地球化学重点

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1、第一章1本教材的地球化学定义★•从20世纪初产生到现在，地球化学历经近100年的历史，其研究范围（从地壳到地球、宇宙）和着眼点（元素行为到化学组成、化学作用和化学研究）发生了重大变化，现代地球化学的中心课题是通过观察和揭示地球、地圈及各子系统（包括行星）这些客体的化学特性、所处的热动力学环境以及在各客体中或与客体有关的系统中发生的作用过程。因此，为了强调地球及其子系统是地球化学研究的主要对象，在地球及其子系统中发生的各种自然作用的动态机制和物质系统的化学演化历史，地球化学定义可以简洁地表述为：地球化学是研究地球及其子系统（

2、含部分宇宙体）的化学组成、化学机制和化学演化深入理解地球化学的定义Ø从研究对象来看：是地球及其子系统（地壳、地幔及其自然作用体系）的岩浆作用、沉积作用、变质作用、成矿作用、表生作用、生态环境等，目前正在向宇宙天体拓展；Ø从研究形式来看：主要是元素（同位素）在自然界的化学运动形式；Ø从研究时间来看：包含了整个地球、地壳演化和全部地质作用时期；对单个元素（同位素）来讲，是研究它们的发生、不断发展及螺旋式演化的全部历史。为此，地球化学是地质学与化学相结合的一门边缘学科，但本质上是隶属地球科学。地球化学的基本问题★围绕原子在自然环

3、境中的变化及其意义，地球化学研究涉及以下5个基本问题/基本任务：v1、地球系统中元素及其同位素的组成（丰度abundance和分配distrbution）；v2、元素的共生组合（parageneticassociation）和赋存形式（occurrencemode）；v3、元素的迁移（migration）和循环（circulation）；v4、地球的历史（history）和演化（evolution）；v5、应用地球化学研究。0.4.2地球化学的基本工作方法0.4.2.1地球化学野外工作方法•1．地质考察Ø对研究对象所处地质

4、位置及周围环境、地质体产状测量和特征记录、地质体宏观现象的考察和描述，必要时进行地质填图；Ø查明：地质体的岩石-矿物组成及相互作用关系，由此提供有关地球化学作用的空间展布、时间序列和相互关Ø应该明确一点：地质背景清楚的地质体或样品才有研究意义。Ø根据野外观察得出的初步地质-地球化学认识，确定进一步的设想和采样方案。2．地球化学样品采集Ø(1)样品的代表性：代表一定产状的地质体，力求做到其化学组成未受到后期的地质作用改造。Ø(2)样品的系统性：采集的样品保证研究对象在时间上、空间上和不同成因产状方面的系统性。Ø(3)样品的统

5、计性（至少5点作等时线）。0.4.2.2地球化学室内研究方法1．岩矿鉴定Ø这是地球化学实验室研究的基本方法之一。Ø目的：通过光、薄片研究的显微镜鉴定，查明矿物共生组合关系和生成顺序，围岩蚀变程度和次生变化现象等。在此基础上，进一步研究地质体形成物化条件、元素分布、迁移规律等。2.分析和测试Ø（1）化学组成的分析方法：Ø①20世纪60年代：重量法（测岩石化学成分）、比色法和离子交换层析等，确定岩石和矿物化学组成；Ø②20世纪70~80年代各种高精度分析仪器取代传统仪器：XRF，ICP-AES，ICP-MS，分析岩矿主量元素和

6、微量元素含量。如全岩稀土元素分析向包裹体稀土元素分析，分析结果的数量级由（×10－6）（幂）变为（×10－12）（幂）Ø（2）物质中元素结合形式和赋存状态研究：Ø①传统方法：XRD等物质结构和存在形式探讨Ø②现代方法：微区原位分析技术，特别是电子探针技术（EMPA），可以获得样品中元素含量、分布和结合状态，常用仪器如AEM，SEM，TEM等（3）同位素分析技术v①从常量分析向微量和微区分析发展，重要技术—激光探针，采用激光束燃烧样品表面，使特定微区内样品气化并与反应剂反应，将气体收集共质谱分析，这是一项重要同位素微区分析技

7、术v②二次离子质谱（SIMS），利用离子束轰击样品表面，收集并分析所生成的二次离子，得到微区同位素组成，进行微区定年。如锆石的SHRIMPⅡ定年3．自然作用过程的实验室模拟第一章太阳系和地球元素丰度1.1.1基本概念/术语*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），并且有一定的时间连续。陨石研究意义★：Ø陨石是从星际空间降落到地球表面上来的行星物体的碎片。陨石是空间化学研究的重要对象，具有重要的研究意义：Ø①它是

8、认识宇宙天体、行星的成分、性质及其演化的最易获取、数量最大的地外物质；Ø②也是认识地球的组成、内部构造和起源的主要资料来源；③陨石中的60多种有机化合物是非生物合成的“前生物物质”，对探索生命前期的化学演化开拓了新的途径；④可作为某些元素和同位素的标准样品（稀土元素，铅、硫同位素）1.1.4.1陨石的类