素

6、不相容元素：岩浆结晶或固相部分熔融过程中偏爱熔体或溶液相的微量元素。也称为亲岩浆元素

7、元素的地球化学亲和性：元素形成阳离子能力和显示出的有选择性与某阴离子结合的特性；

8、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中的其它质点（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（保持稳定）的现象。

9、元素的赋存形式：元素在一定的自然过程或其演化的历史中的某个阶段所处的状态及与共生元素间的结合关系。

10、干酪根：不能被有机溶剂萃取的不溶有机物。其含量占沉积岩中有机质的绝大部分（约90%以上）。

11、生物标志化合物：又称分子化石、地球化学化石或指纹化石。指沉积物中的有机质以及原油、油页岩、煤中那些直接或间接来源于活的生物体的有机化合物。

12、石油：是以液态形式存在于地下的碳氢化合物的混合物。

13、天然气：广义：一切经自然过程生成的气体。狭义：指在沉积有机质演化过程中生成的可燃气体。

14、煤：沉积作用期间及期后，由植物残体经过一系列的物理、化学和生物学变化而形成的，其中木质素、纤维素是成煤的主要组分。

15、环境背景值：亦称环境本底值，是在未受或基本未受人为污染或者自然污染的情况下，岩石、土壤、水体、植物等环境要素中化学元素的平均含量。

16、元素的存在状态：指元素的物理、化学相态和能量状态、价态、化合态和结构态等方面。元素的存在状态不同，其迁移行为和生物毒性不同。

17、生物地球化学循环:是指生物圈中元素及其化合物从环境→生物→环境的迁移、转化过程。

18、环境污染修复：指利用物理、化学、生物方法对土壤及水体中的重金属、有机污染进行治理，将有毒污染物转化为无毒物质，或减弱其毒性，从而减少污染物对生态系统和人体健康的负面影响。

19、地方病：指在一定区域内流行的疾病，是指由于环境中某种或某些元素的不足或过量引起的生理失调。

21、高场强元素和低场强元素，并各自举例出三种以上元素

高场强元素(high field strength elements-HFSE): 离子半径小的高电荷阳离子(离子电位>3.0)。Zr，Hf，Nb，Ta，Th，U，Ti，REE。

低场强元素(low field strength elements-LHSE): 离子半径大的低电荷阳离子(离子电位<3.0)。又称大离子亲石元素(large ion lithophile elements-LILE)。K，Rb，Cs，Sr，Ba。

22、能斯特分配定律：在给定溶质、溶剂及温度和压力下，微量元素i在两相间的浓度比值为常数KD，它与温度和压力有关，与i的浓度无关(在一定浓度范围内)。

23、同位素(isotope)—是具有相同质子数和不同中子数的一组核素。

24、放射性同位素和放射性成因同位素：放射性同位素，原子核是不稳定的，它们以一定方式自发地衰变成其它核素的同位素（又称为放射性母体同位素）；

放射性成因同位素，通过放射性衰变形成的同位素（又称为放射性子体同位素）

25、CHUR：指用球粒陨石的Sm/Nd和143Nd/144Nd比值代表未经化学分异的原始地幔的初始比值;

二、简答题

1、简述地球化学研究涉及的四个基本问题

地球系统中元素及同位素的组成问题。

元素的共生组合及赋存问题。

元素的迁移和循环

地球的历史和演化

2、地球化学体系的特点有哪些

有一定的空间，都处于特定的物理化学状态（C、T、P等），并且有一定的时间连续。

3、获取宇宙元素丰度的途径包括哪些

1. 光谱分析:对太阳和其它星体的辐射光谱进行定性和定量分析，

2.直接分析:如测定地壳岩石、各类陨石和月岩、火星的样品.

3.利用宇宙飞行器分析测定星云和星际间物质及研究宇宙射线。?

4、陨石主要包括哪几种类型

陨石主要是由镍-铁合金、结晶硅酸盐或两者的混合物所组成，按成份分为三类：???

1）铁陨石（siderite）主要由金属Ni, Fe（占98%）和少量其他元素组成（Co, S, P, Cu, Cr, C等）。??

2）石陨石（aerolite）主要由硅酸盐矿物组成（橄榄石、辉石）。这类陨石可以分为两类，即决定它们是否含有球粒硅酸盐结构，分为球粒陨石和无球粒陨石。

3）铁石陨石（sidrolite）由数量上大体相等的Fe－Ni和硅酸盐矿物组成，是上述两类陨石的过渡类型。

5、陨石研究对地球形成和组成演化的意义

①它们来自某种曾经分异成一个富金属核和一个硅酸盐包裹层的行星体，这种天体的破裂就导致各类陨石的形成；

②石陨石与地球上的基性、超基性岩矿物组成和化学成分相似，铁陨石与地核的化学成分相似，陨石的母体在组成上、结构上与地球极为相似；

③各种陨石分别形成于不同的行星母体，因为各类陨石具有不同的年龄及成分差异；

④陨石的年龄与地球的年龄相近（陨石利用铅同位素求得的年龄是45.5±0.7亿年）；

⑤陨石等地外物体撞击地球，将突然改变地表的生态环境诱发大量的生物灭绝，构成了地球演化史中频繁而影响深远的突变事件，为此对探讨生态环境变化、古生物演化和地层划分均具有重要意义。

6、简述太阳系元素丰度的基本规律

（1）H和He含量最高；

（2）原子序数低，丰度值指数递减；原子序数高，丰度值相近；

（3）奥多-哈根斯法则，亦即奇偶规律；

（4）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。

7、简述地球元素丰度的研究方法

陨石类比法

地球模型和陨石类比法

地球物理类比法

8、地球和地球范围内的自然体系和自然过程特点

1)温度、压力等条件的变化幅度与人为制备的条件相比有限

2)是多组分的复杂体系

3)体系是开放的

自然过程具多变度单向发展演化特征。体系与环境之间存在充分物质和能量交换，因外来成分加入或内部组分排出不断改变系统内作用性质和条件

4) 自发进行的不可逆过程。反应进行的方向、速率、限度受能量效应制约；

9、自然界元素结合的基本规律

1）元素的地球化学亲和性

（2）矿物晶体形成或变化过程的类质同相规律

（3）晶体场理论对过渡族元素行为的控制

10、简述元素的地球化学亲和性分类

按照亲和性划分为四个相：亲氧(Lithophile , oxyphile)、亲硫(chalcophile ,sulfophile)、亲铁(siderophile)、亲卤；11、类质同象置换的条件主要有哪些

类质同象置换的条件主要有：①离子(或原子)自身的性质，如半径相近、电价平衡、配位多面体的对称性相同和化学键的一致等；②体系的物理化学条件，如温度、压力、组分特征和氧化还原条件等有利于置换的进行；③固溶体的热力学性质。

12、简述戈尔德斯密特类质同象法则

1)小离子优先法则:两种离子电价相同，半径相似，小半径离子优先进入矿物晶格，集中于早结晶矿物中，大半径