地球化学复习要点及答案

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1、绪论1.地球化学定义、研究对象、学科性质、研究的基本任务√定义：韦尔纳茨基(苏)于1922年提出：地球化学科学地研究地壳中的化学元素，即地壳的原子，在可能的范围内也研究整个地球的原子。地球化学研究原子的历史、它们在空间上和时间上的分配和运动，以及它们在地球上的成因关系。n费尔斯曼(苏)在同年也提出了定义：地球化学科学地研究地壳中的化学元素—原子的历史及其在自然界各种不同的热力学与物理化学条件下的行为。n德国著名的地球化学家戈尔德施密特于1933年认为：地球化学的主要目的，一方面是定量地确定地球及其各部分的成分，另一方面要发现控制各种元素分配的规律。n美国地球化学委员会于1973年对地

2、球化学的定义为：地球化学是关于地球和太阳系的化学成分及化学演化的一门科学，它包括了与它有关的一切科学的化学方面。1985年涂光炽提出的地球化学定义为：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。研究对象：地球化学以地球及其子系统为直接研究对象。性质：地球系统和太阳系的物质运动可以表现为力学的、物理学的、化学的和生物学的运动形式，而且各种运动形式相互作用，构成综合、复杂的高级运动。对地球及各子系统中各类基础运动形式的综合研究，是地球科学的目标和任务。地球物质的各种运动形式可互相依存、互相制约和互相转化。寓于地球物质运动中的不同运动形式总是相互依存、相互影响和

3、相互制约，有着不可分割的联系。地球化学同地球物理学和地质学同为地球科学支持学科，他们均应考虑多种形式运动的因素，从而需要寓于地球系统物质运动中的某种形式基础运动的学科作为支撑。地球化学实质是研究地球物质化学运动的学科，他的产生与发展也是应地球科学为了实现自身的现代化，精确而重视吸收现代自然基础学科成果的表现之一。基本任务：地球化学的基本任务为研究地球的化学组成、化学作用及化学演化。2.地球化学体系3.地球化学与其他地质类学科的联系与区别地球化学的实质是研究地球物质化学运动的学科，是以地球物质运动和地质运动中客观存在的化学运动形式为依据，将地学需要与化学结合的边缘学科，并不断吸收现代自

4、然基础科学，使之实现自身的现代化和精确化。n地球化学的研究目标与其它地球科学一致，它与其它地球科学之间只是在解决问题的途径上有所不同。以地球及其子系统为直接研究对象的地学类学科均应考虑影响多种运动形式的因素，从而需要寓于地球系统物质运动中的某种形式基础运动的学科作为支撑。因此，地球化学与地球物理、地质学同为地球科学的支撑学科。第一章1.元素分布与分配概念元素分布是指元素在某个宇宙体或地质体(太阳、行星、陨石、地球、地圈、地壳)中的整体(平均)含量。分配是指元素在各宇宙体或地质体内部不同部分或区段中的含量。对元素分配进行观察的参考点来自元素的分布。2.元素丰度概念通常将化学元素在任何宇

5、宙体或地球化学体系(如地球、地球各圈层或各个地质体等)中的平均含量称之为丰度。3.元素在地壳中的克拉克值和浓度克拉克值概念4.太阳系、地球及地壳中元素丰度的研究方法1）太阳和其它星系的辐射谱线研究2）陨石的研究3）宇航事业4）根据星体的密度和行星表面天文观察资料间接推断化学成分5.太阳系、地球及地壳中元素丰度特征并讨论它们的异同√太阳系：1）元素的丰度随着原子序数增大而降低。在低原子序数段，元素丰度降低较快；在原子序数Z>45的区间则变为近似水平线。元素丰度与原子核的质量数和中子数之间也分别存在类似关系。2）原子序数为偶数的元素的丰度明显高于相邻原子序数为奇数的元素的丰度。同时具有偶

6、数质量数(A)或偶数中子数(N)的同位素或核素的丰度也总是高于相邻具有奇数A或N的同位素或核素。3）质量数为4的倍数的核素或同位素具有较高的丰度，原子序数或中子数为“幻数”(2、8、20、50、83、126等)的核素或同位素分布最广、丰度最高。4）宇宙(太阳系)中丰度最高的元素为H和He；5）三种低原子序数的元素Li、Be和B在丰度曲线上相对周围的元素表现为明显亏损，与宇宙形成时这些元素的合成量较少有关；6）在元素丰度曲线上，相对于周边元素，Fe和O显示出含量“过剩”的高丰度特征。太阳系：H>He>O>Ne>N>C>Si>Mg>Fe>S地球：a地球的成分为原始地幔与地核成分之和。b.

7、地球中丰度最高的四种元素是Fe，O，Mg，Si，他们构成了地球总质量的93%，地球与球粒陨石具有相似的元素丰度随挥发性变化而变化的趋势，尽管地球相当于球粒陨石更亏损。c.地球的Fe/Al比值为20+（—）2。地球：Fe>O>Mg>Si>Ni>S>Ca>Al>Co>Na地壳：a.地壳中元素的相对平均含量极不均一。b.随着原子序数的增大，元素丰度曲线下降。与太阳系元素分布规律相似；多数偶数元素丰度大于奇数元素丰度。但这些规律远不如太阳系元素丰度曲线所反映的规律