04年地球化学试题

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1、地质学基地(11010)和地球化学(15011)专业2004年第2学期地球化学试题(A卷)学号姓名成绩一、概念题(每题4分，共40分)1.元素的浓集系数2.载体矿物与富集矿物3.元素的地球化学亲和性4.类质同象5．地球化学障6.八面体择位能7．能斯特分配系数8.戈尔德斯密特矿物相律9.同位素分馏系数α值10.衰变定律二、问答题(20分)：1、写出结晶分异(瑞利分馏)过程中控制微迹分配行为的定量模型的公式，并通过绘制图解讨论以下问题：①绘制随F值减小，当分配系数分别为0.01，1和10时微迹元素在原始岩浆和残余岩浆中浓度比值的演化曲线；②讨论元素在残余

2、熔体中富集的主要控制因素以及元素相容性问题。(10分)2、多数稀土元素在花岗岩中比在玄武岩中更为丰富，但是Eu却在玄武岩中更为丰富，为什么？(5分)3、试述图中A、直线AD、BC、BE所代表的地球化学意义(5分)。地质学基地(11010)和地球化学(15011)专业2004年第2学期地球化学试题(B卷)学号姓名成绩一、概念题(每题5分，共40分)：1.浓度克拉克值2.元素的赋存状态3.元素的地球化学迁移4.固溶体5.相容元素；6.柯尔仁斯基相律；7.δEu值8.同位素分馏反应9.衰变定律10.Rb-Sr等时线二、问答题(20分)：1、下列岩浆岩：①形

3、成过程中仅与岩浆水发生了相互作用；②形成过程中广泛地与大气降水发生了相互作用。试回答哪一种岩浆岩D/H比值和18O/16O比值更高？(5分)2、使用Rb-Sr或Sm-Nd法对岩石定年时，为什么当岩石矿物中的87Rb/86Sr或143Sm/144Nd比值差别越大结果越好？(5分)3、试分析下图中稀土元素球粒陨石标准化模式中各个曲线可能代表的岩石类型(要求分析至少3条曲线)。(10分)A卷答案：1、指某元素在矿床中的最低可采品位作为它在该地质对象中的平均含量，计算它与克拉克值的比值，即为该元素的浓集系数。2、载体矿物是指岩石中所研究元素的主要量分配于其中

4、的那种矿物。但有时该元素在载体矿物中的含量并不很高，往往接近该元素在有时总体中的含量。富集矿物是指岩石中所研究元素在其中的含量大大超过它在岩石总体中的含量的那种矿物。3、元素的地球化学亲和性指阳离子在自然体系中有选择地与某阴离子化合的倾向性。4、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的现象。由类质同像形式混入晶体中的物质称为类质同像混入物。含有类质同像混入物的混合晶体称为固溶体。5、地球化学障指地壳中物理或化学梯度具

5、有突变的地带，通常伴随着元素的聚集或堆积作用。即在元素迁移过程中经过物理化学环境发生急剧变化的地带时，介质中原来稳定的元素迁移能力下降，形成大量化合物而沉淀，这种地带就称为地球化学障。6、八面体择位能：任意给定的过渡元素离子，在八面体场中的晶体场稳定能一般总是大于在四面体场中的晶体场稳定能。二者的差值称为该离子的八面体择位能（OSPE）。这是离子对八面体配位位置亲和势的量度。八面体择位能愈大，则趋向于使离子进入八面体配位位置的趋势愈强，而且愈稳定。7、当i为微迹元素，溶液（包括固溶体）为稀溶液时，有，在给定的溶质、溶剂及温度和压力情况下Kh(α)和K

6、h(β)为亨利定律常数，微迹元素i在两相间的浓度比例为常数，且与i的浓度无关（在一定的浓度范围内），只与温度和压力有关。当两种相均为凝聚相时，KD受压力影响较小，而与温度的关系较为显著。该两相中的浓度比值就是能斯特分配系数。它只适用于稀溶液或微迹元素的分配。8、在自然条件下，矿物常形成于一定的温度、压力变化范围，并在此范围内保持稳定。因此，F≥2，据吉布斯相律，F＝K－Φ＋2，有Φ≤K，即平衡共存的矿物数不超过组分数，即为戈尔德斯密特矿物学相律。9、放射性衰变速率定律：单位时间内放射性同位素衰变的原子数与现存的放射性母体原子数成正比，或衰变速率正比于

7、现存母体原子数。设某自然体系现在的母体同位素原子数为P，在自然体系形成时的母体同位素原子数为P0，体系形成到现在的时间间隔为t：=－λP，式中：λ－衰变常数，表示单位时间内原子发生衰变的概率。10.同位素分馏系数α值：指含有相同元素的两种分子同位素重/轻同位素比值的比值。设有同位素平衡分馏反应：aA1+bB2aA2+bB1式中：A、B为含相同元素的两种分子，a、b为系数，1为轻同位素，2为重同位素。分馏系数=RA/RB(A分子重/轻同位素比值/B分子重/轻同位素比值)=/二、问答题：1．上图为岩浆结晶分异过程中微量元素在熔体中浓度与结晶程度和熔融程度

8、以及总分配系数的关系。残余熔体中微迹元素的浓度取决于原始熔体的浓度、残余熔体占原始熔体的百分数F以及分配系数