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发布时间:2019-10-04 关注次数:

  地球化学:研究地球及子系统的化学构成、化学机制和化学演化的科学。地球化学研究内容:元素正在地球及各子系统中 的构成;元素的共生组合和存正在形式;元素的迁徙;元素的地球化学演化;元素正在天然界中的行为 元素品貌:元素正在体或较大的地球化学系统中的平均含量称为品貌。元素的品貌取决于核素的性质 克拉克值:各类元素正在地壳中平均含量的百分数。 浓度克拉克值:某元素正在某一地质体中的平均含量取该元素克拉克值的比值。 中元素品貌特征纪律:①H.He 最多,H/He 为 12.5,总含量 98%;②轻元素品貌随原子序数曾加指数递减,Z50,丰 度低且几乎不变,品貌曲线近程度;③原子序数为偶数其品貌远高于相邻奇数元素;④取 He 相邻的 Li,Be,B 品貌低,正在 较轻元素品貌范畴,常吃亏的元素,正在元素品貌曲线,O,Fe 呈较着峰呈现,是过剩元素;⑤Tc,Pm 无不变同位素, 不存正在,序数大于 83(Bi)的元素也没有不变同位素,都是 Th,U 的长命命放射成因同位素,品貌曲线上空白;⑥ 质量数为 4 的倍数的核素或同位素有较高品貌。 分类:(1)球粒质:①碳质球粒②通俗球粒③顽辉球粒(2)非球粒质:①原始无 球粒②分异的无球粒(无球粒,石铁,铁) 研究意义:物质的平均成分为非挥发性元素的相对品貌供给了最好的消息,元素的品貌表正在很大程度上是 基于阐发的根本上确定的。 月球的化学成分:月球全体是由硅酸盐矿物构成的固态。月球高地岩体类型:斜长岩、富镁的结晶演、克里普岩。 月海岩石玄武岩类型:高钛,低钛、极低钛。月海玄武岩次要矿物:辉石、富钙长石及富镁橄榄岩。 地球构成:地壳、地幔、地核、水圈、大气圈 九大的分类:地球和类地,包罗地球、水星、和火星;巨,包罗木星和土星;远日星星,包罗天王星、 海王星和冥王星 占地球概况的 41%,一般分为:①花岗质的上地壳②云英闪长质的中地壳③玄武质的下地壳 的化学成分意义:认识地球构成和演化、限制化学地球动力模子的根基鸿沟前提。 地壳的研究方式:1、通过对大区域出的分歧岩石进行系统取样和阐发。2、对细粒碎屑堆积岩进行研究(错误谬误:不克不及 给出地壳上从量元素的品貌)。 地幔分类:①原始地幔(地幔+地壳)②吃亏地幔 。 地幔占地球质量的 2/3; 地幔化学构成研究方式:地球化学方式、来自地幔火山岩中的地幔包体、产于制山带来自地幔的阿尔卑斯型橄榄岩、 代表部门熔融岩浆提取构成洋壳后地幔的深海橄榄岩、对幔源火山岩的研究、高温高压尝试研究、地球物理研究。 原始地幔元素分类:难溶元素;次要组分(过渡族元素);中等挥发元素;高度挥发元素 太阳中制岩元素品貌最高六元素:Mg,Si,Fe,S,Al,Ca, 吃亏地幔:指发生未受富集地幔和地幔柱组分污染的 MORB 地幔 对地核的研究标的目的:对其化学构成研究次要通过地球物理、、地球全体和地幔的化学构成以及高温高压试验等方面 开展。地核次要由 Fe-Ni 合金构成,含有 5%-10%的轻质量元素,占地球质量的 32.4%。 地核元素品貌:Fe:85.5%Si:6.0%Ni:5.20%S:1.90% 地壳元素的品貌特征:1). 地壳中元素的相对平均含量是极不均一的,品貌最大的元素是 O:47%,取品貌最小的元素 Rn 的 6x10-16 相差达 1017 倍。相差十分悬殊。 2). 对比地壳、整个地球和太阳系元素品貌数据发觉,它们正在元素品貌 的排序上有很大的分歧。3). 地壳中元素品貌不是固定不变的,它是不竭变化的系统 元素连系次要纪律:地球化学亲和性、类质同相。 天然系统中元素赋存形式(赋存形态)定义:指元素正在必然的天然过程中或演化汗青中某个阶段的形态及其共生元素之 间的连系关系。 天然系统根基特征:地球化学研究的是天然化学元素正在天然系统中迁徙演化的纪律。 元素赋存形式:①元素正在固相中:矿物;类质同像;超显微非布局混入物;吸附形式;取无机质连系的形式。②元 素正在水流体相中:离子;;胶体;微细颗粒物 微量元素次要连系纪律——类质同像 元素赋存形式的研究方式:矿物学察看及 X 射线衍射法、电子探针的使用、萃取法。 元素的地球化学分类准绳:地球化学类是正在元素周期表根本上和元素的天然组合及各类地球化学特征进行分类 元素连系根基纪律:晶体化学要素是元素连系纪律的焦点内容,正在元素的地球化学亲和性,类质同像等根基纪律也较着 遭到这一焦点要素的节制。 元素地球化学亲和性:正在地球化学感化过程中元素构成阳离子的能力和所显示出有选择地取某种阴离子连系的特征。戈 尔施德密特分类是以地球发源和内部构制的为根本,按照化学元素的性质及其正在各地圈内的分派将元素分为五类: 亲和性包罗: 亲石元素、亲铜元素、亲铁元素、亲气元素、亲生物元素 类质同相:矿物正在必然的物化前提下结晶时,晶体布局中某种质点被其他雷同的质点所取代,成果只惹起晶格的微 小变化,而晶体的构制类型、化学键类型等均连结不变的现象。 类质同象置换的前提:内部节制要素(晶体化学前提):化学键性不异或类似;院子或离子半径不异或附近;正负离子 连结电荷均衡;松散的矿物晶体构制。外部物化前提:组分浓度;温度压力;氧化还原电位。 类质同像置换:戈尔德施密特类质同相:①当两种离子电价不异、半径类似时,半径较小的离子优先辈入矿物 晶格,导致有较小离子半径的元素集中于较晚期结晶的矿物中,而离子半径较大的矿物则集中于较晚期结晶的矿物中② 当两种离子的半径类似而电价不等,则较高价的离子优先辈入较早结晶的矿物晶体,而集中于较晚期结晶的矿物中,称 “捕捉”;较低价离子集中于较晚期的矿物中,称为被“容许”③荫蔽:若两种离子具有类似的半径和不异的电价, 品貌高的从量元素构成矿物,而品貌低的微量元素将按品貌比例进入从量元素的矿物晶格,称为被从量元素所“现 蔽”。林伍德电负性:当阳离子的离子键成分分歧时,电负性较低的离子构成较高离子键成分的化学键,它们优先 被连系进入矿物晶格。 标型元素组合:统一种矿物正在特定的成因下往往只富含某些特征的类质同相元素组合,据之能够揣度矿物的构成。 故能够将有成因意义的元素组合称为标型元素组合。 过渡元素 21Sc—30Zn 十个,此中 Fe(26)最主要 晶体场理论概要:晶体场理论是研究过渡族元素化学键的理论,它正在静电理论的根本上,使用量子力学和对称性理论、 群论的一些概念,沉点研究配位体对核心离子 d 轨道或 f 轨道的影响,以注释过渡族元素和镧系元素的物理和化学性质。 晶体场理论内容:过渡族元素原子电子层布局特点;晶体场和晶体场能;五沉简并;晶体场不变能;电子的高、 低自旋形态;八面体择位能。 微量元素的定义:指形成物质的常量元素之外的,用现代阐发手艺能够检测出来的所有元素。微量元素存正在形式:矿物快 速结晶过程中陷入带内;从晶格间隙的缺陷中;固熔体中以类质同像替代次要元素的原子/离子。微量元素正在矿物中 的存正在形式:固溶体、吸附、显微晶体。 微量元素地球化学示踪感化:①岩浆成岩过程和演化过程的辨别;②变质岩原岩构成及烟花汗青示踪③壳-幔轮回感化 的微量元素示踪④成岩构制的判别⑤成岩成矿物理化学前提的示踪⑥地球汗青中灾变事务的微量元素地球化学证 据⑦微量元素正在古文化及刑侦方面的示踪感化⑧微量元素的生物学效应 稀溶液性质:正在稀溶液中,溶质之间的感化是微不脚道的,溶质取溶剂之间的彼此感化,限制溶质的性质。 亨利定律:微量组分活度取其摩尔浓度称反比。α i=K×χ i K 溶质, 为亨利,χ 为组分浓度 亨利定律合用范畴取决于通过不异替代机制进入该晶体的所有微量元素浓度。 能斯特定律定量描述了微量元素正在均衡共存两相之间的分派关系 正在给定 T、P 前提下,溶质 i 正在两项之间的活化度为一 Χ α i/χ β i=D*i(P,T) 部门熔融感化:地壳构成和分异演化过程中最主要的地质感化。 模式均衡部门熔融模子纪律: 不相容元素( ̄ D i1)正在熔体中富集的最大浓度不跨越 ̄ D i=0 的曲线/F 相容元素:( ̄ D i1)正在熔体中贫化的速度随 F 值的增大呈现出变缓的特征。 当 F→0 时(部门熔融程度很小)Cil/Ci0→1/ ̄D i 即微量元素正在所构成的熔体中富集或贫化程度最大 结晶分异过程中随结晶程度增大(F↓)为判别火成岩是通过岩浆结晶分异产品仍是由分歧程度部门熔融感化的主要标 志之一 稀土元素(REE):元素周期表中第三副族中的 15 个镧系元素。 稀土元素分组方式:①两分法:La→Eu 轻稀土(LREE);Gd→Lu 沉稀土(HREE)②三分法:La→Nd 轻稀土;Sm →Ho 中稀土;Er→Lu 沉稀土。 稀土化学性质:物理化学性质附近,分馏感化活络,有优良的示踪感化 REE 构成模式图:以原子序数为横坐标,样品中 REE 含量除以参照物质中各 REE 含量后获得的数据的对数为纵坐标。 REE 比值:表征稀土元素全体的分异程度或某个元素相对于其他元素的分异程度。 Eu 非常:Eu 非常常用δ Eu 暗示,δ Eu= Eu/Eu* ;峰:δ Eu1 正非常;谷:δ Eu1 负非常。Eu 非常的发生常常取 斜长石的分手结晶或不变相关。Ce 非常:δ Ce =2×[Ce]N/([La]N+[Pr]N)。海水具有更强的 Ce 负非常,而海洋沉 积物则具有 Ce 正非常。 同位素分类:放射性同位素;不变同位素。不变同位素:一般认为凡原子能不变存正在的时间大于 1017 年的核素就称为稳 定同位素,反之则称为放射性同位素。 核衰变:天然界中的不不变核素自觉地不竭放射出质点和能量,从而改变为不变的核素。 放射性衰变反映分类:α 衰变,β 衰变,γ 衰变,电子捕捉,沉核裂。 α 衰变 2、β 衰变 A Z X ? A?4 Z ?2 Y ?42 He ?E A Z X ?Z ?A1Y ? 0 ?1 e? E 放射性同位素衰变反映性质:①衰变感化是发生正在原子核内部的反映,反映成果由一种核素变为另一种核素②衰变自觉 的不竭的进行,并有恒定的衰变比例③衰变反映不受温度、压力、电和原子核存正在形式等物理化学前提的影响④衰 变前后核素的原子数只是时间的函数,衰变前的核素称为母体,衰变后的为子体 同位素品貌:致癌构成元素的各类同位素的原子个数的百分比例,也代表同位素的构成;如:天然界中 14N:99.63%,15N: 0.37%。 次要地质体中氢氧同位素构成:大气圈:氢:水蒸气:0.1%~2.8%,氢:0.00005%,大气中氢的同位素构成为-200‰ —25‰;氧:O2 中 20% CO2 中 0.03%大气中氧的同位素构成为 23‰。 同位素分馏:系统内共存的两种物质或两种物相间,元素的同位素构成存正在差别的现象。 同位素分馏分类:同位素均衡分馏,同位素动力学分馏,同位素非质量相关分馏。 影响同位素分馏的要素:①同位本质量的影响,是发生同位素分馏的底子缘由,差别大,分馏大②反映温度的影响,温 度越高,分馏效应减小,温度脚够大时,趋近于 1 ③化学键性质的影响,一般沉同位素优先富集于较强的化学键中 不变同位素地质温度计道理:使用公式:1000lnα =A×106/T2+B Α :分馏系数 T:绝对温度 A、B:,计较得: 1000lnα A-B≈δ A-δ B=A×106/T2+B 放射性同位素衰变定律:-dN/dt=λ N 注:N 为 t 时辰存正在的母体原子数;dN/dt 为 t 时辰的衰变速度;“-”:N 随时 间减小;λ 为衰变 同位素地质年代学方式根基公式: D/Ds=(D/Ds)0+N/Ds(eλ t-1) D/Ds 为样品现今的同位素原子数比值;(D/Ds)0 为样品初始同位素原子数比值;N/Ds 为母体同位素取参照子体同位素原子数比值; 求得 t=1/λ ln{[(D/Ds)-(D/Ds)0]/(N/Ds)+1} Rb—Sr 法春秋测定道理:87Rb 颠末一次β 衰变生成不变的 87Sr ,即: 87Rb→87Sr +B-+V+E 初始样品中含有 87Sr 同位素,则 87Sr→(87Sr)0+87Rb(eλ t-1) (87Sr/86Sr)=(87Sr/86Sr)0+(87Rb/86Sr)s(eλ t-1) 等时线图 MSWD 值可用来评价时线的质量,MSWD 越小等时线线性越好 各样品点的离散程度较大时,拟合等时线;各样品点的离散程度较小时,MSWD1。 (87Sr/86Sr)0 比值用处:①划分岩石成因类型:S 型花岗岩 87Sr/86Sr0.707,I 型花岗岩 87Sr/86Sr0.707②研究成分和 成矿物质来历。 不变同位素构成表达体例:δ /%0=[(R 样品/R 尺度)-1]×1000 R 样品、R 尺度别离暗示所阐发样品和选定尺度物质的同位 素比值 不变同位素尺度物质有:①尺度平均海水(SMOW):承平洋、大西洋和印度洋 500~2000m 深度范畴水样铵等体积混 合而成,做为氢、氧、同位素的国际尺度物质。②维也纳尺度平均海水(V-SMOW)由蒸馏的海水取少量其他水夹杂而 成,用于取代尺度平均海水。想对于 SMOW 尺度物质δ DV-SMOW=-0.2%0,δ 18OV-SMOW=0%0③碳酸盐尺度物质(PDB) 由美国南卡罗来纳州白垩系 PeeDee 组中拟箭石碳酸盐仍是制成的二氧化碳,做为碳酸盐样品的碳、氧同位素尺度物质。 ④硫同位素尺度物质(CDT)分选自美国亚利桑那州铁中陨硫铁。 同位素效应:构成元素的分歧同位素间犹疑原子质量分歧而惹起它们正在化学和物质上存正在细小差别的现象成为同位 素效应。 不变同位素地质温度计道理:1000lnα =A×106/T2+B Α :分馏系数 T:绝对温度 A、B:,计较得:1000lnα A -B≈δ A-δ B=A×106/T2+B 物质轮回:天然界的各类化学元素正在天然动力和生命动力的感化下不竭地正在生态系统内进行着流动和轮回的过程,形成 了生物地球化学的轮回。 生命元素:C、H、O、N 占原子总数的 99%或总质量的 96%,少量元素:P、S、K、Na、Ca、Mg、Cl 也称为电解质。人体 所需少量元素和微量元从来源于地壳表生,也称为人体所需的矿质元素。 处所病:硒的缺乏:克山病:处所性心肌病,谷物中硒的含量低于 0.04mg/Kg。大骨节病:处所性关节病,井水中硒的 含量低于 0.11μ g/L。 硒:硒是具有主要的生物功能的谷胱甘肽过氧物酶的构成部门,是组织老化的抗氧化剂。 生物地球化学轮回:天然界的各类化学元素正在天然动力和生命动力感化下,正在分歧条理,分歧大小的生态系统内,包罗 生物圈内,沿着特定的路子从到生物体,又从生物体大回归到中,不竭地进行流动和轮回的过程。 持久性无机污染物特征:①能正在中持久的存正在②能蓄积正在食物链中,对有较高养分品级的生物形成影响③可以或许颠末 长距离迁徙达到偏僻的极地地域④正在必然的浓度下会对接触该物质的生物形成无害或者有毒影响 沉金属污染物:次要为砷、汞、铬、镉、铅,还有锌、铜等 沉金属污染源:①工业“三废”惹起的沉金属污染②化石燃料的燃烧③交通来历 库:某一物质正在生物或非生物相中被临时固定或储存的场合。 互换库:一些物质互换比力快的场合 生物标记物:也被称为化石或化学化石,是指来自生物体,履历了成岩过程而可以或许连结本来的碳骨架的无机化合物。 标记物:是指可用于相关关系研究的目标化合物,它们具有确定的化学布局,间接或间接的取母源的变化感化相关。

  地球化学期末测验沉点_理学_高档教育_教育专区。地球化学:研究地球及子系统的化学构成、化学机制和化学演化的科学。地球化学研究内容:元素正在地球及各子系统中 的构成;元素的共生组合和存正在形式;元素的迁徙;元素的地球化学演化;元素正在天然界中的行为 元素丰